能譜CT聯(lián)合去金屬偽影技術(shù)用于髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的效果及對(duì)成像質(zhì)量的影響

【摘要】目的 觀察能譜CT聯(lián)合去金屬偽影（MAR）技術(shù)用于髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的效果及對(duì)成像質(zhì)量的影響，為臨床提供參考。方法 回顧性分析2023年1月至2024年6月珠海市第五人民醫(yī)院收治的63例行髖關(guān)節(jié)置換患者的臨床資料，患者均接受能譜CT掃描，將原始未經(jīng)過MAR技術(shù)處理的圖像作為對(duì)照組，將使用MAR技術(shù)處理的圖像作為MAR組，各63例。比較兩組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分、偽影指數(shù)（AI）和信噪比（SNR）。結(jié)果 在70、90、110、130 keV條件下，MAR組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱的主觀評(píng)分均高于對(duì)照組（均Plt;0.05）。在70、90、110 keV條件下，MAR組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組（均Plt;0.05）；在130 keV條件下，兩組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI、SNR比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Pgt;0.05）。在70、90、110 keV條件下，MAR組圖像周圍軟組織的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組（均Plt;0.05）；在130 keV條件下，兩組圖像周圍軟組織的AI、SNR比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Pgt;0.05）。在70、90、110、130 keV條件下，MAR組圖像膀胱的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組（均Plt;0.05）。結(jié)論 在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的能譜CT檢查中應(yīng)用MAR技術(shù)，有利于減輕植入物偽影，提高圖像質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】能譜CT；去金屬偽影；髖關(guān)節(jié)置換術(shù)；成像質(zhì)量

【中圖分類號(hào)】R445 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2096-2665.2025.07.0117.03

DOI：10.3969/j.issn.2096-2665.2025.07.039

目前，數(shù)字化X線攝影術(shù)（DR）是評(píng)估髖關(guān)節(jié)植入物的常規(guī)成像技術(shù)，但其生成的二維圖像存在結(jié)構(gòu)重疊問題，難以辨識(shí)不同層次和深度的解剖結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致DR圖像在空間信息和豐富度方面存在局限性，此外，DR技術(shù)在評(píng)估假體周圍骨質(zhì)狀況的價(jià)值仍有待提高[1]。與DR相比，CT具有更高的密度分辨率，并能提供更豐富的空間信息，但植入物產(chǎn)生的放射性金屬偽影也對(duì)圖像質(zhì)量和臨床評(píng)估產(chǎn)生一定影響[2]。目前，能譜CT掃描和去金屬偽影（MAR）技術(shù)均被證實(shí)可減少金屬偽影對(duì)CT圖像質(zhì)量的影響，并在不增加輻射劑量的前提下提高圖像質(zhì)量[3]。基于此，本研究觀察能譜CT聯(lián)合MAR技術(shù)用于髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的效果及對(duì)成像質(zhì)量的影響，旨在為臨床影像學(xué)診斷提供參考，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2023年1月至2024年6月珠海市第五人民醫(yī)院收治的63例行髖關(guān)節(jié)置換患者的臨床資料，患者均接受能譜CT掃描，將原始未經(jīng)過MAR技術(shù)處理的圖像作為對(duì)照組，使用MAR技術(shù)處理的圖像作為MAR組，各63例。63例患者中男性35例、女性28例；年齡43～76歲，平均年齡（58.37±8.26）歲；手術(shù)類型：半髖關(guān)節(jié)置換術(shù)23例、全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)40例；患側(cè)：左側(cè)34例、右側(cè)29例。本研究經(jīng)珠海市第五人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。納入標(biāo)準(zhǔn)：⑴患者均為單側(cè)關(guān)節(jié)行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)或半髖關(guān)節(jié)置換術(shù)；⑵年齡≥18歲；⑶健側(cè)關(guān)節(jié)正常，無髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、股骨頭壞死等疾病；⑷均可適用CT能譜及MAR技術(shù)。排除標(biāo)準(zhǔn)：⑴操作不當(dāng)或患者自身原因造成圖像質(zhì)量不佳者；⑵合并認(rèn)知功能障礙或精神疾病者。

1.2 檢查方法 ⑴檢查方法：所有患者取仰臥位，采用X射線計(jì)算機(jī)體層攝影設(shè)備（佳能醫(yī)療系統(tǒng)株式會(huì)社，國(guó)械注進(jìn)20213060352，型號(hào)：Aquilion Prime SP TSX-303B）進(jìn)行CT掃描，掃描范圍從髖關(guān)節(jié)置換物上下緣各5 cm以上，管電流180～320 mA，管電壓80、140 kV，旋轉(zhuǎn)時(shí)間0.28 s，準(zhǔn)直器寬度0.625 mm，層厚0.6 mm，螺距0.8，矩陣512×512，重建間隔 5 mm。將掃描獲得的圖像上傳至工作站，使用能譜分析軟件對(duì)圖像的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以去除偽影，能級(jí)范圍設(shè)定為70～130 keV，間隔20 keV，生成70、90、110、130 keV條件下的MAR圖像和非MAR圖像。⑵圖像分析：選取相同層面下的皮下脂肪、骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱4個(gè)感興趣區(qū)（ROI），范圍30～64 cm2，測(cè)量各ROI的CT值和標(biāo)準(zhǔn)差（SD），測(cè)量3次，取平均值，以皮下脂肪的CT值和SD為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱的偽影指數(shù)（AI）和信噪比（SNR）。計(jì)算方法：AIx=（SD值x2－SD值皮下脂肪2）0.5，

