双源CT 单能谱成像技术在减少骨关节金属内固定伪影的应用研究

刘海安，何晓清，梁汉欢，邹亚毅

（高州市人民医院放射科 广东 高州 525200）

骨折内固定术是指当发生骨折时用金属螺钉、钢板、髓内针、钢丝或骨板等物直接在断骨内将断骨连接固定起来的手术[1]。但当患者术后复查影像学时，其体内固定金属器材线束硬化所造成的伪影严重影响了临床医师对骨痂形成及内固定器材是否有断裂等情况的判断[2]。既往，临床常使用X 线、常规CT 以及MRI 等影像学方法对患者预后进行判断，但是其存在的图像重叠、伪影严重以及信号缺失等缺陷限制了上述方法的广泛应用[3]。而双源CT 因其独特的双能量成像技术故从理论上而言能显著改善骨关节金属内固定术后的影像学质量[4]。故基于此，笔者通过系统的文献学习并基于多年的临床实践经验，采用双源CT 单能谱成像技术用于内固定术后患者的临床诊断，并对其临床应用潜力进行系统评估。期或哺乳期的患者；（4）拒绝签署知情同意书的患者。

1.3 方法

所有患者均使用西门子C T 扫描，西门子C T 扫描设置参数为：球管管电压为80 k V 以及140 k V，管电流为80 m A s 以及210 m A s。并且将旋转时间设为0.33 s，扫描螺距设置为0.5，重建间隔设置为06m m。设置好相应仪器后进行扫描，所有患者经扫描后均获得80/120/140 k V 融合图像，随后将所得图像数据传至Siemens MM 工作站实施处理，并使用单能谱成像程序对伪影进行消除。在伪影消除后，分别选取60/80/100/120/140/16/180 KeV 处理图像，并在每组K e V 中筛选出伪影最少图像，取平均加权120 K V 融合数据实施MPR 重组。

1.4 观察指标

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究选取2018 年1 月—2020 年12 月收治于广东省高州市人民医院行关节金属内固定术的患者150 例作为研究对象，其中腰椎金属内固定术后的患者50 例，人工髋关节置换术后的患者50 例，四肢骨关节金属内固定术后的患者50 例。在所有150 例入组对象中，男性78 例，女性72 例，患者平均年龄（59.4±6.2）岁。所有患者均明确研究意义，并自愿签署知情同意书。

1.2 纳入标准与排除标准：

纳入标准：（1）临床诊断需行骨折内固定术的患者；（2）行常规扫描及双源CT 单能谱成像技术检查的患者；（3）明确研究意义，并自愿签署知情同意书的患者。

排除标准：（1）意识不清或合并精神病的患者；（2）合并心脑血管等严重器质性疾病的患者；（3）处于妊娠

本研究采取图像质量评分评估图片质量，每组KeV图像质量采取四分法[5]：最低为1 分，最高为4 分，分数越高伪影越少，结构更加清晰。影像学质量优良率=（评分为3 分/4 分患者人数）/患者总人数×100%。

1.5 统计学方法：

数据采用SPSS 22.0 统计学软件分析处理，计数资料采用率（%）表示，行χ2检验，计量资料用均数±标准差（± s）表示，行t检验，P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组影像学方法质量对比

在基于平均加权120 Kev 的条件下，研究组影像学质量优良率为100%（150/150），显著高于对照组患者（54.7%（82/150），P＜0.05）。相关研究结果提示，较之于常规CT 扫描，双源CT 单能谱成像技术能显著提高内固定术后影像学图像质量，减少伪影。见表1。

表1 两组影像学方法质量对比

2.2 双源CT 不同光子能量影像学图片质量比较

在使用低能谱如60 K e V 时，伪影较多，图片质量较差，影像学质量优良率仅为52%，当能谱值增加至80 K e V 时，影像学质量优良率增加至70.7%。当能谱值进一步增加至140 K e V 时，影像学质量优良率为100%，显著高于60 KeV、80 KeV 以及100 KeV 的能谱值，差异具有统计学意义（P＜0.05）。相关研究结果提示，双源C T 单能谱成像技术用高能谱值处理，能显著降低伪影，提高影像学图片质量。见表2。

表2 双源CT 不同光子能量影像学图片质量比较

1)120 Keva 为平均加权光子能量；

2)影像学质量优良率右上角字母表明在LSD0.05 水平下，差异具有统计学意义。

3 讨论

骨关节金属固定术因其具有能良好保证骨折的复位情况以及防止骨折端的剪式或旋转性活动等优势在临床上得到广泛应用[6]，但金属异物的侵入，可能出现金属固定物松动等问题，严重者甚至会导致感染，阻碍伤口和骨折愈合。因此，因此实施内固定术之后，患者需要定期进行影像学复查，以及时了解愈合情况。但鉴于X 线以及常规CT 等方式会存在较多的伪影[7]，常影响临床医师对愈合情况的客观判断。故基于此，笔者基于多年临床实践经验，采用双源C T 单能谱成像技术用于内固定术后患者的临床诊断，并对其临床应用潜力进行系统评估。

研究结果表明，较之于常规扫描而言，双源C T 能显著提高影像学质量，并且双源C T 单能谱成像技术用高能谱值处理，能显著降低伪影，具有较大的临床应用价值。双源C T 单能谱成像技术作为近年来C T 研究领域的热点话题，其通过80 K e V 以及140 K e V 两种不同的能量的X 线进行数据采集，并使用不同的重建方法显示内固定装置，去除金属植入物产生的伪影，从而更为清晰展现人体组织（骨、关节等）。事实上，国内张洪[8]等研究者亦系统研究了双源C T 单能谱成像技术对于去除伪影的临床应用潜力，研究结果表明单能谱成像技术能够通过消除金属伪影，能更为清楚显示患者金属置入物的形态、骨折愈合情况以及椎小关节等结构[8]，相关研究结果与本研究结果类似。

综上所述，双单能谱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，为临床提供了更加准确的影像学资料。最后，本研究不足之处主要在于纳入研究对象以及研究指标不足，故相关结果的严谨性可能存在一定的缺陷，后续建议纳入更多的研究对象以及更多的研究指标，以期为相关结果的验证奠定更为坚实的数据基础。