数字断层融合技术在骨骼影像诊断中的临床应用价值

徐晶，夏秀杰，田宝方，邓大平

1.山东省医学科学院放射医学研究所，山东 济南 250062；2.济南大学山东省医学科学院 医学与生命科学学院，山东 济南 250022；3.济宁市第一人民医院 a.放射科；b.急诊外科， 山东 济宁 272003

数字断层融合技术在骨骼影像诊断中的临床应用价值

徐晶1,2,3，夏秀杰3a，田宝方3b，邓大平1

1.山东省医学科学院放射医学研究所，山东 济南 250062；2.济南大学山东省医学科学院 医学与生命科学学院，山东 济南 250022；3.济宁市第一人民医院 a.放射科；b.急诊外科， 山东 济宁 272003

目的探讨X线数字断层融合技术在骨骼影像诊断中的应用价值。方法选取我院骨伤科2011年8月～2013年2月收治的经X线普通摄片检查未能确定为骨折的68例患者，对其行数字断层融合技术与CT检查。结果数字断层融合技术检查出隐匿性骨折患者66例（97.05%），而CT检查出隐匿性骨折患者56例（82.35%），两种诊断方法的隐匿性骨折检出率比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。数字断层融合技术检查的图像优秀率为94.11%，CT检查的图像优秀率为85.29%，两组优秀率比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论数字断层融合技术诊断准确率高、图像清晰、辐射剂量低，值得推广。

数字断层融合技术；隐匿性骨折；CT机；辐射剂量

医学科技的进步使医学影像技术取得了巨大的进展。在临床治疗中，骨折的拍片成像质量有了较大提高，但是在临床特殊需要和司法鉴定工作中，仍然无法达到理想的诊断要求。以往的骨骼临床诊断，一般都使用CT扫描和CT三维重建技术，但是这类方法存在辐射量较大的缺点，费用也较高，所以无法被广泛应用[1]。数字断层融合技术( Digital Tomosynthesis，DTS)是新问世的检查技术，可以在一次低剂量曝光后获取所扫描物体多个角度的投影数据，利用计算机重建技术获得任意层面、数目的图像，并可以清楚显示被检部位内部结构和周围组织结构的关系，使每一层面都能清晰显示，不受周围重叠组织影响，对于骨骼、胸部等对比明显的组织器官观察或造影检查有独特优势。本文对DTS在骨骼影像检查中的实际应用进行分析。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院骨伤科2011年8月～2013年2月收治的经X线普通摄片检查未能确定为骨折的81例患者，经过后期检查可以确诊隐匿性骨折68例，其余13例无明显骨折表现。68例患者中男40例，女28例，年龄19～68岁，平均年龄（46.22±4.19）岁，其中鼻骨骨折6例，尺骨骨折8例，足骨折9例，颈椎骨折15例，腰椎骨折7例，肩部骨折10例，胸部骨折13例。其中采用金属内固定的患者有16例，采用夹板或者石膏外固定35例，联合使用石膏外固定和金属内固定8例其他为胸部骨折，患者未采用固定措施。

1.2 检查仪器

（1）DTS采用日本岛津电气公司生产的Sonial SafireII大平板数字X线机。

（2）SOMATOM DefinitionAS 128层螺旋CT机。

（3）Kodak-DV6800型打印机以及配套的干式感绿胶片。

1.3 方法

本组患者均接受数字断层融合技术与CT检查。

1.3.1 数字断层融合技术

检查床平置，患者仰卧或俯卧，检查部位置于检查床中心，根据不同部位选用冠状位或矢状位，重建参数和摄影条件根据位置设定，曝光程序设定为TOMOS，设床面与球管距离为1100 mm，球管以40°的角度进行移动断层摄影，机器自身工作站自动保存所扫描的原始图像，根据检查部位或兴趣区不同，通过测量对重建层厚与层面进行设定，最小层厚为2.0 mm，重建间距一般：骶尾骨1.5 mm，鼻骨0.5 mm，寰枢椎2.0 mm，小关节1.0 mm，大关节2.0 mm。对机器筛选出容积内连续层面图像中较为适合的图像给予对比度等处理，并进行打印。

1.3.2 CT检查

患者仰卧，检查部位尽量置于检查床中央，尽量使扫描层面与骨折线垂直，检查参数设定为：一般选层间距2 mm、层厚2 mm连续扫描，胸腰椎患者采取屈膝30°体位，进行CT平扫或连续薄层螺旋CT扫描，并将所获得的图像进行3D重建，将多余结构去除。

1.3.3 图像质量评估方法

由3名工作经验丰富的放射科医师以少数服从多数的原则，对所有的图像质量进行分级评估，共分为3个质量等级：① 优秀：对比度良好，细小碎骨片与骨折线可以清晰显示，可以确诊；② 良好：对比度一般，骨折线模糊，不能确诊；③ 差：对比度差，骨折线不清，无法诊断。

1.4 统计学分析

本次实验所有数据输入计算机，采用SPSS12.0软件进行统计学分析，其中计量资料对比采用t检验，计数资料对比采用χ2检验，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

（1）两种诊断方法检出率的比较，见表1。DTS检查出隐匿性骨折患者66例（97.05%）（图1b.2b），CT检查出隐匿性骨折患者56例（82.35%）（图1a.2a），两种诊断方法的隐匿性骨折检出率比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表1 两种诊断方法的检出率比较 （n）

（2）两种诊断方法图像质量的比较，见表2。数字断层融合技术中获得的图像优秀率为94.11%，一般率为5.89%；而CT检查获得的图像优秀率为85.29%，一般率为14.71%，两组优秀率比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。

