WR-3D立位锥束断层融合技术图像质量评价
发布时间： 2024-12-26 11:37:29 | 来源： 大众网 | 责任编辑： 曹洋
近期，立位三维技术迅速崛起，不仅填补了在负重状态下进行三维扫描及重建的空白。以WR-3D立位锥束断层融合技术为例，该技术在青少年脊柱侧弯和膝关节炎的诊断与治疗中展现出无可比拟的优势，临床诊断和治疗提供了更为精确和全面的图像信息。
目前WR-3D立位锥束断层融合技术不仅实现了在站立位下三维扫描及重建，还配置AI自动测量工作站，支持全身50+关节角度、距离信息测量。那么这项技术在实际应用中的剂量如何呢，图像质量又如何呢？本文将以青少年特发性脊柱侧弯诊疗为例，为大家揭秘WR-3D立位锥束断层融合技术在临床应用中实际的辐射剂量及图像质量。
在青少年特发性脊柱侧弯（AIS）临床诊疗过程中，患者治疗期间需要多次接受X线扫描，根据不同患者脊柱侧弯的状况、年龄及矫正方案的差异，将进行不同次数的X射线成像。如果从12岁发现脊柱侧弯，16岁左右完成治疗、骨骼发育成熟，患者可能需接受10至20次X射线检查（每年2至4次，持续5年）。若9岁发现脊柱侧弯至16岁完成治疗、骨骼发育成熟，患者可能需接受16至32次X射线检查（每年2至4次，持续8年）。还有一部分青少年患者，可能因特殊情况最多会接受40至50次X射线检查。每增加50μSv放射剂量，每百万人中致死性癌症患者增加3位，尤其在儿童和青少年中更明显，他们对X射线的敏感度是成年人的5到10倍。
WR-3D立位锥束断层融合技术打破传统扫描方式，采用Cone Beam锥束成像技术，相对于螺旋CT具有更大的锥角及更大的Ｚ轴覆盖范围，仅需旋转一周，即可生成立位状态下全脊柱的三维图像，单次检查的辐射剂量仅为MDCT的10%-20%。
与此同时，四川大学华西医院放射科团队使用WR-3D立位锥束断层融合技术进行了一项临床研究，对30名患有青少年特发性脊柱侧凸的志愿者进行了全脊柱三维成像，并根据剂量对比、图像噪声、伪影、解剖覆盖、诊断信心和整体质量对图像进行了全面评估。
剂量对比
根据国际电工委员会（IEC）的标准，实验采用了聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）体剂量学模型，并应用了典型的脊柱采集参数，即110 kV的管电压、6 mA的管电流和150 mAs的剂量面积乘积，来计算WR-3D立位锥束断层融合技术的剂量辐射。为了能够进行更为全面的剂量评估，实验选取了腰椎和踝关节作为WR-3D与MDCT进行剂量对比，因为腰椎在CT检查中通常会接受较高的剂量，而踝关节则接受较低剂量。
通过实验数据可得，WR-3D拍摄腰椎及踝关节所需1.23 mGy，腰椎剂量仅为MDCT的9.32%，踝关节剂量仅为MDCT的21.58%。可以看出，WR-3D相较于传统检查方式，是一种超低剂量的影像检查“利器”。
图像质量评价
与此同时，科研团队对30张图像进行了全面的评估，根据图像噪声、伪影、解剖覆盖、诊断信心和整体质量，采用统计学进行客观分析。在结果研究中表明，该系统的剂量值CTDIvol为1.23 mGy，4 mm处低对比度分辨率为0.6%，空间分辨率为8 lp/cm，具有高图像清晰度和低辐射剂量特征，并能真实反应患者的脊柱椎体情况，为临床医生进行术前方案的制定、术后恢复评估提供更精准的诊断依据。
在整体图像质量方面评估为3.98分（满分5分，下同），每幅图像均展现出清晰且边缘锐利的细节，保障了观察者能够精确识别图像中的核心特征。
图像噪声方面评估为4.42分，图像采集中，设备运行稳定，且图像处理算法有效降低了不必要的干扰。
扫描区域的清晰度以及周边伪影的控制评估为3.81分，扫描区域内的结构清晰可见，而周边区域则没有出现任何可能干扰诊断的伪影。
解剖学覆盖方面评估为5分，这些图像覆盖了必要的解剖结构，为临床诊断提供了全面的视图。
最后，诊断一致性方面评估为4.47分，这些图像在多次评估中均保持了高度的一致性，确保了诊断结果的可靠性。
通过四川大学华西医院放射科团队的研究成果，可以发现：WR-3D立位锥束断层融合技术，能完成高质量负重三维图像扫描与重建，满足临床脊柱关节疾病的精准筛查与诊疗。在技术特性上，具备大FOV视野与超低剂量的双重特征，在相同扫描区域内的剂量，与MDCT进行比较约为前者的10%左右，更为安全友好。在采集扫描的效率和流程上较为清晰简单，整个扫描过程中医生只需要选择起点和终点即可完成设置；在采集过程中，系统自动控制运动和曝光，无需医生干预
临床专家们认为WR-3D立位锥束断层融合技术，成功地生成了大覆盖范围、负重状态下全脊柱的三维图像。这些图像不仅具有卓越的图像质量，而且实现了低辐射剂量。此外，WR-3D技术在多种肌肉骨骼条件下的临床应用潜力得到了广泛认可。
特发性脊柱侧弯（AIS）是青少年群体中一种普遍且高发的疾病。在脊柱侧弯的诊断和治疗过程中，需要多次利用脊柱影像信息来评估治疗进展。鉴于儿童和青少年的骨骼尚在成长发育中，他们对辐射的敏感度较高，因此采用低辐射剂量的成像技术显得尤为关键。WR-3D能够在保证图像清晰度的前提下，大幅减少了儿童患者的辐射暴露量，为他们的健康成长提供了坚实的保障。
WR-3D立位锥束断层融合技术以其卓越的图像质量和低辐射剂量，为医学影像领域带来了革命性的进步。随着技术的不断发展和应用领域的不断拓展，WR-3D技术必将在未来的医疗实践中发挥更加重要的作用。（推广）