吳二豐，李京徽，梁海波，張?chǎng)析?，?建，劉晨昊，馬鵬鵬，徐小威

（晉城市人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科，山西 晉城 048000）

骨骼病變是指骨骼因外傷、退化、勞損、腫瘤等因素導(dǎo)致的病理性變化，不同類型骨骼病變的臨床治療方式差異較大[1]，故高特異度、靈敏度的骨骼病變?cè)\斷方法極為重要。目前，臨床多通過(guò)計(jì)算機(jī)斷層掃描（Computed Tomography，CT）、磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）及數(shù)字X 線攝影（Digital radiography，DR）等傳統(tǒng)影像學(xué)檢查手段對(duì)骨骼病變進(jìn)行鑒別診斷，通過(guò)辨別骨骼病變形態(tài)、信號(hào)強(qiáng)弱、密度及與周圍組織的關(guān)系等來(lái)鑒別骨骼病變的類型[2]。但此類傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查方法存在輻射量大、圖像質(zhì)量易受周圍重疊組織干擾、圖像分辨率低等缺點(diǎn)，臨床用于鑒別診斷骨骼病變時(shí)，存在一定的誤診、漏診率。近年來(lái)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)字化斷層融合技術(shù)（Digital Tomosynthesis，DTS）被逐步應(yīng)用于臨床診斷中，具有高效率、低劑量、高檢出率等優(yōu)勢(shì)，可清晰顯示所選范圍內(nèi)的多層面圖像，具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值[3]。本研究擬針對(duì)DTS 的原理、特點(diǎn)及其在骨骼病變?cè)\斷中的應(yīng)用進(jìn)行論述，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 DTS

DTS 是一種基于DR 的新型成像技術(shù)，由系統(tǒng)計(jì)算機(jī)、X 線球管、高壓裝置、X 線球管驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、碘化銫平板探測(cè)器、圖像采集工作站等組件構(gòu)成，可通過(guò)一次低劑量曝光，獲得所選范圍內(nèi)清晰的多層面重建圖像。其原理為通過(guò)簡(jiǎn)單的位移- 疊加生成斷層圖像，在位移- 疊加時(shí)，隨X 線球管移動(dòng)，位于平板探測(cè)器上方的物體可隨著探測(cè)器距離的變化被投射在探測(cè)器的不同位置，這些投射的圖像經(jīng)過(guò)適當(dāng)移動(dòng)，可疊加起來(lái)以生成感興趣層面的圖像，而該層面以外的圖像則因彌散而被模糊化[4]。當(dāng)目標(biāo)層面為支點(diǎn)層面（X線球管與平板探測(cè)器進(jìn)行平行運(yùn)動(dòng)時(shí)，圍繞支點(diǎn)所在層面）時(shí)，探測(cè)器采集的圖像可自動(dòng)疊加成為該層面的斷層圖像，無(wú)需位移，與傳統(tǒng)X 線掃描相同。相較于傳統(tǒng)的X 線體層成像技術(shù)，DTS 一次曝光即可獲得多層面的清晰圖像，能顯著減少受檢者的輻射吸收劑量。有報(bào)道顯示，DTS 于X-Y 軸層面上所得圖像的空間分辨率約為CT 的3 倍；CT 檢查時(shí)的輻射劑量約為11.95 mSv，而DTS 檢查時(shí)的輻射劑量約為0.85 mSv，明顯低于CT[5]。說(shuō)明相較于CT，使用DTS 進(jìn)行檢查具有空間分辨率高、輻射劑量低的優(yōu)勢(shì)。此外，DTS 還具有掃描速度快、成像時(shí)間短、操作簡(jiǎn)便、可取自由體位等優(yōu)勢(shì)，被臨床廣泛應(yīng)用于骨骼病變的診斷中。

