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1、乳腺 X 线机技术纵览市场部 冯大立随着发病率逐年增高，乳腺癌已经成为威胁女性健康的第一元凶。据统计，乳腺癌占全身恶性肿瘤的 7%-10%，女性一生中患乳腺癌的可能性为 10%。更可怕的是其发病率逐年上升，自1980 年以来每年以 3%的速度增长。特别是北美、西欧等发达国家，尤为明显。全世界每年约有120 万妇女患乳腺癌，其中 40 万人死于该病。在我国，乳腺癌居于女性恶性肿瘤的第二位，在一些大城市，如京、津、沪甚至居于首位。大量事实证明：提高乳腺癌生存率和降低死亡率的关键在于早期发现、早期诊断和早期治疗。医学影像学对乳腺癌的检出和诊断起着不可替代的作用，新的乳腺检查方式和手段层出不穷，CT、
2、MRI、放射性核素显像、彩色多普勒超声的运用，使原位癌、T0 期癌等早期病灶的检出与诊断准确性明显提高。作为最早运用在乳腺疾病上的影像检查手段，普通放射的检查手段仍然是最普及，最常用的检查手段，它价格相对低廉，阳性检出率高，病人痛苦少，既适合大范围的体检筛查，也能够配合专用的定位装置方便的取到病理组织。在国内，随着对女性健康的不断关注，百万爱心工程的全面启动，各大中型医院以及女性专科医院开始纷纷选购各类乳腺机。乳腺机同其他 X 线机的工作原理完全一致，也是由高压发生器、球管、机械结构、影像链、数字系统及软件等部分组成。但是同常规身体其他部位摄影检查的设备相比，乳腺钼靶 X 线机有许多其独特的技
3、术，近年来，随着数字化进程的不断推进，各项技术的不断进步，乳腺钼靶 X 线摄影机也重新焕发出强大的生命力。下文就目前乳腺 X 线机中运用的各种新技术分类做一个简单的介绍.一高压发生器1超高频逆变技术同目前市场上其他类型的 X 线机一样，高频逆变技术早已被非常广泛的运用于乳腺钼靶 X线机，甚至工频的设备已经在市场上找不到它的位置了。现在，业界所关注的是更高的逆变频率，由此来改善输出高压的纹波系数。乳腺机不同于普通的 X 线机，高压的纹波对图像影响很大。有些运用超高频逆变技术的高压发生器能够将负载逆变频率提升到 80kHz，空载频率甚至能高达 100kHz。2PFC 技术除了不断提高逆变的频率，P
4、ower Factor Controller（PFC 电源参数控制技术）也是近来被运用于高端乳腺机的重要进步之一。同常规的逆变技术不同，PFC 技术在高压发生器进行提高频率之前先通过计算机来控制输入电源的各项参数，包括电流电压的强度、频率及波形，同时修正输入电源的噪声（这一点相当重要，很多设备的电源部分故障都来自突然变化的电源环境和异常的噪声） 。 （图一）这样一来，在通过整流硅堆和逆变晶振时的电压与电流的变化幅度就变得较小，也可以避免异常干扰噪声。最终结果，使得输出到球管的和其他部件的电压电流都能够将纹波系数控制在极小的范围内，在球管的高压参数上，甚至可以近似的认为得到了恒定的直流高压。3一
5、体化技术乳腺机虽然是一台安装在室内使用的设备，但是由于其接触人体的特殊性，安全性也是受到用户和受检者特别关注的问题，于是不少制造商采用广泛运用在 C 形臂、床边机等移动式设备上的一体化组合机头设计，将高压发生器和球管进行无电缆连接，并且不断将发生器和球管微型化，有的杰出设计甚至可以将组合机头的长轴尺寸控制在 30cm 左右（图二） 。这样既不影响设备的正常工作，又能够减少因为电缆管线老化带来的安全隐患，同时设备的整体也变得十分紧凑，非常适合小机房的使用。二球管1更高的速度和更小的焦点为了得到更加优质的图像和更长时间的球管寿命，球管制造商在乳腺机专用球管上不断提升性能，由于乳腺机的用途主要对乳腺
