王诗鸣，金瑞，陆云峰，肖智博

重庆医科大学附属第一医院 放射科，重庆 400016

引言

当人体四肢（如腕、踝、足等）出现骨折或关节损伤等病变时，临床上的首选检查方案多是X线摄影[1-6]。而豌豆骨侧位[6-7]、踝穴位[8-9]、足内斜位[10-13]等体位要求在X线摄影检查过程中必须对被检部位或组织进行一定角度的倾斜或旋转，需要有专门的辅助角度测量设备和特制的夹板来分别实现对其具体角度值的测量和对被检部位或组织的固定。现有的常规角度测量设备（如量角器[14]等）主要应用于二维平面上的角度测量，而踝关节等是立体生理组织，常规量角器并不能对其进行准确测量，无法实现踝穴位等体位X线摄影检查时踝关节等组织整体的旋转角度值的准确测量和设置，从而使摄取的X线影像很难达到诊断要求，常常致使被检者多次进行X线摄影检查[15]。多次X线摄影不仅增加了放射技术人员的工作量，更加大了被检者的受辐射剂量，加重了电离辐射的潜在伤害。因此，需要设计出可应用于人体四肢X线摄影的角度测量仪。本文介绍一项实用新型专利，其提供一种具有立体化测量和固定功能的X线摄影角度测量仪，不仅能减轻放射技术人员的工作量，也降低了被检者的检查配合难度，避免了多次曝光带来的额外潜在辐射伤害。

1 材料与设计

1.1 材料

人体四肢X线摄影辅助角度测量仪主要由1块矩形实木底板、1块矩形实木内侧固定板、1块矩形实木外侧固定板、1套嵌在一起的矩形实木测量板和2块半圆状镂空角度盘面制成。每块固定板的头尾两端各有1个可内缩的木质凸起，测量板的尾端也有一个可内缩的木质凸起。各主要部件均为木质结构，其在X线摄影检查过程中对被检部位或组织的影像质量几乎不造成影响。

1.2 结构设计

X线摄影辅助角度测量仪，由底板、角度盘、内侧固定板、外侧固定板和测量板组成。该辅助角度测量仪设计图如图1所示。其底板是矩形实木板结构，角度盘为头尾对应一致的镂空板面结构，头尾侧两刻度板面结构完全一致，均为类半圆形结构，外侧沿半圆形均匀刻有-90°～90°的角度值，相邻刻度值的差值为1°，内圈分别对应有沿半圆形均匀分布的小圆孔，可供固定板和测量板嵌入、固定。内、外侧固定板为两片结构完全相同的矩形实板，分别用于对被检部位或组织向内侧、外侧旋转时的固定，其头尾两端均有两个可内缩的凸起，用于与角度盘刻度小圆孔的连接和固定。测量板是一套嵌在一起的矩形实板，尾端有一个可内缩的凸起，用于与角度盘尾端刻度小圆孔的连接和固定，同时其头端可伸缩，以实现对不同的部位或组织的倾斜角度或旋转角度值的测量和设置。

图1 X线摄影辅助角度测量仪原理设计图

1.3 功能和原理

（1）功能。应用于四肢（如足、踝、膝、腕、手等）部位的X线摄影检查，可对被检部位的倾斜角度进行测量，对被检部位的旋转角度进行设置，对被检部位进行承托和固定。

（2）原理。X线摄影角度测量仪的测量板的头端板面可伸缩，以适应不同长度部位的测量，其尾端凸起可内缩，将其旋转到被检部位处，读出其与0点处的夹角，即为该部位的相对倾斜角度；将测量板旋转至预设角度值处，松开凸起使测量板嵌套在角度盘上，然后将位于底板中心处的被检部位旋转至测量板处即可进行该部位在此旋转（内旋或外旋）角度下的X线摄影检查；同时，旋转固定板使其贴近被检部位，可对处于此体位的被检部位进行承托和固定。

