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南京医科大学学报（自然科学版）                                  第43卷第3期
               ·386 ·                     Journal of Nanjing Medical University（Natural Sciences）   2023年3月


             ·临床研究·

              双层光谱CT减少骨科金属植入物伪影



              贾   蒙，王梦悦，李        越，纪执琳，邹月芬        *
              南京医科大学第一附属医院放射科，江苏 南京                  210029




             ［摘    要］ 目的：评估双层探测器光谱CT虚拟单能量图像（virtual monoenergetic image，VMI）联合去金属伪影算法（orthopedic
              metal artifact reduction algorithm，O⁃MAR）对于减少骨科金属植入物伪影的价值。方法：共纳入44例检查部位包含骨科金属植
              入物行光谱CT检查的患者。重建传统滤波图像（conventional image，CI）、O⁃MAR图像、VMI和VMI+O⁃MAR（100~200 keV，增量为
              10 keV）。在每组图像高密度、低密度伪影区和脂肪组织内勾画感兴趣区，测量CT值、标准差（standard deviation，SD），计算信噪比
             （signal to noise ratio，SNR）和伪影指数（artifact index，AI），进行统计分析。由一名放射科医师根据5分法对金属植入物周围骨质和
              肌肉软组织情况进行两次主观评价。结果：与CI相比，O⁃MAR、100~200 keV VMI和VMI+O⁃MAR在高密度伪影区内，AI降低（P＜
              0.05）；而低密度伪影区SNR升高、AI降低（P＜0.05）。相同能级下，两种伪影区内VMI+O⁃MAR的AI均低于VMI（P＜0.05）。100~
              200 keV VMI+O⁃MAR主观评分均高于VMI图像；在140~160 keV时，两种图像评分均≥3分，图像质量满足诊断要求。结论：双层
              探测器光谱CT VMI+O⁃MAR可有效减轻骨科金属植入物伪影，推荐使用140~160 keV的VMI+O⁃MAR算法重建图像。
             ［关键词］ 双层探测器光谱CT；虚拟单能量；金属伪影；去金属伪影算法
             ［中图分类号］ R814.42                   ［文献标志码］ A                       ［文章编号］ 1007⁃4368（2023）03⁃386⁃06
              doi：10.7655/NYDXBNS20230313



                  金属植入物被广泛应用于四肢骨折、骨肿瘤等                          在南京医科大学第一附属医院接受双层探测器光
              疾病治疗过程中，由金属植入物产生的金属伪影会                            谱 CT 检查且检查部位包含骨科金属植入物患者的
                                  ［1］
              严重影响CT图像质量 ，极有可能阻碍对植入物松                           图像，排除年龄18周岁以下或有严重运动伪影影响
                                                  ［2］
              动、周围骨折或周围软组织炎症的发现 。金属伪                            图像评估者，最终纳入 44 例患者，其中男 21 例，女
              影主要来自光束硬化效应和光子饥饿效应。已有                             23例，年龄（60±15）岁。包括脊柱内固定15例，人工
              研究证实双层探测器光谱 CT 虚拟单能量成像（vir⁃                       髋关节6例，四肢骨折固定23例。
              tual monoenergetic image，VMI）可以减少光束硬化效            1.2  方法
                          ［3］
              应引发的伪影 。去金属伪影算法（orthopedic metal                  1.2.1 检查方法
              artifact reduction algorithm，O⁃MAR）是一种专用的骨             采用双层探测器光谱CT进行扫描，管电压120
              科去金属伪影算法，可以有效抑制光子饥饿引起的                            kVp，管电流采用自动调制技术，扫描层厚3 mm，层
              低密度伪影。目前有关评价 VMI 联合 O⁃MAR 减少                      间隔 3 mm。准直 64×0.625 mm，螺距 0.6，矩阵 512×
              金属植入物伪影的研究主要集中在人工髋关节和                             512。
              治疗颅内动脉瘤手术的弹簧圈中，对于其他常见骨                            1.2.2 图像重建
              科金属植入物如四肢骨折内固定和脊柱内固定等                                  采用迭代重建方法重建传统滤波图像（conven⁃
              的研究较少     ［4-5］ 。本研究旨在评估VMI联合O⁃MAR                tional image，CI），iDose4（3级别），重建层厚、层间隔
              在减少常见骨科金属植入物伪影方面的价值，寻找                            为 1 mm，标准骨窗（窗宽 1 500 HU、窗位 500 HU），
              最佳去金属伪影方法。                                        标准软组织窗（窗宽 360 HU、窗位 60 HU）。使用

                                                                Philips SpDS后处理工作站分别重建O⁃MAR、以10 keV
              1  对象和方法
                                                                为增量的 100~200 keV VMI 和 100~200 keV VMI+
              1.1  对象                                           O⁃MAR，共24组图像。
                  本研究回顾性分析了2021年8月—2022年3月                      1.2.3 图像评价

             ［基金项目］ 国家自然科学基金（81701652）                               定量分析：在每组图像高密度伪影区、低密度
              ∗
              通信作者（Corresponding author），E⁃mail：zouyuefendc@126.com  伪影区和皮下脂肪组织区勾画感兴趣区（region of
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