实用医院Ｉ临床杂志２０１３年９月第１０卷第５期　７５　

数字化站立位摄影拼接技术在骨科临床中的应用价值　

谈伟　，严贵华２，高艳　，吴俊华　，梁克树２，易雪冰　

（１．四川省骨科医晚放射科，四川成都６１００７２；２．四川省医学科学院．四川省人民医院放射科，四川成都６１００７２）　

【摘要】　目的探讨站立全景拼接技术在骨关节系统疾病的诊断、术前方案制定和术后评价中的作用。方法２０１０年　

１０月至２０１３年４月四川省骨科医院采用“连续多次曝光后手动软件拼接技术”所得的２３８例全景拼接图像，对图像质量进行　

评价。结果２３８例中全脊柱拼接１５９例，一次拼接合格１４９例，再次或多次拼接合格１０例；双下肢全长拼接７９例，一次拼接　

合格７４例，再次或多次拼接５例；最终所有全景拼接图像都清晰、连续、完整、质量合格，完全能有效满足临床诊疗需求。结论　

数字化站立摄影全景拼接技术能为脊柱侧弯、人工关节置换等骨科手术的术前方案制定和术后效果评价提供新的更有价值　

的信息，有很好的应用前景和推广价值。　

【关键词】　数字Ｘ射线摄影；全景成像；拼接技术；图像处理　

【中图分类号】Ｒ４４５　Ｉ文献标志码】Ａ　【文章编号】１６７２－６１７０（２０１３）０５－００７５－０３　

Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ　ｍｏｓａｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｏｓｔｅｏａｒｔｉｃ－　

ｕｌａｒ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　４ⅣＷｅｉ　，　４ⅣＧｕｉ—ｈｕａ　，ＧＡＯ　Ｙａｈ　，　Ｊｕｎ—ｈｕａ　，ＬＩＡＮＧ　ＩＣｅ—ｓｈｕ　，ＹＩ　Ｘｕｅ—ｂｉｎｇ　（１．Ｄｅ－　

ｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００７２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＲａｄｉ－　

ｏｌｏｇｙ，Ｓｉｃｈｕａｎ　Ａｃａｄｅｍｅ　ｏｆ　Ｍｅｄｉｃａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ＆Ｓｉｃｈｕａｎ　ＰｒｏｖｉｎｃｉａＺ　Ｐｅｏｐｌｅ＇ｓ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ，Ｃｈｅｎｇｄｕ　６１００７２，Ｃ　厶　

ｎａ）　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】０ｂｊｅｃｔｉｖｅ　Ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　ｄｉＤｔＭ　ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ　ｍｏｓ￣ｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｏｎ　ｓｔａｎｄｉｎｇ　ｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ，　

ｐｒｅｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ａｎｄ　ｐｏｓｔｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｄｉｓｅａｓｅ　ｏｆ　ｂｏｎｅ　ａｎｄ　ｊｏｉｎｔ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｍｅｔｈｏｄｓ　Ｐａｎｏｒａｍｉｃ　ｉｍａｇｅｓ　ｏｆ　２３８　ｃａｓｅｓ　ｒｅ—　

ｃｅｉｖｅｄ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｅｘｐｏｓｕｒｅ　ｍａｎｕａｌ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　ｓｐｌｉｃｉｎｇ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｉｎ　Ｓｉｃｈｕａｎ　Ｐｒｏｖｉｎｃｅ　Ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｆｒｏｍ　Ｏｃｔｏｂｅｒ　２０１０　ｔｏ　Ｍａｒｃｈ　

２０１３　ｗｅｒｅ　ｒｅｔｒｏｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　Ｏｆ　ｔｈｅ　２３８　ｃａｓｅｓ，１５９　ｈａｄ　ｗｈｏｌｅ　ｓｐｉｎｅ　ｉｍａｇｅｓ　ａｎｄ　７９　ｈａｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｌｏｗｅｒ　ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ　ｉｍａ－　

ｇｅｓ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｗｈｏｌｅ　ｓｐｉｎｅ　ｉｍａｇｅｓ，１４９　ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｏｎｅ－ｔｉｍｅ　ｓｔｉｔｃｈｅｄ　ａｎｄ　１０　ｃａｓｅｓ　ｈａｄ　ｔｏ　ｂｅ　ｔｗｉｃｅ　ｏｒ　ｒｅｐｅａｔｅｄｌｙ　ｓｔｉｔｃｈｅｄ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　

ｌｏｗｅｒ　ｅｘｔｒｅｍｉｔｙ　ｉｍａｇｅｓ，７４　ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｏｎｅ－ｔｉｍｅ　ｓｔｉｔｃｈｅｄ，ａｎｄ　ｆｉｖｅ　ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔｗｉｃｅ　ｏｒ　ｒｅｐｅａｔｅｄｌｙ　ｓｔｉｔｃｈｅｄ．Ｕｌｔｉｍａｔｅｌｙ，ａｌｌ　ｔｈｅ　ｐａｎｏｒａｍｉｃ　

