數(shù)字化X線攝影技術(shù)在脊柱全長攝影中的應(yīng)用價值

劉健

福建省三明市第一醫(yī)院放射科 (福建三明 365000)

脊柱側(cè)彎多發(fā)于青少年，目前尚無確切病因，可能與患者年齡、骨骼發(fā)育、神經(jīng)肌肉功能、創(chuàng)傷等因素有關(guān)。在發(fā)病早期，患者的側(cè)彎畸形不明顯，不容易被發(fā)現(xiàn)，隨著骨骼的生長發(fā)育，可出現(xiàn)雙肩不等高、身高低于同齡人、胸廓不對稱等特征，嚴重時甚至會影響心肺發(fā)育，導(dǎo)致呼吸道感染或呼吸困難，嚴重影響患者的日常生活。近年來，隨著人們就醫(yī)意識的提高，因脊柱側(cè)彎問題就診的患者人數(shù)也逐年增多，對于確診的患者需及早進行矯正治療。因此，對脊柱側(cè)彎的早期診斷、術(shù)前評估以及術(shù)后復(fù)查尤為重要。隨著影像攝影技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化X線攝影技術(shù)被逐漸應(yīng)用于骨科疾病的診斷和治療中，該技術(shù)能夠清晰顯示全脊柱攝影圖像，獲得相對精準的數(shù)據(jù)，有助于為臨床醫(yī)師提供直觀依據(jù)。鑒于此，本研究將重點探討數(shù)字化X線攝影技術(shù)在脊柱全長攝影中的應(yīng)用效果，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年5月至2021年6月我院收治的83例脊柱側(cè)彎患者，患者均于本院接受矯正手術(shù)治療，其中，男37例，女46例；年齡11～18歲，平均(14.56±1.03)歲；側(cè)凸方向，右側(cè)53例，左側(cè)30例；脊柱側(cè)凸部位，胸椎側(cè)凸45例，腰椎側(cè)凸38例。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會審核批準[2019審(62)]，所有患者家屬均已簽署知情同意書。

納入標準：符合《脊柱外科學》(第1版)中脊柱側(cè)彎的診斷標準；均于本院接受脊柱矯正手術(shù)治療；治療依從性較好。排除標準：合并其他部位骨折患者；先天性脊柱畸形患者；合并腎、肝等重要臟器功能不全患者；既往存在脊柱手術(shù)史患者；選擇保守治療患者。

1.2 方法

1.2.1攝影設(shè)備

采用懸吊式數(shù)字化醫(yī)用X射線攝影系統(tǒng)(荷蘭PHILIPS，型號Digital Diagnost 2.0)對所有患者進行數(shù)字化全脊柱攝影，平板探測器選擇非晶硅及碘化銫(型號17英尺×17英寸)。

1.2.2攝影體位與方法

攝影體位：囑患者站立在攝片架前方，保證全脊柱自然形態(tài)，正位攝片，囑患者頭、背部緊靠攝片架，雙手自然下垂，雙腳并攏；側(cè)位攝片，囑患者一側(cè)肩、臀部緊靠于攝片架，雙手握拳放在對應(yīng)鎖骨上，肘部向前，避免胸椎和上肢互相重疊。

攝影方法：采用Ortho SPine模式明確脊柱攝像的上下限，范圍包括頸椎、骶椎、雙側(cè)肩關(guān)節(jié)、骨盆等，此系統(tǒng)能夠自動選擇2、3次曝光次數(shù)，源像距離設(shè)置為3.0 m，球管位置相對固定，平板探測器由上往下進行移動，球管以不同角度進行旋轉(zhuǎn)，并自動跟著平板探測器進行間歇曝光，且每次曝光均有所重疊；將采集所得圖像傳入后處理工作站，由拼接軟件自動調(diào)整圖像、拼接，以獲得脊柱全景正側(cè)位圖像，其中身高≤120 cm曝光1次即可獲得整體脊柱影像，無需拼接，身高在120～180 cm，脊柱長度在50～70 cm，需曝光2～3次拼接后獲得整體脊柱影像；根據(jù)患者身高不同，一般曝光參數(shù)通常設(shè)置為管電壓85～100 kV，管電流250～400 mA，曝光時間0.1～0.5 s。

