MSCT三維重建在腰椎骨折中的診斷價(jià)值

劉品霓，杜立新，伍曉六，陳 靜，姚微微

（深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院深圳市第二人民醫(yī)院放射科，廣東 深圳 518035）

腰椎骨折是臨床工作中較常見的一種外傷性病變，普通X線平片和常規(guī)CT掃描有時(shí)不能準(zhǔn)確顯示腰椎復(fù)雜骨折，而造成漏診和誤診。目前多層螺旋CT(Multi-slice spiral CT，MSCT)掃描及重建技術(shù)能提供直觀、真實(shí)的三維立體圖像，是顯示腰椎骨折的最好方法。如何合理運(yùn)用三維(Three dimensional，3D)重建技術(shù)，使之在臨床工作中發(fā)揮更大的作用是本文討論的重點(diǎn)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2010年5～12月期間在我院診治并行MSCT掃描腰椎骨折患者40例，其中男33例，女17例，年齡10～57歲，平均30.6歲。均在外傷后拍攝腰椎正側(cè)位X線平片，經(jīng)X線診斷提示有腰椎骨折者。

1.2 檢查方法 采用德國西門子公司Siemens SOMATOM Sensation 4層螺旋CT機(jī)?；颊哐雠P位，掃描范圍包括病變椎體至少上下各一個(gè)椎體。掃描參數(shù)：管電壓120 kV，管電流300 mA，準(zhǔn)直器寬度1 mm，螺距1～2，容積掃描。掃描完成后，對軸位圖像的原始數(shù)據(jù)分別以重組濾波函數(shù)H 10 s(極平滑)和H 70 s(極銳利)進(jìn)行層厚1.25 mm、間隔1 mm的圖像重組，重組完成后，傳至Siemens后處理工作站進(jìn)行圖像三維重建處理。重建方法包括：(1)多平面重建(Multi-planar reconstruction，MPR)/最大密度投影(Maximum intensity projection，MIP)；(2)表面遮蓋顯示法(Surface shaded display，SSD)；(3)容積再現(xiàn)法(Volume rendering，VR)。MPR/MIP圖像用H 70 s(骨算法)進(jìn)行圖像重建，SSD和VR圖像均用H 10 s(軟組織算法)重建。

2 結(jié) 果

40例腰椎骨折患者中壓縮性骨折19例；多椎體骨折11例；附件骨折10例，其中棘突骨折4例，橫突骨折3例，椎板骨折3例。

普通X線平片加上常規(guī)軸位CT圖像分析發(fā)現(xiàn)骨折63處；普通X線平片、常規(guī)軸位CT、多層螺旋CT三維重建(MPR/MIP、SSD、VR)三者的綜合圖像分析共發(fā)現(xiàn)骨折71處。MPR/MIP對于顯示骨折線及骨折碎片、椎體移位情況較好；SSD及VR則顯示空間立體結(jié)構(gòu)較為直觀。

3 討論

普通X線平片是腰椎外傷首選的檢查方法，對于發(fā)現(xiàn)骨折椎體有明顯的作用，但限于X線片的密度分辨能力以及解剖結(jié)構(gòu)的重疊的影響，難以準(zhǔn)確、全面地反映骨折的細(xì)節(jié)，如椎弓骨折、骨碎片的移位及椎管受累情況。常規(guī)軸位CT圖像因?yàn)闆]有解剖結(jié)構(gòu)的重疊和良好的密度分辨力，能詳細(xì)顯示腰椎骨折的情況(圖1)。但是對于橫行骨折的顯示不滿意，且較難顯示出病變的空間變化。隨著多層螺旋CT三維重建技術(shù)的日臻完善，掃描層厚薄、速度快，為無間隔容積掃描，在短時(shí)間內(nèi)完成檢查，采集大量橫斷面原始數(shù)據(jù)，經(jīng)工作站后處理產(chǎn)生高質(zhì)量的重建圖像，為直接觀察病變提供了方便，即能快速完成檢查，又能獲得較全面的診斷信息[1]。

