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5.7 乳腺X线摄影
【成像设备】
数字化的乳腺摄影机目前多采用非晶硒平板探测器,也有使用非晶硅探测器、CR探测器或CCD探测器。
乳腺摄影的X线管的阳极靶面常采用钼,也有采用钼、铑双靶阳极的X线管,常用的焦点组合为0.1mm/0.3mm。乳腺X线管的几何尺寸小,极间距相对较短,约10~13mm(普通X管的极间距离约为17mm)因此,相同灯丝加热电流下,乳腺X管获得的管电流较大。阳极靶面用钼做材料,一般有0.1mm/0.3mm两个焦点,旋转阳极转速为2800转/分,阳极热容量为150~300Hu,管容量3~4kW,管壳的射线输出部位使用铍窗。
靶面材料钼的原子序数为42,熔点为2663℃钼靶X管除了产生连续X线外,还能辐射出波长为0.063nm和0.07nm的双峰特征X线,波长为0.06~0.09nm最适宜乳腺摄影。乳腺X线摄影正是应用了钼靶产生的特征X线,可以使乳腺组织产生较好的对比度,有利于乳腺结构的显示。
近年来出现了铑靶甚至钨靶X管,能提供更短的曝光时间,降低曝光剂量,对致密乳腺组织有很好的穿透力。铑的原子序数为45,熔点比钼低,约为1996℃铑靶X管热容量较低,不适宜连续工作,所以许多厂家将阳极做成钼和铑双靶面,可以根据实际情况方便使用。
X线的滤过主要由管壳铍窗滤过,绝缘油层滤过以及附加滤过,附加滤过可以消除射线中对成像没有作用的低能X光子,使射线能谱得到优化。不同的靶面材料和滤过的组合方式适用于不同密度和厚度的乳腺。常见的组合方式有钼靶钼滤过,钼靶铑滤过,铑靶铑滤过,铑靶铝滤过,钨靶铑滤过,按此顺序,产生的X质依次变硬,穿透力依次增加,可以根据摄影要求加以选择。
乳腺摄影机均是高频逆变升压式高压发生器,采用小功率的高压发生器,配用钼做靶面的X线管,制成组合机头方式。工作频率为20~100Hz要求高压输出稳定,能精确控制kV。千伏选择范围一般为20~40kV级差为0.5kV,毫安选择范围为30~120mA,4~500mAs最大输出功率为5kW左右。采用40kV以下的管电压摄影, X线能量低,波长较长,穿透力较弱,故被称为软射线摄影。焦-片距50~70cm。
乳腺X线使用自动曝光控制(AEC),由探测器、控制电路、曝光中止控制等环节构成。根据乳腺压迫后的厚度和密度,设定曝光参数(kV、mA值)、阳极滤过板的类型,实时检测曝光量积累情况进行自动曝光控制。自动曝光控制分为半自动方式和全自动方式。还有一种是预曝光方式,根据压迫后乳房的厚度和密度先进行一次15毫秒的预曝光,然后据此修正曝光参数,以保证不同个体差异的患者每次摄影都能得到较好的影像质量。
数字乳腺影像探测系统由平台面板、滤线器、影像探测器构成。平台面板一般由坚固的薄板和边框构成,要求易透过射线,多使用碳素纤维增强塑料制成。影像检出探测器的上方是活动滤线栅,用于减少散射线,提高影像的密度分辨率。传统的碳基密纹滤线栅的栅密度36L/cm, 栅比4∶1~6∶1,焦距650mm。使用过程中要求滤线栅能够稳定、快速地运动。
压迫器通常用边缘增强的有机玻璃板制成,可以在立柱上上下运动,运动方式可以是电动或者手动方式,脚踏控制。压迫器在固定乳房的过程中,缓慢地向下移动加压,压力在11~20kg。压迫的安全保护措施:曝光后立即释放功能,断电后紧急释放功能,同时所有运动和电磁制动装置均自动锁定。压迫腺体时垂直和倾斜运动均自动锁定,以保证受检者在特殊的情况下不至于受到伤害。
