兩種重建技術(shù)對(duì)65例腰椎內(nèi)固定術(shù)后圖像質(zhì)量分析

那曼麗， 李海波， 董含微，潘 俊

目前，金屬置入技術(shù)已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于臨床，尤其是椎體的內(nèi)固定技術(shù)，已成為治療腰椎疾病的常用手段。但常規(guī)CT無法克服金屬內(nèi)固定物帶來的放射狀偽影，隨著設(shè)備不斷更新，金屬偽影也得到了有效地改善。本文主要對(duì)65例腰椎內(nèi)固定術(shù)患者，采用去除金屬偽影(orthopedic metal artifact reduction，O-MAR)重建技術(shù)與常規(guī)重建方法的圖像質(zhì)量進(jìn)行比較分析。

1 臨床資料

1.1 一般資料 選取 2016-01至2017-01在我院行CT腰椎三維重建檢查的65例患者，其中男34例，女31例，平均年齡(60.25±6.12)歲。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)腰椎金屬置入物術(shù)后需要進(jìn)行CT復(fù)查的患者；(2)患者配合良好，無運(yùn)動(dòng)偽影影響圖像質(zhì)量；(3)年齡50～70歲；(4)腰椎周圍無其他金屬置入物。排除標(biāo)準(zhǔn);(1)金屬置入物過長(zhǎng)，超出掃描范圍；(2)躁動(dòng)、意識(shí)障礙，不能配合完成檢查者。

1.2 方法 采用飛利浦64排Ingenuity CT進(jìn)行金屬內(nèi)固定術(shù)后的CT腰椎三維重建，根據(jù)定位像選擇掃描范圍(掃描范圍從T12-S1)，管電壓120 kV，管電流300～500 mAs，并使用管電流實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)技術(shù)控制輻射劑量，探測(cè)器選擇64×0.625，矩陣512×512，層厚0.9 mm，層間距0.45 mm，重建方法為骨算法重建，窗位500，窗寬2000。

1.3 圖像重建及處理方法 掃描后所得的圖像進(jìn)行重建，使用O-MAR重建技術(shù)(A 組)與常規(guī)重建技術(shù)(B 組)分別進(jìn)行重建，從軸位的圖像中找到金屬偽影最嚴(yán)重的層面，同屏同層面對(duì)A、B兩組數(shù)據(jù)的軸位影像進(jìn)行對(duì)比。

1.4 圖像分析方法及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn) 由兩名影像學(xué)主治醫(yī)師根據(jù)條紋偽影的程度、圖像的銳利度、紋理的自然程度[1]，及腰椎結(jié)構(gòu)、金屬內(nèi)固定及腰椎周圍組織的清晰度分別對(duì)兩組圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)分，并記錄所有評(píng)分結(jié)果。如意見分歧，由這兩名醫(yī)師共同確定并做出最終評(píng)分結(jié)果。圖像評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：3分，金屬置入物周邊無放射狀偽影，清晰顯示，椎體及周圍組織清晰，圖像銳利度良好；2 分，金屬置入物周邊放射狀偽影較少，椎體及周圍組織顯示較好，圖像銳利度較好；1分，金屬置入物周邊放射狀偽影較重，椎體及周圍組織欠清晰，圖像銳利度較差；0分，金屬置入物周邊放射狀偽影嚴(yán)重，椎體及周圍組織模糊，圖像銳利度差。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 使用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)數(shù)資料采用%表示，采用χ2檢驗(yàn)，P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

1.6 結(jié)果 兩名醫(yī)師根據(jù)評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)分，結(jié)果A組圖像評(píng)分明顯高于B組，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05，表1)。A組圖像質(zhì)量明顯優(yōu)于B組(圖1)。

表1 A、B兩組CT腰椎三維重建圖像質(zhì)量的評(píng)分結(jié)果 (n；%)

注:與B組比較，①P<0.05

圖1 CT腰椎三維重建效果

A.O-MAR重建圖像質(zhì)量好，無明顯金屬偽影；B.常規(guī)重建圖像質(zhì)量一般，有較重金屬偽影

2 討 論

金屬內(nèi)固定物包括髓內(nèi)釘、外固定支架、鋼板和螺釘?shù)?，越來越多地?yīng)用于脊柱外科。腰椎內(nèi)固定術(shù)后可能會(huì)有因各種原因造成固定物的斷裂、移位、脫位及固定物周圍骨質(zhì)等繼發(fā)改變[2]。因此，內(nèi)固定物的隨訪非常關(guān)鍵，常規(guī)行X線平片作為復(fù)查內(nèi)固定的狀態(tài)的主要依據(jù)，這種方法簡(jiǎn)單易行、費(fèi)用低廉、輻射劑量相對(duì)較低；其缺點(diǎn)是不能提供多平面重組圖像，為臨床提供的影像信息不足。螺旋CT三維成像可以提供多平面重組圖像及三維立體圖像較好地解決了這一問題，有助于觀察腰椎術(shù)后情況，為臨床提供更加準(zhǔn)確的影像信息。但高密度金屬偽影對(duì)CT影像質(zhì)量有較大影響。金屬偽影多由于高密度金屬物質(zhì)使X線急劇衰減，導(dǎo)致周圍組織的成像數(shù)據(jù)缺失，周圍組織X線衰減信息丟失[3]。偽影嚴(yán)重會(huì)降低圖像質(zhì)量，鄰近結(jié)構(gòu)的顯示與觀察受到影響[4，5]，從而影響臨床診斷。

臨床研究發(fā)現(xiàn)，CT常規(guī)重建技術(shù)的金屬偽影會(huì)導(dǎo)致鄰近椎體及周圍組織顯示不清晰，內(nèi)固定顯示模糊，造成圖像質(zhì)量的嚴(yán)重下降[6，7]。因此，急需一種新的重建技術(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)重組，改善影像質(zhì)量。應(yīng)用射線束硬化校正法、線性內(nèi)插的標(biāo)準(zhǔn)化正弦圖修復(fù)法和分頻去偽影法是去金屬偽影的常用方法[8]。本研究采用飛利浦64排Ingenuity CT的O-MAR重建技術(shù)是一種去金屬偽影的迭代算法，以線性內(nèi)插為基礎(chǔ)，應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)加權(quán)的濾波反投影法進(jìn)行閾值分割，并用未穿過金屬的相鄰?fù)队暗膬?nèi)插數(shù)據(jù)替換，將金屬偽影數(shù)據(jù)從原始數(shù)據(jù)中剔除是O-MAR技術(shù)實(shí)施的關(guān)鍵，從而達(dá)到減少金屬偽影的效果[9]。結(jié)果顯示，O-MAR重建技術(shù)對(duì)金屬內(nèi)固定成像后圖像質(zhì)量評(píng)價(jià)在2分以上63例(96.9%),常規(guī)重建技術(shù)僅為24例(36.9%)，并且常規(guī)重建技術(shù)組圖像均未達(dá)到3分，說明O-MAR重建技術(shù)優(yōu)勢(shì)非常明顯，具有重建速度快，能夠降低CT圖像中金屬置入物的條索狀偽影和硬化偽影，提高圖像的信噪。

總之，O-MAR 重建技術(shù)與常規(guī)重建方法相比，能夠使金屬置入物及周圍的組織結(jié)構(gòu)清晰顯示，從而減少金屬偽影，增加信噪比，提高圖像質(zhì)量，能為臨床診斷提供更有價(jià)值的影像信息。本研究只評(píng)價(jià)了各組的圖像質(zhì)量，具有一定的局限性，下一步將對(duì)診斷準(zhǔn)確性方面進(jìn)行更深入地研究。