不同年龄段X线全脊柱拼接正侧位摄影的图像质量

刘欣

天津市人民医院 (天津 300121)

脊柱易受骨质、肌肉拉力、体重、姿势、各种疾病等因素的影响，造成双肩不等高、驼背等而影响美观，严重时甚至对生理功能产生影响[1]。临床常采用数字X线摄影对脊柱异常患者进行检查，所得图像可有效显示脊柱的发育、形态及病变情况，有助于为后期制定治疗方案提供依据[2-3]。现阶段，关于成年患者脊柱全长数字X线检查影像质量的相关研究较多，而对儿童影像质量的研究较少。本研究旨在探讨不同年龄段X线全脊柱拼接正侧位摄影的图像质量是否存在差异，并对造成差异的原因进行初步分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾性分析2018年6—9月于我院接受X线全脊柱拼接正侧位检查的125例患者的临床资料，参照世界卫生组织(World Health Organization，WHO)对年龄段的划分分为A组(≤14岁，23例)、B组(15～64岁，67例)、C组(≥65岁，35例)。A组男10例，女13例；平均年龄(8.30±1.42)岁；体质量指数(body mass index，BMI)20～27 kg/m2，平均(22.53±2.78)kg/m2。B组男23例，女44例；平均年龄(34.03±9.77)岁；BMI 20～28 kg/m2，平均(22.57±2.73)kg/m2。C组男19例，女16例；平均年龄(69.90 ± 7.32)岁；BMI 19～27 kg/m2，平均(22.56±2.76)kg/m2。3组BMI比较，差异无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究已经我院伦理委员会批准；所有患者脊柱均存在不同程度的外观异常或功能障碍，排除脊柱做过手术或由于双下肢疼痛导致配合欠佳的患者。

1.2 方法

仪器为直接数字成像X线机(西门子，Yiso)，选择正常脊柱摄影程序，应用脊柱全长摄影专用滤线栅，胶片距为300 mm。正位：指导患者自然站立在脊柱全长摄影平台上，双手自然下垂，手心向前，背部紧邻摄影支架，听鼻线平行于水平面。侧位：指导患者取右侧站立位，双手臂抱头，右肩、臀部靠近摄影支架，身体正中矢状面平行于摄影支架，下颌支平行于地面，在不影响体位的情况下双肘关节尽量靠近，避免与胸椎重叠。需要注意的是，于检查前对所有患者进行站姿训练及呼吸训练，避免活动度过大或呼吸不均匀对摄片效果产生影响；摄影时球管与平板探测器同步垂直运动，通过多次曝光获得正侧位分段图像，应用自动曝光控制摄影条件，依据患者年龄结合放射科医师自身工作经验选择合适的正侧位摄影管电压；所得图像通过计算机自动拼接获得脊柱全长正侧位图像。

1.3 临床评价

(1)客观评价：测量所有脊柱全长图像信号值，包括第一腰椎正侧位正中信号值、背景信号值选取面积为30～50 mm2，在选定范围内取平均值，记录各测量值，计算背景信号值与腰椎信号值之比，即信噪比(signal-to-noise ratio，SNR)。(2)主观评价：由2名资深放射科医师对图像质量进行评价，标准为拍摄范围符合要求，体位正确；部分肋骨、各椎体密度适中，与心肺、周围肌肉组织等形成良好对比，部分肋骨、各椎体骨小梁、骨皮质无运动伪影，显示清晰；整个图像无异物污染等外来伪影；图像标识码位置正确、整齐，不影响诊断；一级(4分)为上述评价标准全部符合，二级(3分)为有一项评价标准不符合但不影响诊断，三级(2分)为有两项评价标准不符合但对诊断无明显影响，四级(1分)为有三项及以上评价标准不符合或严重影响诊断。

1.4 统计学处理

2 结果

2.1 客观评价结果

3组正侧位图像的SNR值比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表1。

表1 不同年龄组图像质量的客观评价结果比较

2.2 主观评价结果

B组、C组正位及侧位摄影得分、拼接得分均高于A组，差异有统计学意义(P<0.05)；B组与C组正位及侧位摄影得分、拼接得分比较，差异无统计学意义(P>0.05)，见表2。

表2 不同年龄组图像质量的主观评价结果比较(分，

3 讨论

近年来，脊柱侧弯的发病率呈上升趋势，人体脊柱生长发育易受生理、病理双重因素的影响[4]。大多数脊柱侧弯患者由于生理因素或姿势不正确导致，无须特殊治疗，早期发现并给予调整即可。而佝偻病、外伤、肿瘤等病理因素导致的脊柱结构改变可能对脊柱健康造成重大影响，形成双肩不等高、驼背等，严重甚至影响心肺功能[5-6]。

MRI对软组织有较高的分辨力，可全面观察脊髓、脊柱及软组织，检出脊髓病变，但是在骨组织检查方面有一定的不足；CT具有较好的空间分辨力，可利用多种重建技术来分析或者测量脊柱病变，但是难以反馈负重状态下全脊柱的真实图像，并且辐射剂量以及费用成本也大大增加；脊柱普通X线摄影虽可提供分段脊柱关节受累情况，但难以呈现完整全脊柱椎体密度、形态、椎间隙改变等情况，尤其Cobb角及生理曲度需要通过脊柱全长片显示。所以，全脊柱正侧位摄影对于临床具有重要的意义。

本研究通过X线球管与平板探测器同步移动采集图像，应用特制滤线栅及300 mm胶片距，克服锥形射线束的发散投射问题，最大限度减少散射线及放大伪影的影响；此外，脊柱正侧位全长片摄影只需3～4次曝光，明显减少了患者的辐射剂量，符合放射检查防护最优化及利益最大化的原则。

本研究结果显示，不同年龄组间图像质量客观评价结果比较无明显差异，分析原因：(1)本研究不同年龄组样本的BMI无统计学差异；(2)本研究采用西门子Yiso摄影程序，仅需指导患者摆好姿势、设定摄影范围即可，摄影机自动分段拍摄，而后计算机自动拼接图像，检查步骤简单、易操作，节约了拍摄时间，在一定程度上减少了患者的运动伪影，为保证图像质量提供了客观条件。但本研究发现，B组与C组正位及侧位摄影得分、拼接得分比较无明显差异，而B组、C组正位及侧位摄影得分、拼接得分均高于A组，提示15岁及以上患者X线全脊柱拼接正侧位摄影的图像质量优于14岁及以下患者，说明年龄是影响图像质量的因素。分析原因在于，年龄较小患者自制力差，放射科技师指导其摆好体位后仍可能发生体位移动，且其呼吸控制不佳，不均匀的呼吸运动可能造成图像拼接时产生差异。针对本研究，建议14岁及以下的患者在对家属进行合理防护的情况下让家属陪同，以缓解其紧张情绪，尽量配合技师完成摄影，提高全脊柱图像的质量。本研究的局限性如下：(1)低年龄组样本量较少，可能会造成统计结果的偏倚；(2)由于本组样本量少，中间年龄组的跨度较大，可能会影响结果的准确性及普适性。

综上所述，年龄是影响X线全脊柱拼接正侧位摄影图像质量的重要因素，年龄较大患者的图像质量更佳。