中華放射醫誌 Chin J Radiol 2004; 29: 81-86 81

乳房X光攝影對於偵測隱藏的乳癌和觸診發現的腫

塊，可高達70%-90%的準確度。儘管乳房放大攝影的

平均乳腺劑量比一般乳房攝影為高，但基於進一步的檢

查與確認，乳房放大攝影提供了較高的解析度和病灶的

鮮銳度。本實驗之目的為評估放大攝影之平均乳腺劑量

及影像品質。

使用的乳房攝影機以鉬及銠為陽極靶，鉬、銠、鋁

為濾片材料。以光密度計測量標準乳房假體的光密度

值，而影像品質的評定方式，以影像的解析度及對比度

為限。

隨著峰壓值由26 kVp增加到35 kVp，得知暴露時

間會由1秒降到0.25秒，平均乳腺劑量會由1.95 mGy

降到1.20 mGy；對於鈣化點會因為管電壓的增加而影

響辨別的能力。

針對鈣化點做診斷時，應避免使用高管電壓。但

是，除了鈣化點之外，利用高管電壓的乳房放大攝影技

術，不但可減少病人移動之機會，亦可有效降低平均乳

腺劑量，並且由影像品質方面來探討，也不會造成影像

品質明顯降低，值得臨床採用。

關鍵詞：影像品質，乳房放大攝影，平均乳腺劑

量，管電壓

衛生署在2001年公佈的十大癌症死因統計中，顯示

45∼ 64歲的婦女乳癌死亡率在臺灣地區排名佔第一位

[1]，並且有逐年增加及年輕化的趨勢。目前國際醫學界

已公認對於偵測早期的乳癌，乳房攝影是較有效的造影

工具。基於進一步的檢查與確認微小鈣化叢在空間上的

分佈情形和不規則腫塊的邊緣結構，採用乳房放大攝影

技術有助於診斷 [2,3,4]。乳房放大攝影利用局部壓迫板

的設計、小焦斑和快速軟片增感屏系統，有效的改善了

雜訊和空間解析度，使病灶處更鮮銳，相對的，卻因為

增加受體至影像接受器的距離以及小焦斑的設計，也提

高了暴露時間和輻射劑量，使得平均乳腺劑量約為一般

乳房攝影的2-3倍。因此，除了影像品質的評估外，平

均乳腺劑量的評估也是乳房放大攝影的一項重要議題。

進行乳房放大攝影時，由於乳房很接近焦斑，雖然

沒有使用鉛柵，但它所造成的劑量仍比一般乳房攝影來

的高，其次，因為使用小焦斑而造成X光管的負荷和暴

露時間增加，因此，適當增加管電壓可改善產生X光的

效率和增加乳房到影像受體的通量率，因而可減少輻射

劑量 [5]。然而，增加管電壓會降低組織對比度，而影

響對鈣化點的辨別能力，為了有效降低暴露時間和輻射

劑量，本實驗將評估增加管電壓時，對平均乳腺劑量、

暴露時間和影像品質之間的效應；並進一步獲得乳房放

大攝影下的最佳攝影條件，以達成在劑量合理抑低的原

則下，得到最高品質的影像和臨床診斷的目的。

材料與方法

!"#$%&'

