基于iPad的可視化床旁機在新生兒重癥監護室X線檢查中的應用價值

張斌，胡志海，佟碩，杜靜波，張博洋，姚永剛

1. 北京市大興區人民醫院 放射科，北京 102600；2. 首都醫科大學附屬北京友誼醫院 放射科，北京 100050

引言

新生兒重癥監護室（Neonatal Intensive Care Unit，NICU）在提高早產兒存活率以及危重患兒搶救和治療中的作用無可替代[1]。患兒無法離開NICU行CT等大型影像檢查，故床旁胸部X線片為臨床診斷及隨訪的主要方式[2]。新生兒不能自主屏氣，且易哭鬧躁動，不配合[3]，曝光時易晃動使頭和脊柱不能保持在一條直線上，傳統床旁X線機無法監控患兒呼吸或體位狀態，往往拍攝后圖像顯示質量差，不能滿足診斷要求，需重復攝影，多次X線照射會增大患兒輻射劑量，可能會引起部分機體細胞受損，免疫力下降，白細胞降低，造血功能障礙等后果[4-5]，且反復照射也增加了放射技師工作量，如何一次成功拍攝滿足診斷要求的新生兒床旁胸片成為一大難點[6]。本文介紹一種基于iPad的可視化床旁X線機，并通過與傳統床旁X線機對比檢查所用時間，一次拍攝成功率及圖像甲級片率，旨在探討可視化床旁X線機在NICU床旁攝影的臨床應用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集我院2019年2月至2020年2月我院NICU需行床旁X線攝影患兒100例，按隨機抽簽法分為對照組與觀察組，每組各50例。對照組男24例，女26例，出生時間為3～28 d，體重1.9～3.2 kg，采用傳統床旁機行X線檢查；觀察組男29例，女21例，出生時間為2～27 d，體重2.0～3.4 kg，采用可視化床旁機行X線檢查。兩組X線檢查均由兩名經驗豐富的影像技師完成，每名技師完成每組各25例，以減少因個人原因導致的人工誤差。

1.2 設備資料

（1）傳統床旁X線機：島津Mobile DaRt Evolution，配備Canon LANMIX CXDI-50G 氧化釓非晶硅平板探測器；影像板重量4.8 kg，一條電纜與主機相連接；圖像傳輸方式為網線傳輸。采用按下曝光鍵后延時8 s曝光的延遲曝光模式。

（2）可視化床旁X線機：聯影uDR370i，配備Canon CXDI-701G平板探測器；影像板重3.3 kg，與主機無電纜連接；圖像傳輸方式為無線網傳輸，可在病房直接通過院內無線網傳送至PACS系統，更加方便快捷[7]；采用基于iPad的可視化無線遙控曝光模式：① X光機頭配備攝像頭，可在iPad的顯示屏上動態觀察攝像頭下錄得的視頻影像（圖1a，設備上線圈標記處為攝像頭）;② 將iPad與無線遙控曝光裝置相結合，根據觀察到的患者呼吸和體位狀態，按下曝光鍵，亮燈提示系統放線（圖1b），放線結束后可直接在iPad屏幕上顯示X線圖像（圖1c）。

圖1 基于iPad的可視化無線遙控曝光設計方案

1.3 檢查方法

將床旁機推至檢查床。患兒水平仰臥在探測器中間，應用沙袋于四肢加壓防止亂動[8]。調整焦片距至100 cm，調節光圈至合適照射野。選擇初生嬰兒胸部協議，攝影條件為50～70 kV，5.0～7.0 mAs。每例檢查擺位完成后均用鉛裙等防護用品遮住患兒敏感區域。防護完成后，放射技師移至輻射安全區域。曝光并生成X線圖像，初步判定顯示圖像是否符合圖像顯示標準，若不符合標準（圖2a），需重復攝影，若符合標準（圖2b），則保存圖像完成攝影。傳統床旁X線機與可視化床旁X線機的使用效果如下：① 傳統床旁X線機按下延遲曝光的曝光鍵，等待8 s曝光完成后返回患兒病床，在床旁機顯示屏上才能觀察到X線圖像，由于曝光過程遠離檢查床，傳統床旁機無法監控患兒狀態，患兒可能身體扭動掙脫沙袋使得圖像出現如圖2a所示不符合顯示標準情況，而導致重復攝影次數增多；② 可視化床旁X線機通過手中iPad為載體，通過iPad顯示屏監控患者的呼吸狀態、體位等，如果患兒體位不正（圖3a），可重新調整擺位，待患者狀態合適（圖3b）再摁下曝光鍵，從而有效減少重復攝影次數，曝光瞬間結束后即可返回，且iPad顯示屏上可直接顯示X線圖像，便于提前判斷圖像是否符合顯示標準。將床旁機推離攝影床。

