陳 謙陳興國(guó)許 權(quán)吳前芝沈敏寧殷信道

作者單位：1南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）放射科　2南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）風(fēng)濕免疫科

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足部雙能量CT痛風(fēng)石成像的偽影研究

陳 謙1陳興國(guó)2許 權(quán)1吳前芝1沈敏寧2殷信道1

作者單位：1南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）放射科2南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京醫(yī)院（南京市第一醫(yī)院）風(fēng)濕免疫科

【摘要】目的：探討足部雙能量CT痛風(fēng)石成像存在偽影類型及發(fā)生率。方法：回顧性分析因足部腫痛行雙能量CT掃描的42例患者資料。兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師對(duì)圖像獨(dú)立進(jìn)行評(píng)價(jià)，判定雙能量痛風(fēng)石圖像上偽影的有無(wú)。結(jié)果：30例患者（71．42%）的雙能量痛風(fēng)石圖像出現(xiàn)偽影，其中29例患者（69．04%）出現(xiàn)指甲偽影，5例患者（11．9%）出現(xiàn)皮膚偽影，2例患者（4．76%）出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影，2例患者（4．76%）出現(xiàn)亞毫米偽影。結(jié)論：足部雙能量痛風(fēng)石成像常出現(xiàn)偽影，了解這些偽影的特點(diǎn)有助于提高診斷的準(zhǔn)確率。

【關(guān)鍵詞】偽影；降低偽影；雙能量CT；痛風(fēng)石

中國(guó)醫(yī)學(xué)計(jì)算機(jī)成像雜志，2016，22：75-78

Chin Comput Med Imag，2016，22：75-78

1. Department of Radiology, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University

2. Department of Rheumatology, Nanjing First Hospital, Nanjing Medical University

Address: 68 Changle Rd., Nanjing 210006, P.R.C.

Address Correspondence to：YIN Xin-dao （Email：y.163yy@163.com）

痛風(fēng)是一組嘌呤代謝紊亂和（或）尿酸排泄障礙所致的代謝性疾病，臨床表現(xiàn)為高尿酸血癥和反復(fù)發(fā)作的急慢性關(guān)節(jié)炎，晚期常合并痛風(fēng)石沉積、慢性腎臟損害、關(guān)節(jié)畸形等［1］。痛風(fēng)性關(guān)節(jié)炎嚴(yán)重影響人們生活質(zhì)量，其中，足部是其最常累及的部位［2］。近年來(lái)，雙能量CT痛風(fēng)石成像已廣泛應(yīng)用于臨床，有研究報(bào)道指出雙能量成像能夠有效區(qū)分痛風(fēng)石和其他鈣化及軟組織結(jié)構(gòu)，其敏感性和特異性可分別達(dá)78%～100%、89%～100%［3-4］。然而，并非雙能量CT標(biāo)記的所有位置均為痛風(fēng)石，如果不能正確識(shí)別偽影，可能會(huì)導(dǎo)致假陽(yáng)性的結(jié)果［5］。本研究目的在于評(píng)估足部雙能量CT痛風(fēng)石成像存在的偽影并探討降低偽影的方法。

方 法

1．臨床資料

回顧性分析本院2013年12月到2015年2月期間，因足部或踝關(guān)節(jié)腫痛行雙能量CT痛風(fēng)石成像的患者42例，其中29例男性，13例女性，年齡20～84歲，平均（58±15）歲。

2．CT 掃描與圖像分析

檢查機(jī)器為德國(guó)西門子雙源CT機(jī)（Somatom Definition Flash）。雙足掃描范圍近端包含踝關(guān)節(jié)，遠(yuǎn)端包含足趾。掃描參數(shù)：2個(gè)球管電壓分別為140kV和80kV，有效電流分別為55mAs和243mAs，準(zhǔn)直器0．6mm，螺距0．7，重建算法為B30，自動(dòng)重建層厚0．75mm，重建間隔0．5mm，得到的三組數(shù)據(jù)（140kV、80kV和平均加權(quán)120kV）。平均加權(quán)系數(shù)=0．3 即按照70% 140kV的數(shù)據(jù)與30% 80kV的數(shù)據(jù)比率通過特殊計(jì)算后融合。掃描完成后將數(shù)據(jù)傳輸至工作站Syngo mmwp VE23A，將雙能量數(shù)據(jù)調(diào)入Dual-Energy Gout軟件內(nèi)。其中軟組織在高、低千伏的CT值均設(shè)定為50 HU，兩者的比率為1．36；設(shè)定計(jì)算范圍的CT值為130～500 HU，范圍為5，空氣距離為5，骨距離為10。通過軟件處理得到多平面重組（MPR）及容積再現(xiàn)（VR）幾種形式的痛風(fēng)石偽彩圖。MPR圖像上藍(lán)色所示為骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，綠色所示為尿酸鹽結(jié)晶，粉色所示為松質(zhì)骨。VR圖像中白色所示為骨質(zhì)結(jié)構(gòu)，綠色所示為尿酸鹽結(jié)晶，粉色所示為骨松質(zhì)。如圖像出現(xiàn)偽影，適當(dāng)調(diào)整后處理或重建參數(shù)。