SNRx=CT值x/SD值皮下脂肪，其中x為需要計(jì)算的對(duì)象，如骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱。⑶主觀評(píng)分：由兩位高年資的醫(yī)師分別對(duì)兩組圖像進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果取平均值，評(píng)分方法為李克特5級(jí)評(píng)分法[4]，無偽影或偽影極少、能夠明確診斷，計(jì)5分；偽影輕微，不影響診斷，計(jì)4分；有中度偽影，但勉強(qiáng)能夠進(jìn)行診斷，計(jì)3分；偽影嚴(yán)重，診斷困難，計(jì)2分；偽影嚴(yán)重，完全無法診斷，計(jì)1分，評(píng)分越高表示圖像質(zhì)量越好。

1.3 觀察指標(biāo) ⑴比較兩組患者圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分。⑵比較兩組患者骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI、SNR。⑶比較兩組患者周圍軟組織的AI、SNR。⑷比較兩組患者膀胱的AI、SNR。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。計(jì)量資料以（x）表示，組間比較行獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)。以Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分比較 在70、90、110、130 keV條件下，MAR組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱的主觀評(píng)分均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05），見表1。

2.2 兩組患者骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI、SNR比較 在70、90、110 keV條件下，MAR組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）；在130 keV條件下，兩組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)的AI、SNR比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Pgt;0.05），見表2。

2.3 兩組患者周圍軟組織的AI、SNR比較 在70、90、110 keV條件下，MAR組圖像周圍軟組織的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05）；在130 keV條件下，兩組圖像周圍軟組織的AI、SNR比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Pgt;0.05），見表3。

2.4 兩組患者膀胱的AI、SNR比較 在70、90、110、130 keV條件下，MAR組圖像膀胱的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（均Plt;0.05），見表4。

3 討論

MAR技術(shù)可減少或消除金屬植入物在影像學(xué)檢查中產(chǎn)生的偽影[5]。在CT領(lǐng)域，去金屬偽影技術(shù)通常結(jié)合能譜CT成像等技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，能譜CT提供多個(gè)單能量圖像，這些圖像可用于糾正因金屬植入物引起的X線硬化和“光子饑餓”現(xiàn)象，通過應(yīng)用去偽影算法，可以有效減除金屬植入物產(chǎn)生的偽影，改善金屬植入物周圍組織結(jié)構(gòu)的影像清晰度[6]。本研究旨在觀察能譜CT聯(lián)合MAR技術(shù)對(duì)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者成像質(zhì)量的影響。

本研究結(jié)果顯示，在70、90、110、130 keV條件下，MAR組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱的主觀評(píng)分均高于對(duì)照組；在70、90、110 keV條件下，MAR組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織、膀胱的AI均低于對(duì)照組，SNR均高于對(duì)照組，但在130 keV條件下，兩組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織的AI、SNR比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。這提示在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的能譜CT檢查中應(yīng)用MAR技術(shù)，可提高臨床對(duì)圖像質(zhì)量的主觀評(píng)分、圖像的信噪比，從而提高圖像質(zhì)量。分析其原因，在能譜CT掃描中，金屬植入物常常會(huì)對(duì)圖像造成較大干擾，產(chǎn)生明顯的偽影，影響臨床對(duì)圖像的準(zhǔn)確解讀和診斷[7]。MAR技術(shù)作為一種有效的圖像處理手段，能夠減輕或消除金屬植入物引起的偽影，進(jìn)而改善圖像質(zhì)量。通過能譜成像技術(shù)，可以獲得不同能量級(jí)別的圖像，從而選擇最佳能量級(jí)別以減少金屬偽影，在此基礎(chǔ)上，利用MAR能夠糾正因X線掃描金屬后產(chǎn)生的“光子饑餓”現(xiàn)象而導(dǎo)致的低信號(hào)，對(duì)金屬及其周邊組織提供準(zhǔn)確的投射數(shù)據(jù)，對(duì)原始圖像進(jìn)行校正和增強(qiáng)[8]。MAR能夠識(shí)別并分離出由金屬植入物產(chǎn)生的偽影部分，同時(shí)保留周圍組織的真實(shí)信號(hào)，經(jīng)過校正后的圖像，金屬偽影減少，圖像的清晰度和對(duì)比度提高，使臨床能夠更準(zhǔn)確地觀察和分析周圍組織的情況[9]。但隨著能級(jí)的提高，在能級(jí)過高的情況下，金屬偽影校正過程中的MAR技術(shù)將密度差異顯著的結(jié)構(gòu)誤識(shí)別為金屬偽影，導(dǎo)致校正過度，進(jìn)而產(chǎn)生新的偽影，從而降低圖像的質(zhì)量，因此，兩組圖像骨質(zhì)結(jié)構(gòu)、周圍軟組織的AI、SNR比較，差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義[10]。

綜上所述，髖關(guān)節(jié)置換術(shù)患者的能譜CT檢查中應(yīng)用MAR技術(shù)有利于減輕圖像偽影，提高圖像質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：王祿丁，大學(xué)本科，主管技師，研究方向：CT及 MRI掃描技術(shù)。