表2 2种诊断方法图像质量的比较（n）

图1 a CT骶尾骨横断面图像骨折线不易观察

图1 b 骶尾骨矢状位DTS示尾骨骨质断裂移位

图2 a 鼻骨CT示鼻骨断裂，鼻中隔断裂

图2 b 鼻骨DTS像示鼻骨塌陷，骨质断裂错位

3 讨论

DTS是以数字化重建为基础的一种新型的X线断层技术，可以在一次低剂量的曝光后得到所扫描物体的多个层面的摄影数值，使用计算机技术进行重建，可以获得多数目的任意层面的影像，以连放的形式将被检查的部位内部结构及周边的组织情况清晰地显示出来，对于肺部、骨骼等器官检查有特殊的用途[2]。

对于骨折后出现的骨折线或者是骨折断端的错位现象，以及完全性骨折断端没有发生错位的陈旧性骨折或者是不完全性的陈旧性骨折，DTS可以将骨折没有完全愈合之前的断端内骨痂影清晰地显示出来，为临床诊断和治疗提供有利的条件[3]。另外，还可以在骨折外固定或陈旧性骨折骨不连愈合后观察骨折断端的生长恢复情况。

DTS与CT成像比较：

（1）扫描方式。CT球管与探测器的相对位置不变，采用窄束X线，围绕扫描物体做360°旋转扫描；DTS成像中球管与探测器的相对位置是变化的，使用锥形X线束，进行直线轨迹或近似直线扫描。

（2）图像质量。DTS成像的空间分辨率高于CT，一般可达到16 LP/cm，CT能达到12 LP/cm。CT图像具有很高的密度分辨率；DTS密度分辨率较低，对软组织分辨力不高。常规CT无法克服金属内植物的线束硬化伪影，会影响相邻结构的显示与观察，而DTS恰能克服这一缺点，在含有金属内植物如人工关节、内固定装置、电子耳蜗等的检查中，具有独特的优势[4]。

（3）辐射剂量。DTS辐射剂量明显低于CT。以胸部成像为例，将DR、多层螺旋CT、DTS的剂量经专用软件转换为有效剂量后发现：胸部DTS成像的辐射剂量相当于胸部正侧位DR剂量水平；约为常规CT扫描的1/60，约为低剂量CT扫描的1/10[5]。

因此，DTS具有成像时间短、空间分辨率高、操作较为简单等特点，并且对操作人员和患者的辐射剂量相对较少，在经济上减轻了患者及家属的费用负担，在临床的诊断和治疗中对CT检查和X线平片检查做了有利的补充和延伸，在骨骼的检查方面具有特殊的作用，在明确诊断骨折、定位等方面明显优于CT 检查，为司法鉴定工作提供了很大的帮助作用，也为临床中的检查和治疗提供了有力的依据[6]。

数字合成体层成像可以消除传统体层摄影的困难, 以比CT小得多的辐射剂量和费, 产生较高质量的层面图像。数字合成体层成像基本的位移叠加算法相当于CT 图像重建中简单的滤波反投影，滤波反投影的目的是产生最接近实际结构函数的重建图像，但常规CT 获得的层面数据是二维的，而数字合成体层成像获得的是三维容积数据，可以提供更丰富的容积信息，提高对微小病灶和细微隐匿性骨折的检查能力。大多数放射医师认为，纵向的数字合成体层成像比CT 更容易与平片作比较，方便做出正确诊断，因此会在未来的诊断成像中占有一席之地[7-10]。

DTS很好地解决了一些深在部位和复杂部位的投照和诊断问题，提高了病变的检出率和诊断质量，特别是在骨关节创伤和胸部小结节的筛查方面均发挥了重要作用。DTS经济、简便有效，较CT辐射剂量低，作为X线检查的一种延伸和补充手段，具有很好的实用价值[11-12]。目前DTS已在骨关节创伤的诊断和胸部小结节的筛查方面显示出独特的优越性，在胸部和血管成像方面也有很好的应用前景。

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Clinical Application Value of Digital Tomosynthesis in Skeletal Imaging Diagnostics

XU Jing1,2,3, XIA Xiu-jie3a, TIAN Bao-fang3b, DENG Da-ping1
1. Institute of Radiation Medicine, Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan Shandong 250062, China;
2.School of Medicine and Life Sciences, University of Jinan-Shandong Academy of Medical Sciences, Jinan Shandong 250022, China; 3.a.Department of Radiology; b.Department of Emergency Surgery, Jining No.1 People’s Hospital, Jining Shandong 272003, China

ObjectiveTo investigate the application value of digital tomosynthesis (DTS) in skeletal imaging diagnostics.Methods68 patients who could not be identified as fractures with general radiography in our hospital from August 2011 to February 2013 were selected. Then digital tomosynthesis and CT examination were employed to these patients.Results66 patients (97.05%) were determined as occult fractures by DTS while 56 patients (82.35%) were determined as occult fractures by CT. There were signif i cant differences between the two diagnostic methods on fracture decetion rate (P＜0.05). The proportion of high-quality images obtained by DTS was 94.11% while that of high-quality images obtained by CT examination was 85.29%. There were signif i cant differences between the two methods on the proportion of high-quality images (P＜0.05).ConclusionDTS with high diagnostic accuracy, clear images and low radiation dose is worth to be promoted.

digital tomosynthesis; obscure bone fracture; CT machine; radiation dose

R816.8；R684

B

10.3969/j.issn.1674-1633.2014.07.067

1674-1633(2014)07-0166-03

2013-11-15

2014-02-13

本文作者：徐晶，医学在读硕士，主管技师。

邓大平，研究员，硕士生导师。

作者邮箱：xujingsdjn@163．com