多層螺旋CT冠位曲面重組技術(shù)在骶椎中的應(yīng)用價(jià)值*

張有軍 王進(jìn)述 王君霞 馬得廷

(泰山醫(yī)學(xué)院附屬泰山醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像部 271000)

多層螺旋CT具有掃描速度快、采用一次橫軸位容積掃描后進(jìn)行薄層重建，可進(jìn)行各種后處理工作，解決了普通CT只能用直接掃描圖像診斷疾病的重大缺陷[1-5]。隨著多層螺旋CT的廣泛應(yīng)用，多平面重組(multiplanar reformation，MPR)圖像可為臨床提供更多的影像信息并被臨床所認(rèn)可，因此運(yùn)用MPR技術(shù)可提供多方位圖像滿足臨床需要。然而由于骶椎解剖結(jié)構(gòu)及形態(tài)的特殊性，常規(guī)冠狀位MPR圖像顯示骶椎的直觀性、連續(xù)性差。為直觀顯示骶椎結(jié)構(gòu)及其疾患，本文應(yīng)用并比較3種MPR技術(shù)對(duì)骶椎進(jìn)行冠位成像，以探討冠位曲面MPR(curved planar reformation，CMPR)對(duì)骶椎疾病成像和診斷的可行性。

1 資料與方法

1.1材料選擇

搜集2010年1月至2010年5月本院經(jīng)CT掃描檢查的骶椎受檢者40例，其中男23例，女17例；年齡 16～67歲，平均42歲。CT檢查結(jié)果：15例骶椎正常，14例兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)炎，5例髂骨致密性骨炎，3例骶椎骨折，3例骶椎骨質(zhì)破壞(均系轉(zhuǎn)移)。

1.2掃描設(shè)備及參數(shù)

采用德國(guó)西門子 Somatom Sensation 16層CT機(jī)，120kV，電流根據(jù)不同體厚自行調(diào)整，準(zhǔn)直0.75mm，螺距0.75，采用5mm容積掃描，矩陣512×512。掃描范圍上包髂骨翼，下包全尾骨。

1.3重組參數(shù)及后處理方法

掃描結(jié)束后將所有原始橫斷面圖像進(jìn)行薄層重建(骨算法重建，層厚0.75mm、間隔0.7mm)，然后將重建圖像分別導(dǎo)入3D工作站進(jìn)行冠位多平面重組，由A、B兩位CT醫(yī)師分別按照要求進(jìn)行以下三種MPR技術(shù)操作：①常規(guī)冠位MPR(conventional MPR, con-MPR)技術(shù)：在橫軸位圖像上，選擇骶椎的中心層面圖像，然后進(jìn)行骶椎的冠狀位MPR成像(圖1、2)。②斜冠位MPR (oblique MPR, OMPR)技術(shù)：利用多向調(diào)整MPR技術(shù)，在矢狀面、冠狀面及橫斷面上分別調(diào)整重組基線使顯示的骶椎等結(jié)構(gòu)都兩側(cè)對(duì)稱，然后作沿骶椎并與骶椎大致平行的MPR成像(圖3～7)。③冠位CMPR技術(shù)：在矢狀位圖像上先對(duì)骶椎進(jìn)行容積再現(xiàn)(volume rendering, VR)(透明模式)成像，然后對(duì)VR圖像進(jìn)行旋轉(zhuǎn)調(diào)整，使骨盆的兩側(cè)髂骨翼重疊，最后沿骶椎體中部作曲面MPR成像(圖8、9)。以上重組層厚均為3mm，層間距2mm，層數(shù)因人而異，以包全骶椎為準(zhǔn)。

1.4評(píng)價(jià)方法

骶椎重組圖像質(zhì)量的評(píng)定內(nèi)容包括：①骶椎的上下長(zhǎng)軸能在1個(gè)平面上完整顯示；②兩側(cè)骶椎結(jié)構(gòu)對(duì)稱(除外病變?cè)蛩?；③骶椎常見(jiàn)層面具有良好的直觀性、連續(xù)性。滿足上述 3條者圖像質(zhì)量評(píng)定為好，2條為一般，1條或0條為差。以上研究由另外2名有經(jīng)驗(yàn)的CT醫(yī)師在工作站閱片、按圖像質(zhì)量評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，意見(jiàn)不一致時(shí)協(xié)商達(dá)成一致。