2 DTS 在不同骨骼病變?cè)\斷中的應(yīng)用價(jià)值

2.1 骨折

骨折是急診科常見的病種之一。目前，X 線檢查是創(chuàng)傷性骨折的首選檢查方式，但X 線成像技術(shù)是將三維空間結(jié)構(gòu)疊加生成二維圖像，外來(lái)偽影、組織重疊影較多，導(dǎo)致位于較深部位﹑復(fù)雜部位的骨折或未發(fā)生錯(cuò)位的骨折極易發(fā)生漏診、誤診。報(bào)道顯示，CT檢查對(duì)骨折來(lái)說(shuō)具有較高的檢出率，但患者受到的輻射劑量較大，且檢查費(fèi)用高昂，臨床無(wú)法以CT 檢查為常規(guī)、首選的創(chuàng)傷性骨折檢查方法[6]。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷進(jìn)步，新的檢查方式不斷涌現(xiàn)。DTS 是一種基于數(shù)字化重建理論的全新X 線圖像重建技術(shù)，經(jīng)計(jì)算機(jī)重建可獲得斷層圖像，去除金屬偽影，避免深處骨折及復(fù)雜部位形成的組織重疊偽影給臨床診斷造成干擾，可很好地觀察骨痂形成及骨折斷端的對(duì)線對(duì)位情況，對(duì)提高臨床診斷準(zhǔn)確率、改善治療效果具有重要意義[7]。Perloff 等[8]研究顯示，DTS 對(duì)臨床鑒別診斷關(guān)節(jié)、手臂及股骨等處的隱匿性骨折具有較高的價(jià)值。Meena 等[9]在采用DTS 鑒別診斷腕舟骨骨折的相關(guān)研究中發(fā)現(xiàn)，DTS 可清晰顯示骨皮質(zhì)及骨小梁處的骨折情況，診斷腕關(guān)節(jié)骨折尤其是舟骨骨折的敏感性及特異性均明顯高于傳統(tǒng)X 線檢查，還可輔助臨床鑒別跖骨關(guān)節(jié)裂傷與骨折碎片。此外，有報(bào)道顯示，DTS 用于鑒別診斷肋骨的不完全陳舊性骨折、骨折斷端無(wú)移位的完全陳舊性骨折時(shí)，其圖像顯示能力明顯優(yōu)于CT，DTS 掃描重建圖像可清晰顯示未完全愈合的骨折斷端的內(nèi)骨痂影[10]。但Liao 等[11]指出，DTS在鑒別診斷肋軟骨附近肋骨前段不完全性骨折，尤其是膈下肋骨骨折時(shí)，診斷較為困難；在鑒別診斷肋骨腋段處骨折時(shí)，患者需變換體位進(jìn)行DTS 掃描，以提高臨床診斷準(zhǔn)確率，減少誤診、漏診的發(fā)生。Allard 等[12]研究顯示，傳統(tǒng)X 線檢查用于診斷骶尾骨骨折時(shí)，誤診、漏診率約為61%，將DTS 應(yīng)用于骶尾骨骨折的診斷中，有7 例行傳統(tǒng)X 線檢查未發(fā)現(xiàn)骨折征象的患者，在進(jìn)一步行DTS 檢查后診斷為骶尾骨骨折。以上研究說(shuō)明，DTS 用于骨折的診斷及鑒別診斷中可有效提高診斷的準(zhǔn)確率，具有較高的臨床應(yīng)用及推廣價(jià)值。

2.2 骨質(zhì)侵蝕、破壞

類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎（RA）是一種病因不明的慢性自身免疫性疾病，可導(dǎo)致關(guān)節(jié)內(nèi)骨質(zhì)侵蝕、軟骨破壞，嚴(yán)重者可發(fā)生殘疾。以往臨床常通過(guò)對(duì)RA 患者的手部、腕關(guān)節(jié)進(jìn)行X 線檢查以評(píng)估其治療效果。但傳統(tǒng)X 線檢查對(duì)骨質(zhì)侵蝕，尤其是RA 早期的骨質(zhì)侵蝕敏感性較低，同時(shí)手、腕部解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，組織結(jié)構(gòu)的重疊嚴(yán)重影響臨床診斷的準(zhǔn)確性。而DTS 檢查可以早期發(fā)現(xiàn)骨質(zhì)侵蝕、破壞，有助于臨床對(duì)RA、強(qiáng)直性脊柱炎骶髂關(guān)節(jié)病變進(jìn)行準(zhǔn)確分級(jí)，還可以早期發(fā)現(xiàn)腫瘤的骨質(zhì)破壞。Prusinowska 等[13]研究證明，臨床經(jīng)DTS 檢查顯示的骨質(zhì)侵蝕檢出數(shù)明顯高于經(jīng)傳統(tǒng)X 線檢查顯示的檢出數(shù)，且DTS 檢出骨質(zhì)侵蝕的靈敏度較傳統(tǒng)X 線檢查提高約20%，說(shuō)明DTS 檢查診斷骨質(zhì)侵蝕的敏感性遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)X 線檢查。此外，Cajamarca-Baron 等[14]研究發(fā)現(xiàn)，CT 掃描檢出的骨質(zhì)侵蝕數(shù)較DTS、傳統(tǒng)X 線均更多，敏感性更強(qiáng)。原因可能是，CT 掃描可為臨床提供矢狀位及軸位圖像，而DTS 檢查僅能提供冠狀位圖像，缺乏矢狀位及軸位圖像，進(jìn)而影響了臨床診斷的準(zhǔn)確性。Kirchgesner等[15]研究表明，相較于MRI 掃描，DTS 的靈敏性、特異性、準(zhǔn)確性均更高，而DTS 與MRI 的檢查結(jié)果具有較高的一致性。上述研究說(shuō)明，DTS 檢出骨質(zhì)侵蝕的能力遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)X 線檢查，但低于CT 檢查，與MRI 檢查的結(jié)果一致。故DTS 可替代傳統(tǒng)X 線檢查作為臨床篩查RA 患者是否存在骨質(zhì)侵蝕的有效手段，具有較高的靈敏度及特異度。