本研究使用的乳房攝影機（Senographe DMR, GE

Medical Systems, Milwaukee, USA）。此機器配備鉬（Mo）

及銠（Rh）為陽極靶，鉬（Mo）、銠（Rh）、鋁（Al）

為濾片材料。放大攝影的倍率可由1.3到1.9倍。本實驗

採用1.5倍的放大倍率，以射源到影像接收器距離（SID）

為 660 mm，物體到影像接收器距離（OID）為 200

mm，照野（field size）＝13×18 cm2，Mo/ Mo的組合

乳房放大攝影之影像品質及平均乳腺劑量的評估

郭瓊文1 葉淑芳1,2 詹光裕2 陳力慎2 邱鈺蘋1,2 詹淑婷1,2 張東浩1,3

元培科學技術學院　放射技術系1

和信治癌中心醫院　放射診斷科2

彰化基督教醫院　放射腫瘤科3

抽印本索取者：張東浩彰化基督教醫院　放射腫瘤科彰化市50046南校街135號

以及3 ㎏的施壓力量來設定放大攝影條件等參數。為了

確保乳房攝影機的品質，除依照乳房攝影機的品質校正

準則外 [6]，並每年定期依循美國放射線醫學會（ACR）

所建議之規範實行品質保證作業外，對於本實驗而言，

管電壓及半值層之確定性尤其重要。

!"#$%&'(

於實驗正式進行之前，先針對本機器之管電壓及半

值層做量測。其中半值層是用鋁片組合（Victoreen

1100, Cleveland, OH, USA）搭配乳房攝影專用游離腔

（Radcal 2026C, Monrovia, CA）量測。 游離腔的有效體

積為6 ㎝3，能量依存性（energy dependence）在10 keV

到 40 keV為 ± 5%， 劑 量 率 依 存 性 （ dose rate

dependence）在0.6 mR/min間到6 kR/min為±2%。偵

檢器的量測範圍為 0.03 mR到 144 kR，解析度為 0.03

mR。管電壓是參考1999 ACR的方式 [6] 利用數位管電

壓量測儀（Victoreen 4000, Cleveland, OH, USA）量測。

將游離腔架設於假體正中央，高度相當於假體厚度

4.2公分處，利用游離腔與偵檢器先測得未加上鋁片的

暴露值，之後再使用鋁片0.1 mm與0.5 mm組合，量測

於各個kVp下將原來的暴露恰減為原來一半以上和一半

以內之暴露值，並分別紀錄此時鋁片的厚度，再利用內

插法求出26-35 kVp下個別之半值層（Half value layer,

HVL）。於26-35 kVp的管電壓範圍中，量測得實際管電

壓值及半值層（如表1所示）。

)"*+,$-*+,.&'(

本實驗使用單面乳膠底片（Kodak MIN-R 2000,

Kodak, NY, USA）和增感屏，底片的尺寸為18×24 cm2。

使用自動洗片機（Kodak M7B, Kodak, NY, USA），顯影

劑的溫度為 32.3＋ 0.1℃。底片的光密度值（Optical

Density, OD）是由光密度計（Victoreen 07-424,

Cleveland, OH, USA）測量，量度的位置在底片的中線

位置距邊界40 mm處。

架設好放大攝影設備，將壓克力圓盤（disc）及標

準乳房假體（Victoreen Nuclear Associates 18-220,

Cleveland, OH, USA）放置於乳房支撐架上架設妥當

（圖1）。根據Mcparland之研究指出，使用Kodak MIN-R

2000之影像增感屏底片組合，欲得的影像品質其OD值

是界於1.2-1.6間 [7]。因此為了評估影像品質，本實驗

將OD值設定在1.3-1.5之間，利用標準乳房假體在放大

攝影模式下，於26-35 kVp之間，求出最佳影像所需之

mAs後，再利用光密度計量測26-35 kVp範圍，以每增

加1 kVp為一張影像共10張影像，圓盤內、外之光密度

差（Density Difference, DD），此光密度差即可反應出影

像對比度，並分別紀錄 26-35 kVp之光密度差值。此

外，並設定OD值介於1.3-1.5所需的管電流後，利用數

位式管電壓來量測暴露時間，即可得知暴露時間。

/"01234(5('

本實驗使用ACR之認證假體，相當於成份為 50%

的乳腺，50%的脂肪，壓縮厚度4.2 cm的乳房。其內有

分別有 6個模擬纖維（ f i b e r）、 5組模擬鈣化群

乳房放大攝影之劑量評估82

表1 管電壓測量值與半值層測量值

管電壓設定（kVp） 管電壓量測值 半值層（mmAl）

26 25.15 0.3327 26.15 0.3528 27.21 0.3529 28.53 0.3630 29.85 0.3731 31.08 0.3832 32.26 0.3933 33.37 0.3934 34.41 0.4035 35.36 0.40

