余靈光 張光輝

（惠州市中醫(yī)醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，廣東 惠州，516001）

近年來(lái)，隨著人們學(xué)習(xí)壓力和工作壓力逐漸增加，伴隨不良的生活行為習(xí)慣，患有不同程度脊椎側(cè)彎的人數(shù)不斷增長(zhǎng)，特別是坐姿不正、肩上背包負(fù)荷較重的青少年，長(zhǎng)期體力勞動(dòng)者以及骨質(zhì)疏松老年人。脊柱側(cè)彎會(huì)導(dǎo)致軀體外觀不正，出現(xiàn)高低肩或者骨盆不平衡以及“長(zhǎng)短腿”現(xiàn)象，可導(dǎo)致椎間盤病變壓迫神經(jīng)，出現(xiàn)軀體疼痛。嚴(yán)重的軀體畸形影響心肺功能，引起胸悶胸痛、呼吸困難、行走不便等情況。脊柱是人體的承重骨，支撐著整個(gè)人體的架構(gòu)，對(duì)日常生活、工作、學(xué)習(xí)有著非常重要的作用。脊柱的側(cè)彎對(duì)患者的正常生活造成很多不良影響，需要及時(shí)進(jìn)行診療。在傳統(tǒng)檢查中，非全脊柱攝影由于探測(cè)器的尺寸受限，只能頸椎、胸椎、腰椎、骶尾椎分別單幅成像，不能在同一張圖片上顯示全脊柱全景圖像，無(wú)法精確顯示和測(cè)量患者的全脊柱力線軸線結(jié)構(gòu)。而全脊柱數(shù)字化X線拼接攝影技術(shù)通過(guò)對(duì)脊椎分段多次曝光，然后采用自身系統(tǒng)內(nèi)置的拼接軟件拼接成一幅完整的從頸椎至骶尾椎的全脊柱正或側(cè)位片，能完整顯示全脊柱的病情特征，更為準(zhǔn)確地測(cè)量全脊柱側(cè)彎曲度，為脊柱側(cè)彎的檢查提供診斷依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2021年7月～2022年2月于惠州市中醫(yī)醫(yī)院就診并進(jìn)行全脊柱數(shù)字化X線拼接攝影技術(shù)（DR）檢查的脊柱側(cè)彎患者共50例，其中男15例，女35例，年齡6～66歲，平均年齡（19.83±1.86）歲。所有患者的圖像均顯示不同程度的脊柱側(cè)彎。

1.2 技術(shù)方法

1.2.1 影像設(shè)備

影像設(shè)備采用X光機(jī)數(shù)字化透視攝影X線DR系統(tǒng)（生產(chǎn)企業(yè)：安健科技公司，型號(hào)：DTP573），此DR設(shè)備主要包括高壓發(fā)生器X線球管曝光系統(tǒng)、平板探測(cè)器信息采集系統(tǒng)、檢查床運(yùn)動(dòng)輔助系統(tǒng)、操作臺(tái)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、數(shù)字化圖像處理系統(tǒng)等。平板探測(cè)器為14×17英寸規(guī)格的直接轉(zhuǎn)換型平板探測(cè)器。數(shù)字化圖像處理系統(tǒng)為DXRay Diagnost系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)圖像自動(dòng)拼接功能，用于全脊柱全長(zhǎng)拼接攝影技術(shù)。

1.2.2 攝影技術(shù)

