分段無縫掃描聯(lián)合數(shù)據(jù)重組在急診頭面部外傷CT檢查中的應(yīng)用效果

王自勇 巢惠民 胡永勝 何新華 王勁武 徐志華 葉 銳

頭面部外傷是急診創(chuàng)傷中常見復(fù)合型傷，頭面部骨質(zhì)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，骨折多較隱匿，且面部創(chuàng)傷多伴有顱腦損傷，因此，快速準(zhǔn)確地了解損傷的具體情況，關(guān)乎患者的生命安全及愈后的程度。CT檢查在急診頭面部創(chuàng)傷中是首選影像學(xué)檢查方法，其不但能提供可靠的診斷信息，亦可利用多種后處理技術(shù)，為臨床提供手術(shù)模擬導(dǎo)航及骨折修復(fù)相關(guān)數(shù)據(jù)等[1-2]。傳統(tǒng)頭面部掃描常規(guī)采用分次掃描法，需2次定義掃描范圍，增加了檢查時間，且存在掃描重疊，圖像數(shù)據(jù)冗余，輻射劑量增加，并無法實現(xiàn)頭面部一體化三維影像。分段無縫掃描是在相鄰部位設(shè)定不同對應(yīng)掃描參數(shù)，并將掃描范圍進(jìn)行無縫對接，旨在滿足不同部位掃描參數(shù)的特殊性，降低輻射劑量。國內(nèi)外學(xué)者[3-5]利用此技術(shù)在模型劑量學(xué)、兒童頭部及心血管CT檢查方面做過相關(guān)應(yīng)用研究，并在降低輻射劑量及改善圖像質(zhì)量方面取得了成功，但對頭面部外傷CT檢查尚未見相關(guān)報道。本研究旨在通過分段無縫掃描聯(lián)合數(shù)據(jù)重組技術(shù)，解決傳統(tǒng)掃描法在頭面部外傷檢查中存在的部分問題，以提高檢查效率、降低輻射劑量，提供更加豐富的影像學(xué)信息，為臨床快速了解病情、治療方案的選擇及骨折修復(fù)提供支持。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年7月至2019年9月合肥市濱湖醫(yī)院因急診外傷行頭面部CT掃描患者60例為研究對象，根據(jù)掃描方式不同，分為改進(jìn)組與常規(guī)組，每組30例。改進(jìn)組采用優(yōu)化后的分段無縫式掃描，男性19例，女性11例，年齡16～78歲，平均(45.00±15.61)歲。常規(guī)組采用傳統(tǒng)掃描方法，男性22例，女性8例，年齡19～72歲，平均(42.47±15.60)歲。兩組患者性別、年齡進(jìn)行比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：①均為可配合且1次完成掃描患者；②頭面部無明顯金屬異物者；③本研究取得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，因該檢查屬急診范疇，多次模型試驗已獲得成功，且屬于優(yōu)化型檢查，故患者未簽署知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn)：①躁動不配合者；②頭面部有明顯金屬異物者；③嚴(yán)重運動偽影需重復(fù)掃描者。

1.3 方法

1.3.1 掃描方法及參數(shù) 使用西門子16排CT(somatom emotion16，Siemens, German)。改進(jìn)組：采用分段無縫掃描，頭面部1次定位，掃描范圍上段部分包括顱頂至顱底，下段部分包括顱底至下頜體下方，連續(xù)無重疊。頭顱部分掃描參數(shù)130 kV、220 mAs，準(zhǔn)直器寬度16 mm×1.5 mm，掃描野(scan filed of view, SFOV)230 mm，序列掃描；重建層厚1.5 mm，層間隔1.2 mm，F(xiàn)OV 230，面部掃描參數(shù)130 kV，70 mAs，準(zhǔn)直器寬度16 mm×0.6 mm，Pitch 0.8，SFOV 230 mm，掃描方向尾頭方向。重建層厚0.6 mm，層間隔0.5 mm，SFOV 230 mm。常規(guī)組：采用傳統(tǒng)法掃描，分次定位頭顱及面部。頭顱部掃描范圍與參數(shù)同改進(jìn)組；面部掃描范圍為眶上緣至下頜體下部，SFOV 170 mm，掃描方向頭尾方向，余參數(shù)同改進(jìn)組。見圖1～3。