3． 結(jié)果分析

由兩名有經(jīng)驗(yàn)的影像科醫(yī)師分別獨(dú)立判定雙能量痛風(fēng)石圖像上偽影的有無(wú)并進(jìn)行記錄，當(dāng)兩者意見不一致時(shí)，共同協(xié)商達(dá)成一致。偽影的標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)見表1［5］。

表1 雙能量痛風(fēng)石成像偽影類型

結(jié) 果

24例患者（57．14%）出現(xiàn)痛風(fēng)石。30例患者（71．42%）出現(xiàn)上述某種偽影。29例患者（69．04%）出現(xiàn)指甲偽影（圖 1A），將空氣距離由5升至10，骨距離由10降至5，指甲偽影有所減少（圖1B）。5例患者（11．9%）出現(xiàn)皮膚偽影，其中4例發(fā)生于足墊（圖2A），1例發(fā)生于趾墊， 將空氣距離由5升至10，骨距離由10降至5，皮膚偽影有所減?。▓D 2B）。2例患者（4．76%）出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影（圖3）。2例患者（4．76%）出現(xiàn)亞毫米偽影（圖4A），使用迭代重建算法D24重建后，亞毫米偽影有所減小（圖4B）。本研究未發(fā)現(xiàn)金屬偽影及血管鈣化偽影。

圖1 指甲偽影。A． VR示雙足指甲區(qū)多發(fā)片狀綠色偽彩（黃箭所指）；B．調(diào)整后處理參數(shù)后VR顯示指甲區(qū)偽影減少。圖2 皮膚偽影。A．MPR示足墊處層狀綠色偽彩（黃箭所指）；B．調(diào)整重建算法后MPR顯示足墊處偽影減少。

圖3 運(yùn)動(dòng)偽影。圖3A． T平掃示運(yùn)動(dòng)致右足遠(yuǎn)端錯(cuò)層（黃箭所指）。B． VR示運(yùn)動(dòng)偽影（黃箭所指），痛風(fēng)石（黃箭頭所指），指甲偽影（空箭所指）圖4 亞毫米偽影。A．MPR示MPR圖像示左足籽骨旁點(diǎn)狀綠色偽彩（黃箭所指）：B．調(diào)整后處理參數(shù)后MPR示左足籽骨旁點(diǎn)狀偽影減少。

討 論

雙能量CT成像是診斷痛風(fēng)石的一種有效手段，準(zhǔn)確識(shí)別偽影有助于提高痛風(fēng)石診斷的準(zhǔn)確率。本研究共發(fā)現(xiàn)30例患者（71．42%）足部雙能量痛風(fēng)石成像出現(xiàn)某種形式的偽影，包括指甲偽影、皮膚偽影、運(yùn)動(dòng)偽影、亞毫米偽影。本研究未發(fā)現(xiàn)血管鈣化偽影及金屬偽影。

詳細(xì)了解足部痛風(fēng)石沉積的部位對(duì)于識(shí)別偽影至關(guān)重要。SUN等［6］對(duì)80例痛風(fēng)患者進(jìn)行足部雙能量痛風(fēng)石掃描，足部常發(fā)生痛風(fēng)石沉積的部位依次是第一跖趾關(guān)節(jié)、遠(yuǎn)端踇趾、足跟部。然而該研究并未排除指甲偽影的影響，可能部分指甲偽影被誤認(rèn)為遠(yuǎn)端踇趾的痛風(fēng)石。Mallinson等［2］對(duì)148例痛風(fēng)患者進(jìn)行四肢雙能量痛風(fēng)石掃描，發(fā)現(xiàn)足部痛風(fēng)石常累及第一跖趾關(guān)節(jié)、跟腱、踝關(guān)節(jié)、其他跖趾關(guān)節(jié)、跗骨關(guān)節(jié)等處。

指甲偽影是雙能量痛風(fēng)石成像最常出現(xiàn)的偽影，本研究中該偽影發(fā)生于69．04%的患者。Glazebrook等［4］研究發(fā)現(xiàn)如不能正確識(shí)別指甲偽影，可造成雙能量痛風(fēng)石成像假陽(yáng)性結(jié)果。Mallinson等［5］對(duì)50例可疑痛風(fēng)患者進(jìn)行雙能量痛風(fēng)成像，發(fā)現(xiàn)88%的患者足部存在指甲偽影，而指甲偽影較少存在手指甲處。這種偽影出現(xiàn)的原因可能是由于指甲的角蛋白成分和尿酸鹽結(jié)晶在雙能量掃描下密度衰減的值接近所致。通過適當(dāng)調(diào)整后處理軟件中尿酸與空氣及骨質(zhì)在單位像素的最小距離（空氣距離由5升至10，骨距離由10降至5）可在一定程度上減少指甲偽影。

