双源CT单能谱成像技术在肋骨内固定术后使用优化方案

发布时间：2020-04-20 20:25

【摘要】：研究背景与目的胸部外伤患者常会造成肋骨骨折,多处多发肋骨骨折常会引起呼吸困难、休克等,若不及时治疗,往往进展为呼吸衰竭造成死亡。临床上有内科保守治疗和切开复位内固定治疗两种方式,前者住院期长,恢复期并发症多等多种缺点,后者可以明显减少患者的术后并发症,缩短外伤恢复期。克氏针、镍钛合金等材料的固定钉已广泛应用于胸外科领域切开复位内固定治疗多发肋骨骨折,但是这些手术器材在常规CT上产生了大量的金属伪影,影响观察和准确评估病情。而最新的双能量CT扫描模式可以通过两个球管发出的高低能量射线,然后经过后处理重建出单能谱图像,选择纯化的高能谱图像能够有效去除硬化线束伪影。而且双源双能量技术相较于其他如单源双能量技术,在能谱纯化、双球管智能管电流调节及迭代重建等各方面有着重大优势,不但获得了良好的去伪影图像还有效减低了辐射剂量。本文探讨的是胸部外伤骨折金属内固定术后使用双源CT单能谱成像技术的优化方案。资料与方法选取75例胸部内固定术后(固定材料均为环抱式镍钛合金接骨板)的受检者作为研究对象,随机分为5组每组15例,行双源CT双能量模式扫描,其中:A组使用平卧位,管电流实时动态曝光剂量调节(CARE Dose4D),管电压组合80/SN140k V检查,额定管电流A球管207m As,B球管88m As;B组使用平卧位,管电压组合80/SN140k V检查,管电流A球管207m As,B球管88m As;C组使用平卧位,智能管电流调节CARE Dose4D,管电压100/SN140k V检查,额定管电流A球管103m As,B球管88m As;D组使用平卧位,智能管电流调节CARE Dose4D,管电压80/140k V检查,额定管电流A球管205m As,B球管41m As;E组患者背部靠枕呈半卧位(与水平面约呈15~30O),智能管电流调节CARE Dose4D,管电压80/SN 140k V,额定管电流A球管207m As,B球管88m As,注意病人不耐受条件下适当减小倾斜角度检查。采集检查数据并比较5组间的CT容积剂量指数(CTDIvol)、剂量长度乘积(DLP)、有效剂量(ED)。由两名主治医师从每个受检者图像中随机选取3个固定钉,对采集的数据进行能谱曲线分析,获取最小CT差值能量点,计算此时固定钉最大低密度伪影面积(S,cm2)、图像整体对比信噪比(CNR),并对图像的整体质量行4分法主观评分。观察能量级最低何时可以消除合金接骨板周围的低密度伪影所致的假骨折线,分辨真骨折线,并记录此时的ke V值。结果五组的去高密度金属伪影的最佳ke V能量点均位于120 Ke V附近区域,其中E组的最佳ke V均值是123Ke V。E组的CTDIvol、DLP及ED明显低于B、C、D三组,略低于A组;E组图像质量及S较A、B、C、D组更优,CNR与A、B、C组无差异,优于D组。假骨折灶在最低能量级90ke V附近时可以明显消除,真骨折灶可以分辨。结论1.双源CT双能量技术可以运用于胸部去金属伪影,效果优于其他技术方法。2.胸部外伤骨折金属内固定术后,采用患者半卧位,使用管电流实时动态曝光剂量调节(CARE Dose4D)技术,并结合80/SN140k V的管电压组合,后处理时利用能谱曲线快速确定最佳能量点,可以个性化的获取最佳去金属伪影图像并降低辐射剂量。
【图文】：

能量曲线,低密度伪影,能量曲线,高密度

图 3A～B 女，37 岁，车祸伤致多发肋骨骨折，金属内固定术后。 3A.选取任一骨钉，在高密度伪影区（绿圈）、低密度伪影区（蓝圈）及无伪影背景区（红圈）各选一点做能量曲线图3B.高密度伪影区与背景区能量曲线交点位于横坐标 117keV(黑箭)，，低密度伪影区与背景区能量曲线相互趋近，但不相交。Figure 3A～B Female ,37Y, Multiple rib fractures were caused by car accident and fixewith metal fixator. 3A.Select one bone nail ramdonly,The energy curves were made ithe high density pseudo shadow area (green circle), low-density pseudo-shadow zon(blue circle) and the non-pseudo-shadow background (red circle). 3B.The intersectio

能量级,曲线图,图像,横坐标

图 4 各受检组在不同能量级下的图像整体 CNR 曲线图，其中 A 和 E 组+ 80/SN140kV）相同因而 CNR 曲线相同，且在横坐标 120keV 附近的 Figure 4 The overall CNR curves of the images under different of the examined groups. The scanning conditions（CARE Dose4D +A and E were the same, so the CNR curve was the same while thorizontal coordinates of 120keV was higher than that of the
【学位授予单位】：安徽医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R816.8

【参考文献】