ｉｍａｇｅｓ　ｗｅｒｅ　ｃｌｅａｒ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ，ｃｏｍｐｌｅｔｅ　ａｎｄ　ｑｕａｌｉｉｆｅｄ　ｔｈａｔ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｍｅｔ　ｔｈｅ　ｎｅｅｄｓ　ｏｆ　ｈｔｅ　ｃｌｉｎｉｃａｌ　ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　ａｎｄ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ　

Ｔｈｅ　ｐａｎｏｒａｍｉｃ　ｉｍａｇｅ　ｍｏｓａｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｆｒｏｍ　ｄｉｇｉｔｌａ　ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ　ｃａｎ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｖａｌｕａｂｌｅ　ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｆｏｒ　ｐｒｅｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ｐｌａｎｎｉｎｇ　ｎａｄ　ｐｏｓｔ—　

ｏｐｅｒａｔｉｖｅ　ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ　ｉｎ　ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ　ｓｕｃｈ　ａｓ　ｓｃｏｌｉｏｓｉｓ　ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ａｒｔｉｉｆｃｉｌａ　ｊｏｉｎｔ　ｒｅｐｌａｃｅｍｅｎｔ　ｓｕｒｇｅｒｙ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｉｔ　ｈａｓ　ａ　ｇｏｏｄ　

ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｐｒｏｓｐｅｃｔ　ａｎｄ　ｐｏｐｕｌａｒｉｚａｔｉｏｎ　ｖａｌｕｅ．　’　

【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ】Ｄｉｇｉｔｌａ　ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ；Ｐａｎｏｒａｍｉｃ　ｉｍａｇｉｎｇ；Ｍｏｓａｉｃ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；Ｉｍａｇｅ　ｐｏｓｔ—ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　

