基于iPad的可视化床旁机在新生儿重症监护室X线检查中的应用价值

基于iPad的可视化床旁机在新生儿重症监护室X线检查中的应用价值

张斌1,胡志海2,佟硕1,杜静波1,张博洋1,姚永刚1

1. 北京市大兴区人民医院 放射科,北京 102600;2. 首都医科大学附属北京友谊医院 放射科,北京 100050

[摘 要]目的 探讨基于iPad的可视化床旁机在新生儿重症监护室(Neonatal Intensive Care Unit,NICU)床旁X线检查中的应用价值。方法 收集我院2019年2月至2020年2月NICU需行床旁X线检查患者100例为研究对象,将患者随机分为对照组和观察组,每组50例。对照组患者采用传统床旁X线机进行拍摄,观察组患者采用可视化床旁X线机进行拍摄,比较两组检查所用时间,拍片一次成功率及拍摄后图像的甲级片率等指标。结果 传统床旁X线机拍片所用时间平均值为(5.97±0.16)min,一次性成功率为50%,甲级片率为72%;可视化床旁X线机拍片所用时间平均值为(5.84±0.17)min,一次性成功率为76%,甲级片率为92%。差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 相比于传统床旁X线机,可视化床旁X线机在NICU床旁X线检查中具有缩短检查时间,提高拍片一次性成功率,提升图像甲级片率,以及降低患儿所受辐射剂量的优点,对新生儿床旁摄影具有较高的临床应用价值。

[关键词]床旁摄影;新生儿检查;可视化床旁机;辐射防护

引言

新生儿重症监护室(Neonatal Intensive Care Unit,NICU)在提高早产儿存活率以及危重患儿抢救和治疗中的作用无可替代[1]。患儿无法离开NICU行CT等大型影像检查,故床旁胸部X线片为临床诊断及随访的主要方式[2]。新生儿不能自主屏气,且易哭闹躁动,不配合[3],曝光时易晃动使头和脊柱不能保持在一条直线上,传统床旁X线机无法监控患儿呼吸或体位状态,往往拍摄后图像显示质量差,不能满足诊断要求,需重复摄影,多次X线照射会增大患儿辐射剂量,可能会引起部分机体细胞受损,免疫力下降,白细胞降低,造血功能障碍等后果[4-5],且反复照射也增加了放射技师工作量,如何一次成功拍摄满足诊断要求的新生儿床旁胸片成为一大难点[6]。本文介绍一种基于iPad的可视化床旁X线机,并通过与传统床旁X线机对比检查所用时间,一次拍摄成功率及图像甲级片率,旨在探讨可视化床旁X线机在NICU床旁摄影的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集我院2019年2月至2020年2月我院NICU需行床旁X线摄影患儿100例,按随机抽签法分为对照组与观察组,每组各50例。对照组男24例,女26例,出生时间为3~28 d,体重1.9~3.2 kg,采用传统床旁机行X线检查;观察组男29例,女21例,出生时间为2~27 d,体重2.0~3.4 kg,采用可视化床旁机行X线检查。两组X线检查均由两名经验丰富的影像技师完成,每名技师完成每组各25例,以减少因个人原因导致的人工误差。

1.2 设备资料

(1)传统床旁X线机:岛津Mobile DaRt Evolution,配备Canon LANMIX CXDI-50G 氧化钆非晶硅平板探测器;影像板重量4.8 kg,一条电缆与主机相连接;图像传输方式为网线传输。采用按下曝光键后延时8 s曝光的延迟曝光模式。

(2)可视化床旁X线机:联影uDR370i,配备Canon CXDI-701G平板探测器;影像板重3.3 kg,与主机无电缆连接;图像传输方式为无线网传输,可在病房直接通过院内无线网传送至PACS系统,更加方便快捷[7];采用基于iPad的可视化无线遥控曝光模式:① X光机头配备摄像头,可在iPad的显示屏上动态观察摄像头下录得的视频影像(图1a,设备上线圈标记处为摄像头);② 将iPad与无线遥控曝光装置相结合,根据观察到的患者呼吸和体位状态,按下曝光键,亮灯提示系统放线(图1b),放线结束后可直接在iPad屏幕上显示X线图像(图1c)。