6、等软组织进行摄影，因此需要使用特殊的金属钼，来制作靶面，而钼的耐热性比制造普通球管靶面的钨差，因此转速往往被提高到接近一万转/分钟。许多乳腺疾病的病理影像学特征都非常细小，因此为了提高分辨率，乳腺机的焦点一般都为 0.1mm 和 0.3mm。2双靶面技术由于钼的射线频谱更适合于软组织的成像，在面对非常致密乳腺或者种植假体时往往成像效果并不尽如人意。双靶面技术的运用就解决了这一问题。所谓双靶面技术，就是在以钼为基质的靶面上镶贴上环形的铑质金属箔层，在需要的时候可以将电子束聚焦到铑靶上，由此产生穿透力更强的 X 射线。但与此同样存在的问题是，运用双靶面技术的球管的寿命也相对较短，这是因为钼和铑的物
7、理特性不同，在温度变化时的膨胀收缩程度不同，即使通过控制球管热容量来限制温度变化，长期使用仍容易造成铑层脱落这一不可修复的故障发生。此外，由于铑是一种非常稀少的贵金属，选购此功能的代价往往较高，而东方女性病人中，巨大或者非常致密的乳房或病理改变并不常见，购买者应该结合自身的实际情况核算成本问题。如果经常需要做大规模体检普查的用户也不适宜选购这类球管，因为为了保护球管，使用双靶面技术球管的热容量只有普通钼靶球管的 30%，不能完成连续工作任务。3双靶角技术普通 X 线球管虽然使用一大一小两个焦点，但是电子束轰击在靶面上的轨迹仍然是重叠的，而且，仅仅通过控制电子束的轰击面积（使用不同长短的阴极灯丝
8、）来控制焦点尺寸，而双靶角技术通过导向线圈完全将两个焦点的轨迹分离，并且将靶面加工成两个角度的坡面（图三） ，这样一来不但更好的通过靶角的变化有效的控制实际焦点尺寸，而且更重要的是能够极大的延长球管的寿命。4可切换的滤过器滤过器一般安装在 X 线的输出窗外，同常规 X 线机不同，乳腺机的 X 线滤过器需要滤过过量的硬质 X 线，一般将钼制成滤过板，依靠它的吸收来滤过不需要的射线。但是经常会碰到巨大乳腺或者致密乳腺的病人，需要较为硬质的 X 线进行穿透摄影，于是可切换的滤过器就成为解决这一问题的途径之一。可切换的滤过器除了钼制滤过板之外还能够切换铹滤过板，来控制所需要的 X 线质地。同双靶技术一
9、样，选择可切换的滤过器也需要考虑成本问题。此外还有一种较为折中的解决方法，就是使用可切换的铝滤过板，也能够得到近似的效果，这种钼铝双过滤器的技术更常见的运用在面向基层医院的乳腺机上。三机械结构1同中心技术所谓 Iso-centric 技术是指检查臂的旋转中心同检查平台位于同一水平，无论检查臂如何旋转，检查平台的高度始终不变（图四） 。采用这类设计的乳腺 X 线机，定位十分准确，比较适合立体定位穿刺活检的引用。从机械结构的角度来说，使用同中心技术的检查臂结构不是平衡式的，因此，需要使用功率更大的电机来驱动，随之带来的优势也在于更长更稳定的使用寿命。2环形臂技术有的乳腺机并不使用常规的 C 形检查
10、臂结构，而采用环形检查臂结构，其球管和压迫器分别安装在一个环形轨道中（图五） 。在检查过程中，医生可以面对病人进行双手的定位和其他检查操作，一方面可以改善定位和压迫的效果，另一方面也有助于减低病人检查的恐惧感，而且可以摆放出略微前下倾斜的角度以适合乳房位置。但是此结构也具有一定的缺陷性，除了运输移动较为不便外，进行穿刺活检也有盲区。环形臂的活检装置是俯卧式的，受检乳房从检查床下露出进行穿刺，由于检查床的厚度影响，这种穿刺模式将无法活检到靠近胸壁的组织。3自动体位程序技术这是一种主要运用在非等中心结构检查臂上的技术，由于检查臂的旋转轴同检查平台不在同一水平位置，当检查臂从轴位旋转到侧位时，检查平
11、台的高度就会发生变化。为了克服这一问题，有的产品通过微机或者单片机编程控制技术，让检查臂的高度随着轴位或侧位的变化而变化。在设定了基准体位高度之后，无论怎么旋转，检查臂的高度都会自动调整，确保检查平台在任意角度时的高度不变，主要的作用还是通过这种手段起到类似同中心旋转技术的效果，提高工作效率，精确立体定位。4双暗盒架旋转结构双暗盒架结构同过去的 C 臂检查结构有很大的不同，在传统 C 形臂的检查结构基础上安装在同一个轴上两个暗盒架，通常由一大一小两个不同尺寸的暗盒架构成，根据临床检查或者活检手术的需要可以旋转切换，旋转切换也具有手动和电动两种模式（图六） 。双暗盒架旋转结构的出现很好的解决了普