随着计算机软件技术和数字化摄影技术的飞速　后处理工作站，专门配置有Ｏｒｔｈｏ患者支架，２米长　

发展，各种技术先进、功能强大的新型数字化ｘ射　刻度尺。ＩＮＦＩＮＩＴＩ＇（英飞达）公司ＰＡＣＳ／ＨＩＳ／ＲＩＳ网　

线摄影系统（ＤＲ）相继问世并应用于临床。ＤＲ全　

络系统。图像打印设备为ＦＵＪＩＦＩＬＭ　ＤＲＹ　ＰＩＸ４０００　

景拼接技术在近几年更是获得了突飞猛进的发展，　激光相机及匹配的ＭＤＩ—ＨＬＪ—Ｃ胶片。　

它在骨关节系统疾病中的应用，特别是在青少年脊　１．２．２检查方法①摄影前准备：录入患者信息，　

柱侧弯矫形、脊柱人工腰椎间盘置换、人工髋关节置　选用“Ｏｒｔｈｏ”器官程序，将Ｏｒｔｈｏ患者支架置于探测　

换、人工膝关节置换、下肢畸形矫形及义肢安装等方　平板正前方３米处，换上３米焦距专用滤线栅，在支　

面取得了很好的检查效果，深受影像科和骨科医生　架左侧或右侧竖直夹好２米长刻度尺。②体位及曝　

的青睐。　光准备（以脊柱正位为例）：先嘱患者面向Ｘ射线球　

１资料与方法　管方向，身体背面紧贴摄影架面板，按照解剖姿势站　

１．１一般资料２０１０年ｌ０月至２０１３年３月四ＪｉＩ　立在支架底座上，双手抓紧支架两边扶手。嘱咐患　

省骨科医院放射科共做了２３８例ＤＲ站立位全景拼　者一直保持此姿势不动直到摄影结束。训练患者屏　

接。其中全脊柱拼接１５９例，男５８例，女１０１例，年　

气，务必取得合作并达到要求。打开束光器，将受检　

龄７～７５岁，平均年龄３６岁，ｌ２岁一２５岁１３８例。　部位包括在照射野内。③曝光及图像拼接处理：微　

双下肢全长拼接７９例，男６２例，女１７例，年龄４—　调各节段曝光参数并保存后按下曝光手闸一直不放　

７８岁，平均年龄５９岁，５５—７５岁５７例。　

（全程约需１５～２５秒），球管组件与探测平板先同　

１．２设备与检查方法　步上移到第一节段中心位置高度曝光，然后逐次同　

１．２．１　设备　采用德国ＳＩＥＭＥＮＳ公司ＡＸＩＯＭ　步下移曝光直至摄影完毕。将所获图像进行窗宽窗　

Ａｒｉｓｔｏｓ　ＦＸ　Ｐｌｕｓ多功能ＤＲ系统及ＸＳ　ＡＤＶＩＥＷ图像　位微调后传人ＸＳ　ＡＤＶＩＥＷ图像后处理工作站。将　

实用医院临床杂志２０１３年９月第ｌＯ卷第５期　

费用不菲　山Ｊ。随着数字化摄影技术的飞速发展，　

ＤＲ在图像拼接技术方面有了极大的提高；特别是　

近几年多功能数字化、大平板探测器ＤＲ的相继问　

世，弥补了以上各种方法的缺陷和不足；替影像科和　

骨科医生解决了难题。　

ＤＲ拼接图像的原始图像采集方式包括两种：　

一种是Ｘ射线球管与ＤＲ平板探测器做垂直上下的　

同步移动，另一种是ｘ射线球管组件相对静止在一　

个感兴趣区中心位置，当ＤＲ平板探测器在做垂直　

运动的同时，ｘ射线球管配合做上下转动角度　引。　

我院ＤＲ采用的是第一种方式采集原始图像。它采　

用３米超远距离摄影匹配有相应的专用３米焦距滤　

线栅，最大限度地克服了锥形射线束的发散投射，减　

少了几何放大误差　Ｊ。特别要注意的是：在全脊柱　

摄影过程中，患者的呼吸一定要控制好；否则会出现　

脊柱拼接连续自然而肋骨出现错位的情况，影像最　

终质量评定。另外要注意高龄患者及腿脚不便者的　

适宜束带固定，以免发生晃动或跌倒。拼接图像最　

终质量与操作者的熟练程度和技术经验关系较密　

切，因而图像质量的波动性稍高。　

双下肢站立位的全景拼接图像反映了患者在自　

身负重状态下的骨盆倾斜状态，双侧髋关节、膝关　

节、踝关节的受力力线状况及双侧肢体的平衡关　

系¨　。随着我国人口老龄化的到来，交通事故的增　

多，以及老年人对生活质量要求的提高。因股骨近　

端骨折、股骨头坏死、髋膝关节骨陛关节炎严重畸变　

而要求人工全髋关节、人工全膝关节置换的人日益　

增多。复杂性骨盆倾斜矫治、小儿麻痹症及佝偻病　

后遗而致的严重“ｘ”形或“０”形腿矫形、因各种原　

因截肢后安装义肢的、为增高而进行人为骨折再生　

长的人也不少。这些患者术前术后的评价，就需　

要了解患者在负重站立位时双下肢的髋膝踝关节参　

数、下肢力线等。因此，双下肢全长拼接技术为骨科　

临床提供了有效的重要支持。　

脊柱侧弯是青少年青春期或骨骼成熟前最常见　

的一种骨骼畸形，约占整个脊柱侧弯患者的８０％，　

发病率在青少年中为２％一３％¨　。骨科医生必须　

获得患者在重力状态下精确的Ｃｏｂｂ角度，来判断脊　

柱侧弯的程度和躯干的平衡情况，进而考虑是否手　

术以及手术方案的制定。一般而言，Ｃｏｂｂ角大于　

１０。即可诊断脊柱侧弯，对角度在１０。～２０。的患者需　

要密切观察随访；２０。～４０。则需以支具为主的非手　

术治疗；大于４０。者必须对脊柱进行矫形固定和融　

合手术。另外，由于脊柱先天变异形成的胸椎腰化、　

腰椎骶化、骶椎腰化等移行椎判断在全脊柱成像上　

则可迎刃而解　。平片中椎体骨折的定位、ＣＴ／　

７７　

ＭＲＩ检查椎间盘突出节段的定位、人工腰椎间盘置　

换的术前术后评价也可藉此获得相应的整体结构影　

像、相关解剖径线和角度。同时还可能在大幅面的　

骨骼影像中发现一些骨髓瘤、转移性骨肿瘤＿１　。因　

此全脊柱站立正位、侧位、极度左右侧弯、过伸过曲　

位的摄影极大满足了脊柱骨科临床需要。　

由于全景拼接技术明显减少了患者曝光次数　

（一般２～４次），减少了患者所受辐射剂量；符合　

“放射实践利益最大化”和“防护最优化”的原则。　

同时，大大减少了患者检查费用，符合当前医改精　

神。以全脊柱正侧位观测为例，若采用常规摄影需　

要颈椎、胸椎、腰椎、骶尾椎正侧共８次曝光。而采　

用全景摄影拼接技术则只需４—６次曝光即可，而且　

图像拼接处理技术不收费（因国家至今未列人额外　

收费项目）。　

数字化站立位摄影拼接技术在骨关节系统疾病　

（特别是在青少年脊柱侧弯矫形、椎间盘摘除人工椎　

间盘置换、人工关节置换、义肢安装等）的诊断、术前　

方案制定和术后评价中起到了特别重要的作用，其操　

作快捷简便、拼接图像清晰准确符合临床要求、费用　

低廉的显著优势将拥有更加广泛的应用前景。　

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（收稿日期：２０１３－０５—３０；修回日期：２０１３—０６－２５）