溫華昌，鐘德江，柯家興，楊巧穎，趙加春，劉興林，唐錫章

膝關(guān)節(jié)負(fù)重位多角度技術(shù)引入三維錐形束CT(cone beam CT,CBCT)掃描重建理論，將傳統(tǒng)DR二維重疊影像引入三維成像，可客觀顯示人體生理情況下膝關(guān)節(jié)細(xì)微的骨關(guān)節(jié)病變。常規(guī)臥位使用的膝關(guān)節(jié)DR攝影，由于膝關(guān)節(jié)骨骼解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得X線片存在骨骼的重疊、攝影位置及方法偏差、肢體旋轉(zhuǎn)等局限[1,2]。膝關(guān)節(jié)CT掃描也難以真實(shí)反映出患者在站立條件下的關(guān)節(jié)受力及變形情況。膝關(guān)節(jié)負(fù)重位動(dòng)態(tài)DR多角度掃描技術(shù)對(duì)于關(guān)節(jié)受力變形、關(guān)節(jié)退行性病變及關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)改變有較高的檢出率，可為臨床提供可靠、真實(shí)的影像學(xué)信息，對(duì)膝關(guān)節(jié)病變的發(fā)現(xiàn)、治療方案的制定和康復(fù)療效的觀察等具有很高的臨床應(yīng)用價(jià)值，也是目前國(guó)內(nèi)外骨科及影像學(xué)研究的熱點(diǎn)。膝關(guān)節(jié)負(fù)重位多角度掃描技術(shù)目前鮮有報(bào)道，本文回顧性對(duì)比分析105例患者的負(fù)重位動(dòng)態(tài)DR多角度掃描與常規(guī)DR掃描的影像資料，旨在探討動(dòng)態(tài)DR多角度掃描技術(shù)在膝關(guān)節(jié)負(fù)重位檢查中的臨床應(yīng)用價(jià)值。

材料與方法

1.病例資料

搜集2020年6～12月行膝關(guān)節(jié)負(fù)重位下動(dòng)態(tài)DR多角度掃描及常規(guī)DR掃描的105例患者，其中男52例，女53例，年齡最小者14歲，最大者79歲，中位年齡50.4歲。

2.檢查方法

所有病例均在深圳市安健科技股份有限公司生產(chǎn)的DTP576型動(dòng)態(tài)床式DR攝影系統(tǒng)(結(jié)合了傳統(tǒng)DR與專業(yè)數(shù)字胃腸機(jī)的特點(diǎn)，大大提升了設(shè)備性能，既保證了常規(guī)全身各部位DR攝影的影像質(zhì)量，也兼顧了專業(yè)胃腸機(jī)的攝影質(zhì)量)上行X線檢查，使用同一設(shè)備進(jìn)行常規(guī)膝關(guān)節(jié)正側(cè)位攝影和膝關(guān)節(jié)負(fù)重位下動(dòng)態(tài)DR多角度掃描。全部受檢者均簽署《志愿者知情同意書》。掃描中給受檢者性腺、甲狀腺部位圍上0.35 mmPb鉛圍裙和鉛圍脖進(jìn)行放射防護(hù)。掃描方法：采用透視的同時(shí)旋轉(zhuǎn)患者的掃描方式，掃描床垂直于地面，X射線源與平板探測(cè)器垂直，患者站立于可轉(zhuǎn)動(dòng)的床式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)盤上，固定綁帶，扶手及靠墊等輔助裝置可提升患者舒適度且降低運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的圖像質(zhì)量下降或偽影，掃描過程中要求患者保持靜止不動(dòng)，以保證圖像質(zhì)量。平板探測(cè)器盡量覆蓋膝關(guān)節(jié)上下范圍，避免任何角度下出現(xiàn)截?cái)嗲闆r。旋轉(zhuǎn)臺(tái)帶動(dòng)患者按照同一方向旋轉(zhuǎn)，同時(shí)連續(xù)透視28 s，電壓120 kV，電流6 mA，距離1.5 m。參考常用透視協(xié)議，采集數(shù)據(jù)范圍要求大于0.75圈(圖1)。掃描過程中保持探測(cè)器、掃描床及X射線源的相對(duì)穩(wěn)定，避免出現(xiàn)晃動(dòng)。保留投影數(shù)據(jù)圖，不進(jìn)行任何后處理及圖像增強(qiáng)操作。仰臥位下肢伸直及側(cè)臥位屈曲25～400，中心線位于髕骨下緣，常規(guī)攝膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片。

圖1 掃描位置示意圖。

3.評(píng)價(jià)方法

對(duì)105例負(fù)重位下動(dòng)態(tài)DR多角度膝關(guān)節(jié)掃描患者的DR圖像進(jìn)行分析觀察，由2位副主任醫(yī)師、1位主治醫(yī)師、2位主管技師及1位工程師組成質(zhì)控小組，由兩位副主任醫(yī)師對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)判，根據(jù)圖像質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析，出現(xiàn)異議時(shí)由質(zhì)控小組共同制定改進(jìn)方案，提高圖像質(zhì)量，直至圖像達(dá)到診斷標(biāo)準(zhǔn)。

4.統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

采用SPSS 17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。計(jì)數(shù)資料以例或百分比表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié) 果