圖2 圖像顯示質量示例圖

圖3 iPad顯示屏上患兒體位狀態示例圖

1.4 圖像質量評價及判定標準及判定條件

1.4.1 胸片質量分級評定標準

胸片質量等級按評定標準可劃分為甲級片、乙級片、丙級片和廢片[9]。甲級片：體位標準，圖像清晰，對比度較高，失真度較小，密度、層次恰當，可明確診斷病變；乙級片：體位不標準，且圖像質量一般，基本上可診斷；丙級片：體位不標準，且圖像質量差，勉強可診斷；廢片：體位不標準且圖像質量極差，無法診斷。

1.4.2 每次檢查所用時間

從推至患者檢查床開始計時，到完成攝影檢查離開攝影床后計時終止，計時時間視為完成一例床旁X線攝影檢查所需時間[10]。

1.4.3 圖像顯示標準

肺紋理、肋骨、膈肌影清晰，無移動模糊影，兩側胸廓肺野、肋膈角包括在照片內[11]。

1.5 統計學分析

使用SPSS 22.0軟件進行統計學分析，計數資料百分比（%）表示，兩組間的圖像質量及檢查次數比較采用χ2檢驗，兩組間的檢查所用時間比較采用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組檢查所用時間比較

如表1所示，采用可視化床旁X線機單次檢查最短用時和最長用時均小于傳統床旁X線機組。傳統床旁X線機所用時間平均值為（5.97±0.16）min，可視化床旁X線機所用時間平均值（5.84±0.17）min，經t檢驗，傳統床旁X線機檢查時間長于可視化床旁X線機檢查時間，兩組差異有統計學意義（P＜0.05）。

表1 兩組檢查所用時間比較（min）

2.2 兩組檢查一次性成功率比較

如表2所示，傳統床旁X線機拍攝一次成功率為50%，可視化床旁X線機拍攝一次成功率為76%。可視化床旁X線機拍攝與傳統床旁X線機拍攝一次性成功率比較經χ2檢驗，可視化床旁X線機一次成功率高于傳統床旁X線機，兩組差異有統計學意義（P＜0.05）。

表2 兩組檢查成功率的比較[n (%)]

2.3 兩組檢查圖像甲級片率比較

從表3可以看出，采用傳統床旁X線機所拍攝的圖像中，甲級片數目為36例，甲級片率為72%；而采用可視化床旁X線機所拍攝的圖像中，甲級片數目為46例，甲級片率為92%；可視化床旁甲級片率明顯高于傳統床旁X線機組。將可視化床旁X線機與傳統床旁X線機的甲級片率比較經χ2檢驗，兩組差異有統計學意義（P＜0.05）。

結合表2～3，傳統床旁X線機25例拍攝一次成功圖像中甲級片數14例、乙級片數11例，可視化床旁X線機38例拍攝一次成功圖像均為甲級片，表明對新生兒只拍片一次的情況下，可視化床旁X線機的圖像質量明顯優于傳統床旁X線機，更有助于作出明確診斷。

表3 兩組甲級片率的比較[n (%)]

3 討論

床旁X線攝影作為一種方便、快捷的技術手段，已有研究探討了其在新生兒呼吸系統疾病的診斷中的應用價值[12]，然而，已有文獻主要關注于不同平板探測器或不同設備型號之間圖像質量[13]、曝光參數[14]等的研究，而沒有關注到曝光過程中因無法觀察到患兒狀態而導致重復攝影的根本難題。本研究首次將可視化床旁攝影技術引入NICU床旁X線檢查中，并探討了其在臨床應用的提升價值。

