胡永志 梁媛

[摘要] 目的 探究Revolution寶石能譜CT在減少腰椎內固定在CT檢查中產生的硬化偽影的應用價值;探究在減少該硬化偽影中的最佳單能量值。 方法 方便收集2017年7月—2018年1月南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院的55例腰椎內固定術后的患者在GE Revolution CT下進行的寶石能譜掃描（Gemstone Spectral Imaging，GSI），在40～140 keV間，以2.5 mm層厚，結合金屬偽影去除功能（Metal ArtifactsRemoval，MAR），重建出間隔為5 keV的21組單能量（Mono）圖像，以此分析在不同單能量下金屬偽影的殘余程度。由3名診斷醫(yī)師采用3分法評分獨立評價各成像的圖像質量，進行醫(yī)生的Cronbachs Alpha 重復性測定和評分數據的Mann-Whitney U統計學分析。 結果 3位醫(yī)生的Cronbachs Alpha分別為0.956、0.963、0.982，認為有非常好的重復性。3位醫(yī)生對3組圖像做出的評分稍有區(qū)別，但整體一致。由腰椎內固定引起的硬化偽影，在90～140 keV的單能量條件下明顯減少，在120～140 keV下更為顯著，但高于125 keV的單能量下，軟組織影像分辨率下降;120 keV的單能量值下，圖像評分優(yōu)于其他單能量值，差異有統計學意義（P<0.001）。 結論 為了減少腰椎內固定造成的金屬偽影，在進行寶石能譜CT掃描時，120keV是成像的最佳的單能量。

[關鍵詞] 寶石能譜CT;腰椎內固定;金屬硬化偽影

[中圖分類號] R445? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1674-0742（2019）01（a）-0181-04

隨著金屬植入術被廣泛地應用于臨床，如顱內血管病變中動脈瘤介入治療的彈簧圈栓塞、金屬假牙或牙內填充物、穿刺活檢的穿刺針、心臟起搏器和骨科置換的人工關節(jié)及金屬螺釘等，這些帶有金屬植入物的患者的 CT 圖像診斷已經成為放射科醫(yī)生日常工作的一部分。偽影是指在掃描過程中由于設備或患者的原因而產生的一些與被掃描的組織結構無關的異常影像，這些異常影像降低了圖像的質量，掩蓋正常組織和病變，甚至影響了對病變的分析診斷。常規(guī)CT無法克服金屬植入物的線束硬化偽影，影響了臨近結構的顯示與觀察，從而給手術后的療效判斷帶來了一定的困難。而寶石能譜 CT 成像（gemstone spectral imaging，GSI）可以克服傳統CT 混合能量圖像的缺陷，將復雜的 X 線衰減線性化，克服圖像硬化偽影，從而降低或者消除體內金屬植入物硬化偽影。腰椎椎弓根螺釘內固定術后影像學檢查的目的在于確定植入物的位置是否滿意及有無影響到椎管和椎間孔而造成壓迫[1]。因此，筆者采用寶石能譜CT成像，來評價其在減少腰椎內固定術后金屬植入物偽影中的價值，并得到該成像中的最佳單能量值，以期能幫助影像醫(yī)生做出更準確的診斷并滿足臨床的需求。分析2017年7月—2018年1月間在該院行腰椎內固定術后，進行過寶石能譜掃描的55例患者的臨床資料，報道如下。

1? 資料與方法

1.1? 一般資料

方便收集南京醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院的腰椎內固定術后，進行過寶石能譜掃描的患者，男女不限，最終納入患者55例，其中男性患者34例，女性患者21例，年齡18～65歲，平均年齡（46±12）歲。

1.2? 檢查前準備

去除腰椎部位體外金屬異物及厚衣物，無需呼吸訓練。

1.3? 儀器與參數

采用GE公司Revolution 256排高清能譜CT掃描儀。掃描體位頭先進仰臥位，兩手上舉過頭頂，采用GSI能譜掃描方法，80 mm探測器，smart mA，層厚2.5 mm。重建單能量的DataFile，重建參數見表1。

1.4? 評價方法

由3位放射科主治醫(yī)師用盲法獨立對椎弓根釘層面的40～140keV單能量圖像進行主觀評分，根據金屬植入物對圖像質量的影響，記為3、2、1、0分。評分標準見表2。

1.5? 統計方法

采用SPSS 18.0統計學軟件處理數據，首先對3位醫(yī)生兩次評分的數據以Cronbachs Alpha系數來評價觀察者自身重復性，ICC代表測量的重復性，ICC<0.2表示重復性差，0.2～0.4表示一般，0.4～0.75表示好，>0.75表示重復性非常好，然后對3組評分進行兩兩的Mann-Whitney U檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2? 結果