1.5統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 所有數(shù)據(jù)采用 SPSS 10.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行分析，不同MPR技術(shù)間圖像質(zhì)量的差異采用兩樣本等級(jí)資料的秩和檢驗(yàn)分析，對(duì)A、B兩名醫(yī)師應(yīng)用CMPR技術(shù)獲得的圖像進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。Kappa值的判斷標(biāo)準(zhǔn)為：Kappa值≥0.75為高度一致，Kappa值在0.4～0.75之間為中度一致，Kappa值<0.4為低度一致。

2 結(jié) 果

本組40例骶椎的3種冠位MPR技術(shù)均可顯示骶椎 (圖2、圖7、9～12)。根據(jù)表1可知，con-MPR技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量以差為主(圖2)，OMPR技術(shù)獲得的重組圖像質(zhì)量以一般為主(圖7)，而CMPR技術(shù)獲得的重組圖像質(zhì)量以好為主(圖9)。經(jīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)處理可知，CMPR模式優(yōu)于OMPR和con-MPR模式(A醫(yī)師：UCMPR:con-MPR =-7.453,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.870,P=0.000；B醫(yī)師：UCMPR:con-MPR =-7.417,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.714,P=0.000)，OMPR模式優(yōu)于con-MPR模式(A醫(yī)師：UOMPR:con-MPR =-4.256,P=0.000；B醫(yī)師：UOMPR:con-MPR =-4.818,P=0.000)。根據(jù)表2可知A、B兩位醫(yī)師應(yīng)用CMPR技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量具有高度一致性(kappa值為0.765，P=0.000 )。

本組中14例兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)炎，5例髂骨致密性骨炎，3例骶椎骨折，3例骶椎骨質(zhì)破壞(均系轉(zhuǎn)移)。經(jīng)CMPR技術(shù)后處理，均獲得滿意圖像(圖9～11)，能夠清晰顯示病變的形態(tài)、范圍及骨折、骨質(zhì)破壞等情況，比OMPR、con-MPR技術(shù)獲得的冠位圖像顯示的更為清晰、直觀。

表1 三種MPR技術(shù)獲得的骶椎冠位圖像比較

注：con-MPR表示常規(guī)冠位MPR技術(shù)，OMPR表示斜冠位MPR技術(shù)，CMPR表示曲面冠位MPR技術(shù)

A醫(yī)師：UOMPR:con-MPR =-4.256,P=0.000；UCMPR:con-MPR =-7.453,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.870,P=0.000

B醫(yī)師：UOMPR:con-MPR =-4.818,P=0.000；UCMPR:con-MPR =-7.417,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.714,P=0.000

表2 A、B兩名醫(yī)師應(yīng)用CMPR技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量的一致性比較

注：Kappa值為0.765，P=0.000

圖片及文字說(shuō)明

圖1～9 正常骶椎 con-MPR技術(shù)定位成像示意圖(圖1)，獲得的冠位重組圖像(圖2)直觀性差。OMPR技術(shù)定位成像示意圖(圖3～6)，獲得的冠位重組圖像(圖7)直觀性也較差。CMPR技術(shù)定位成像示意圖(圖8)，獲得的曲面冠位重組圖像(圖9)直觀性好。 圖10～12 骶椎的曲面冠位圖像 左側(cè)髂骨致密性骨炎(圖10箭頭)， 左側(cè)骶椎骨折(圖11箭頭)，右側(cè)骶椎骨質(zhì)破壞(轉(zhuǎn)移所致)(圖12箭頭)，均具有直觀性。