圖1 改進(jìn)組，尾頭方向一次性無重疊，等FOV

圖2 常規(guī)組，頭部尾頭方向掃描，大FOV掃描

圖3 常規(guī)組，面部頭尾方向掃描，部分范圍與頭部重疊，F(xiàn)OV不對等

1.3.2 圖像三維重建 改進(jìn)組采用剪切式圖像數(shù)據(jù)重組，將面部掃描圖像與頭部掃描圖像進(jìn)行序列整合，并按掃描位置進(jìn)行排序，整合后，圖像在3D軟件(西門子CT設(shè)備自帶)進(jìn)行三維重建；常規(guī)組采用頭顱和面部分次三維重建。

1.3.3 劑量信息收集 分別收集頭顱及面部劑量長度乘積(dose length product,DLP)數(shù)據(jù)，總劑量長度乘積(total dose length product,TDLP)及總有效劑量(total effective dose,TED)，TDLP=定位像DLP+頭顱DLP+面部DLP，均由設(shè)備劑量參數(shù)卡自動生成，TED=TDLP×k(k=0.0021)。

1.3.4 檢查耗時 兩組患者檢查耗時均以定位像生成時間與最后一幅斷層掃描圖像生成時間差為準(zhǔn)進(jìn)行計算。

1.3.5 圖像質(zhì)量評價 PACS圖像查看器上隱藏圖像信息，由2位中級以上醫(yī)師采用雙盲法，分別對面部斷層掃描圖像及三維重建圖像進(jìn)行5分法評價，意見不一致時，請示上級醫(yī)師進(jìn)行協(xié)商定奪。評分標(biāo)準(zhǔn)[6-7]：5分，圖像顯示清晰，無偽影，3D重建圖像連續(xù)、平滑、無截斷影，完全符合診斷要求；4分，圖像顯示清晰，無明顯噪聲，斷層圖像無偽影，3D圖像連續(xù)欠平滑無截斷偽影，可符合診斷要求；3分，圖像顯示尚清晰，斷層圖像可見1～2處偽影，基本符合診斷要求；2分，解剖結(jié)構(gòu)難以辨認(rèn)，圖像偽影大，3D圖像多部位截斷偽影，模糊顯示，不符合診斷要求；1分，解剖結(jié)構(gòu)無法辨認(rèn)，圖像模糊，完全不能用于診斷。

2 結(jié)果

2.1 檢查耗時與輻射劑量比較 改進(jìn)組患者檢查耗時短于常規(guī)組,頭部DLP、面部DLP、TDLP、TED，均低于常規(guī)組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組患者檢查耗時與輻射劑量比較

2.2 圖像質(zhì)量評分結(jié)果比較 兩組患者斷層圖像及三維圖像評分均≥4分，均滿足診斷要求。兩組患者圖像質(zhì)量評分結(jié)果比較，差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。見表2、圖4～6。

表2 兩組患者圖像質(zhì)量評分結(jié)果比較[例(%)]