2.1? 觀察者重復性評價

3位醫(yī)生的Cronbachs Alpha分別為0.956、0.963、0.982，認為有非常好的重復性。

2.2? 影像醫(yī)生評分結果

3位醫(yī)生對圖像的評分稍有區(qū)別，但整體一致。見圖1，偽影主要位于椎弓根釘長軸方向，MAR功能開啟時，圖像偽影明顯減輕。如圖2所示，隨著keV增加，圖像金屬偽影呈減少趨勢，沿椎弓根釘長軸方向上的暗帶狀偽影變短、變細，組織結構密度增高;隨著keV增加，椎弓根釘以及椎弓根皮質顯示更清晰，椎弓根釘與周圍骨質界限更清晰;但隨著keV增加，椎弓根釘橫徑逐漸變細，椎弓根釘周圍軟組織對比度呈降低趨勢。40～75 keV圖像較140 kVp圖像偽影多，椎弓根皮質及椎弓根釘邊緣顯示不清，圖像質量不佳;80 keV與140 kVp圖像相仿;在120～140 keV的較高keV范圍內，隨著keV增加，骨窗（1800，650，Bone）圖像質量相仿;軟組織窗（350，40，Stnd）下，軟組織對比度逐漸降低（圖3）。在80～120 keV范圍內，隨著keV增加，主觀評分的均值增高;在125～140 keV內，主觀評分的均值呈下降趨勢，見表3。單因素方差分析結果為40～75keV范圍內評分差異無統計學意義（P>0.05），80 keV圖像評分與140 kVp圖像評分差異無統計學意義（P>0.05），余單能量水平與140 kVp圖像主觀評分差異有統計學意義（P<0.05）。評分及統計學分析見表3、4。

圖1? ?A、B均為軟組織窗（350，40，Stnd），A為120keV，MAR功能關閉;B為120keV，MAR功能開啟。MAR功能開啟時，圖像偽影明顯減輕。

圖2：圖2（A～F）均為骨窗（1800，650，Bone）MAR開啟。 80～120keV范圍內，隨keV升高，椎弓根釘逐漸清晰;但大于120keV的高keV范圍內，圖像相仿。

圖3：A、B均為軟組織窗（350，40，Stnd）MAR開啟，A為120 keV，B為140 keV?？梢姶笥?20 keV的圖像，雖不影響觀察，但組織分辨率略有下降。

3? 討論

偽影是指在掃描過程中由于設備或患者的原因而產生的一些與被掃描的組織結構無關的異常影像，這些異常影像降低了圖像的質量，掩蓋正常組織和病變，甚至影響了對病變的分析診斷。由于金屬密度較高，X線穿過金屬時，強度發(fā)生了急劇衰減，導致探測器采集到的周圍組織衰減信息失真，進而重建出的圖像發(fā)生變化，從而產生了金屬偽影。CT檢查中的X線并不是單能量的單色X線，對X 線吸收能力強的物質，其CT值高于對X線吸收能力弱的物質，當穿過人體時低能量射線比高能量射線衰減快，從而使透過物體的射線能譜發(fā)生變化，光子的平均能量升高，這就是射束硬化現象[2]。常規(guī)CT無法消除金屬硬化偽影[3-4]。通過Revolution寶石CT的能譜掃描，可以獲得40～140 keV的任意單能量圖像，低能量水平的 X 線（40～70 keV）穿透力低，易被吸收，圖像對比度會增強，但金屬偽影較重;過高能量水平的X線（120～140 keV）穿透力高[5-6]，金屬植入物引起的偽影減除效果明顯，圖像的噪聲減低，但對比度減弱，軟組織的層次對比欠佳。所以，在能譜CT可重建出的101個單能量中，可以找到一個平衡點，此時金屬偽影消除程度較高，軟組織分辨率所受影響也比較小;再結合金屬偽影去除技術（MAR），重建出質量較高的、符合診斷需求的圖像，有較高的臨床價值[7-10]。

該研究的局限性在于：能譜CT掃描時，遇到比較肥胖的個體，掃描條件受到球管熱容量限制;因能譜CT掃描的特殊性，許多掃描參數為機器自動設置，參數無法完全一致。此外，該研究中的樣本數量仍較少，不能更充分的反映不同單能量間的圖像質量差別。

綜上所述，腰椎內固定術后的患者在進行寶石能譜CT掃描時，120 keV是成像的最佳的單能量。結合金屬偽影去除技術（MAR），可重建出高質量的圖像，大大減少椎弓根釘所產生的偽影對圖像質量的影響，從而避免了漏診、誤診，為影像診斷以及臨床治療提供更大的幫助。

[參考文獻]

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（收稿日期：2018-09-25）