拍攝全脊柱正位片時(shí)，囑咐患者先除去身上附著金屬異物的衣物和飾品，然后前后位方向站立于攝影架專用踏板上面，臀部和肩背部緊貼攝影床，雙手自然下垂抓住兩旁的固定護(hù)手，保持身體穩(wěn)定，防止肢體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)偽影。拍攝全脊柱側(cè)位片時(shí)，患者一側(cè)身體緊靠于攝影床板，雙手上舉并握住攝影床側(cè)面上方的固定扶手保持身體平穩(wěn)。技師核對(duì)檢查申請(qǐng)單，選定患者信息和全脊柱攝影部位進(jìn)入攝影程序，設(shè)置攝影最高點(diǎn)和最低點(diǎn)，囑咐患者肢體保持不動(dòng)平靜呼吸下屏住呼吸，X線球管和平板探測(cè)器自上而下移動(dòng)，分三次曝光，分別攝取頸椎、胸椎、腰骶椎三張圖像，身高較高者需四次曝光攝取四張圖像。攝取的圖像范圍最上端平雙耳連線，最下端平恥骨聯(lián)合，圖像銜接處應(yīng)盡可能保留30～50 mm的重疊區(qū)域，為了更好地實(shí)行圖像的拼接。攝片焦-肢體距離選擇1.8 m，以減小幾何放大變形失真的發(fā)生。曝光條件采用AEC自動(dòng)曝光參數(shù)，AEC可以根據(jù)部位的肥瘦程度不同適時(shí)調(diào)整攝影參數(shù)，使攝取的圖像對(duì)比度、灰階度更適中，拼接過(guò)度更為平順。曝光結(jié)束后運(yùn)用系統(tǒng)軟件中的拼接功能選中三幅圖像自動(dòng)拼接成全景脊柱全長(zhǎng)片。如果有重疊不完全或者出現(xiàn)錯(cuò)位現(xiàn)象需二次選擇拼接匹配點(diǎn)重新進(jìn)行拼接，拼接后的圖像邊緣可適當(dāng)修剪使圖像更加整齊、大小更合適，必要時(shí)適當(dāng)調(diào)整窗寬、窗位以達(dá)到最佳顯示效果。標(biāo)注體位右（R）或者左（L）標(biāo)記后保存并傳送至激光干式膠片打印機(jī)和PACS影像儲(chǔ)存診斷工作站。

1.3 圖像分析研究

1.3.1 圖像質(zhì)量評(píng)估

由醫(yī)學(xué)影像科高年資主治醫(yī)師、主管技師對(duì)所有患者全脊柱的圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)評(píng)分。評(píng)分方式：此評(píng)分方式主要運(yùn)用0～2分的主觀經(jīng)驗(yàn)觀察評(píng)分方式，0分一般指顯示的圖像模糊不清，拼接偽影嚴(yán)重，而且出現(xiàn)明顯關(guān)節(jié)拼接錯(cuò)位的情況；1分通常是指圖像質(zhì)量一般，對(duì)比度、灰階度尚且可以，少部分骨皮質(zhì)骨紋理清晰度不夠，沒(méi)有或只有小部分區(qū)域出現(xiàn)拼接不良的情況；2分則是指圖像質(zhì)量較高，且清晰對(duì)比度、灰階度適中，且骨皮質(zhì)骨紋理清晰度較高，拼接良好沒(méi)有偽影的情況出現(xiàn)。用這種評(píng)分方式時(shí)，0分的圖像說(shuō)明圖片質(zhì)量較差，不能作為診斷使用；1分的圖像提示圖像質(zhì)量中等，可以應(yīng)用于診斷；2分的圖像是指圖像顯現(xiàn)效果質(zhì)量?jī)?yōu)秀，完全可以達(dá)到診斷所需的各種要求。本研究納入標(biāo)準(zhǔn)為質(zhì)量評(píng)價(jià)評(píng)分達(dá)到2分的圖像。

1.3.2 圖像診斷分析

由醫(yī)學(xué)影像科高年資主治醫(yī)師對(duì)所有患者全脊柱的圖像進(jìn)行分析診斷、測(cè)量，完成初步報(bào)告，由高級(jí)職稱醫(yī)師審核報(bào)告。診斷的內(nèi)容主要包括椎體骨質(zhì)、形態(tài)、椎間隙、相鄰關(guān)節(jié)關(guān)系、生理力線、軸線曲度等。