3 討 論

多層螺旋CT中的MPR成像是在螺旋掃描后進(jìn)行的后處理成像，不需要重復(fù)掃描及增加病人輻射劑量[1-5]，可以同等分辨率多方位顯示骶椎解剖結(jié)構(gòu)和病理改變[1]。MPR技術(shù)可對(duì)骶椎進(jìn)行冠狀位、矢狀位、曲面及任意方位重組[1,2]，并且獲得的重組圖像與直接掃描獲得的橫斷圖像具有相同的圖像質(zhì)量[2]，因此MPR技術(shù)的廣泛應(yīng)用彌補(bǔ)了常規(guī)CT的不足[3]。曲面重組成像是MPR成像的一種特殊形式，特別適合于不規(guī)則骨或具有復(fù)雜關(guān)系的關(guān)節(jié)或結(jié)構(gòu)，通過(guò)曲面重組可在1幅圖像上顯示，從而使觀察的病變或結(jié)構(gòu)具有直觀性。骶椎屬于不規(guī)則骨，兩側(cè)與髂骨構(gòu)成骶髂關(guān)節(jié)，骶椎上續(xù)腰椎，下連尾骨，直立時(shí)骶椎向前有一定的傾斜度，另外骶椎也具有一定的生理曲度?；邝咀档纳鲜鼋馄侍卣?，常規(guī)冠位、斜冠位MPR雖然都能顯示骶椎結(jié)構(gòu)，但是獲得的MPR圖像缺乏直觀性、連續(xù)性，尤其是不能夠直觀顯示骶椎長(zhǎng)軸全貌，而冠位CMPR則可消除骶椎生理曲度的影響，不僅能夠?qū)ΨQ顯示兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)間隙和關(guān)節(jié)面，而且能夠直觀顯示骶椎長(zhǎng)軸全貌。因此對(duì)骶椎進(jìn)行冠位曲面成像不僅是可行的而且是必要的。

本組中三種MPR技術(shù)對(duì)骶椎進(jìn)行冠位成像的要領(lǐng)不盡相同。應(yīng)用OMPR技術(shù)時(shí)需要同時(shí)在三個(gè)層面上對(duì)6條基線進(jìn)行反復(fù)旋轉(zhuǎn)調(diào)整，并且需要保持每個(gè)斷面中的2條重組基線相互垂直，這樣操作起來(lái)耗時(shí)較長(zhǎng)。CMPR技術(shù)是在矢狀位斷面圖像上通過(guò)旋轉(zhuǎn)、調(diào)整VR圖像使骨盆的兩側(cè)髂骨翼重疊，最后沿骶椎體中部作曲線軌跡而進(jìn)行曲面MPR成像，即CMPR技術(shù)只需在1個(gè)斷面上對(duì)成像過(guò)程進(jìn)行調(diào)整或旋轉(zhuǎn)，操作過(guò)程簡(jiǎn)單，易于掌握，而con-MPR技術(shù)對(duì)骶椎進(jìn)行冠位成像時(shí)并未考慮到與上述參考平面平行或垂直，因此CMPR技術(shù)獲得的曲面冠位圖像較OMPR、con-MPR技術(shù)獲得冠位圖像更具連續(xù)性、直觀性[1]，曲面冠位MPR圖像不僅能顯示關(guān)節(jié)間隙和骨性關(guān)節(jié)面，充分展現(xiàn)了骶椎的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，而且在視覺(jué)上具有明顯的直觀性，有利于骶椎疾患的觀察和分析。在本組資料中，40側(cè)骶椎應(yīng)用CMPR技術(shù)獲得的曲面冠狀位重組圖像的質(zhì)量以好為主，而OMPR、con-MPR技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量以一般和差為主，明顯不如CMPR技術(shù)。另外在本研究中A、B兩名醫(yī)師應(yīng)用CMPR技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量經(jīng)過(guò)一致性檢驗(yàn)比較具有高度一致性，說(shuō)明應(yīng)用CMPR技術(shù)獲得的圖像質(zhì)量不會(huì)因人而產(chǎn)生較大的不同。

本組中兩側(cè)骶髂關(guān)節(jié)炎14例，髂骨致密性骨炎5例，骶椎骨折3例，骶椎轉(zhuǎn)移瘤3例，CMPR技術(shù)取得的重組圖像顯示骨折、骨質(zhì)破壞等病變更為符合骶椎的解剖結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，在視覺(jué)上比OMPR、con-MPR技術(shù)獲得的圖像更為直觀。

綜上所述，CMPR技術(shù)操作簡(jiǎn)便，獲得的曲面冠位圖像優(yōu)良，能夠直觀地顯示骶椎，明顯比con-MPR、OMPR技術(shù)獲得的冠位圖像直觀。運(yùn)用CMPR技術(shù)是對(duì)骶椎進(jìn)行冠位成像的一種新方法，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為冠位CMPR技術(shù)應(yīng)與橫軸位MPR技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用，可為臨床對(duì)骶椎疾病的診療提供更為豐富的信息。

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