双源CT双能量成像技术在骨关节金属内固定去伪影成像的应用

广东省茂名市高州市人民医院(广东 茂名 525200)

张 洪 何晓清 邹亚毅

内固定术是指在断骨内或从断骨外将断骨用金属螺钉、钢板、髓内针、钢丝或骨板等物直接连接固定起来的手术[1-2]。骨折切开复位术及切骨术多采用这种手术，内固定术能较好的保持折端的复位[3]。但是随着的临床应用的推广，其不足之处逐渐显现出来，由于内固定术多采用金属置入患者体内，因此，其复查受限，不能进行核磁共振(MRI)检查，而CT检查容易产生伪影，如果伪影明显，将会严重影响到对邻近重要结构的诊断[4]。本文为此进行了研究探讨，旨在针对双源CT双能量成像技术在骨关节金属内固定去伪影成像的临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集我院2015年4月～2017年10月我院收治的进行双源CT双能量扫描骨关节外伤金属内固定术后复查的37例。研究对象入选标准：(1)患者均进行双源CT双能量扫描，且影像学资料完整；(2)患者均为骨关节外伤金属内固定术后。排除标准：(1)妊娠期及哺乳期患者；(2)临床及影像资料不完整者；(3)经骨折手术后非骨关节的患者。患者男21例，女16例，年龄15岁～75岁，平均年龄(35.21±4.86)岁。患者骨折部位：腰椎骨折12例，踝关节骨折4例，颈椎骨折13例，髋关节骨折8例。

1.2 设备与检查方法 患者入院门诊后，采用德国西门子双源CT机(SOMATOM Definition Flash)进行检查。对照组采用模拟常规方法，观察组采用线性融合重建。具体方法为：先进行常规扫描定位像，后行双能量扫描模式扫描，患者采取仰卧体位，根据骨折部位进行摆位和设置进床方式，以骨折部位为中心，扫描范围：包括整个内固定术大概位置。CT扫描参数：分别设置两个球管电压为80kV、140kV，管电流200mA，间距1mm，螺距1mm，准直器0.625mm×64mm，层厚0.75mm，矩阵为512×512，机架转速0.5s/r，扫描完成后将数据进行层厚为0.5mm的薄层重建。

1.3 图像后处理技术 将对照组患者扫描所得的原始图像数据进行图像后处理，包括图像二维、三维处理，图像数据多平面重建，密度投影、容积显示技术重建。采用双能量线性融合技术对观察组患者扫描所得图像数据进行图像后处理，并利用3D后处理软件直接对图像进行重建处理。两组图像共计111张。

1.4 图像评价 图像分析资料均由两名经验资深的放射科医师共同阅片，对图像质量及伪影进行共同探讨，并观察、分析对照组和观察组的图像质量及伪影情况。图像质量判断标准：①优(3分)：内固定装置的形状、位置及周围软组织显示清楚，无伪影情况发生；②中(2分)：内固定装置的形状、位置及周围软组织显示较清楚，且有小部分伪影；③差(1分)：内固定装置的形状、位置及周围软组织显示模糊，有大部分伪影。图像伪影的大小分级：无伪影(3分)、伪影小(2分)、伪影大(1分)。

1.5 统计学方法 本研究所有数据均采用SPSS18.0统计软件进行分析；计数资料采用率和构成比描述；平均年龄资料用(±s)进行表示；采用χ2检验两种不同的重建方法产生的图像质量和伪影大小，差异有意义表示为P＜0.05。

2 结 果

2.1 两组扫描图像质量对比 对照组所得图像虽然对周围肌肉组织观察清晰，但是由于有不同程度的金属线束硬化伪影存在，对金属内固定物的位置显示欠准确，且对周围骨质细节情况显示欠佳(见图1)；观察组通过线性融合成像得到的MRP、VR、MIP图像质量均可满足影像学诊断要求，所得图像能清楚显示解剖细节，并且能清晰显示金属内固定物的位置以及与周围组织的关系(见图2)。其中，观察组得到的图像质量为优者平均达91.89%(102/111)，对照组图像质量为优者平均达43.24%(48/111)。观察组优于对照组，两组间图像质量差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

2.2 两组图像伪影对比 对照组所得到的图像中无伪影所占比为36.94%(41/111)，观察组得到的图像中无伪影的所占比为92.79%(103/111)。观察组优于对照组，两组间所产生的伪影差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表2。表明双源CT双能量成像技术可以有效的去除骨关节金属内固定的伪影(见图3、4)。

3 讨 论

随着骨关节金属内固定术的临床应用日渐广泛，内固定术能够较好地保持骨折的解剖复位，比单纯外固定直接而有效，特别在防止骨折端的剪式或旋转性活动方面更为有效[5-7]。但对由于不论何种金属内固定物，对人体总是异物，临床上常见到在内固定物的下面及周围发生骨质疏松或吸收内固定松动。一旦发生感染，金属异物将会严重地阻碍伤口和骨折愈合。所以，内固定术后需要借助影响学检查来对术后恢复情况进行监测[8]。X线平片虽然能够良好的显示骨折情况，但由于骨折患者不能进行规范摆位，在摆位过程中一定程度上增加了患者的躯体疼痛，而且由于体位不当使得X线成片对骨折部位显示不佳，从而影响临床医生诊断结果[9-10]。MRI由于对金属固定物的使用受限所以不能用于骨关节金属内固定术的检查。有相关文献表明，常规CT由于线束硬化伪影的影响，不能良好显示金属固定器材的准确位置及局部骨质结构[11]。双源CT(Dual Source CT DSCT)是一种通过两套X射线球管系统和两套探测器系统同时采集人体的图像的CT装置[12]。DSCT双能量成像技术，通过不同的重建方法对内固定装置进行成像，从而去除金属植入物产生的低能伪影，从而能清晰显示人体的骨、关节、软组织、血管等，得到高质量的图像。

表1 两组扫描图像质量对比（n=37）

表2 两组图像伪影对比（n=37）

图1 去伪影前钢钉周围见大量金属伪影，相邻组织结构欠清。图2 双能量去除伪影后，钢钉周围金属伪影显著减少，相邻组织结构较前明显清晰。图3 骨窗示去伪影前钢钉周围见大量金属伪影。图4 骨窗示去伪影后钢钉周围伪影大量消除。

本文中，通过对两组图像的质量及伪影进行对比发现：观察组得到的图像质量为优者所占比例优于对照组图像质量为优者，两组间图像质量差异具有统计学意义(P＜0.05)；观察组得到的图像中几乎无伪影的所占比优于对照组所得到的图像中几乎无伪影所占比，两组间所产生的伪影差异具有统计学意义(P＜0.05)。研究结果表明双源CT双能量成像技术能够基本消除金属伪影的影像，对患者金属置入物的形态和局部细节、骨折愈合情况、椎管、腰大肌或椎小关节等处显示清晰。提高了图像质量，从而为患者骨关节金属内固定术后复查提供影像学资料进行愈合情况评估[13]。

综上所述，双源CT双能量成像技术在骨关节金属内固定中能有效去除金属伪影，能清楚显示骨关节金属内固定的具体情况，且对周围肌肉组织显示清楚，为临床提供了更加准确的影像学资料，具有较高的临床应用价值。