相比于傳統床旁X線機，可視化床旁X線機創新性地采用iPad為載體，并與攝像頭及無線遙控曝光裝置相結合，實現了從遠程監控患兒體位和呼吸狀態，即時遙控曝光至生成X線圖像的可視化可控化床旁X線攝影檢查流程。具體實現程序如下：① X光機頭下安裝攝像頭，可以高清錄制攝像頭下患者的視頻影像，操作技師在輻射安全區域手持iPad，即可在顯示屏上動態監控患兒的體位和呼吸狀態；② iPad與無線遙控曝光裝置一體化，只要監控到iPad顯示屏上患兒體位和呼吸狀態合適，可立即按下曝光鍵，系統即時放線并生成X線圖像，同時iPad屏幕上可顯示X線圖像，便于在返回檢查床途中提前判斷圖像是否符合顯示標準，從而提高檢查效率。在實際臨床應用場景中，床旁X線機對重癥監護室床旁攝影提供了很大的便利[15]，但也會產生X射線[16]，射線劑量累積無論是對處于快速發育期的新生兒還是醫務工作者，都會引起難以避免的射線損傷，有導致人體DNA損傷和基因突變的等風險[17]，減少攝片次數，降低輻射劑量，符合WHO及ICRP提出的醫療放射最優化的原則[18]。傳統床旁X線機通常采用8 s延遲曝光模式，操作技師在輻射安全區域（無防護條件下建議大于5 m）無法觀測患兒體位和呼吸狀態等，對圖像質量無法把控，如果患兒因哭鬧、掙扎等導致身體扭曲甚至遮擋，傳統床旁X線機因無法觀察到此時狀態，顯然此時曝光生成的圖像是無法滿足診斷要求的，操作技師又只能在曝光結束后返回床旁機旁，查看屏幕上X線圖像才能判斷圖像不滿足顯示標準，需再重新擺位和重復攝影，正是這種不可控導致圖像質量難以保證、重復攝影次數增多；而可視化床旁X線機通過iPad顯示屏觀察到患兒體位不正，可等待患兒恢復到正常體位或重新調整擺位，直到屏幕上捕捉到患兒體位合適，立刻按下曝光鍵即時放線并生成X線圖像，從而減少了因體位不正導致的重復拍攝次數，也提高了圖像質量，更重要的是減少了因重復攝影導致的患兒輻射劑量，有研究報告指出，與成人相比，兒童期的輻射致癌具有更大的變異性[19]，我們應防止有害的隨機效應，并將隨機性效應的發生率限制在可以接受的水平[20]。為驗證可視化床旁X線機的臨床應用效果，除了對比常規的檢查平均耗時，圖像優片率[21-22]之外，本研究還增加了一次拍片成功率以及一次拍片成功中甲級片率的對比，響應了如何成功一次拍攝滿足診斷要求的新生兒床旁胸片的難題，使得研究結果更豐富全面。結果表明，相比傳統床旁X線機，基于iPad的可視化床旁X線機單次檢查平均耗時有所縮短，拍攝一次成功率大大提高，圖像質量明顯提升。

綜上，應用可視化床旁X線機對重癥監護室新生兒進行床旁攝影，可以縮短檢查時間，提升患兒圖像質量，提高拍片一次成功率，避免重復攝影，降低輻射劑量，能有效減少患兒輻射損傷，為臨床治療方式的選擇提供更為及時、準確的影像支持方法，值得臨床推廣使用。不過考慮到床旁X線攝影檢查對新生兒潛在的輻射損傷，本研究并非對同一患兒應用傳統床旁X線機及可視化床旁X線機進行直接比較，可能存在一些局限性。在以后的研究中，可以將短時間內需要復查患兒作為研究對象，通過不同床旁X線機進行拍攝，進一步觀察圖像質量及輻射劑量等參數，使研究更全面。