表2 乳房假體中，模擬纖維束、鈣化群和腫塊的尺寸

模擬目的物 尺寸（mm）

模擬纖維 1 1.562 1.123 0.894 0.545 0.406 0.40

模擬鈣化群 1 0.742 0.543 0.324 0.245 0.20

模擬腫塊 1 2.02 1.03 0.754 0.505 0.25

圖1 壓克力圓盤於標準乳房假體上的放置位置

（speck）、5個模擬腫瘤（mass）。其大小分別如表2。

平均乳腺劑量的大小決定於將暴露劑量轉換為吸收

劑量的轉換因子與乳房表面暴露，寫成數學式即為：

Dg＝DgN×kc （1）

其中Dg為平均乳腺劑量；DgN為轉換因子；kc為

乳房表面暴露。

在求得平均乳腺劑量之前必須先得知造成最佳影像

品質所需之mAs、X光輸出率及計算乳房表面劑量。根

據Mcparland等人的研究顯示 [7]，當使用Kodak公司出

產MIM-R 2000底片及增感屏組合時，會得到最佳影像

品質之影像OD值為1.2-1.6間，故利用此一結果，可得

到利用標準ACR 4.2公分乳房假體在放大攝影模式下，

於26-35 kVp之間欲得到最佳影像OD值所需之mAs，

以利平均乳腺劑量之量測。由定期的實行乳房攝影品質

保證的項目中，針對儀器再現性的測試結果，得知變異

數為 0.2%，使用校正過的游離腔，在放大攝影模式

下，分別於 26-35 kVp暴露下量測其個別之X光輸出

率，其單位為mGy / mAs。因此可利用此輸出率及欲得

到最佳影像OD值所需之mAs計算而得到26-35 kVp之

乳房表面劑量。Liu等人 [8] 利用蒙地卡羅模擬求得於

放大攝影模式下，照野14×22 cm及9×9 cm下5公分

壓縮乳房厚度，24-30 kVp之平均乳腺劑量轉換因子。

然而於本實驗中需計算26-35 kVp之平均乳腺劑量，故

除了應用Liu等人求得之轉換因子外，更需進一步求取

31-35 kVp之轉換因子。根據Liu等人之研究顯示，乳房

放大攝影和Wu等人 [9] 所發表之乳房一般攝影之轉換

因子的比值與kVp及HVL無關 [9]，也利用此一關係先

分別求取於25-30 kVp下，Liu等人發表之乳房放大攝影

轉換因子和Wu所發表之乳房一般攝影之轉換因子的比

值，取其平均值，再將此一轉換因子比值的平均值和

31-35 kVp下一般攝影之轉換因子相乘，進而間接求得

31-35 kVp下乳房放大攝影之轉換因子。圖2為利用已校

正過後的游離腔量測其個別的X光輸出率。

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在OD值介於1.3-1.5以及26-35 kVp的假體影像置

於乳房攝影專用看片箱，由放射師、物理師及醫師等共

六人在不知暴露條件下進行影像評估，評估方法統一為

使用放大鏡來觀測假體內模擬人體的纖維、鈣化及腫塊

的數目。評定標準以完整看清整個輪廓為限，並不限制

看片時間，若只看到局部輪廓則不列入計算，計分方式

參考Mcparland等人 [7] 的研究所採用之加權計分方式

來加以統計分析。

結　　果

*"+,-.

