多層螺旋CT三維重建技術(shù)在脊柱骨折中的應(yīng)用

楊光迪

脊柱骨折在外傷中比較常見(jiàn)，骨折后易引起神經(jīng)功能障礙，甚至截癱死亡[1]。以往主要依靠X線(xiàn)平片診斷，但由于平片上重疊結(jié)構(gòu)較多，顯示不夠理想，特別是對(duì)椎體后部及椎弓骨折難以判斷其骨折具體程度。常規(guī)CT橫斷面成像雖能顯示骨折情況，但無(wú)法顯示整體改變。多層螺旋CT三維成像技術(shù)是近年來(lái)廣泛應(yīng)用于臨床的一種影像學(xué)技術(shù)，它可為醫(yī)生提供患者骨折部位的直觀(guān)立體影像，對(duì)脊柱骨折及椎管狹窄程度的判斷有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。目前得到廣泛應(yīng)用[2]。本研究搜集45例行多層螺旋CT三維成像的患者的資料，報(bào)告如下。

1 材料與方法

1.1 病例資料 45例患者均有明確的外傷史，其中男28例，女17例，年齡18～67歲，平均年齡37歲。有35例X線(xiàn)平片已明確診斷骨折，5例可疑骨折，5例未發(fā)現(xiàn)骨折。

1.2 CT掃描方法 采用Somatom Emotion6層螺旋CT機(jī)；掃描參數(shù)：電壓120KV，電流為100mA，掃描時(shí)間為30秒，掃描層厚為5mm，螺距（pitch）為1.4，重建間距為1.25mm，矩陣512×512。

1.3 CT圖像處理 CT圖像薄層重建橫斷像后，分別采用容積重建（VR）最大密度投影（MIP）表面重建（SSD）及多平面重建（MPR）方法獲得全面直觀(guān)及所關(guān)注的重組圖像。

2 結(jié)果

45例脊柱骨折患者中，單椎體骨折41例，多椎體骨折4例。共發(fā)生50節(jié)椎體骨折，其中頸椎2節(jié)，胸椎21節(jié)，腰椎26節(jié)，骶椎1節(jié)。MIP顯示椎體骨折35節(jié)，顯示有骨折片分離的12節(jié)，骨折片突入椎管有8節(jié)。SSD顯示椎體骨折34節(jié)，顯示骨折碎片8節(jié)并顯示出與其上下椎體的關(guān)系。VR顯示骨折47節(jié)，6例爆裂骨折均清楚顯示其椎管狹窄程度，顯示壓縮性骨折44節(jié)并展示出壓縮的程度。MPR對(duì)45例骨折均能顯示，并能通過(guò)矢狀面及冠狀面顯示塌陷情況，顯示椎體后緣后移引起椎管狹窄10節(jié)，有骨折碎片進(jìn)入椎管者有8節(jié)。

圖1

圖2

圖3

圖4

3 討論

脊柱骨折在外傷中較為常見(jiàn)，X線(xiàn)平片雖能診斷骨折，但它為重疊圖像，可因結(jié)構(gòu)重疊而易產(chǎn)生漏診，又不能全方位顯示骨折椎體及椎管情況。CT三維重建是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，通過(guò)對(duì)組織的連續(xù)薄層掃描，將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建[3]。多層螺旋CT三維重建是在快速掃描和容積采集技術(shù)基礎(chǔ)上進(jìn)行的高級(jí)圖像后處理技術(shù)，主要包括最大密度投影（MIP）表面重建（SSD），容積再現(xiàn)（VR），多平面重建（MPR）等功能。這些技術(shù)使脊柱圖像更加立體感，更清晰，定位更準(zhǔn)確。

