CT圖像后處理技術(shù)結(jié)合磁共振成像對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折分型及術(shù)后并發(fā)癥的評(píng)估價(jià)值

劉明炯，那 蓉，邱芬芬，劉永萍，朱 清

踝關(guān)節(jié)是人體負(fù)重最大的屈戍關(guān)節(jié)，行走、跳躍活動(dòng)主要依靠踝關(guān)節(jié)的背伸、跖屈運(yùn)動(dòng)［1］，行走時(shí)的負(fù)荷值為體質(zhì)量的5倍。創(chuàng)傷后常造成關(guān)節(jié)內(nèi)骨折，早期正確的治療能有效幫助關(guān)節(jié)修復(fù)，減少嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。影像學(xué)對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折患者的評(píng)估價(jià)值顯著，CT圖像后處理技術(shù)及磁共振成像 (MRI)檢查作用更為突出，兩者有效地結(jié)合對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折的診治有十分重要的意義。本研究運(yùn)用CT圖像后處理技術(shù)結(jié)合MRI檢查對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折進(jìn)行準(zhǔn)確地分型、分度，并探討其對(duì)術(shù)后并發(fā)癥的評(píng)估價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2011年1月—2013年6月南昌市第二醫(yī)院收治的踝關(guān)節(jié)骨折患者51例為研究對(duì)象，其中男34例，女17例;年齡13～82歲，平均 38.6歲。均因車禍、劇烈運(yùn)動(dòng)等創(chuàng)傷原因入院，臨床表現(xiàn)為踝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、變形等。

1.2 檢查方法 采用GE公司的Brightspeed 16層螺旋CT，患者仰臥水平位，掃描條件為120 kV，300 mA，0.8 s，512×512矩陣，采用16排螺旋方式掃描，螺矩為 1.375，層厚 1.25 mm，視野(Fov)20 cm;采用PHILIPS公司Achieva 1.5 T磁共振機(jī)，運(yùn)用足膝關(guān)節(jié)線圈行T1WI、T2WI及質(zhì)子加權(quán) (PDWI)序列的矢狀、冠狀及軸位掃描，層厚為3 mm，層間距為5 mm。掃描范圍為脛腓骨下1/3至跟骨水平面。

1.3 圖像分析 將CT原始數(shù)據(jù)傳輸至ADW 4.5工作站，采用多平面重建(multi － and curved planar reformations，MPR/CPR)、表面容積重建 (shaded surface display，SSD)和容積再現(xiàn) (volume rendering，VR)法顯示踝關(guān)節(jié)骨折的多平面及三維結(jié)構(gòu)。MRI矢狀位、冠狀位及軸位的T1WI、T2WI常規(guī)及壓脂序列圖像結(jié)合矢狀位PDWI圖像判斷關(guān)節(jié)韌帶及骨質(zhì)內(nèi)微小骨折、水腫情況。CT圖像后處理技術(shù)、MRI檢查相結(jié)合，按受傷時(shí)足所處的位置及所受暴力的方向，根據(jù)骨和韌帶損傷的程度行Lauge－Hansen分型、分度:旋后 (內(nèi)翻)外旋型 (SE)分4度，Ⅰ度:下脛腓前韌帶的撕裂;Ⅱ度:Ⅰ度伴腓骨下脛腓聯(lián)合處的斜形或螺旋型骨折;Ⅲ度:Ⅱ度伴后踝骨折或下脛腓后韌帶撕裂;Ⅳ度:Ⅲ度伴內(nèi)踝骨折或三角韌帶撕裂。旋前 (外翻)外旋型 (PE)分4度，Ⅰ度:內(nèi)踝橫行骨折或三角韌帶撕裂;Ⅱ度:Ⅰ度伴下脛腓前韌帶損傷;Ⅲ度:Ⅱ度伴外踝上方螺旋骨折;Ⅳ度:Ⅲ度伴下脛腓后韌帶損傷。旋后內(nèi)收型(SA)分兩度，Ⅰ度:外踝撕脫性骨折或外側(cè)副韌帶損傷;Ⅱ度:Ⅰ度伴內(nèi)踝骨折。旋前外展型 (PA)分3度，Ⅰ度:內(nèi)踝骨折或三角韌帶斷裂;Ⅱ度:Ⅰ度伴有下脛腓韌帶損傷;Ⅲ度:Ⅱ度伴有外踝骨折 (脛距關(guān)節(jié)平面以上的腓骨遠(yuǎn)端短斜骨折)。旋前背屈型 (PD)分4度，Ⅰ度:內(nèi)踝骨折;Ⅱ度:Ⅰ度伴脛下關(guān)節(jié)面前緣骨折;Ⅲ度:Ⅱ度伴腓骨遠(yuǎn)端高位骨折;Ⅳ度:Ⅲ度伴脛下關(guān)節(jié)面后緣骨折。術(shù)后療效評(píng)價(jià)參照Leeds的X線術(shù)后評(píng)估標(biāo)準(zhǔn):好:外踝無(wú)內(nèi)外側(cè)移位，前后移位＜2 mm;內(nèi)踝無(wú)內(nèi)外側(cè)移位，前后重疊移位＜2 mm;后踝移位＜2 mm;內(nèi)踝穴間隙正常;下脛腓分離 (脛腓間隙)2.5～4.0 mm。良:外踝內(nèi)外側(cè)移位＜2 mm，前后移位2～5 mm;內(nèi)踝無(wú)內(nèi)外側(cè)移位，前后重疊移位2～5 mm;后踝移位2～5 mm;內(nèi)踝穴間隙增寬＜2 mm;下脛腓分離 (脛腓間隙)4～6 mm。差:外踝內(nèi)外側(cè)移位＞2 mm，前后移位＞5 mm;內(nèi)踝有內(nèi)外側(cè)移位并伴有成角或旋轉(zhuǎn)，前后重疊移位＞5 mm，后踝移位＞5 mm，伴距骨后脫位;內(nèi)踝穴間隙增寬＞2 mm;下脛腓分離 (脛腓間隙) ＞6 mm。由兩位高年資醫(yī)師做診斷分析。病例數(shù)據(jù)用統(tǒng)計(jì)描述法列表對(duì)比。

