斷層融合技術在強直性脊柱炎隨訪中的應用

摘要：目的 探討數(shù)字斷層融合成像技術（digital tomosynthesis，DTS）在強直性脊柱炎隨訪中的應用價值。方法 回顧分析15例強直性脊柱炎患者的CT、DTS及DR X線圖像。以CT為診斷標準，利用Kappa系數(shù)來分析DTS、DR對病灶分級診斷的能力。結果 15例患者的30個骶髂關節(jié)中，CT診斷骶髂關節(jié)病變0級、I級、II級、III級及IV級個數(shù)分別為2、2、14、8、4個。DTS為2、2、13、9、4個，與CT診斷級別相符的個數(shù)為2、1、12、8、4個。DR為4、2、11、9、4個，與CT診斷級別相符的個數(shù)為2、1、10、5、2個。DTS與CT對骶髂關節(jié)病變分級的一致性\"較好\"，診斷符合率為90%，有效吸收劑量降低74.1%。DR與CT對骶髂關節(jié)病變分級的一致性\"一般\"，診斷符合率為70%。結論 DTS對骶髂關節(jié)病變的分級診斷能力與CT相當，且患者的吸收劑量明顯降低，適用于強直性脊柱炎的隨訪。

關鍵詞：體層攝影術，X線計算機；數(shù)字斷層融合；骶髂關節(jié)；強直性脊柱炎

強直性脊柱炎（ankylosing spondylitis，AS）是一種以危害青壯年為主的慢性自身免疫性疾病，首先侵犯骶髂關節(jié)。影像檢查部位緊鄰對輻射極為敏感的生殖腺，因此，降低骶髂關節(jié)檢查的放射劑量尤為重要。目前臨床仍將X線平片作為疾病診斷和隨訪的手段，但X線平片屬于復合圖像，結構互相重疊而影響病變的觀察。CT存在費用高、輻射劑量大的問題。MR適用于疾病的早期診斷，對于骨質(zhì)的破壞以及關節(jié)面的硬化改變不如CT和X線。融合技術（digital tomosynthesis，DTS）是一種新的X線檢查方法，研究表明其對骨折顯示能力明顯優(yōu)于普通X線平片[1，2]。本研究以CT圖像為診斷標準，比較DTS和DR對骶髂關節(jié)分級的能力，探討DTS對AS患者隨訪中的價值。

1資料與方法

1.1一般資料 回顧性分析15例強直性脊柱炎患者，其中男13例，女2例。年齡21～39歲，平均年齡（27±5.13）歲。病程6個月～8年，平均病程（4±3.79）年。均已行CT、DTS、DR X線檢查，各檢查方法間隔時間小于1w。

先行骶髂關節(jié)CT檢查結果，在征得患者本人及家屬同意的情況下，再分別行DR攝片和DTS檢查。本組經(jīng)影像及臨床確診的AS患者15例，檢查設備及方法采用GE Discovery XR650型DR Volume RAD（Volume Radiography）進行斷層掃描。定位片為常規(guī)X線片，患者取仰臥位，采用自動曝光條件（Automatic Exposure Condition，AEC），80kV，320mA，球焦距100cm。容積斷層成像參數(shù)：采用AEC，曝光劑量參考值設為常規(guī)平片的10倍，球焦距100 cm，X線球管與中線成-15°～+15°夾角進行60次低劑量曝光采集圖像，矩陣1024×1024。原始圖像經(jīng)自動重建后得到30幅與探測器平行的斷層影像，重建層間距4mm，從中選出層面適當?shù)膱D像進行窗寬、窗位調(diào)節(jié)達到最佳顯示效果。CT掃描采用GE Aquilion 16排CT機進行斜冠狀位橫斷掃描，參數(shù)：120kV，170mA，層厚2.5 mm，層間距10mm，掃描角度向頭側傾斜20°～25°，角度的選擇盡可能使機架與骶髂關節(jié)冠狀中心面平行。

1.2骶髂關節(jié)炎分級標準 0級：正常，關節(jié)邊緣清晰，間隙寬度正常，無骨硬化；I級：可疑變化，但無特殊異常；II級：輕度異常，關節(jié)邊緣清晰度喪失，有輕度骨質(zhì)硬化和侵蝕，關節(jié)間隙有輕度狹窄；III級：中度異常，骶髂關節(jié)兩側肯定硬化，關節(jié)邊緣模糊不清，有骨質(zhì)侵蝕和關節(jié)間隙部分喪失；IV級：重度異常，關節(jié)間隙大部分或完全強直、融合伴有硬化。其中0～II級為臨床早期，III級為進展期，IV為穩(wěn)定期。所有病例的X線、DTS和CT圖像均由2例工作經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師和1例風濕病科醫(yī)師獨立進行征象判定及分級，三種成像方法的讀片間隔時間3～4w。