皮膚偽影出現(xiàn)于11．9%的患者。這種偽影分布于足墊或趾墊處，可能原因是這些部位存在大量較厚的皮膚。盡管痛風(fēng)石也可沉積在皮膚位置［7］，但痛風(fēng)石的典型形態(tài)是結(jié)節(jié)狀、團(tuán)狀，而皮膚處偽影通常是層狀且局限在皮膚的綠色偽彩。調(diào)整空氣距離與骨距離參數(shù)可以一定程度減少皮膚偽影。此外，不同的重建算法可以優(yōu)化要顯示的部位，并對(duì)圖像進(jìn)行平滑處理，降低射線硬化偽影。本研究使用了西門子工作站，其中D系列卷積核及Q系列卷積核可有效降低噪聲并減少射線硬化偽影。使用D33卷積核重建圖像可有效減少皮膚偽影。

亞毫米偽影常表現(xiàn)為點(diǎn)狀的偽彩影。這種偽影多位于籽骨旁，產(chǎn)生的原因是由于局部噪聲引起的。但如果多發(fā)的點(diǎn)狀偽彩以一定解剖部位分布，如韌帶，則需要考慮是痛風(fēng)石的沉積［8］。后處理軟件中范圍設(shè)定可以調(diào)整圖像的平滑度，增加范圍可以使圖像更加平滑但邊緣銳利度減低。使用D24卷積核或增加范圍（由3調(diào)整至5）可有效減少亞毫米偽影。

2例患者圖像上的運(yùn)動(dòng)偽影均發(fā)生于雙足末端。VR圖像上表現(xiàn)同一層面的片狀綠色偽彩影，且局限在骨皮質(zhì)表面。識(shí)別這種偽影關(guān)鍵在于觀察常規(guī)CT平掃圖像上檢查部位存在錯(cuò)層。因此，在檢查過程中患者制動(dòng)十分重要，建議在足部掃描過程中使用固定帶及木塊來(lái)減少患者運(yùn)動(dòng)。

本組病例未發(fā)現(xiàn)金屬偽影及血管鈣化偽影?；颊邫z查部位如存在金屬（紐扣、內(nèi)固定等），在常規(guī)CT平掃圖像上常出現(xiàn)射線硬化偽影，雙能量痛風(fēng)石成像上表現(xiàn)為射線硬化偽影層面的綠色偽彩影。在檢查過程中需要盡可能去除金屬。血管鈣化偽影表現(xiàn)為局限在血管壁的綠色偽彩影。盡管有研究顯示尿酸可能對(duì)血管內(nèi)皮功能產(chǎn)生不良影響［9］，然而在一項(xiàng)11例痛風(fēng)患者的尸檢研究中卻未發(fā)現(xiàn)尿酸在血管沉積［10］。因此，血管偽影出現(xiàn)原因可能是血管鈣化所造成的噪聲引起。金屬偽影及血管鈣化偽影均可使用平滑算法可減少偽影發(fā)生。

本研究存在一定局限性：①臨床上較難獲得雙能量痛風(fēng)石成像中偽影的穿刺檢查結(jié)果，未能計(jì)算該檢查造成假陽(yáng)性的比率。②由于缺乏計(jì)算痛風(fēng)石的定量軟件，本研究未能詳細(xì)驗(yàn)證各種去除偽影技術(shù)的效果，需要將來(lái)進(jìn)一步研究。

總之，偽影在足部雙能量痛風(fēng)石成像中很常見，如果不能正確識(shí)別偽影可造成假陽(yáng)性。通過了解痛風(fēng)石常見沉積部位，適當(dāng)改變重建算法、調(diào)整后處理參數(shù)、固定患者體位等方法減少偽影的出現(xiàn)，有助于準(zhǔn)確識(shí)別真正的痛風(fēng)石。

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Artifacts of Dual-Energy CT in Foot Gout

CHEN Qian1, CHEN Xing-guo2, XU Quan1, Wu Qian-zhi1, SHEN min-ning2, YIN Xin-dao1

【Abstract】Purpose：To evaluate the types and incidence of artifacts in Dual-Energy CT （DECT） of the foot. Method：A total of 42 patients with foot pain were undergone DECT of foot. Two trained radiologists evaluated the artifacts of the tophus on DECT. Result: Thirty （71.42%） cases showed some form of artifact. Nail bed artifact was seen in twenty-nine patients （69.04%）. Skin artifact was seen in five patients （11.9%）. Motion artifact was seen in two patients （4.76%）. Submillimeter artifact was seen in two patients （4.76%）. Conclusion: Artifacts of tophus on DECT are common. Knowledge of these artifacts is essential for the radiologist to diagnosis the gout accurately .

【Key words】Artifact, Artifact reduction, Dual-energy CT, Gout

收稿時(shí)間:（2015.03.05;修回時(shí)間：2015.06.02）

通信作者：殷信道（電子郵箱：y.163yy@163.com）

通信地址：江蘇省南京市長(zhǎng)樂路68號(hào)，南京210006

中圖分類號(hào)：R445.3

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號(hào)：1006-5741（2016）-01-0075-04