图1 基于iPad的可视化无线遥控曝光设计方案

注:a. 摄像头与iPad;b. 根据患者状态按下曝光键;c. 曝光后生成X线图像。

1.3 检查方法

将床旁机推至检查床。患儿水平仰卧在探测器中间,应用沙袋于四肢加压防止乱动[8]。调整焦片距至100 cm,调节光圈至合适照射野。选择初生婴儿胸部协议,摄影条件为50~70 kV,5.0~7.0 mAs。每例检查摆位完成后均用铅裙等防护用品遮住患儿敏感区域。防护完成后,放射技师移至辐射安全区域。曝光并生成X线图像,初步判定显示图像是否符合图像显示标准,若不符合标准(图2a),需重复摄影,若符合标准(图2b),则保存图像完成摄影。传统床旁X线机与可视化床旁X线机的使用效果如下:① 传统床旁X线机按下延迟曝光的曝光键,等待8 s曝光完成后返回患儿病床,在床旁机显示屏上才能观察到X线图像,由于曝光过程远离检查床,传统床旁机无法监控患儿状态,患儿可能身体扭动挣脱沙袋使得图像出现如图2a所示不符合显示标准情况,而导致重复摄影次数增多;② 可视化床旁X线机通过手中iPad为载体,通过iPad显示屏监控患者的呼吸状态、体位等,如果患儿体位不正(图3a),可重新调整摆位,待患者状态合适(图3b)再摁下曝光键,从而有效减少重复摄影次数,曝光瞬间结束后即可返回,且iPad显示屏上可直接显示X线图像,便于提前判断图像是否符合显示标准。将床旁机推离摄影床。

图2 图像显示质量示例图

注:a. 曝光条件不足,患儿身体扭曲和遮挡影,不符合标准图像;b. 标准图像,曝光条件恰当,体位标准,无遮挡影。

图3 iPad显示屏上患儿体位状态示例图

注:a. 患儿身体扭曲和遮挡;b. 体位标准。

1.4 图像质量评价及判定标准及判定条件

1.4.1 胸片质量分级评定标准

胸片质量等级按评定标准可划分为甲级片、乙级片、丙级片和废片[9]。甲级片:体位标准,图像清晰,对比度较高,失真度较小,密度、层次恰当,可明确诊断病变;乙级片:体位不标准,且图像质量一般,基本上可诊断;丙级片:体位不标准,且图像质量差,勉强可诊断;废片:体位不标准且图像质量极差,无法诊断。

1.4.2 每次检查所用时间

从推至患者检查床开始计时,到完成摄影检查离开摄影床后计时终止,计时时间视为完成一例床旁X线摄影检查所需时间[10]

1.4.3 图像显示标准

肺纹理、肋骨、膈肌影清晰,无移动模糊影,两侧胸廓肺野、肋膈角包括在照片内[11]

1.5 统计学分析

使用SPSS 22.0软件进行统计学分析,计数资料百分比(%)表示,两组间的图像质量及检查次数比较采用χ2检验,两组间的检查所用时间比较采用t检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组检查所用时间比较

如表1所示,采用可视化床旁X线机单次检查最短用时和最长用时均小于传统床旁X线机组。传统床旁X线机所用时间平均值为(5.97±0.16)min,可视化床旁X线机所用时间平均值(5.84±0.17)min,经t检验,传统床旁X线机检查时间长于可视化床旁X线机检查时间,两组差异有统计学意义(P<0.05)。

表1 两组检查所用时间比较(min)

组别 最短用时 最长用时 检查所用时间均值对照组 5.38 6.81 5.97±0.16观察组 4.82 6.35 5.84±0.17 t值 -3.295 P值0.02

