醫(yī)學(xué)影像技術(shù)在醫(yī)學(xué)影像診斷中的臨床應(yīng)用分析

耿敬亭

（宿城區(qū)龍河人民醫(yī)院放射科 江蘇 宿遷 223800）

椎間盤突出在臨床醫(yī)院中較為常見，且病情普遍且嚴(yán)重，直接影響患者的正常生活。如果沒有及時開始有效的治療，疾病的進(jìn)展會導(dǎo)致骨層的惡化和患者病情的惡化。在臨床治療中盡早診斷，制定合理的治療方案，同時術(shù)后療效評估技術(shù)也尤為重要[1]。椎間盤突出患者主要采用內(nèi)固定手術(shù)治療，術(shù)后往往需要評估患者內(nèi)固定螺釘穩(wěn)定性、鄰近骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，臨床主要采用CT技術(shù)作為評估手段，但針對金屬植入患者來說，常規(guī)CT螺旋掃描易在金屬植入物周圍形成線束硬化偽影，不利于醫(yī)師觀察手術(shù)部位鄰近結(jié)構(gòu)，因此有必要尋找降低金屬偽影的影像學(xué)技術(shù)。去金屬偽影算法（OMAR）是近年來新型去除金屬偽影技術(shù)，基于線性內(nèi)插法進(jìn)行圖像重建[2]?；诖?，本研究主要針對CT這一醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的不同算法方式進(jìn)行對比研究，并針對常規(guī)算法和OMAR迭代算法降低金屬偽影的臨床效果進(jìn)行深入探討分析，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020年11月—2021年6月我院收治的60例腰椎間盤突出癥植入螺釘固定患者。根據(jù)CT檢查診斷方式的不同，分為常規(guī)組（30例，行iDose4迭代算法）和研究組（30例，行OMAR迭代算法），將病理檢查的結(jié)果視為標(biāo)準(zhǔn)。患者及家屬對本次研究知情，且自愿參與，并簽署知情同意書?；颊吣行?5例，女性25例，年齡30～63歲，平均（48.1±1.7）歲，病程1～3年，平均病程（2.25±0.45）年。兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），具有可比性。

1.2 方法

兩組均采用CT檢查儀[飛利浦(中國)投資有限公司，型號60排高端螺旋CT]對受檢者進(jìn)行臨床檢查與診斷，調(diào)整儀器參數(shù)：管電壓120 kV、管電流150～350 mAs，準(zhǔn)直器128×0.625。兩組均采用相同重建參數(shù)，調(diào)整重建參數(shù)：重建層厚設(shè)定為1.5 mm，重建層距1.5 mm，重建矩陣512×512，窗寬、窗位分別位1 500、500 HU，并采用標(biāo)準(zhǔn)濾過。再實(shí)施不同重建算法，常規(guī)組患者使用iDose4迭代算法，研究組實(shí)施OMAR迭代算法進(jìn)行重建，對圖像軸位、矢狀及冠狀位進(jìn)行重建，并評估重建圖像質(zhì)量。

1.3 觀察指標(biāo)

①對比兩組軸位、矢狀及冠狀位偽影面積：選擇軸位、矢狀及冠狀位圖像，選擇螺釘顯示較多層面測量偽影面積，偽影區(qū)域即金屬植入物周圍信號區(qū)域與呈現(xiàn)圖像內(nèi)顯示無正常組織的黑色圖像區(qū)域重疊部位，偽影面積占比計算為該副圖像螺釘周圍所有偽影面積之和與該副圖像面積之比。②對比兩組CT信噪比、重建算法噪聲（背景噪聲、信號強(qiáng)度）：信噪比為圖像平均值（信號強(qiáng)度）與局域圖像（噪聲強(qiáng)度）的方差的極大值，信號強(qiáng)度即圖像中患側(cè)腰大肌SD值，噪聲強(qiáng)度為圖像中空氣中CT值。③對比兩組圖像質(zhì)量：由兩名影像學(xué)醫(yī)師共同評估，分為5個等級，1分表示圖像不合格，信號模糊導(dǎo)致醫(yī)生無法明確辨別主要解剖結(jié)構(gòu)；2分表示圖像質(zhì)量較差，主要解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰度尚可，但螺釘金屬物周圍仍存在較多偽影；3分表示圖像質(zhì)量尚可，主要解剖結(jié)構(gòu)顯示清晰度較好，螺釘周圍存在部分偽影但不影響醫(yī)師診斷；4分表示圖像質(zhì)量良好，主要解剖結(jié)構(gòu)、金屬植入物均可清晰顯示，但對于螺釘部分細(xì)節(jié)觀察存在不足；5分表示圖像質(zhì)量優(yōu)秀，主要解剖結(jié)構(gòu)、金屬植入物邊緣均可清晰顯示，且無明顯偽影，螺釘細(xì)節(jié)觀察良好。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 23.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。正態(tài)分布的計量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示，組間比較采用t檢驗(yàn)，計數(shù)資料用頻數(shù)和百分比（%）表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組軸位、矢狀及冠狀位偽影面積比較