我們對(duì)45例脊柱骨折做了二維或三維的圖像重建，針對(duì)顯示部位及需要做出以上相應(yīng)的重建方法。MIP將徑線(xiàn)所通過(guò)的容積組織或物體中每個(gè)像素的最大強(qiáng)度值進(jìn)行投影，它組織對(duì)比度高，可產(chǎn)生類(lèi)似平片的效果。通過(guò)旋轉(zhuǎn)角度，可顯示各角度的骨折情況及較難觀(guān)察到的小骨片，骨折分離程度等（如圖1）。SSD按照表面數(shù)學(xué)模式進(jìn)行處理，將超過(guò)預(yù)設(shè)的CT閾值的相鄰像素組成圖像。此技術(shù)能得到整個(gè)脊柱或單一椎體的立體圖像，重建時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高CT閾值下限，但不宜過(guò)高，否則會(huì)造成脊柱顯示不完整。此技術(shù)廣泛用于骨骼系統(tǒng)，因?yàn)槠淞Ⅲw感強(qiáng)，解剖關(guān)系清晰，有利于骨折部位的定位（如圖2）。MPR是在橫斷面圖上按要求任意劃線(xiàn)，然后沿該劃線(xiàn)將橫斷面上二維體積像元厚層厚重組。主要包括冠狀面，矢狀面和任意角度斜位圖像。因此能在任意平面上對(duì)容積資料進(jìn)行分層重建，可選擇顯示骨折最佳的層面和角度。脊柱矢狀長(zhǎng)軸面MPR圖像還能顯示所有椎體及排列，因而可以有助于骨折范圍的確定和明確骨折與周?chē)年P(guān)系[4]（如圖3）。VR是近幾年來(lái)在現(xiàn)代容積成像設(shè)備基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的最新型成像技術(shù)之一，能對(duì)穿過(guò)容積數(shù)據(jù)投射線(xiàn)上的全部體素綜合顯示。它可得到與解剖標(biāo)本近似的圖像，顯示脊柱更加直觀(guān)全面。圖像可任意角度旋轉(zhuǎn)，可協(xié)助醫(yī)生區(qū)分楔形壓縮骨折和爆裂型骨折；明確椎管狹窄程度，繞X軸的骨折椎體俯視位和仰視位圖像，可觀(guān)察椎體上下表面的粉碎程度，有無(wú)碎骨塊突入椎管。繞Z軸的脊柱前后位，左側(cè)位及右側(cè)位圖像，可觀(guān)察椎體壓縮所致高度丟失程度，椎體橫徑和前后徑大小（如圖4）。此技術(shù)還能清楚顯示椎管內(nèi)骨折情況，并可通過(guò)任意切割去掉無(wú)關(guān)組織，充分暴露椎管內(nèi)部結(jié)構(gòu)。此技術(shù)掃描圖像體素越小，重建的三維圖像的質(zhì)量就越好。

總之，螺旋CT掃描能在短時(shí)間內(nèi)完成脊柱檢查，三維成像又直觀(guān)、清晰、立體、多角度地顯示脊柱的解剖結(jié)構(gòu)，對(duì)骨折的診斷及手術(shù)前評(píng)價(jià)具有極高的臨床價(jià)值，同時(shí)克服了以往病人體位不正的干擾以及減輕擺弄體位造成病人的痛苦，為急疹病人的治療爭(zhēng)取了時(shí)間，為臨床提供更充分的資料[5]。

[1]白人駒，醫(yī)學(xué)影像診斷學(xué)[M].2版.北京：人民衛(wèi)生出版社，2006:675

[2]周康榮.螺旋CT[M].上海：上海醫(yī)科大學(xué)出版社，1998:7.

[3]周東宏，孫慧智，李新星，等.多層螺旋CT三維重建對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折的應(yīng)用價(jià)值[J].當(dāng)代醫(yī)學(xué)，2010，16（13）：46.

[4]王文惠，沈樹(shù)云，王建波.螺旋CT診斷脊柱骨折的價(jià)值[J]，中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2008,16（2）：153.

[5]潘功茂，錢(qián)曉玲，吳玲.螺旋CT三維重建診斷寰樞椎骨折與脫位[J].中國(guó)醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2002,10（1）：60.