分段无缝扫描联合数据重组在急诊头面部外伤CT检查中的应用效果

王自勇 巢惠民 胡永胜 何新华 王劲武 徐志华 叶 锐

头面部外伤是急诊创伤中常见复合型伤，头面部骨质解剖结构复杂，骨折多较隐匿，且面部创伤多伴有颅脑损伤，因此，快速准确地了解损伤的具体情况，关乎患者的生命安全及愈后的程度。CT检查在急诊头面部创伤中是首选影像学检查方法，其不但能提供可靠的诊断信息，亦可利用多种后处理技术，为临床提供手术模拟导航及骨折修复相关数据等[1-2]。传统头面部扫描常规采用分次扫描法，需2次定义扫描范围，增加了检查时间，且存在扫描重叠，图像数据冗余，辐射剂量增加，并无法实现头面部一体化三维影像。分段无缝扫描是在相邻部位设定不同对应扫描参数，并将扫描范围进行无缝对接，旨在满足不同部位扫描参数的特殊性，降低辐射剂量。国内外学者[3-5]利用此技术在模型剂量学、儿童头部及心血管CT检查方面做过相关应用研究，并在降低辐射剂量及改善图像质量方面取得了成功，但对头面部外伤CT检查尚未见相关报道。本研究旨在通过分段无缝扫描联合数据重组技术，解决传统扫描法在头面部外伤检查中存在的部分问题，以提高检查效率、降低辐射剂量，提供更加丰富的影像学信息，为临床快速了解病情、治疗方案的选择及骨折修复提供支持。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2017年7月至2019年9月合肥市滨湖医院因急诊外伤行头面部CT扫描患者60例为研究对象，根据扫描方式不同，分为改进组与常规组，每组30例。改进组采用优化后的分段无缝式扫描，男性19例，女性11例，年龄16～78岁，平均(45.00±15.61)岁。常规组采用传统扫描方法，男性22例，女性8例，年龄19～72岁，平均(42.47±15.60)岁。两组患者性别、年龄进行比较，差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：①均为可配合且1次完成扫描患者；②头面部无明显金属异物者；③本研究取得医院医学伦理委员会批准，因该检查属急诊范畴，多次模型试验已获得成功，且属于优化型检查，故患者未签署知情同意书。排除标准：①躁动不配合者；②头面部有明显金属异物者；③严重运动伪影需重复扫描者。

1.3 方法

1.3.1 扫描方法及参数 使用西门子16排CT(somatom emotion16，Siemens, German)。改进组：采用分段无缝扫描，头面部1次定位，扫描范围上段部分包括颅顶至颅底，下段部分包括颅底至下颌体下方，连续无重叠。头颅部分扫描参数130 kV、220 mAs，准直器宽度16 mm×1.5 mm，扫描野(scan filed of view, SFOV)230 mm，序列扫描；重建层厚1.5 mm，层间隔1.2 mm，FOV 230，面部扫描参数130 kV，70 mAs，准直器宽度16 mm×0.6 mm，Pitch 0.8，SFOV 230 mm，扫描方向尾头方向。重建层厚0.6 mm，层间隔0.5 mm，SFOV 230 mm。常规组：采用传统法扫描，分次定位头颅及面部。头颅部扫描范围与参数同改进组；面部扫描范围为眶上缘至下颌体下部，SFOV 170 mm，扫描方向头尾方向，余参数同改进组。见图1～3。

图1 改进组，尾头方向一次性无重叠，等FOV

图2 常规组，头部尾头方向扫描，大FOV扫描

图3 常规组，面部头尾方向扫描，部分范围与头部重叠，FOV不对等

1.3.2 图像三维重建 改进组采用剪切式图像数据重组，将面部扫描图像与头部扫描图像进行序列整合，并按扫描位置进行排序，整合后，图像在3D软件(西门子CT设备自带)进行三维重建；常规组采用头颅和面部分次三维重建。

1.3.3 剂量信息收集 分别收集头颅及面部剂量长度乘积(dose length product,DLP)数据，总剂量长度乘积(total dose length product,TDLP)及总有效剂量(total effective dose,TED)，TDLP=定位像DLP+头颅DLP+面部DLP，均由设备剂量参数卡自动生成，TED=TDLP×k(k=0.0021)。

