脊柱手术中锥形束CT与多排螺旋CT图像质量评估：一项减少冗余扫描的革新研究

《Acta Neurochirurgica》：Image quality assessment in spine surgery: a comparison of intraoperative CBCT and postoperative MDCT

编辑推荐：为解决脊柱手术中重复影像检查导致的辐射暴露问题，Karolinska团队通过对比27例患者的CBCT与MDCT图像，发现CBCT在胸腰椎成像中质量更优(AUCVGC=0.58)，可替代术后MDCT；而颈椎仍需MDCT(AUC=0.38)。该研究为优化手术流程提供循证依据，发表于《Acta Neurochirurgica》。

　　在脊柱外科领域，影像技术的革新始终与手术精度和患者安全紧密相连。回溯历史，20世纪70年代二维透视技术首次应用于术中导航，到90年代锥形束CT(CBCT)的出现彻底改变了三维可视化格局。然而随着影像检查的普及，一个尖锐矛盾日益凸显：术后常规多排螺旋CT(MDCT)验证虽能确保手术效果，却导致患者累积辐射剂量激增，同时加重医疗资源负担。如何平衡诊断需求与辐射安全？这一临床困境亟待解决。

瑞典卡罗林斯卡学院的研究团队针对这一难题展开创新研究，他们提出大胆假设：若术中CBCT图像质量与术后MDCT相当，即可省略冗余扫描。研究团队设计了一项严谨的对照试验，纳入27例接受脊柱内固定手术的患者(男性16例，女性11例，中位年龄39岁)，涵盖退行性病变、畸形和创伤等多种适应症。通过四位经验丰富的神经放射科医师盲法评估，结合客观物理参数测量，研究首次系统比较了两种成像模态在不同脊柱节段的性能差异。这项具有临床转化价值的研究成果发表在神经外科权威期刊《Acta Neurochirurgica》。

研究方法具有三大技术特色：首先采用视觉分级特征分析(VGC)这一创新统计方法，通过构建AUC_VGC曲线量化放射科医师对图像质量的主观偏好；其次实施严格的双盲交叉评估设计，所有DICOM数据经过四轮随机化处理，消除评估偏倚；最后通过标准化ROI测量计算信噪比(SNR)和对比噪声比(CNR)，为主观评价提供客观佐证。研究特别关注颈椎与胸腰椎的差异表现，所有数据均来自真实临床场景下的手术病例。

研究结果部分呈现多重发现：
"主观图像评估"显示，在胸腰椎区域，CBCT在图像整体质量(AUC_VGC=0.58)、皮质骨显示(AUC=0.57)和小梁骨分辨(AUC=0.56)等方面均显著优于MDCT(p<0.01)。而在颈椎区域，MDCT则在图像清晰度(AUC=0.36)和锐利度(AUC=0.38)方面占据优势。

"读者间一致性分析"揭示有趣现象：图像质量与锐利度评估的组间一致性最高(ICC 0.76-0.78)，但同一医师重复评估皮质骨显示时一致性骤降(ICC 0.49)，提示骨结构评估需要更严格的标准化训练。

"客观物理参数"与主观结果高度吻合：胸腰椎区域两种模态的CNR无显著差异(1.37 vs 1.41)，但颈椎CBCT的SNR仅为0.61，远低于MDCT的2.41，这解释了为何颈椎评估更依赖MDCT。

讨论部分深入剖析了临床意义：研究证实胸腰椎手术中，CBCT不仅能满足术中导航需求，其图像质量甚至超越术后MDCT。这意味着约60%的脊柱手术患者可避免额外辐射暴露，按研究数据估算，每位患者平均减少有效剂量17.8mSv。但对于颈椎手术，因解剖复杂性和金属伪影干扰，MDCT仍是金标准。作者特别指出，术中未移除的牵开器是造成颈椎CBCT质量下降的关键因素，这为未来技术改进指明方向。

该研究的创新价值体现在三方面：首次建立CBCT在胸腰椎手术中的图像质量标准；开发VGC分析方法解决传统ROC评估的局限性；为AI辅助图像优化提供基准数据。正如通讯作者Adrian Elmi-Terander强调的，这项研究不仅改变临床实践，更推动建立"以术中影像为核心"的新型手术评估体系。未来研究可进一步探索双能CBCT和光子计数技术，有望突破当前颈椎成像的局限。