圖4 改進(jìn)組三維圖，5分，顱面一體顯示骨折連續(xù)性

圖5 常規(guī)組三維圖，4分，僅顯示額骨及眶上緣骨折情況

圖6 常規(guī)組三維圖，5分，眶上骨折未能完整顯示

3 討論

急診頭面部外傷為常見復(fù)合型傷，病情急且重，盡早了解患者具體損傷情況，關(guān)乎患者的生命安全，因此如何提高檢查效率尤為重要。付傳明等[8]在頭面部低劑量CT研究中，明確了一體化掃描較傳統(tǒng)掃描可減少掃描時間，但其僅對單序列掃描時間進(jìn)行了統(tǒng)計分析，而現(xiàn)代CT檢查效率已不單純局限于單序列機(jī)器掃描速度，更多地取決于檢查流程[6,9]，因此單序列掃描時間無法準(zhǔn)確體現(xiàn)檢查效率。本研究通過分段無縫掃描，克服了傳統(tǒng)掃描需進(jìn)行2次定位及往復(fù)移床問題，進(jìn)而優(yōu)化檢查流程，并將整個檢查耗時納入研究，彌補(bǔ)了其評估檢查效率不全面的缺陷，將改進(jìn)組檢查評價耗時降低至(89.50±18.56)s，較傳統(tǒng)法降低34%。提高了檢查效率，為急危重患者爭取了搶救時間窗，亦進(jìn)一步減少因檢查時間過長造成的患者不自主移動導(dǎo)致掃描失敗，需重新掃描問題。

CT后重建技術(shù)在頭面部外傷中的診斷價值，及在骨折修復(fù)中的數(shù)據(jù)應(yīng)用價值，已得到業(yè)界廣泛認(rèn)可。以往報道多圍繞病變特征及圖像數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性進(jìn)行研究，忽略了愈來愈受重視的公眾輻射劑量問題。大多學(xué)者在進(jìn)行頭面部病變特征及圖像重組應(yīng)用價值研究中[10-11]，頭面部掃描參數(shù)多按120～130 kV，200～310 mAs進(jìn)行設(shè)置。王嬌等[12]在頜面部三維數(shù)字模型研究時，為獲得準(zhǔn)確有效數(shù)據(jù)，采用120 kV，250m As進(jìn)行顱面部高劑量螺旋掃描。其雖保證了數(shù)據(jù)全面及可靠性，但均極大地增加了患者的輻射劑量。在低輻射劑量頭面部掃描研究方面，羅煥江[13]雖證實了低劑量掃描可保證骨骼數(shù)據(jù)的完整性，但其發(fā)現(xiàn)低劑量掃描會造成顱內(nèi)血腫的漏診。本研究通過分段無縫掃描方式，將頭面部掃描參數(shù)差異化設(shè)置，面部采用130 kV，70mAs低劑量掃描，使面部DLP降至為(192.32±16.52)mGy×cm，較傳統(tǒng)法降低了42%。同時避免了傳統(tǒng)法因掃描重疊所致總輻射劑量的升高，使TED降至2 mSv以下，較傳統(tǒng)法降低了16%。而兩組患者圖像質(zhì)量差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，改進(jìn)組在顱腦部圖像質(zhì)量與傳統(tǒng)法基本一致，杜絕了低劑量掃描可能導(dǎo)致的顱內(nèi)病變漏診。另通過數(shù)據(jù)重組技術(shù)，克服了傳統(tǒng)法顱面交界處骨折無法連續(xù)顯示問題，實現(xiàn)了低劑量頭面部一體化成像，為骨折修復(fù)提供了完整的數(shù)據(jù)模型，并可連續(xù)性觀察后顱凹及上頸椎損傷情況。

綜上所述，分段無縫掃描聯(lián)合數(shù)據(jù)重組在急診頭面部CT檢查中，可進(jìn)一步提高檢查效率，降低輻射劑量，并實現(xiàn)頭面部一體化成像，為臨床的診療爭取時間，為骨折修復(fù)提供精準(zhǔn)全面的數(shù)據(jù)模型。由于本研究考慮推廣性及普及性，在普及度較高的16排CT上進(jìn)行，未能對近年來發(fā)展的迭代重建新技術(shù)在提高圖像質(zhì)量和降低輻射劑量方面作進(jìn)一步研究，未來將在高級設(shè)備平臺開展相關(guān)研究，以進(jìn)一步提高檢查效率，降低輻射劑量，為臨床提供更加豐富有效的影像數(shù)據(jù)。