於26 kVp~35 kVp及最佳影像OD值範圍內，隨著

管電壓的增加暴露時間之變化情形如圖3所示。圖3橫

座標顯示管電壓，由26 kVp增加到35 kVp；縱座標顯

示暴露的時間（秒）。由結果得知，隨著管電壓的增

加，暴露的時間會由1秒降到0.25秒，約下降了75%。

/"012345

平均乳腺劑量的獲得是利用游離腔測乳房表面暴

露，再根據其半值層、管電壓及乳房厚度對應得到適當

的轉換因子而求得平均乳腺劑量 [8]。由圖4顯示得知隨

著管電壓的增加，平均乳腺劑量會由1.95 mGy降到1.20

mGy，約下降了39%。

6"DD8

OD值的差可反應出影像對比度。隨著管電壓由26

kVp增加到35 kVp，其相應之OD值繪成如圖5所示之

乳房放大攝影之劑量評估 83

圖2 利用校正過後的游離腔量測其個別的X光輸出率

25 27 29 31 33 35

管電壓（kVp）

0

0.5

1

1.5

暴露時間(s)

圖3 管電壓（kVp）與暴露時間（秒）的關係。橫座標顯示管電壓；縱座標顯示暴露的時間

圖形，由圖 5得知，隨著管電壓由 26 kVp增加到 35

kVp，對於影像對比度的影響差異不大。

!"#$%&'()

依循Mcparland等人之加權記分原則計算纖維化、

鈣化及腫塊之平均加權分數 [7]，並繪成與管電壓之關

係圖。當管電壓由26 kVp增加至35 kVp，模擬纖維的

平均分數之變化如圖 6(a) 所示，趨勢曲線斜率約為

0.196（p＝0.002）。從此趨勢曲線看來，隨著管電壓由

26 kVp增加到35 kVp並不會影響辨別纖維化的能力。

圖6(b) 為管電壓與模擬腫塊的相對平均分數的關係圖，

趨勢曲線斜率約為 0.048（p＝ 0.01）。從趨勢曲線看

來，隨著管電壓的增加並不會影響判斷腫塊的能力。所

以我們可以得知，病人的病灶組織類似於纖維化或腫塊

而需要使用乳房放大攝影診斷時，可以採用較高的管電

壓來降低平均乳腺劑量同時可維持影像品質。圖6(c) 為

管電壓與模擬鈣化群的相對平均分數關係圖，趨勢曲線

斜率約為0.631（p＝0.007）。從趨勢曲線看來，隨著管

電壓的增加會影響辨別鈣化群的能力。所以病人的病灶

組織類似於鈣化群而需要使用乳房放大攝影診斷時，只

能採用較低的管電壓才能獲得較清楚鈣化群的影像。

討論與結論

當管電壓保持固定，且管電流（mA）和時間（s）

乳房放大攝影之劑量評估84

1

1.5

2

2.5

25 27 29 31 33 35

管電壓（kVp）

平均乳腺劑量

(mGY)

圖4 管電壓（kVp）與採用標準乳房假體，得到最佳影像時之平均乳腺劑量（mGy）間的關係。橫座標顯示管電壓;縱座標顯示平均乳腺劑量

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

0.35

0.4

25 27 29 31 33 35

管電壓 (kVp)

DD值

圖5 管電壓（kVp）與DD值的關係。橫座標顯示管電壓；縱座標顯示DD值。隨著管電壓的增加，影像對比度並無明顯差異

25 27 29 31 33 35

管電壓（kVp）

25 27 29 31 33 35

管電壓（kVp）

模擬腫塊的相對平均分數

25 27 29 31 33 35

管電壓（kVp）

模擬鈣化群的相對平均分數

模擬纖維的相對平均分數

0

0.25

0.5

0.75

1

0

0.25

0.5

0.75

1

0

0.25

0.5

0.75

(a)

(b)

(c)

圖6 a. 利用歸一化（Normalize）獲得模擬纖維的相對平均分數與管電壓關係 b. 利用歸一化（Normalize）獲得模擬腫塊的相對平均分數與管電壓關係 c. 利用歸一化（Normalize）獲得模擬鈣化群的相對平均分數與管電壓關係