2.3 脊柱感染性病變

脊柱結(jié)核的發(fā)病率位于全身骨骼結(jié)核的首位，占40% ～50%，患者多為青壯年人群，兒童次之，老年人亦存在患病風(fēng)險(xiǎn)。成年人患病率最高的脊柱結(jié)核為腰椎結(jié)核，其次為胸椎結(jié)核，頸椎、骶椎結(jié)核的患病率最低，兒童則是胸椎、胸腰段結(jié)核的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)最高。目前，結(jié)核病的臨床診斷方法多為DR 聯(lián)合結(jié)核菌素試驗(yàn)，但普通DR 檢查的誤診、漏診率較高。布魯氏桿菌性脊柱炎臨床檢查可見椎體骨質(zhì)破壞及椎間隙狹窄等現(xiàn)象，與脊柱結(jié)核較為相似，不同的是布魯氏桿菌感染時(shí)未出現(xiàn)椎旁膿腫。普通X 線檢查時(shí)脊柱結(jié)核易與布魯氏桿菌性脊柱炎、其他脊柱非特異性感染等脊柱病變混淆，臨床難以鑒別。而DTS 具有輻射劑量低、空間分辨率高等特點(diǎn)，可發(fā)現(xiàn)深層部位的感染，如脊柱結(jié)核、布魯氏桿菌性脊柱炎以及其他脊柱非特異性感染等，且能夠清晰顯示病變位置全貌、脊柱整體情況、椎間隙狹窄程度等，有利于臨床鑒別診斷脊柱結(jié)核、布魯氏桿菌性脊柱炎等脊柱感染性病變。研究顯示，脊柱正側(cè)位DTS 掃描及X 線平掃的圖像質(zhì)量良好率分別為100%、86.09%，DTS 掃描時(shí)椎體骨質(zhì)破壞、椎旁膿腫及死骨形成的檢出率分別為100.00%、63.64%、68.18%，而X 線平掃時(shí)椎體骨質(zhì)破壞、椎旁膿腫及死骨形成的檢出率分別為86.36%、36.36%、31.82%，說(shuō)明DTS 掃描可用于診斷脊柱結(jié)核，能清晰顯示脊柱各處的病變情況，值得臨床推廣[16]。究其原因主要是，X 線平掃時(shí)圖像分辨率較差，同時(shí)組織器官疊加造成干擾，對(duì)早期骨骼細(xì)微病變的顯示能力有限，對(duì)椎旁膿腫、椎管受累等病變的顯示敏感性較低；而DTS 檢查克服了常規(guī)X 線平掃的不足，能夠清晰顯示掃描部位的復(fù)雜結(jié)構(gòu)及病變與周圍組織的關(guān)系，同時(shí)脊柱結(jié)核早期細(xì)微的骨質(zhì)破壞、死骨形成也可清晰顯示。DTS 用于診斷脊柱結(jié)核，可有效消除腸道氣便影的影響，還能清晰顯示骨質(zhì)破壞、死骨片、骨質(zhì)鈣化、椎旁膿腫、椎管受累等各種骨骼病變，對(duì)脊柱結(jié)核的早期診斷、治療均有重要意義，可在臨床上應(yīng)用及推廣。

