Knowledge and use of Exposure Index (EI) in radiography in Norway and Singapore.

Johansen S, Haady Mattar S, Lee Zhiqi A, Ashwini Jeevan N, Hui Wen Alicia T, et al.

View Original ↗
AI 導讀 academic XR 重要性 3/5

238 份跨國問卷顯示放射師 EI 認知中等,EIT 辨識困難與廠商刻度不一是主要知識缺口

  • 整體 EI 認知中等,最大困難為 EI 與 EIT 概念混淆及廠商私有刻度缺乏統一標準
  • 臨床年資較長者廠商刻度混淆較少,但 EI-EIT 辨識困難不隨年資顯著改善
  • 挪威主要問題為準直不良與骨科植入物干擾;新加坡主要問題為曝光視野辨識困難

調查 238 名挪威與新加坡放射師,多數人對 EI(曝光指數)的理解停在「中等」水準,連 EI 與目標 EI(EIT)的差異都難以辨清——數位放射攝影普及多年後,「劑量潛移」問題在臨床場域中仍是未解的系統性挑戰。

數位攝影寬動態範圍與劑量潛移的形成機制

傳統底片放射攝影對曝光量有較窄的寬容限度(latitude),曝光過多或過少都會直接在影像上呈現問題,迫使放射師精準控制技術參數。數位放射攝影(digital radiography, DR)的問世改變了這一格局:DR 系統的動態範圍(dynamic range)遠大於底片,即使給予較高曝光量,後處理演算法仍能輸出視覺上令人滿意的影像,雜訊不再以顯而易見的方式出現。這種「自動補救」機制讓放射師傾向保守操作——寧可使用較高曝光以確保影像品質,也不願冒產生雜訊的風險,久而久之便累積出劑量潛移(dose creep)現象:患者所受的輻射劑量在未被察覺的情況下逐漸升高。

為回應這個問題,曝光指數(Exposure Index, EI)依據 IEC 62494-1 標準被定義為一個可量化的即時回饋工具,讓放射師在完成攝影後立刻得知偵測器所接收的曝光量是否在合理範圍內。EI 搭配目標 EI(target EI, EIT)共同使用:EI 代表本次攝影中偵測器的實際接收值,EIT 則是針對特定解剖部位預先設定的理想目標值;兩者衍生出偏差指數(Deviation Index, DI),直接量化過度或不足曝光的程度。在 ALARA(as low as reasonably achievable,劑量合理抑低原則)框架下,EI 理應成為每位放射師日常劑量管理的重要參考依據。然而工具的設計初衷能否在臨床現場落地,取決於放射師是否真正掌握其概念與操作邏輯,而這正是本研究試圖評估的核心問題。

挪威與新加坡跨國問卷:238 份回覆的樣本架構

研究採用線上問卷設計,於 2025 年同步在挪威與新加坡進行資料收集,並在正式發放前完成試驗性驗證(piloting),確保題目表達清晰且能有效測量目標構念,同時取得兩地機構的倫理豁免審查核准。在問卷平台選擇上,新加坡站點使用 Qualtrics 系統,挪威站點使用當地學術圈常用的 Nettskjema 平台,確保受訪者在熟悉介面中完成填答。發放管道涵蓋電子郵件、社群媒體推廣及現場邀訪,以提升樣本觸及範圍,最終共收到 238 份有效回覆。

問卷設計涵蓋三大面向:(一)受訪者基本資料,包括臨床年資、工作機構屬性及日常使用的設備廠商;(二)對 EI 相關概念的認知與理解程度,包括 EI 與 EIT 的辨別、偏差指數的解讀邏輯,以及各廠商私有刻度(vendor-specific scales)的掌握情形;(三)EI 在臨床工作中的實際應用頻率、主要使用部位,以及遭遇的影像品質問題類型。選擇挪威與新加坡作為對象,反映兩地在放射師養成教育、設備廠商生態及臨床文化上各具代表性,跨文化比較有助於釐清 EI 認知問題是否具有普遍性而非地域特性。

問卷主要結果:中等理解水準、EIT 辨識困難與廠商刻度混淆

整合 238 份問卷後,受訪者的 EI 整體理解程度被評定為中等(intermediate)——對 EI 的存在與基本功能有所認識,但對精確操作邏輯與數值解讀仍有明顯缺口。認知困難集中於兩個核心層面:其一是無法有效區分 EI 與 EIT。EI 是偵測器在本次攝影中的實際曝光接收值,反映「已發生的曝光量」;EIT 是預先為特定解剖部位設定的理想目標值,代表「應有的曝光量」。混淆兩者將導致放射師無法正確判讀偏差指數的臨床意義,使劑量管理失去基準。其二是廠商私有刻度造成的混淆:各影像設備製造商對 EI 的數值定義方式不盡相同,部分廠商使用對數刻度,部分使用線性刻度,基準值設定也各異,使跨設備環境的數值比對難以直觀執行。