12、通乳腺 X 线机无法完成大面积软组织摄影的检查盲区，对于特殊乳腺病患者和大面积软组织检查或定位穿刺手术等临床需要有很积极的意义。5各种独特滤线栅技术乳腺 X 线机所用的滤线栅通常具有栅比更大，密度更高等特点，除此之外，高速震动技术也是经常被使用的。有的制造商更是研发出蜂窝状滤线栅，将传统的条状滤线栅改变为菱形网格状或者是六边形蜂窝状铅条网（图七） ，据使用这一技术的制造商称，该技术能够有效降低 20左右的散射线，明显提高图像的锐利程度。但是，目前尚没有基于蜂窝状滤线栅的震动技术，蜂窝状的滤线栅伪影是一个亟待解决的问题。6可升降的立柱过去的乳腺机通常采用 C 臂结构在固定高度的立柱上运动的模式，
13、随着技术的发展，更多的厂家采用一种可伸缩的立柱，采用电动控制的模式来控制 C 臂的位置，这一技术的运用，对于乳腺机的可移动性有了大大的改进，完全收缩起来的尺寸甚至只有 100cm 左右。有的产品甚至安装有导轮，能够轻易的推走。这一设计思想的目的是让设备能够辐射更多的基层医院，通过简单的运输工具就能够到达，比如小型的箱式货车。四定位与压迫定位和压迫技术是乳腺机特有的技术，目的是让球形的乳腺能够近似一个二维的平面，减少空间上的重叠，明确病理改变的发生和位置，因此需要一个检查平台和一个电动的压迫器，压迫受检乳腺，让腺体充分展开，有利于检查。如何能让乳腺更好的定位，各个制造厂商都有各自技术，下面作一个
14、简单的介绍。1双速压迫技术双速挤压技术被广泛运用于中高端的各类乳腺 X 线机，所谓双速挤压，是在一接触到乳房时以比较高的速度向下压迫，在压迫到一定条件（有厚度探测和压力探测两种不同模式） ，就会减缓下压的速度。双速挤压的好处是能够显著的降低病人的压迫痛苦，在压迫初期能够很有效的确定乳腺的位置，在压迫到一定程度后因为降低了压迫速度，不但能够充分展开乳腺腺体组织，病人的痛苦感觉也会得到减轻，因为压迫速度较慢，压迫过程也较容易控制，在避免意外发生的前提下，更容易寻找到最佳的压迫厚度。2柔性压迫技术柔性压迫技术是基于压力感应器的反馈来动态调整压迫速度，从压力速度曲线（图八）上可以看出，柔性压迫技术不同
15、于单纯的变速挤压模式，它的压迫速度的变化是动态的，是根据不同的压力实时调整压迫速度。这种技术的运用更加关注病人的感受，病人因为更加轻微的痛苦而不会抗拒检查，不但减少了检查过程中病人本能的躲闪，而且提高了复诊的概率。3双向挤压技术双向挤压技术需要一个可以调整位置的检查台。在乳房基本被压迫固定以后，检查台会进一步缓慢上升，而压迫板的位置不变，简单来说，检查台和压迫板从两个方向同时压迫乳房。这种检查技术有利于乳房腺体及其他组织的充分展开，减少位置重叠带来的判断困难。但是，也有研究表明，双向挤压技术可能会导致部分乳房下缘的组织游离于照射野之外导致乳腺疾病的漏诊。4成角挤压技术普通乳腺机的压迫板都是同检
16、测台平行的，而成角挤压技术采用的压迫器可以倾斜一定的角度，倾斜的压迫板先向斜下挤压住乳房的根部，确保近胸壁部分的位置，在下压的过程中，压迫板的角度会逐渐减小，一直到同检查台平行（图九） 。成角压迫技术能够非常有效的检查乳腺的近胸壁部位，在压迫初期，病人不会感到太大的不适，此时，就固定乳腺根部效果很好，据使用该技术的制造厂商称，同常规压迫相比，成角压迫技术能够扩大乳腺根部检查区域 23cm。此外由于倾斜压迫时乳房前部空间较大，医生能够方便的进行检查部位的调整，这对于自动曝光控制很重要。由于成角压迫技术可能会增加病人的一定检查不适感，通常它会和双速压迫或者柔性压迫技术共同运用，我们称为双相压迫（Twinpcomp）技术。5柔性拖带技术柔性拖带技术常被认为是能够检查到最大乳房区域的压迫技术，虽然有着制造成本高，技术难度大等限制，但是仍然有高端产品制造商运用于其设备上。柔性拖带技术使用的是上下两部分独立工作的拖带薄膜，依靠两组电动拖带装置，卷动薄膜（图十） 。6当乳腺被初步压迫定位后，电动卷动的薄膜会带着乳腺进入照射野内，这样就能够对近