脊柱側(cè)彎通常采用對(duì)側(cè)彎曲角度的測(cè)量來(lái)評(píng)估，而角度測(cè)量最常運(yùn)用Cobb角度測(cè)量方法。用來(lái)測(cè)量的X線片為脊柱標(biāo)準(zhǔn)全長(zhǎng)的正位相片。要測(cè)量Cobb角度首先需要確定脊柱側(cè)彎的端椎。上端椎、下端椎是指?jìng)?cè)彎中向脊柱側(cè)彎凹側(cè)傾斜度最大的椎體。脊柱側(cè)彎凸側(cè)的椎間隙較寬，而在凹側(cè)椎間隙開始變寬的第一個(gè)椎體被認(rèn)為不屬于該彎曲的一部分，因此其相鄰的一個(gè)椎體被認(rèn)為是該彎曲的端椎。然后在脊柱側(cè)彎的上端椎椎體上邊緣畫一條平行線，在脊柱彎曲的下端椎椎體下邊緣畫一條平行線，在兩條平行線上最合適的點(diǎn)上分別作出兩條垂直線，這兩條垂直線所形成的夾角就是側(cè)彎Cobb角（比較大的側(cè)彎時(shí)，上述兩條橫線的直接交角就等同于Cobb角）。根據(jù)所測(cè)出來(lái)的Cobb角度大小來(lái)評(píng)估治療方案。當(dāng)Cobb角≤15°時(shí)，考慮保守治療方案，可以在康復(fù)理療師的指導(dǎo)下進(jìn)行姿勢(shì)矯正的動(dòng)作訓(xùn)練，定期隨訪復(fù)查，實(shí)行動(dòng)態(tài)觀察；當(dāng)15°＜Cobb角≤40°時(shí)，配合支具進(jìn)行治療；當(dāng)Cobb角 ＞40°時(shí)，建議通過(guò)手術(shù)方式治療。治療前后對(duì)所測(cè)的Cobb角度進(jìn)行對(duì)比則可以用來(lái)評(píng)價(jià)治療的效果情況。

2 結(jié)果

本研究的50例患者的全脊柱圖像均可以清晰明顯地呈現(xiàn)在同一張膠片之中，整體直觀，清晰顯示脊柱椎體骨質(zhì)、相鄰關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)關(guān)系，可進(jìn)行長(zhǎng)度測(cè)量、椎體定位、軸線側(cè)彎方向和角度測(cè)量，能很好地滿足臨床要求。拼接過(guò)程中49例一次性自動(dòng)拼接完成，圖像質(zhì)量評(píng)分達(dá)到2分；1例拼接輕度對(duì)位不齊需二次選取拼接匹配點(diǎn)重新拼接，重新拼接后沒(méi)有出現(xiàn)拼接錯(cuò)位現(xiàn)象，圖像質(zhì)量評(píng)分達(dá)到2分，符合本研究評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。

3 討論

隨著社會(huì)的發(fā)展，科學(xué)技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，信息技術(shù)水平的逐漸提高，對(duì)脊柱側(cè)彎的檢查設(shè)備越來(lái)越先進(jìn)，方法也越來(lái)越多?，F(xiàn)在有很多醫(yī)院采用普通X線機(jī)或數(shù)字化X線DR拼接的方式，對(duì)脊柱全長(zhǎng)進(jìn)行攝影拼接，也有些醫(yī)院運(yùn)用計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)CT或者磁共振成像MRI進(jìn)行掃描，然后再用后處理軟件重建來(lái)得到脊柱全長(zhǎng)影像。現(xiàn)就各種技術(shù)的成像方法和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行如下討論。

3.1 傳統(tǒng)膠片拼接技術(shù)

由于X線設(shè)備比較落后，不具備自動(dòng)拼接功能軟件，只能在顯示屏拼接打印在同一張膠片上。攝影時(shí)患者立于專用站臺(tái)保持身體平穩(wěn)，并在體部邊緣貼置標(biāo)度卡尺，X線球管和平板探測(cè)器自上而下移動(dòng)，分別攝取頸椎、胸椎、腰骶椎三張圖像，然后膠片采用三分格把三幅圖像根據(jù)卡尺標(biāo)度和解剖位置銜接對(duì)齊排版發(fā)送至打片機(jī)打印膠片，在膠片上進(jìn)行生理力線、軸線曲度的測(cè)量。這種方法可以對(duì)全脊柱角度進(jìn)行大致的測(cè)量，但由于膠片分格排版存在間隙，所以得出的圖像并不是無(wú)縫拼接的，測(cè)量的結(jié)果也會(huì)產(chǎn)生誤差。這種方法適用于一些影像設(shè)備條件較差的基層醫(yī)院，大致對(duì)脊柱側(cè)彎進(jìn)行測(cè)量評(píng)估。

