骨折端CT扫描参数个性化微分建模仿真目标骨段的准确性
作者：袁新平,邵艳波,吴超,汪剑龄,童梁成,李颖 单位：中国人民解放军东部战区空军医院影像科；中国人民解放军东部战区空军医院骨科；安徽医科大学 本文刊于： 《中国组织工程研究》 2021年第06期
关键词:
骨愈合 骨不连 下肢长骨 金属伪影 CT值 微分建模 内固定Keywords
bone healing, nonunion, lower limb long bone, metal artifact, CT value, differential modeling, internal fixation
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摘要
背景:利用CT扫描骨折端,而后进行微分建模分析,是判断骨愈合程度一种行之有效的方法。为获得微分建模仿真的高精度,如何选择最优的CT扫描参数则需要进一步研究分析。目的:在个性化微分建模分析法中,对比不同CT扫描参数对建模精度的影响,验证个性化微分建模法对仿真目标骨段还原的准确性和有效性,探索该方法在判断下肢长管骨骨愈合程度中的研究价值。方法:用猪股骨建立内固定模型,分别采用80 kV-300 mA(A组-低剂量组)、120 kV-335 mA(B组-自动管电流调控系统组)、140 kV-300 mA(C组-手动设置对比组)、140 kV-80 mA(D组-高千伏低毫安组)4组不同曝光条件,进行相同螺距、层厚及环境的扫描,采用相同CT值范围,应用微分建模分析法分别进行目标骨段建模。对CT扫描图像中金属伪影的平均面积、最大面积,微分建模分析后的平均CT值、体积和最大壁厚峰值,以及4组扫描条件下辐射量进行比较,判断减小金属伪影、建模准确度及辐射情况,从而选出最优CT扫描参数。结果与结论:①伪影测量方法结果:A组金属伪影较多,对骨组织遮挡明显,存在漏诊可能;D组金属伪影最少,骨组织周围遮挡少,但图像对比度欠佳,灰雾度较大;而B、C组区别在于图像清晰度,对诊断的准确性基本一致,所以伪影大小排序为:A组>B组>C组>D组;②微分建模分析法结果:B组由于伪影较小,CT值丢失较少,所以仿真出的模型更加接近真实,而且B组采用自动管电流调控系统后,可以明显看出辐射量较小,更加保护患者;③提示B组条件下的CT扫描,可以有效减少金属伪影带来的干扰,更好地保留CT灰度值的原始信息,最大程度地保留目标骨段的密度信息。所以在建立微分建模时,CT自动管电流调控系统为最优的CT扫描参数,不仅可提高个性化微分建模的仿真精度,也增加了计算的准确性。
本文地址：www.fabiao.net/content-22-7386-1.html
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