2 使用方法

2.1 对被检部位的旋转角度的设置和体位的固定

以足内斜位X线摄影检查为例。足内斜位常规要求足部在前后正位的基础上向内侧旋转约30°角，因此需要在X线摄影前先将足部置于此体位处。首先，把X线摄影角度测量仪（图2）平放于探测器平面中心处，各固定板和测量板的矩形长轴与探测器平面长轴平行，底板的中线与探测器长轴重合。然后，按照以下步骤进行X线摄影检查：① 用手把嵌套在尾端角度盘面上的测量板的凸起缩回、移出，旋至60°刻度处，使其与底板成30°夹角，松开测量板的凸起使其嵌套入60°刻度对应的内圈小圆孔内；② 把测量板头端的嵌套实木板缩回部分，以留足空间放置足部；③ 将小腿适度屈曲，足部以标准前后正位置于底板上中间部位靠外侧，使足底的内侧缘对准底板正中线；④ 内旋足部，使足底平面对准测量板，此时足部即处于30°内斜位（图3）；⑤ 移动内、外侧固定板，使其分别紧贴内踝和足底，以实现对被检侧足内斜位的体位固定；⑥ 进行被检侧足内斜位的X线摄影检查。在该仪器的辅助下摄取到的足内斜位X线片（图4a），与常规经验法所得的X线片（图4b）相比，足内斜位X片的影像质量得到明显提高。

图2 X线摄影辅助角度测量仪实物图

图3 X线摄影辅助角度测量仪在足内斜位X线摄影中的应用图

图4 使用X线摄影辅助角度测量仪摄取的足内斜位X线片（a）和采用经验法摄取的足内斜位X线片（b）

2.2 对被检部位的倾斜角度的测量

以外翻畸形足外翻角度的测量为例。把X线摄影角度测量仪平放于探测器平面中心处，各固定板和测量板的矩形长轴与探测器平面长轴平行，底板的中线与探测器长轴重合。按以下步骤进行X线摄影检查：① 把测量板头端的嵌套实木板缩回部分，以留足空间放置足部和踝部；② 小腿伸直，对准底板中线，将踝部以标准的前后正位置于底板中线处；③ 用手把嵌套在尾端角度盘面上的测量板的凸起缩回、移出，外旋至足底内外两侧缘中线处，松开测量板的凸起使其嵌套入尾端角度盘面内圈的小圆孔内；④ 读出与小圆孔对应的外圈的刻度值，即为被检侧畸形足的外翻角度值。

3 讨论

四肢是人体的重要组成部分，是临床X线摄影中除胸部以外被检次数最多的部位之一，而四肢X线片的影像精准程度决定了能否实现对其进行精准诊断和治疗，因此我们应保证精准影像的重要前提条件——四肢X线摄影检查时的体位精准，而X线摄影辅助角度测量设备是其中很多体位所必需的。陶铭勇等[16]在1993年设计出一种应用于人体组织X线摄影检查的体位角度测量器，能够实现对X线摄影体位角度的测量，但无法对患者的被检部位进行完全固定，检查过程中对被检者的配合度要求往往较高，临床实际应用时较难实现。李勤笃等[17]在2001年设计出一款应用于人体五官的X线摄影定位器，可实现对颅骨、颌面部的体位固定，但无法进行四肢X线摄影体位角度的测量和固定。本设计是一款面向人体重要组织——四肢的X线摄影辅助角度测量仪，其结构设计科学，测量结果精准而可靠，测量出的角度值可精确到1°。整个仪器的操作简单、方便，仅需一名放射技术人员即可轻易完成全部操作。本设计不仅具有对四肢等主要部位X线摄影体位的角度测量和预置功能，而且可对多种病症的畸形角度进行测量，其内、外侧固定板的独特设计更可对被检部位进行体位的固定，使得检查过程中对被检者的配合度要求降低，多数情况下无需被检者行受限体位。其镂空角度盘面的设计不仅方便被检部位的放置，而且使得对摄影体位和测量角度的观察更为直观。

总之，面向人体的手控可调四肢X线摄影辅助角度测量仪的设计为临床放射技术人员和被检患者提供了极大的帮助，也从很大程度上助力了X线摄影技术的进一步发展和完善。该设计还存在一些不足之处，其未能实现根据被检者部位特征进行全自动角度调整的智能化，未来可在这方面对其进行进一步的优化研究。