在統計分析層面,受訪者的人口學特徵(年資、機構背景、所在地區)與其對 EI 的感知及臨床應用頻率之間,未發現具顯著性的相關性,但有一個重要例外:臨床年資較長的放射師在面對廠商特定刻度時所表現出的混淆程度較低,顯示長期實務積累能部分彌補廠商知識缺口,但此效應在 EI-EIT 概念辨別上並不明顯。在態度面向上,絕大多數受訪者認同 EI 有助於保障患者安全,顯示整體接受度良好,知識差距的來源是概念理解不足,而非排斥心態。EI 的臨床應用以胸部攝影(chest imaging)為最主要場景,其他解剖部位的應用頻率相對偏低,顯示 EI 監控在臨床現場存在部位集中的使用模式。此外,新加坡受訪者報告偶爾過度曝光的比例高於挪威,兩地差異可能源於工作流程設計、EI 監控的制度化程度,以及臨床督導文化的不同。

兩國影像品質問題的地域差異:準直問題與曝光視野辨識

分開比較兩國的 EI 相關影像品質問題,呈現出明顯的地域分布特徵。在挪威,受訪者最常引用的問題為準直不良(poor collimation,即 X 光束照射範圍超出受檢解剖區域)與骨科植入物(orthopedic appliances)干擾。準直不良時,偵測器接收到非受檢區域的大量散射輻射,EI 讀值偏高但有效解剖區域的影像品質並未相應提升;嚴重的準直不良甚至可能啟動自動補正機制,造成技術參數判讀失真。骨科植入物(如金屬假體、固定鋼板)因高原子序材質大量吸收 X 光,可能使自動曝光控制(AEC, automatic exposure control,依據偵測器訊號自動調整曝光參數的系統)誤判所需曝光量,同樣造成 EI 讀值的系統性偏差。

新加坡,最常被提及的問題則是曝光視野辨識(exposure field recognition)困難,即系統或操作者在識別有效曝光區域邊界時出現判定誤差。EI 的計算依賴偵測器的有效曝光區域被正確界定,若系統錯誤計入非受檢部位的像素,所得 EI 值將無法真實反映目標解剖區域所受的曝光量。兩地差異反映了各自工作環境中常見臨床情境的不同,也說明 EI 應用面臨的技術障礙並非單一——操作者需同時具備概念知識、設備特性認識,以及對常見干擾因素的辨識能力,方能有效利用 EI 進行劑量管理。

挪威與新加坡 EI 應用情況對比
項目挪威新加坡
整體 EI 理解程度中等中等
主要臨床應用場景胸部攝影胸部攝影
偶爾過度曝光頻率較少見較常見
最常引用的影像品質問題準直不良、骨科植入物干擾曝光視野辨識困難

研究限制與原文建議:標準化廠商術語與系統性工作流程整合

研究者坦承幾項方法論上的限制。樣本規模與地域覆蓋是主要制約:238 份問卷僅來自挪威與新加坡兩國,無法推論至其他醫療體系、設備廠商生態或不同語言文化背景的放射師族群,結果的外部效度受限。線上問卷的自願填答特性亦帶來回覆偏誤(response bias)的風險——對 EI 議題較感興趣者可能有更高填答意願,整體結果或高估了臨床知識現況。此外,問卷量表的理解程度評量依賴受訪者自我報告,存在高估傾向;問卷格式本身也限制了對深層理解邏輯的探索深度。

基於調查結果,研究者提出三個層次的具體建議。首先是推動廠商術語與刻度的國際標準化:呼籲設備製造商與國際學術機構合作,建立統一的 EI 定義、計算方式與基準值,以降低多廠商環境下的認知負荷。其次是修訂部門工作流程:將 EI 監控更系統性地嵌入日常攝影操作流程,解決目前「工具存在但未被充分使用」的現象,使 EI 成為每次攝影後的例行檢核項目。第三是開發針對性的教育訓練與部門操作規範,確保放射師不僅了解 EI 的存在,更能在多廠商環境中正確解讀數值並應用於劑量最佳化。研究者亦指出,未來研究應擴大至更多國家,並建立 EI 知識水準與實際劑量管理成效之間的量化關聯。

放射師 EI 認知多停在中等水準;廠商術語標準化與工作流程系統整合,是彌合知識與劑量管理實踐之間差距的核心建議。

Abstract

Digital radiography's wide dynamic range, often leading radiographers to prefer overexposure to avoid noisy images, contributes to "dose creep." The Exposure Index (EI) was introduced as a feedback tool to balance image quality with radiation dose in line with ALARA. Understanding and proper use of the Exposure Index (EI) in digital radiography is vital for optimizing patient safety and image quality. This study aims to assess radiographers' knowledge, understanding, and application of EI in Norway and Singapore. An online survey conducted in 2025 collected 238 responses in Norway and Singapore after institutional ethical exemption approval. A piloted questionnaire was administered via Qualtrics in Singapore and Nettskjema in Norway, and distributed through email, social media, and in-person outreach. Respondents showed intermediate EI understanding, with difficulties differentiating EI from target EI (EIT) and recognising the importance of monitoring EI, particularly with vendor-specific scales. No significant correlations were found between demographics, perception, or clinical application, except for greater experience reduced vendor-specific confusion. Most agreed that EI support patient safety and applied EI primarily for chest imaging, with occasional overexposure more common in Singapore. EI-related image quality concerns varied by country: poor collimation and orthopedic appliances were most cited in Norway, while exposure field recognition was most cited in Singapore. Collaborating with international vendors and educational institutions to standardise terminology and scales can reduce the knowledge gap, leading to safer imaging practices and better patient care. Revising workflows to integrate EI into clinical practice more consistently can address its underutilisation. These findings inform the development of educational training and departmental protocols to improve understanding and correctly applying the EI for ensuring patient safety and improving imaging quality.