加压装置有多种类型供选择,如半圆形、长方形、正方形等。乳腺摄影时,必须对乳房压迫,使其厚度一致(一般5cm左右),避免出现乳腺前部曝光过度而底部曝光不足的现象,也可减少散射线,减少乳腺的移动,降低图像的几何模糊度,使照片更清晰。
乳腺摄影机的专用支架有立柱,用来支持和平衡乳腺摄影系统。在立柱上装有滑架,可以上下滑动500~750mm,以适应不同高度的患者方便的进行检查。
活动支架用以固定X线发生系统和探测器,两者相向装置,有固定的焦-物距(约650mm)。活动支架分为C型臂和环形臂,C型臂结构简单,可以在滑架上电动或者手动旋转,旋转范围一般在+180°~-90°。C型臂的旋转多设计由MLO位的镜像记忆功能,即在拍摄完一侧的MLO位后,C型臂会以相同的角度自动旋转到对侧,以简化操作。
环形臂除了可以上下,左右旋转之外,还可以前后倾斜,实现三维运动。站在患者对面,进行双手操作有利于使更多的腺体组织特别是靠近胸壁一侧的腺体组织得到最大程度的显示,使腺体在视野中的定位更容易控制。特别是在某些特殊体位中,如侧位及乳沟位。同时可以在压迫腺体的过程中,与患者面对面交流,随时观察患者的状态,以发现压迫对患者带来的不适。环形臂可以转动到水平位,用于俯卧位同机活检提高了活检的准确性。
立体定位活检系统用于临床上怀疑乳腺癌的患者的穿刺活检,以便确诊,乳腺机的机架能做多轴向的倾斜、旋转运动,以方便摄影和活检。
模拟专用的屏-片组合系统的增感屏是细荧光颗粒和薄层涂布的单面,匹配高对比和高清晰度的单面感光乳剂的胶片,使用专门的洗片机来冲洗乳腺胶片。
【成像原理】
钼靶X线球管可以输出具有17keV能量的特性X线,满足乳腺摄影的成像要求。管电压在40kV以下的低能量X线,在身体内主要是以光电效应被吸收,光电效应吸收与原子序数的4次方成正比,扩大了X线的吸收差,使密度相差不大肌肉、脂肪等软组织的对比度大大提高,从而使照片中的各种软组织影像均能清晰显示。
【摄影技术】
乳腺摄影位置有侧斜位(MLO)、头尾位(CC)和侧位(ML)。还有局部加压摄影和放大摄影等。常规位置是侧斜位和轴位,并同时摄影两侧乳腺以作对照。
1. 侧斜位(MLO) 一般采用内外斜位,可显示乳腺上下、内外组织的影像,还可以显示乳腺外上1/4处的组织结构以及胸大肌和腋窝组织结构,是乳腺疾病检查非常有价值的位置。
摄影时患者坐或立于乳腺X线机前,机架旋转45°左右,被检侧上臂充分展开并屈曲于滤线栅上缘,将胸部肌肉和乳腺外侧缘向内侧推移,以缩短压迫器的移动距离。乳腺及胸大肌置于滤线栅上,滤线栅高度与腋窝基本一致,探测器置于乳腺外下方。然后调节压迫器,直到将乳腺压平,屏气后曝光。X线管呈45°,中心线经乳腺内上方到达外下方垂直射入胶片中心。照片显示整个乳腺、胸大肌及腋窝组织。
2. 头尾位(CC)也称正位或上下位,可显示乳腺内外、上下组织结构影像,是乳腺摄影常规位置。
摄影时患者坐或立于乳腺X线机前,把对侧乳腺放到滤线栅一角,使内侧可显示,对侧的手可放在把手上。被检侧乳腺置于滤线栅上。然后调节压迫器,从上往下压迫乳腺直到外侧有紧绷感,屏气后曝光。中心线自上而下,经乳腺上方达下方垂直射入胶片中心。照片显示正位像的乳腺组织和部分胸大肌。
3. 侧位(ML)也称内、外位,可显示乳腺上下、内外组织结构影像。