2.4 關(guān)節(jié)病變

陳劉成等[17]研究顯示，DTS 圖像質(zhì)量明顯高于傳統(tǒng)的DR 圖像質(zhì)量，普通X 線檢查對(duì)關(guān)節(jié)脫位的漏診率較高；兒童的關(guān)節(jié)囊、關(guān)節(jié)韌帶等較為松弛，頸部的肌肉力量不強(qiáng)，頸椎關(guān)節(jié)極易發(fā)生錯(cuò)位，普通X線檢查時(shí)，張口位對(duì)患兒具有較高的要求，兒童年齡小、活潑好動(dòng)，依從性較差，故X 線攝影的成功率較低；同時(shí)，寰樞椎的位置較為特殊，枕骨、門齒等極易遮擋寰樞椎，影響攝片效果；而DTS 的斷層性質(zhì)，使臨床檢查時(shí)不必采取張口位亦可消除其他骨骼組織的遮擋，可清晰顯示寰樞椎結(jié)構(gòu)與關(guān)節(jié)間隙，大幅度降低臨床檢查時(shí)鑒別診斷的難度。邱先發(fā)[18]研究發(fā)現(xiàn)，DTS 是臨床評(píng)估關(guān)節(jié)病變程度的最佳檢查方式，可清晰顯示關(guān)節(jié)間隙狹窄的程度及關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)等，且臨床診斷快速、簡(jiǎn)便，檢出率高。Ha 等[19]報(bào)道，DTS 用于掃描髖關(guān)節(jié)具有極好的顯示效果，患者分別于標(biāo)準(zhǔn)站位與模擬發(fā)病的站立位下行DTS 矢狀面掃描成像，在重建圖像中選取患側(cè)股骨頭及髖關(guān)節(jié)等顯示最為完整的層面，觀察髖關(guān)節(jié)前覆蓋不同體位下的區(qū)別、變化，有助于臨床研究髖關(guān)節(jié)前脫位的機(jī)制。

2.5 關(guān)節(jié)置換術(shù)后效果評(píng)估及隨訪

關(guān)節(jié)置換術(shù)是臨床治療重度關(guān)節(jié)病變的常用外科術(shù)式，可有效緩解關(guān)節(jié)疼痛，提高病變關(guān)節(jié)的活動(dòng)度，改善患者的生活質(zhì)量。但人工關(guān)節(jié)隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，會(huì)發(fā)生無(wú)菌性松動(dòng)，影響患者的預(yù)后。目前，臨床多通過(guò)影像學(xué)檢查來(lái)評(píng)估關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者的恢復(fù)效果，常用的有DR、CT、MRI 等檢查。但上述檢查方式均可出現(xiàn)金屬偽影，不能清晰顯示假體與骨、骨水泥交界處的解剖結(jié)構(gòu)，嚴(yán)重影響臨床診斷、評(píng)估。而DTS 具有極佳的去金屬偽影功能，可早期發(fā)現(xiàn)假體位置不良、松動(dòng)、微小骨折等情況。研究顯示，DTS檢查的優(yōu)片率明顯高于DR 檢查及CT 檢查，僅可見少許的金屬偽影[20]。綜上，患者在關(guān)節(jié)置換術(shù)后采用DTS 進(jìn)行復(fù)查，可明顯減少因金屬高原子序數(shù)導(dǎo)致的線束硬化性偽影，明顯提高圖像質(zhì)量，為臨床提供更為優(yōu)質(zhì)、可靠的影像學(xué)結(jié)果。

3 小結(jié)與展望

綜上所述，臨床可通過(guò)DTS 鑒別診斷各類骨骼病變，相較于其他傳統(tǒng)的影像學(xué)檢查方式，DTS 具有更高的靈敏度、特異度及準(zhǔn)確性，且圖像質(zhì)量高、輻射劑量低、價(jià)格低廉，具有極高的臨床推廣價(jià)值。但目前DTS 的相關(guān)研究較少，需要更多的研究數(shù)據(jù)及臨床數(shù)據(jù)為進(jìn)一步完善DTS 的軟件開發(fā)及臨床應(yīng)用提供支持，后續(xù)研究中可進(jìn)一步加大樣本量，深入研究DTS 對(duì)其他各類疾病的診斷價(jià)值，使DTS 能夠在臨床上得到進(jìn)一步推廣。