的乘積又為定值時，所產生的X光片有相同的OD值，

在此狀況下為互易律成立（reciprocity law）。然而在乳

房攝影中，常常可發現若暴露時間增長時，則所產生的

OD值較低，此種現象稱為互易律無效（reciprocity law

failure）。於本實驗中，我們將OD值設定在1.3~1.5，隨

著管電壓從26 kVp增加至35 kVp，暴露時間會由1秒降

低至0.25秒。由於暴露時間的降低，除了明顯改善因病

人移動所造成的模糊，減少重照的機會，亦可以降低互

易律無效的影響，避免使得影像曝光不足。

另外，將管電壓從26 kVp增加至35 kVp，平均乳

腺劑量會由1.95 mGy降低到1.2 mGy。由於病人所接受

平均乳腺劑量的降低，所以可抑制誘發乳癌之機率效應

的發生。

此外，由實驗結果得知在26 kVp至35 kVp之間管

電壓的增加，在影像對比度上差異影響並不大，其變化

在可接受範圍內，並不會影響診斷價值。由影像品質方

面來探討，得知並不會因為管電壓的增加而降低辨別纖

維化及腫塊的能力，並可藉由放大的技術來增加影像的

資訊獲得更加縝密的診斷，減少非必需的切片檢查及手

術開刀。依據Dougherty [10] 研究顯示，在乳房放大攝

影的模式下，鈣化叢的放射性對比度會隨著管電壓的增

加而降低。而由本實驗的結果顯示，對於鈣化點會因為

管電壓的增加而影響辨別的能力，因此，若針對鈣化點

做診斷時，應避免使用高管電壓。總之，除了鈣化點之

外，利用高管電壓的乳房放大攝影技術，不但可減少病

人移動之機會，亦可有效降低平均乳腺劑量，維持影像

的品質。 ◆

致　　謝

感謝和信醫院放射診斷科林寬仁醫師，黃怡璇放射

師，在乳腺劑量評估方面提供寶貴的意見。

參考文獻

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10. Doughery G. Computerized evaluation of Mammo-graphy image quality using phantom images. ComputMed Imaging Graphy 1998; 22: 365-373

乳房放大攝影之劑量評估 85

乳房放大攝影之劑量評估86

Evaluation of Image Quality and Dose inFilm-Screen Magnification MammographyCHIUNG-WEN KUO

1 SHU-FANG YE1,2 KWAN-YEE CHAN

2 LI-SHEN CHEN2 YU-PING CHIOU

1,2

SHU-TIN JAN1,2 TUNG-HAO CHANG

3

Department of Radiological Technology1, Yuanpei Technical CollegeDepartment of Radiology2, Koo Foundation Sun Yat-Sen Cancer CenterDepartment of Radiation Oncology3, Chang Hua Christian Hospital

Background and purpose: Mammography is one of the most reliable techniques forearly detection of nonpalpable breast cancer. Magnification mammography offersbetter resolution than conventional one in spite of increasing patient dose. The goals ofthis study were to evaluate the mean glandular dose, exposure time and image qualityin magnification mammography.

Methods: All measurements were performed on a mammography unit with amolybdenum and rhodium target and a filter combination of molybdenum, rhodiumand aluminum. Gross optical densities of phantom images were measured using adensitometer. Image quality was quantified by image detail detection and imagecontrast.

Results: Increasing x-ray tube potential from 26 kVp to 35 kVp reduces theexposure time from 1 s to 0.25 s and mean glandular dose from 1.95 mGy to 1.20 mGy.In evaluation of the image quality, the detection of fibers and masses does not vary withthe increasing x-ray tube voltage, but the detection of specks does.

Conclusion: It is concluded that magnification mammography at high kVpsignificantly reduces exposure time and mean glandular dose, with a similar capabilityin detecting fibers and masses to that at low kVp. But the detect ability of calcificationat 35 kVp may significantly worsened than that performing at 26 kVp. It is ourrecommendation that the elevation of high kVp （up to 35 kVp） in the study oflesions with fibers and masses might be helpful, but not in the survey of calcifiedspecks.

Key words: Image quality; Magnification mammography; Mean glandulardose; Tube potential