1.3輻射劑量的平價 CT有效輻射劑量（ED）由劑量長度乘積（DLP）乘以特定的轉換系數(shù)k計算。本研究采用瑞典權威提出的骨盆系數(shù)k=0.019 mSv/（mGy·cm）。DTS輻射劑量由劑量面積乘積（DAP）乘以轉換系數(shù)k=0.29mSv/（Gy·cm2）。

1.4統(tǒng)計學方法 應用SPSS 11.5軟件進行統(tǒng)計學處理，DR、DTS與CT分級診斷的一致性大小用Kappa系數(shù)來表達。Kappa值≤0.40為一致性差，0.41～0.74為有較好的一致性，≥0.75為有很好的一致性。分別計算DR、DTS與CT的分級診斷的符合率。

2結果

15例患者共30個骶髂關節(jié)，CT診斷骶髂關節(jié)病變0級、I級、II級、III級及IV級個數(shù)分別為2、2、14、8、4個；DTS診斷2、2、13、9、4個，與CT診斷級別相符的個數(shù)為2、1、12、8、4個；DR診斷4、2、11、9、4個，與CT診斷級別相符的個數(shù)為2、1、10、5、2個（見表1）。X線平片與CT對骶髂關節(jié)病變分級診斷的一致性較好（Kappa值為0.58），診斷符合率為70%（21/30）；DTS與CT對骶髂關節(jié)病變分級診斷的一致性很好（Kappa值為0.85），診斷符合率為90%（27/30）（見圖1，圖2）。DTS的平均吸收劑量較CT降低了74.1%。

3討論

強直性脊柱炎（ankyloslng spondylitis，AS）是一種原因不明的以中軸關節(jié)受累為主的全身慢性結締組織疾病，早期侵犯骶髂關節(jié)最多見，以后可累及椎間關節(jié)、肋椎關節(jié)、髖關節(jié)等，一旦確診，需長期隨訪。實驗室檢查HLA-B27陽性，血清類風濕因子陰性和血沉加快等是診斷的重要參考，但不具特異性。目前臨床仍將X線平片作為疾病的診斷和復查手段，但骶髂關節(jié)結構復雜，加以盆腔內(nèi)腸道、腸氣及糞塊的干擾，使得X線平片對早期骶髂關節(jié)炎較難識別，其顯示關節(jié)面清晰程度及分辨率均明顯低于CT和MR。

DTS技術是近年來出現(xiàn)的以數(shù)字化重建理論為平臺開發(fā)出來的一種全新的X線體層技術，是通過球管圍繞平板探測器進行一組連續(xù)脈沖式曝光，它可以在一次低劑量曝光后獲取掃描容積內(nèi)物體的多個角度的投影數(shù)據(jù)，通過計算機重建得出任意層面、多數(shù)目的圖像，并可以連續(xù)播放，清楚顯示被檢部位內(nèi)部結構和周圍組織關系，而且不受周圍組織重疊的影響，通過圖像的融合和重建，提高了解剖部位的細節(jié)的觀察能力和準確性。同普通X線平片相比，雖然同一部位的輻射劑量DTS約為普通X線片的6～7倍，但是DTS明顯提高了小病灶的檢出能力，清晰顯示關節(jié)間隙的狹窄程度，改善了解剖復雜部位的結構顯示和疾病的分級診斷。本組病例中DTS顯示的骨骼解剖結構空間位置比CT更加直觀，能夠得到更多的細節(jié)信息。在反映骶髂關節(jié)病變的程度方面DTS與CT具有較好的一致性，對早期病變（0-II級）較X線平片明顯提高了I-II個診斷級別，并且由于骶髂關節(jié)的DTS片是冠狀位成像，能同時能顯示腰椎小關節(jié)的病變（圖2）及韌帶鈣化等，有利于臨床分期。另外，國內(nèi)外學者研究表明，DTS成像時，曝光一次X線有效劑量約0.22～0.85 mSv，患者所承受的X線輻射劑量僅相當于常規(guī)CT掃描的1/10～1/15，本組研究中DTS患者的有效吸收劑量為CT的25.9%，高于文獻報道，有待于大宗病例進一步研究。

總之，綜合圖像質(zhì)量和相對于CT的低輻射劑量來看，DTS還是具有較明顯的優(yōu)勢。

參考文獻：

[1]朱明琪.強直性脊柱炎X線、CT、MRI特異性影像學分析[J].中國現(xiàn)代醫(yī)生，2011，49（15）：81-82.

[2]高允珍.CT與X線對早期AS的診斷[J].中外健康文摘：臨床醫(yī)藥版，2008，5（6）：50-51.

編輯/丁一