两种重建技术对65例腰椎内固定术后图像质量分析

那曼丽， 李海波， 董含微，潘 俊

目前，金属置入技术已经被广泛地应用于临床，尤其是椎体的内固定技术，已成为治疗腰椎疾病的常用手段。但常规CT无法克服金属内固定物带来的放射状伪影，随着设备不断更新，金属伪影也得到了有效地改善。本文主要对65例腰椎内固定术患者，采用去除金属伪影(orthopedic metal artifact reduction，O-MAR)重建技术与常规重建方法的图像质量进行比较分析。

1 临床资料

1.1 一般资料 选取 2016-01至2017-01在我院行CT腰椎三维重建检查的65例患者，其中男34例，女31例，平均年龄(60.25±6.12)岁。入选标准：(1)腰椎金属置入物术后需要进行CT复查的患者；(2)患者配合良好，无运动伪影影响图像质量；(3)年龄50～70岁；(4)腰椎周围无其他金属置入物。排除标准;(1)金属置入物过长，超出扫描范围；(2)躁动、意识障碍，不能配合完成检查者。

1.2 方法 采用飞利浦64排Ingenuity CT进行金属内固定术后的CT腰椎三维重建，根据定位像选择扫描范围(扫描范围从T12-S1)，管电压120 kV，管电流300～500 mAs，并使用管电流实时动态调节技术控制辐射剂量，探测器选择64×0.625，矩阵512×512，层厚0.9 mm，层间距0.45 mm，重建方法为骨算法重建，窗位500，窗宽2000。

1.3 图像重建及处理方法 扫描后所得的图像进行重建，使用O-MAR重建技术(A 组)与常规重建技术(B 组)分别进行重建，从轴位的图像中找到金属伪影最严重的层面，同屏同层面对A、B两组数据的轴位影像进行对比。

1.4 图像分析方法及评分标准 由两名影像学主治医师根据条纹伪影的程度、图像的锐利度、纹理的自然程度[1]，及腰椎结构、金属内固定及腰椎周围组织的清晰度分别对两组图像质量进行评分，并记录所有评分结果。如意见分歧，由这两名医师共同确定并做出最终评分结果。图像评分标准：3分，金属置入物周边无放射状伪影，清晰显示，椎体及周围组织清晰，图像锐利度良好；2 分，金属置入物周边放射状伪影较少，椎体及周围组织显示较好，图像锐利度较好；1分，金属置入物周边放射状伪影较重，椎体及周围组织欠清晰，图像锐利度较差；0分，金属置入物周边放射状伪影严重，椎体及周围组织模糊，图像锐利度差。

1.5 统计学处理 使用SPSS 22.0统计学软件进行数据分析，计数资料采用%表示，采用χ2检验，P<0.05为差异具有统计学意义。

1.6 结果 两名医师根据评分标准进行评分，结果A组图像评分明显高于B组，差异具有统计学意义(P<0.05，表1)。A组图像质量明显优于B组(图1)。

表1 A、B两组CT腰椎三维重建图像质量的评分结果 (n；%)

注:与B组比较，①P<0.05

图1 CT腰椎三维重建效果

A.O-MAR重建图像质量好，无明显金属伪影；B.常规重建图像质量一般，有较重金属伪影

2 讨 论

金属内固定物包括髓内钉、外固定支架、钢板和螺钉等，越来越多地应用于脊柱外科。腰椎内固定术后可能会有因各种原因造成固定物的断裂、移位、脱位及固定物周围骨质等继发改变[2]。因此，内固定物的随访非常关键，常规行X线平片作为复查内固定的状态的主要依据，这种方法简单易行、费用低廉、辐射剂量相对较低；其缺点是不能提供多平面重组图像，为临床提供的影像信息不足。螺旋CT三维成像可以提供多平面重组图像及三维立体图像较好地解决了这一问题，有助于观察腰椎术后情况，为临床提供更加准确的影像信息。但高密度金属伪影对CT影像质量有较大影响。金属伪影多由于高密度金属物质使X线急剧衰减，导致周围组织的成像数据缺失，周围组织X线衰减信息丢失[3]。伪影严重会降低图像质量，邻近结构的显示与观察受到影响[4，5]，从而影响临床诊断。

临床研究发现，CT常规重建技术的金属伪影会导致邻近椎体及周围组织显示不清晰，内固定显示模糊，造成图像质量的严重下降[6，7]。因此，急需一种新的重建技术对原始数据进行相关重组，改善影像质量。应用射线束硬化校正法、线性内插的标准化正弦图修复法和分频去伪影法是去金属伪影的常用方法[8]。本研究采用飞利浦64排Ingenuity CT的O-MAR重建技术是一种去金属伪影的迭代算法，以线性内插为基础，应用标准加权的滤波反投影法进行阈值分割，并用未穿过金属的相邻投影的内插数据替换，将金属伪影数据从原始数据中剔除是O-MAR技术实施的关键，从而达到减少金属伪影的效果[9]。结果显示，O-MAR重建技术对金属内固定成像后图像质量评价在2分以上63例(96.9%),常规重建技术仅为24例(36.9%)，并且常规重建技术组图像均未达到3分，说明O-MAR重建技术优势非常明显，具有重建速度快，能够降低CT图像中金属置入物的条索状伪影和硬化伪影，提高图像的信噪。

总之，O-MAR 重建技术与常规重建方法相比，能够使金属置入物及周围的组织结构清晰显示，从而减少金属伪影，增加信噪比，提高图像质量，能为临床诊断提供更有价值的影像信息。本研究只评价了各组的图像质量，具有一定的局限性，下一步将对诊断准确性方面进行更深入地研究。