European Radiology:脊柱的光子计数CT对诊断可信度和辐射剂量的影响

现阶段，脊柱的手术治疗已被推荐为各种疾病的一线治疗，包括不稳定的骨折和肿瘤性疾病以及严重的退变。通常，使用金属植入物是成功治疗的必要条件。计算机断层扫描（CT）是评估手术后效果以及植入物和邻近解剖结构潜在并发症的首选成像方式。然而，由植入物引起的伪影构成了准确评估的一个主要挑战。因此，X射线能谱的变化和到达探测器光子的缺乏会导致图像质量的大幅下降，包括软组织对比度的降低、图像噪声的增加以及整个信号的丢失。

为了克服这些限制，临床上已经开发了各种减少金属伪影的方法，并在临床常规中实施。最广泛使用的技术包括从双能量CT数据中计算出高千电子伏特水平的虚拟单色图像，或使用基于正弦图内画、频率分割技术、迭代重建方法和人工智能的专用金属伪影减少（MAR）算法来有效减少伪影。

随着最近光子计数CT（PC-CT）引入临床常规，一种新的数据采集和重建技术已经出现并可从根本上改变目前的工作流程。PC-CT允许在每次扫描中获取多光谱图像信息，这些信息可以在特定的千电子伏特范围内进行分选，并用于进一步的后处理和定量图像分析。虽然这项技术的全部潜力仍处于起步阶段，但利用多光谱数据有助于减少金属植入物的伪影，并在低辐射剂量下提高诊断信心。

近日，发表在European Radiology杂志的一项研究探讨了PC-CT与传统能量整合CT（EID-CT）相比对脊柱成像在图像质量、诊断信心和辐射剂量方面的临床影响。

本项研究对32名患者进行了脊柱的PC-CT扫描。数据的重建有两种方式：（1）65keV的标准骨核（PC-CTstd）和（2）130keV的单能量图像（PC-CT130keV）。有17名患者事先做了EID-CT；其余15名患者确定了年龄、性别和体重指数相匹配的EID-CT队列。PC-CTstd和EID-CT的图像质量（在整体、清晰度、伪影、噪音、诊断信心方面的5分Likert量表）由四位放射科医生独立评估。如果存在金属植入物（n = 10），PC-CTstd和PC-CT130 keV图像再次由相同的放射科医生以5点Likert量表进行评估。在金属假体内测量霍恩斯菲尔德单位（HU），并在PC-CTstd和PC-CT130 keV之间进行比较。最后，对辐射剂量（CTDIvol）进行了评估。 

与EID-CT相比，PC-CTstd的清晰度明显更高（p = 0.009）、噪音明显更低（p < 0.001）。在有金属植入物的患者子集中，PC-CT130 keV的阅读评分显示，与PC-CTstd相比，图像质量、伪影、噪声和诊断信心方面的评分更高（所有P < 0.001），同时伪影内的HU值也有明显的增加（P < 0.001）。PC-CT与EID-CT相比，辐射剂量明显较低（平均CTDIvol：8.83 vs. 15.7 mGy；p < 0.001）。 

图 基于5点李克特量表进行定性图像分析（1=非诊断，2=图像质量差/严重伪影，3=中等图像质量/伪影，4=一般图像质量/轻微伪影，5=优秀图像质量/无伪影）

研究表明，脊柱的PC-CT与高千电子伏特的重建为临床提供了更清晰的图像以及更高的诊断信心，并降低了金属植入物患者的辐射剂量。

原文出处：

Alexander Rau,Jakob Straehle,Thomas Stein,et al.Photon-Counting Computed Tomography (PC-CT) of the spine: impact on diagnostic confidence and radiation dose.DOI:10.1007/s00330-023-09511-5