2.2 两组检查一次性成功率比较

如表2所示,传统床旁X线机拍摄一次成功率为50%,可视化床旁X线机拍摄一次成功率为76%。可视化床旁X线机拍摄与传统床旁X线机拍摄一次性成功率比较经χ2检验,可视化床旁X线机一次成功率高于传统床旁X线机,两组差异有统计学意义(P<0.05)。

表2 两组检查成功率的比较[n (%)]

组别 拍摄一次 拍摄两次 拍摄超过两次对照组 25 (50) 22 (44) 3 (6)观察组 38 (76) 10 (20) 2 (4)χ2值 7.250 P值 0.012

2.3 两组检查图像甲级片率比较

从表3可以看出,采用传统床旁X线机所拍摄的图像中,甲级片数目为36例,甲级片率为72%;而采用可视化床旁X线机所拍摄的图像中,甲级片数目为46例,甲级片率为92%;可视化床旁甲级片率明显高于传统床旁X线机组。将可视化床旁X线机与传统床旁X线机的甲级片率比较经χ2检验,两组差异有统计学意义(P<0.05)。

结合表2~3,传统床旁X线机25例拍摄一次成功图像中甲级片数14例、乙级片数11例,可视化床旁X线机38例拍摄一次成功图像均为甲级片,表明对新生儿只拍片一次的情况下,可视化床旁X线机的图像质量明显优于传统床旁X线机,更有助于作出明确诊断。

表3 两组甲级片率的比较[n (%)]

组别 甲级片 乙级片 丙级+废片对照组 36 (72) 13 (26) 1 (2)观察组 46 (92) 3 (6) 1 (2)χ2值 6.775 P值 0.017

3 讨论

床旁X线摄影作为一种方便、快捷的技术手段,已有研究探讨了其在新生儿呼吸系统疾病的诊断中的应用价值[12],然而,已有文献主要关注于不同平板探测器或不同设备型号之间图像质量[13]、曝光参数[14]等的研究,而没有关注到曝光过程中因无法观察到患儿状态而导致重复摄影的根本难题。本研究首次将可视化床旁摄影技术引入NICU床旁X线检查中,并探讨了其在临床应用的提升价值。

相比于传统床旁X线机,可视化床旁X线机创新性地采用iPad为载体,并与摄像头及无线遥控曝光装置相结合,实现了从远程监控患儿体位和呼吸状态,即时遥控曝光至生成X线图像的可视化可控化床旁X线摄影检查流程。具体实现程序如下:① X光机头下安装摄像头,可以高清录制摄像头下患者的视频影像,操作技师在辐射安全区域手持iPad,即可在显示屏上动态监控患儿的体位和呼吸状态;② iPad与无线遥控曝光装置一体化,只要监控到iPad显示屏上患儿体位和呼吸状态合适,可立即按下曝光键,系统即时放线并生成X线图像,同时iPad屏幕上可显示X线图像,便于在返回检查床途中提前判断图像是否符合显示标准,从而提高检查效率。在实际临床应用场景中,床旁X线机对重症监护室床旁摄影提供了很大的便利[15],但也会产生X射线[16],射线剂量累积无论是对处于快速发育期的新生儿还是医务工作者,都会引起难以避免的射线损伤,有导致人体DNA损伤和基因突变的等风险[17],减少摄片次数,降低辐射剂量,符合WHO及ICRP提出的医疗放射最优化的原则[18]。传统床旁X线机通常采用8 s延迟曝光模式,操作技师在辐射安全区域(无防护条件下建议大于5 m)无法观测患儿体位和呼吸状态等,对图像质量无法把控,如果患儿因哭闹、挣扎等导致身体扭曲甚至遮挡,传统床旁X线机因无法观察到此时状态,显然此时曝光生成的图像是无法满足诊断要求的,操作技师又只能在曝光结束后返回床旁机旁,查看屏幕上X线图像才能判断图像不满足显示标准,需再重新摆位和重复摄影,正是这种不可控导致图像质量难以保证、重复摄影次数增多;而可视化床旁X线机通过iPad显示屏观察到患儿体位不正,可等待患儿恢复到正常体位或重新调整摆位,直到屏幕上捕捉到患儿体位合适,立刻按下曝光键即时放线并生成X线图像,从而减少了因体位不正导致的重复拍摄次数,也提高了图像质量,更重要的是减少了因重复摄影导致的患儿辐射剂量,有研究报告指出,与成人相比,儿童期的辐射致癌具有更大的变异性[19],我们应防止有害的随机效应,并将随机性效应的发生率限制在可以接受的水平[20]。为验证可视化床旁X线机的临床应用效果,除了对比常规的检查平均耗时,图像优片率[21-22]之外,本研究还增加了一次拍片成功率以及一次拍片成功中甲级片率的对比,响应了如何成功一次拍摄满足诊断要求的新生儿床旁胸片的难题,使得研究结果更丰富全面。结果表明,相比传统床旁X线机,基于iPad的可视化床旁X线机单次检查平均耗时有所缩短,拍摄一次成功率大大提高,图像质量明显提升。