3.2 CT全脊柱拼接技術(shù)

CT全脊柱拼接技術(shù)是使患者仰臥于檢查床后，對(duì)其全脊柱椎體進(jìn)行螺旋掃描得到椎體原始數(shù)據(jù)，運(yùn)用圖像后處理功能重建出全脊柱的VR圖像或多平面（冠矢狀）MPR圖像。在冠狀位MPR圖像上進(jìn)行Cobb角度測(cè)量。CT全脊柱拼接技術(shù)雖然可以得到全長(zhǎng)影像并進(jìn)行相關(guān)測(cè)量，但由于采用的體位是仰臥位，所以無(wú)法獲取脊柱立位負(fù)重狀態(tài)下的生理力線相關(guān)功能影像信息。且CT成像相比于普通DR攝影輻射劑量有所增加，價(jià)格較高，患者接受程度相對(duì)降低。

3.3 MRI全脊柱拼接技術(shù)

MRI全脊柱拼接技術(shù)和CT全脊柱拼接技術(shù)同樣是采取仰臥位檢查，檢查前排除禁忌證，除去身上磁性、金屬異物。囑咐患者仰臥于檢查床，采用脊柱專用線圈，選擇患者信息進(jìn)入掃描程序。常規(guī)掃描序列：TWI、TWI和TWI抑脂序列矢狀位，TWI橫斷位。選用矢狀位圖像進(jìn)行全長(zhǎng)拼接時(shí)，只能查看脊柱前后彎突曲度情況。而脊柱側(cè)向彎突必需增加冠狀位掃描進(jìn)行拼接，然后在冠狀位圖像上進(jìn)行Cobb角度測(cè)量。由于脊柱生理曲度的存在，MRI拼接冠狀位圖像可能出現(xiàn)椎體不在同一平面的現(xiàn)象，影響測(cè)量的精準(zhǔn)度。且MRI檢查禁忌證多、檢查時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高，同樣無(wú)法獲取脊柱立位負(fù)重狀態(tài)下的生理力線相關(guān)功能影像信息，所以MRI全脊柱拼接技術(shù)不適合作為脊柱側(cè)彎?rùn)z查的首選方法。

3.4 全脊柱數(shù)字化X線拼接攝影技術(shù)

全脊柱數(shù)字化X線拼接攝影技術(shù)方法便捷，禁忌證少，短時(shí)間曝光X線輻射劑量較低，檢查費(fèi)用便宜，患者容易接受。圖像傳送至PACS工作站能夠運(yùn)用圖像后處理軟件進(jìn)行窗寬窗位調(diào)節(jié)、長(zhǎng)度測(cè)量、椎體定位、軸線側(cè)彎方向和角度分析等操作，滿足臨床所需。雖然X線投影為二維平面成像，對(duì)椎體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和軟組織顯示不如CT和MRI，但在冠狀面測(cè)量脊柱側(cè)彎曲度有較大優(yōu)勢(shì)，并能提供立位負(fù)重位功能性影像。而且圖像的變形失真現(xiàn)象可以通過(guò)調(diào)整焦-肢-膠距來(lái)改善，當(dāng)焦-肢距越大，肢-膠距越小時(shí)失真率越低，圖像越接近真實(shí)尺寸。本次研究，影像技師提高了焦點(diǎn)到肢體間的距離，并使患者肢體盡可能地貼近攝影床，降低肢-膠距，保證了拼接后的圖像長(zhǎng)度真實(shí)、力線準(zhǔn)確、測(cè)量數(shù)據(jù)可靠。

綜上所述，全脊柱數(shù)字化X線拼接攝影技術(shù)，操作簡(jiǎn)單方便，性價(jià)比高，能夠?qū)崿F(xiàn)圖像無(wú)縫拼接，全景成像清晰完整，可全面觀察椎體、椎間盤、生理曲度等情況，精準(zhǔn)測(cè)量脊柱長(zhǎng)度、角度，能夠獲取立位負(fù)重功能準(zhǔn)確信息，為臨床診斷和評(píng)估治療提供可靠的依據(jù)，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。