1.3 評價指標

(1)圖像質(zhì)量：由醫(yī)院2名具有5年臨床工作經(jīng)驗的影像科主任醫(yī)師依據(jù)放射學學術(shù)研究會相關(guān)標準評估拼接前、后的圖像質(zhì)量，分別從布局合理性、椎體階段中心要求、影像信息丟失、失真4個方面進行評估，實行5分制扣分，其中甲級片為得分≥4.5分，乙級片為得分4.0～<4.5分，丙級片為得分<4.0分。(2)脊柱側(cè)凸術(shù)前、術(shù)后情況：比較兩組手術(shù)前、后矢狀面垂直軸(sagittal vertical axis，SVA)和Cobb角，其中SVA為C7鉛垂線與S1后緣的水平距離，負值定義為C7鉛垂線在S1后上緣的后方，代表軀干后傾，正值定義為C7鉛垂線在S1后上緣的前方，代表軀干前傾，矢狀面失代償為SVA絕對值>50 mm；采用Ortho軟件可直接生成Cobb角。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 25.0統(tǒng)計軟件進行數(shù)據(jù)分析，計數(shù)資料以率表示，采用χ2檢驗，等級資料采用秩和檢驗，P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量

83例脊柱側(cè)彎患者拍攝數(shù)字化X線攝影全脊柱成像92幀。其中82例拼接一次成功，1例因體位改變導(dǎo)致自動拼接失敗，后由手動調(diào)整，達到拼接要求，拼接成功率98.78%(81/82)。拼接前共有206幀影像，其中甲級片194幀，乙級片10幀，丙級片2幀；拼接后共有92幀影像，其中甲級片91幀，乙級片1幀，丙級片0幀。拼接前、后圖像質(zhì)量比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 拼接前、后圖像質(zhì)量比較

2.2 脊柱側(cè)凸術(shù)前、術(shù)后情況

與術(shù)前比較，83例脊柱側(cè)彎患者術(shù)后SVA絕對值、Cobb角均降低，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 脊柱側(cè)凸術(shù)前、術(shù)后SVA和Cobb角比較

3 討論

脊柱側(cè)彎是一種常見的脊柱畸形形式，如不早期采取有效的治療，隨著病情的發(fā)展，常會伴有骨盆偏轉(zhuǎn)、肩斜等，不僅嚴重影響患者的身體形態(tài)，還易損傷其心肺功能。手術(shù)矯正是臨床治療脊柱側(cè)彎患者的常用方法，但術(shù)前需明確患者脊柱正位、側(cè)位情況。臨床常采用X線、CT、MRI等影像學方法明確診斷，但X線最大探測器長度約為43 cm，無法對脊柱全長一次性成像，只能將腰椎、胸椎及頸椎分別成像，易因患者體位、圖片拼接等因素出現(xiàn)圖像失真。CT、MRI雖可獲得脊柱全長圖像，但不適用于術(shù)后安放金屬內(nèi)固定支具的患者，且二者均無法在站立時顯示負重狀態(tài)下脊柱的真實狀態(tài)。因此，如何獲得高質(zhì)量的脊柱全景圖像是確保脊柱畸形矯形手術(shù)順利進行的重要內(nèi)容。

數(shù)字化X線攝影技術(shù)具有操作簡單、攝影時間短、成像清晰等特點，可在重力狀態(tài)下顯示脊柱全長，避免了多次成像中體位、呼吸等因素導(dǎo)致的圖像失真，且適用于術(shù)后安放金屬內(nèi)固定支具的患者。本研究結(jié)果顯示，83例脊柱側(cè)彎患者拍攝數(shù)字化X線攝影，拼接成功率為98.78%，拼接前、后圖像質(zhì)量比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，且術(shù)后SVA絕對值、Cobb角均低于術(shù)前，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)，說明數(shù)字化X線攝影技術(shù)應(yīng)用在脊柱全長攝影中圖像質(zhì)量評分高，有助于評估臨床診療。分析原因在于，SVA、Cobb角是臨床評估脊柱側(cè)彎嚴重程度的重要指標，數(shù)字化X線攝影技術(shù)可在重力狀態(tài)下測量SVA和Cobb角，能更真實地反映脊柱畸形程度和功能狀態(tài)；數(shù)字化X線攝影技術(shù)采用自動條件曝光，每次曝光時射線可垂直攝入人體內(nèi)，可減少散射線，平板接收器接收的散射線也隨之減少，獲得的圖像更清晰；同時，X線球管自動跟著平板探測器進行曝光，可減少影像的失真和放大；此外，數(shù)字化X線攝影技術(shù)還擁有強大的圖像后處理功能，能夠在曝光后直接運用軟件對圖像進行自動拼接，即使自動拼接失敗，也可人工手動進行拼接。因此，數(shù)字化X線攝影技術(shù)在脊柱畸形的診斷及預(yù)后方面有重要的意義，對患者術(shù)前、術(shù)后狀況的評估具有關(guān)鍵的作用。

綜上所述，數(shù)字化X線攝影技術(shù)應(yīng)用在脊柱全長攝影中圖像質(zhì)量評分高，可為脊柱側(cè)彎臨床診斷及預(yù)后評估提供重要的影像學依據(jù)。