摄影时患者坐或立于乳腺X线机前,机架旋转90°,被检侧乳腺置于滤线栅上,探测器在乳腺外侧。然后调节压迫器,从侧位方向将乳腺压平,屏气后曝光。中心线呈水平,经乳腺内侧达外侧水平射入胶片中心。照片显示乳腺和部分胸大肌。
4. 夸大头尾位 能显示大部分腋尾的乳房外侧部分的深部病变。患者起始体位如同常规的CC位,在提升完乳房下部皱褶后,转动患者直至乳房的外侧位于探测器上。如果肩部稍微挡住了压迫器,可以使球管向外侧旋转5°,以保证压迫器越过胸骨头,不要向下牵拉肩部,肩部下垂会使乳房的外侧缘扭曲显示,要保证双肩位于同一水平上。
5. 乳沟位 是增加乳房后内深部病变显示的体位。患者的头转向兴趣区的对侧,此操作者可以站在患者背后,弯曲双臂环绕患者,双手触及患者乳房,向前牵拉双侧乳房的所有内侧组织,以便于乳沟成像。
如果探测器位于乳沟开放位置的下面,必须使用手动曝光技术。如果能将被检测的乳房放置在探测器上方,且乳沟轻微偏离中心,则可以使用自动曝光技术。
另外,腋尾位可以显示乳房腋尾部的病变,淋巴结;切线位能明确显示位于皮下脂肪之上的明显肿块旋转位用于分离重叠的乳房组织,确认异常病变的存在;尾头位提高了乳房最上面病变的显示效果,还可以最大限度显示男性乳房或者驼背女性的乳房组织。
6. 定点压迫位 此技术可以获得较大的局部定点压力,使感兴趣区的组织更大程度的分离,有助于密集组织病变的发现以及进行精确的评估。一般在以下情况运用:①局部触及硬结或包块,而X线照片显示局部致密,但未见明显肿物影像。②X线照片疑有微小钙化但不能肯定,需加以证实或排除。③乳腺导管造影时,疑有小分支导管病变,需证实或排除。
操作步骤:首先根据标准体位照片,通过观察病变的具体位置来确定小的压迫装置的放置,为了确定病变的具体位置,需要测量从乳头垂直向后画线的深度在上外或者内外方向上这条线到病变的距离;病变到皮肤表面的距离。由此来确定病变的具体位置,然后将定点压迫装置放在病变上方。定点压迫位通常结合小焦点放大摄影来提高乳房细节的分辨率。
7. 立体定位活检采用立体坐标,计算机系统在X Y和Z轴平面上,计算出病灶的精确位置,定位精度在0.1~0.2mm之间,是乳腺X线摄影定位病灶最复杂和最准确的方法,所采集的标本材料能作出正确的病理诊断。
操作过程是X线在垂直于压迫平面时拍摄一张定位像,再分别于±15°拍摄2幅图像,根据所造成的视差偏移,数字乳腺机工作站可自动计算病灶深度,即穿刺深度,并可把深度值直接转换成与具体操作相关的数据,准确地定位病灶。其病灶影像显示在工作站屏幕上,再进行各种影像后处理。
【乳腺导管造影】
乳腺导管造影是经乳头上的导管开口,注入对比剂以显示乳腺导管形态及邻近组织结构改变的检查方法。适用于有乳头溢乳的患者,无乳头溢乳的某些乳腺癌患者;禁忌于急性乳腺炎、哺乳期、碘过敏者。
患者取仰卧位,常规消毒乳头,轻轻挤压患侧乳头使乳头有液体流出,或涂以少量液状石蜡,有助于识别导管口。将一个顶端磨平的6号注射针头捻转插入导管口,深约1cm,接上针管,回抽有液体,证明穿刺成功后,即可注射对比剂。对比剂可用水溶性碘对比剂,注射剂量为1~2 ml,患者有胀感时停止,用胶膜将导管口封闭。立即进行摄片。
摄影位置采用侧斜位和正位(CC)及侧位,曝光条件要稍高于乳腺平片摄影。可以采用放大摄影,使用小焦点放大1.5~2倍,有利于小分支导管病变的显示。