综上,应用可视化床旁X线机对重症监护室新生儿进行床旁摄影,可以缩短检查时间,提升患儿图像质量,提高拍片一次成功率,避免重复摄影,降低辐射剂量,能有效减少患儿辐射损伤,为临床治疗方式的选择提供更为及时、准确的影像支持方法,值得临床推广使用。不过考虑到床旁X线摄影检查对新生儿潜在的辐射损伤,本研究并非对同一患儿应用传统床旁X线机及可视化床旁X线机进行直接比较,可能存在一些局限性。在以后的研究中,可以将短时间内需要复查患儿作为研究对象,通过不同床旁X线机进行拍摄,进一步观察图像质量及辐射剂量等参数,使研究更全面。

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The Importance of Visual Bedside Machine Based on iPad in X-ray Examination of Neonatal Intensive Care Unit

ZHANG Bin1, HU Zhihai2, TONG Shuo1, DU Jingbo1, ZHANG Boyang1, YAO Yonggang1

1. Department of Radiology, Beijing Daxing District Hospital, Beijing 102600, China; 2. Department of Radiology, Beijing Friendship Hospital, Capital Medical University, Beijing 100050, China

Abstract: Objective To explore the application value of visual bedside X-ray machine based on iPad in neonatal intensive care unit(NICU). Methods From February 2019 to February 2020, 100 patients with bedside X-ray examination in NICU of our hospital were selected as the research objects. Patients were randomly divided into control group and observation group, 50 cases in each group. Among them, the patients in the control group were photographed by traditional bedside X-ray machine, while the patients in the observation group were photographed by visual bedside X-ray machine. The inspection time, the primary success rate and the first film rate between two groups were evaluated and compared. Results Using traditional bedside machine, the average inspection time was (5.97±0.16) min, the primary success rate was 50%, and the first film rate was 72%. Using visual bedside machine, the average inspection time was (5.84±0.17) min, the primary success rate was 76%, and the first film rate was 92%. The difference of three indexes between the two groups was statistically significant (P<0.05). Conclusion Compared with the traditional bedside X-ray machine, the visual bedside X-ray machine has the advantages of shortening the examination time, improving the one-time success rate of radiography, improving the image grade a film rate, and reducing the radiation dose of children, which has a higher clinical application value for neonatal bedside photography.

Key words:bedside radiography; neonatal examination; visual bedside machine; radiation protection

[中图分类号]R473. 72

[文献标识码]A

doi:10.3969/j.issn.1674-1633.2020.10.027

[文章编号]1674-1633(2020)10-0122-04

收稿日期:2020-09-08

通信作者:胡志海,副主任技师,主要研究方向为医学影像技术。

通信作者邮箱:huzhihai3h@126.com

本文编辑 韩莹