雙能量CT單能譜成像技術在骨折金屬固定術后患者中的應用

陳鵬

骨折是外傷中常見的損傷類型,多采取金屬內、外固定術治療,可有效復位骨折端,重建解剖結構,改善骨折位置預后功能,提高患者生活質量［1］。為保證骨折金屬固定術的有效性,需在術后進行影像學復查,確定金屬固定物位置、固定情況、骨折愈合效果等情況,便于及時采取對應干預措施。CT為骨折金屬固定術后復查的常用影像學手段,常規CT掃描的圖像質量不足,容易出現偽影等情況,影響術后評估準確性；雙能量CT單能譜成像技術為新型的CT成像技術,可有效消除金屬偽影,但是其應用于骨折金屬固定術后的效果尚不明確。為此,本次研究選擇2019年11月～2020年11月期間在本院行骨折金屬固定術的55例患者,對比分析了雙能量CT單能譜成像技術的應用效果,現總結如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2019年11月～2020年11月期間在本院行骨折金屬固定術的55例患者作為研究對象,其中,男32例,女23例；年齡20～72歲,平均年齡(45.91±25.73)歲；骨折至手術時間2～42 h,平均時間(26.68±12.87)h；固定方式：內固定患者40例,外固定9例,內外固定6例；其中脊柱骨折11例,四肢骨折24例,手足骨折12例,骨盆骨折5例,其他3例。

1.2納入及排除標準 納入標準：符合骨折金屬固定術指征；臨床資料完整；無CT檢查禁忌證；患者和家屬均自愿參與本次研究,并簽署知情同意書。排除標準：術后或隨訪期間失訪者；無法耐受臨床治療者；無法配合CT檢查者等。

1.3方法 所有患者均采用相同掃描設備先行常規CT掃描,再行雙能量CT單能譜成像技術檢查。常規多層螺旋CT掃描采用64排螺旋CT儀(SOMATOM Definition Flash),對骨折區域進行掃描(管電壓120 kV,管電流150 mAs,層厚0.75 mm),觀察金屬內固定物、骨折局部解剖結構、骨質等情況。

常規掃描后,采用雙源CT機(SOMATOM Definition Flash)行雙能量CT掃描：2個球管電壓依次為140、100 kV,有效電流依次為111、122 mAs,自動重建層厚、掃描螺距；運用CARE Dose4D技術和能譜純化技術進行雙能量掃描。對固定材料上、下5 cm層面范圍內區域進行掃描,完全掃描到整個內、外固定材料；雙能量CT掃描后,融合2個球管的數據,傳到syngo MMwPVE36A工作站,使用單能譜成像程序和不同能譜值處理不同部位、不同材質金屬的金屬偽影處理,保存能譜圖像,采用容積顯示、多平面重建技術及最大密度投影技術對圖像進行處理。

1.4觀察指標及判定標準 比較兩種CT掃描模式金屬固定物偽影最大長度平均值及圖像質量,由2名資深影像科醫師(雙盲法)進行評估,采用美國材料與實驗協會(American Society of Testing Materials)的偽影測量方法,測量經處理后的圖像在同樣的窗寬、窗位條件下的偽影最大長度［2］。觀察金屬偽影、金屬植入物及骨折處細節的顯影能力,評估圖像質量：優：金屬植入物形態、位置等顯示清晰,骨折處解剖細節顯影清晰,金屬偽影不明顯,可順利完成診斷評估；良：金屬植入物形態、位置等顯示清晰,骨折處解剖細節可顯示,有較少的金屬偽影,不影響診斷評估；可：金屬植入物形態、位置等可顯示,骨折處解剖細節部分可顯示,有較多金屬偽影,對診斷評估存在一定影響；差：金屬植入物、骨折處解剖細節顯示不清晰,有較多金屬偽影,嚴重影響診斷評估；優良率=(優+良)/總例數×100%［3］。

1.5統計學方法 采用SPSS20.0統計學軟件處理數據。計量資料以均數±標準差()表示,采用t檢驗；計數資料以率(%)表示,采用χ2檢驗。P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結果

2.1兩種CT掃描模式圖像質量比較 雙能量CT單能譜成像圖像質量優良率顯著高于常規CT掃描,差異有統計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩種CT掃描模式圖像質量比較(n,%,n=55)

2.2兩種CT掃描模式金屬固定物偽影最大長度平均值比較 脊柱骨折、四肢骨折、手足骨折、骨盆骨折及其他位置患者雙能量CT單能譜成像后金屬固定物偽影最大長度平均值均顯著短于常規CT掃描,差異均有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩種CT掃描模式金屬固定物偽影最大長度平均值比較(,mm,n=55)

表2 兩種CT掃描模式金屬固定物偽影最大長度平均值比較(,mm,n=55)

注：與常規CT掃描比較,aP<0.05

3 討論

骨折金屬固定術是治療骨折的主要方式,通過內固定、外固定或內外固定相結合的模式,可有效保證骨折復位效果。骨折金屬固定術采用的固定物主要為鋼板、髓內釘、螺釘等,外固定者需使用外固定支架等,術后固定效果較好,但是仍存在鋼板斷裂、固定物移位、脫位、畸形愈合等情況,需進行定期復查,密切觀察患者骨折固定及愈合情況,及時發現異常并處理,避免影響患者預后［4］。

CT為骨折術后診斷的主要影像學手段,可有效觀察到金屬內固定物及骨折位置解剖結構,但是CT 為X線計算機斷層攝影技術,而X線照射高密度金屬后,存在射線大量吸收現象,X線衰減嚴重,因而影像中存在金屬位置放射狀偽影情況,而偽影可導致常規CT圖像出現圖像重疊等干擾因素,嚴重影響術后評估［5,6］。雙能量CT單能譜成像技術具備兩套X線管—探測器,同時利用能譜純化技術等可減少重復的低能量重疊,去除并使固定物所致的線束偽影,同時促進組織分離,降低圖像噪聲,進而獲得高質量的圖像；相關文獻報道顯示,該技術應用于骨折金屬固定術后,可有效提升圖像質量,優良率可達到80%～90%,而常規CT掃描后圖像優良率僅為40%～60%［7,8］。本次研究也發現,雙能量CT單能譜成像圖像質量優良率顯著高于常規CT掃描,差異有統計學意義(P<0.05)。可知雙能量CT單能譜成像可更好提升圖像質量。此外,本次研究還發現,脊柱骨折、四肢骨折、手足骨折、骨盆骨折及其他位置患者雙能量CT單能譜成像后金屬固定物偽影最大長度平均值均顯著短于常規CT掃描,差異均有統計學意義(P<0.05)。可知雙能量CT單能譜成像技術可更好的消除各骨折位置金屬固定物的偽影,有利于局部解剖細節顯示,臨床應用價值較高。

綜上所述,雙能量CT單能譜成像可有效去除骨折金屬固定物偽影,圖像質量較為理想,細節顯影清晰,可為骨折金屬固定術后評估提供可靠的參考資料。