研究組軸位、矢狀及冠狀位偽影面積少于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表 1。

表1 兩組軸位、矢狀及冠狀位偽影面積比較

2.2 兩組CT信噪比、重建算法噪聲、圖像質(zhì)量比較

研究組CT信噪比、圖像質(zhì)量評分高于常規(guī)組，信號強(qiáng)度低于常規(guī)組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。見表2。

表2 兩組CT信噪比、重建算法噪聲、圖像質(zhì)量比較（±s）

表2 兩組CT信噪比、重建算法噪聲、圖像質(zhì)量比較（±s）

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3 討論

腰椎間盤突出癥患者往往需要外科內(nèi)置金屬螺釘手術(shù)治療、固定，防治手術(shù)部位再次移位，直至病情完全康復(fù)。在術(shù)后到完全康復(fù)階段中需要對金屬植入物位置固定情況、松動或裂痕，機(jī)體內(nèi)是否引發(fā)感染或?qū)Σ≡钹徑M織壓迫情況進(jìn)行全面評估，以便醫(yī)生及時采取有效措施控制術(shù)后不良風(fēng)險，提高固定手術(shù)效果。臨床評估檢查中，最常用的診斷方法是CT檢查。但CT檢查過程中對于金屬植入物掃描存在嚴(yán)重偽影，導(dǎo)致評估效果不夠理想，因此如何去除CT掃描中金屬植入物帶來的偽影影響，改善CT圖像質(zhì)量已經(jīng)成為當(dāng)前研究熱點(diǎn)[3-4]。

金屬偽影產(chǎn)生原因在于CT掃描過程中由于金屬物質(zhì)高密度特征，導(dǎo)致射線穿過金屬時會出現(xiàn)衰減現(xiàn)象，同時由于部分容積效應(yīng)即光量子不足導(dǎo)致信號喪失，與金屬物對應(yīng)的射線后方投影數(shù)據(jù)出現(xiàn)缺失，產(chǎn)生不屬于機(jī)體正常信號的金屬偽影，繼而降低圖像清晰度，甚至對影像學(xué)病變、療效判斷產(chǎn)生極大影響。OMAR迭代算法是基于線性內(nèi)插法，根據(jù)每個體素X射線吸收系數(shù)經(jīng)不同數(shù)學(xué)算法所得結(jié)果及相應(yīng)處理后重建的首檢部位斷面或立體圖像，重新定義并對圖像內(nèi)物質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分分類，同時通過定義的不同組織所對應(yīng)的投影數(shù)據(jù)反復(fù)比對，重建處理運(yùn)算，尋找產(chǎn)生金屬偽影的投影數(shù)據(jù)并對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除，循環(huán)反復(fù)對比，直到有效去除金屬像素圖像，獲得滿意重建圖像，因此該算法能有效去除偽影對影像學(xué)圖像檢查結(jié)果的影響，可將偽影對應(yīng)投影數(shù)據(jù)去除，確保所得影像學(xué)圖像的有效性[5-7]。本研究結(jié)果顯示，與常規(guī)組相比，研究組軸位、矢狀及冠狀位偽影面積減少，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。與常規(guī)組相比，研究組CT信噪比、圖像質(zhì)量評分明顯更高，且信號強(qiáng)度更低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。其原因子在于OMAR可以通過濾波反投影法閾值分割出金屬圖像，反復(fù)比對因穿過金屬后被損壞的投影，舍棄原始沿金屬軌跡投影，對其內(nèi)插數(shù)據(jù)替換，繼而減少偽影面積，繼而顯著改善信號強(qiáng)度及信噪比，繼而優(yōu)化圖像質(zhì)量。此外該技術(shù)僅針對金屬像素而對非金屬圖像影響不大，因此不會影響到圖像原本質(zhì)量。

綜上所述，OMAR應(yīng)用于錐體固定術(shù)CT檢查中有較高臨床應(yīng)用價值，OMAR迭代算法方式可以減少CT偽影面積，降低信號強(qiáng)度，提高圖像質(zhì)量及信噪比，對醫(yī)學(xué)影像技術(shù)發(fā)展有重要意義。