105例患者的負(fù)重位下動(dòng)態(tài)DR圖像均存在不同程度偽影,主要是運(yùn)動(dòng)偽影與輔助裝置固有偽影(運(yùn)動(dòng)偽影21例)，偽影不影響病變顯示或影響較小，均能滿足臨床診斷要求。與常規(guī)DR片相比，負(fù)重位動(dòng)態(tài)DR多角度掃描可獲得三維影像，骨性關(guān)節(jié)面下囊性改變較常規(guī)DR片多顯示5例，關(guān)節(jié)間隙變窄多顯示32例(圖2)，骨性關(guān)節(jié)面改變多顯示28例，兩者均顯示正常14例(表1)。29.5%的病例負(fù)重位動(dòng)態(tài)DR多角度掃描檢出了常規(guī)DR未能檢出的病灶，57.1%病例的負(fù)重位多角度動(dòng)態(tài)DR掃描顯示的病損情況較常規(guī)DR嚴(yán)重，能更真實(shí)地反映關(guān)節(jié)病情變化，常規(guī)DR與負(fù)重位多角度動(dòng)態(tài)DR對(duì)病變的顯示情況差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。

表1 膝關(guān)節(jié)常規(guī)DR與負(fù)重位多角度動(dòng)態(tài)DR的檢出情況比較 (例)

通過計(jì)算公式D=XI°t(R°/R)估算負(fù)重位多角度動(dòng)態(tài)DR掃描中受檢者的輻射射量約為0.0434mSV(攝片條件均相同)，與常規(guī)DR膝關(guān)節(jié)約0.0155 mSv的輻射劑量相比，多角度動(dòng)態(tài)DR掃描的輻射劑量較常規(guī)DR增加約1倍，每人每年接受到的天然背景(本底)輻射射量為2 mSv，在《電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18871-2002)規(guī)定范圍內(nèi)，屬安全檢查。

討 論

在實(shí)際工作中，常規(guī)DR攝影的漏診普遍存在，由于是重疊的二維影像，存在骨骼的重疊、攝影位置及方法偏差、肢體旋轉(zhuǎn)等局限[1,2]，對(duì)病變細(xì)節(jié)的顯示影響因素多。負(fù)重位多角度掃描重建在現(xiàn)有傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)床DR攝影系統(tǒng)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，通過進(jìn)行相關(guān)結(jié)構(gòu)及電子改進(jìn)，使得傳統(tǒng)的動(dòng)態(tài)床DR攝影系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)重位多角度掃描，并結(jié)合先進(jìn)的三維CBCT重建算法完成，實(shí)現(xiàn)低成本、高普適的負(fù)重位掃描。臨床上膝關(guān)節(jié)病變首選DR攝影檢查，特別是外傷與退行性骨關(guān)節(jié)炎方面，DR攝影能發(fā)現(xiàn)大部分病變；負(fù)重位DR攝影在膝骨關(guān)節(jié)炎診斷方面能更真實(shí)反映骨性關(guān)節(jié)面、關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)及關(guān)節(jié)間隙的變化，具有較好的應(yīng)用效果[3]。負(fù)重位動(dòng)態(tài)DR多角度掃描技術(shù)將DR圖像由二維擴(kuò)展到三維，可獲得橫軸面、矢狀面、冠狀面等多方位圖像，獲得更多膝關(guān)節(jié)病變的影像學(xué)信息，對(duì)病變臨床癥狀與骨關(guān)節(jié)影像改變的相關(guān)性、治療方式選擇、手術(shù)前評(píng)價(jià)都有較好的指導(dǎo)作用[4-7]。

本文通過回顧性分析105例患者的負(fù)重位下膝關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)DR多角度掃描的影像資料，證實(shí)了該技術(shù)的實(shí)用性和可行性。本組病例中，與常規(guī)DR相比，負(fù)重位下膝關(guān)節(jié)動(dòng)態(tài)DR掃描發(fā)現(xiàn)57.1%的病例病損情況顯示較DR清楚、明顯或嚴(yán)重，其中1例22歲患者的DR攝片顯示無(wú)異常，負(fù)重位多角度動(dòng)態(tài)DR檢查顯示關(guān)節(jié)間隙變窄，與臨床癥狀相符。綜合分析14～30歲患者的影像資料，發(fā)現(xiàn)骨性關(guān)節(jié)面硬化情況可能較實(shí)際嚴(yán)重，考慮可能與設(shè)備因素、重建算法或受檢者臨床癥狀出現(xiàn)晚有關(guān)。因此，負(fù)重位多角度動(dòng)態(tài)DR較常規(guī)DR能提供更為豐富的影像信息與鑒別診斷信息,有較好的臨床應(yīng)用前景。

負(fù)重位動(dòng)態(tài)DR采用多角度掃描技術(shù)，收集28s透視數(shù)據(jù)(固定掃描條件：120 kV，6 mA)，采用CBCT重建算法完成，具有低成本、高普適的特點(diǎn)，將DR圖像由二維擴(kuò)展到三維，改變了傳統(tǒng)X線重疊影像的概念，擴(kuò)大了傳統(tǒng)普通放射診斷的視野。該項(xiàng)技術(shù)的kV值和mA值較小，導(dǎo)致噪聲明顯，在增加劑量的情況下圖像密度分辨率還有提升空間,另外成像時(shí)間長(zhǎng)，部分患者難以堅(jiān)持保持姿勢(shì)不動(dòng)，容易造成條狀偽影。本組病例通過質(zhì)控小組共同閱片探討，認(rèn)為圖像能完全滿足臨床診斷要求，但圖像或多或少存在偽影，細(xì)節(jié)顯示方面有待提高。動(dòng)態(tài)DR多角度檢查所采用的輔助裝置會(huì)產(chǎn)生細(xì)條紋狀偽影，可通過設(shè)計(jì)優(yōu)化，改善或消除偽影。受檢者站立于固定裝置旋轉(zhuǎn)，配合要求較高，存在檢查范圍的選擇性或局限性，如果能夠加以改進(jìn)，擴(kuò)大檢查范圍及檢查人群，將能更好地提升此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用前景。