1.3.4 检查耗时 两组患者检查耗时均以定位像生成时间与最后一幅断层扫描图像生成时间差为准进行计算。

1.3.5 图像质量评价 PACS图像查看器上隐藏图像信息，由2位中级以上医师采用双盲法，分别对面部断层扫描图像及三维重建图像进行5分法评价，意见不一致时，请示上级医师进行协商定夺。评分标准[6-7]：5分，图像显示清晰，无伪影，3D重建图像连续、平滑、无截断影，完全符合诊断要求；4分，图像显示清晰，无明显噪声，断层图像无伪影，3D图像连续欠平滑无截断伪影，可符合诊断要求；3分，图像显示尚清晰，断层图像可见1～2处伪影，基本符合诊断要求；2分，解剖结构难以辨认，图像伪影大，3D图像多部位截断伪影，模糊显示，不符合诊断要求；1分，解剖结构无法辨认，图像模糊，完全不能用于诊断。

2 结果

2.1 检查耗时与辐射剂量比较 改进组患者检查耗时短于常规组,头部DLP、面部DLP、TDLP、TED，均低于常规组，差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组患者检查耗时与辐射剂量比较

2.2 图像质量评分结果比较 两组患者断层图像及三维图像评分均≥4分，均满足诊断要求。两组患者图像质量评分结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表2、图4～6。

表2 两组患者图像质量评分结果比较[例(%)]

图4 改进组三维图，5分，颅面一体显示骨折连续性

图5 常规组三维图，4分，仅显示额骨及眶上缘骨折情况

图6 常规组三维图，5分，眶上骨折未能完整显示

3 讨论

急诊头面部外伤为常见复合型伤，病情急且重，尽早了解患者具体损伤情况，关乎患者的生命安全，因此如何提高检查效率尤为重要。付传明等[8]在头面部低剂量CT研究中，明确了一体化扫描较传统扫描可减少扫描时间，但其仅对单序列扫描时间进行了统计分析，而现代CT检查效率已不单纯局限于单序列机器扫描速度，更多地取决于检查流程[6,9]，因此单序列扫描时间无法准确体现检查效率。本研究通过分段无缝扫描，克服了传统扫描需进行2次定位及往复移床问题，进而优化检查流程，并将整个检查耗时纳入研究，弥补了其评估检查效率不全面的缺陷，将改进组检查评价耗时降低至(89.50±18.56)s，较传统法降低34%。提高了检查效率，为急危重患者争取了抢救时间窗，亦进一步减少因检查时间过长造成的患者不自主移动导致扫描失败，需重新扫描问题。

CT后重建技术在头面部外伤中的诊断价值，及在骨折修复中的数据应用价值，已得到业界广泛认可。以往报道多围绕病变特征及图像数据精准性进行研究，忽略了愈来愈受重视的公众辐射剂量问题。大多学者在进行头面部病变特征及图像重组应用价值研究中[10-11]，头面部扫描参数多按120～130 kV，200～310 mAs进行设置。王娇等[12]在颌面部三维数字模型研究时，为获得准确有效数据，采用120 kV，250m As进行颅面部高剂量螺旋扫描。其虽保证了数据全面及可靠性，但均极大地增加了患者的辐射剂量。在低辐射剂量头面部扫描研究方面，罗焕江[13]虽证实了低剂量扫描可保证骨骼数据的完整性，但其发现低剂量扫描会造成颅内血肿的漏诊。本研究通过分段无缝扫描方式，将头面部扫描参数差异化设置，面部采用130 kV，70mAs低剂量扫描，使面部DLP降至为(192.32±16.52)mGy×cm，较传统法降低了42%。同时避免了传统法因扫描重叠所致总辐射剂量的升高，使TED降至2 mSv以下，较传统法降低了16%。而两组患者图像质量差异无统计学意义(P>0.05)，改进组在颅脑部图像质量与传统法基本一致，杜绝了低剂量扫描可能导致的颅内病变漏诊。另通过数据重组技术，克服了传统法颅面交界处骨折无法连续显示问题，实现了低剂量头面部一体化成像，为骨折修复提供了完整的数据模型，并可连续性观察后颅凹及上颈椎损伤情况。

综上所述，分段无缝扫描联合数据重组在急诊头面部CT检查中，可进一步提高检查效率，降低辐射剂量，并实现头面部一体化成像，为临床的诊疗争取时间，为骨折修复提供精准全面的数据模型。由于本研究考虑推广性及普及性，在普及度较高的16排CT上进行，未能对近年来发展的迭代重建新技术在提高图像质量和降低辐射剂量方面作进一步研究，未来将在高级设备平台开展相关研究，以进一步提高检查效率，降低辐射剂量，为临床提供更加丰富有效的影像数据。