多平面重建(MPR)是從不同角度或沿某一平面將容積資料中選取的三維層塊，采用平均、最大或最小密度投影法進(jìn)行運(yùn)算而得到的圖像。MPR是最常用的重建方式，重建時(shí)可隨時(shí)矯正因體位不正帶來的問題[2]，能夠以冠狀面、矢狀面和任意斜面重建，充分顯示骨折線的走向和骨折片的移位方向(圖2)。通過調(diào)整合適的角度和平面成像能清晰顯示，并能初步評估椎管內(nèi)及周圍軟組織損傷情況。由于MPR成像中包含了軸位圖像的重建，因此普通CT軸位所包含的信息均可在MPR圖像中顯示，本組資料得以證實(shí)。MPR在顯示與橫斷面呈水平走行的線形骨折、深部結(jié)構(gòu)骨折方面有明顯優(yōu)勢，大大降低了誤診和漏診的可能性。但它仍是斷層圖像，對骨折的顯示不連續(xù)、不完整和不全面[3]，對骨折的空間結(jié)構(gòu)顯示方面也遜于SSD和VR。MIP對椎板骨折的顯示有獨(dú)特的優(yōu)越性(圖3)，可旋轉(zhuǎn)角度觀察椎板的立體形態(tài)，還可顯示椎體橫向斷裂移位分離、上下關(guān)節(jié)突骨折、骨折段的滑脫、成角畸形等。

表面遮蓋法(SSD)是按表面數(shù)學(xué)模式進(jìn)行計(jì)算處理，將超過預(yù)設(shè)的CT閾值的相鄰像素連接而重組的圖像，圖像表面有明暗區(qū)別。但容積資料丟失較多，細(xì)節(jié)不夠，且受閾值選擇的影響較大，如閾值選擇過高可造成部分假陽性，閾值選擇過低造成假陰性，遮蓋骨折[4-5]。以我們的工作經(jīng)驗(yàn)，骨性結(jié)構(gòu)閾值一般下限為150～200 HU，窗寬為2 000～3 000 HU，窗位1 000～1 200 HU為宜。對特殊部位，再做適當(dāng)調(diào)整，以克服形成假孔、不規(guī)則裂隙及邊緣模糊等失真現(xiàn)象。腰椎解剖關(guān)系復(fù)雜，軸位掃描雖能清晰顯示細(xì)小及深部骨折，但缺乏整體感。SSD圖像能繞任意軸進(jìn)行任意方向的旋轉(zhuǎn)，利用切割技術(shù)對三維圖像進(jìn)行任一平面的切割，從最佳角度和方位顯示骨折椎體變扁、變形、碎裂的立體形態(tài)，以及與周圍結(jié)構(gòu)的立體關(guān)系，從空間關(guān)系上顯示骨折線的位置、走行全程及骨塊的移位情況(圖4)，但不能顯示椎板骨折、小關(guān)節(jié)骨折及移位。

容積成像法(VR)可獲得真實(shí)的三維圖像，它將每個(gè)層面容積資料中所有體積元加以利用，而MIP僅將最大像素的體積元加以重建，SSD則將超過閾值的像素的體積元重建，因此，MIP和SSD僅能利用容積資料中的一小部分。VR是在有大容量計(jì)算機(jī)的工作站中處理所有的容積資料，通過功能轉(zhuǎn)換軟件可調(diào)整三維圖像中插入的體積元數(shù)量、明亮度和灰階度，根據(jù)要求可任意顯示高密度的碎骨片或低密度的骨折線(圖5)。可任意角度旋轉(zhuǎn)，任意切割感興趣區(qū)，從而能夠暴露骨折最佳視角及深部因結(jié)構(gòu)相互重疊而不顯示的骨折，所得的重建圖像立體感強(qiáng)，解剖關(guān)節(jié)清晰[5]。在空間定位方面比MPR優(yōu)越，但其分辨率不及MPR，對深部、細(xì)小、無明顯移位骨折顯示欠佳，不能單獨(dú)作為診斷手段。

由此可見，原始MSCT軸位圖像雖然是判斷腰椎骨折的可靠方式，但三維影像能提供非常有價(jià)值的空間關(guān)系信息，其重建圖像接近病理解剖表現(xiàn)，可彌補(bǔ)軸位影像的不足，已得到廣大臨床醫(yī)生的認(rèn)可，成為診斷腰椎骨折的主要手段。因此，兩者結(jié)合應(yīng)用為腰椎骨折的最佳影像學(xué)檢查方法，具有十分重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。

圖1 常規(guī)軸位CT圖像清晰顯示椎體骨折線。

圖2 MPR充分顯示骨折線的走向和骨折片的移位方向。

圖3 MIP清晰顯示L5椎板骨折。

圖4 MIP顯示骨折線的位置、走行全程及骨塊的移位情況。圖5 VR顯示低密度的骨折線。

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