2 結(jié)果

2.1 CT圖像后處理技術(shù)結(jié)合MRI對(duì)踝關(guān)節(jié)骨折分型的評(píng)估 51例踝關(guān)節(jié)骨折患者中左踝29例，右踝22例;內(nèi)踝28例，外踝36例，后踝6例，其中13例為兩踝或三踝骨折。Lauge－Hansen分型中，SE 15例，PE 9例，SA 11例，PA 7例，PD 9例。51例踝關(guān)節(jié)骨折患者的Lauge－Hansen分型、分度情況見表1。

MPR/CPR、SSD和VR技術(shù)對(duì)踝關(guān)節(jié)三踝的骨折、周圍肌腱形態(tài)及損傷顯示清晰 (見圖1、2)，診斷正確率為100%。對(duì)三角韌帶、距腓前韌帶、距腓后韌帶、脛腓前韌帶、脛腓后韌帶顯示率分別為78.4% (40/51)、52.9% (27/51)、52.9% (27/51)、33.3% (17/51)、41.2%(21/51)(見表2)。

表1 51例踝關(guān)節(jié)骨折患者的Lauge－Hansen分型、分度情況 (例)Table 1 51 patients with ankle fractures Lauge－Hansen parting and indexing statistics

圖1 左踝關(guān)節(jié)CT圖像后處理技術(shù)能清晰顯示外踝骨折Figure 1 Left ankle CT image post－processing technology clearly showing that external ankle fractures

MRI多方位、多序列圖像能有效地顯示韌帶的形態(tài)、信號(hào)改變，檢出韌帶損傷45例，檢出率為88.2%，以三角韌帶及距腓、腓跟韌帶最為清晰 (見圖3)。51例患者中24例骨折線影顯示模糊，其中16例骨髓腔內(nèi)可見出血、水腫;27例骨折、出血、水腫等影像均能顯示。

圖2 關(guān)節(jié)周圍肌腱顯示清晰，外踝韌帶顯示模糊Figure 2 Clear joint surrounding tendons and fuzzy external ankle ligament

圖3 MRI冠狀及軸位均能良好地顯示左踝關(guān)節(jié)外踝距腓前韌帶損傷 (白色箭頭)、周圍關(guān)節(jié)腔內(nèi)積液，手術(shù)證實(shí)距腓前韌帶斷裂Figure 3 MRI coronal and axial displaying the left ankle external ankle talofibular ligament damage(white arrow)，peripheral articular cavity effusion and confirmed talofibular ligament rupture before surgery

2.2 CT圖像后處理技術(shù)結(jié)合MRI對(duì)術(shù)后并發(fā)癥的評(píng)估 38例手術(shù)患者術(shù)后根據(jù)CT檢查參照Leeds的X線術(shù)后評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類。好:外踝無(wú)內(nèi)外側(cè)移位，前后移位＜2 mm的6例;內(nèi)踝無(wú)內(nèi)外側(cè)移位，前后重疊移位＜2 mm的4例;后踝移位＜2 mm的7例;內(nèi)踝穴間隙正常2例;下脛腓分離 (脛腓間隙)2.5～4.0 mm的1例，共20例。良:外踝內(nèi)外側(cè)移位＜2 mm，前后移位2～5 mm的4例;內(nèi)踝無(wú)內(nèi)外側(cè)移位，前后重疊移位2～5 mm的5例;后踝移位2～5 mm;內(nèi)踝穴間隙增寬＜2 mm的2例;下脛腓分離(脛腓間隙)4～6 mm的2例，共13例。差:三踝間隙＞2 mm的3例，前后移位＞5 mm的0例，脛腓間隙＞6 mm的2例，共5例;另關(guān)節(jié)間隙內(nèi)異物清除不全2例，關(guān)節(jié)軟骨明顯損傷3例;預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎發(fā)生率為26.3%(10/38)。追蹤觀察12～18個(gè)月，創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的實(shí)際發(fā)生率為13.2%(5/38)，主要原因:關(guān)節(jié)面吻合面積過(guò)小、踝穴間隙＞2 mm 2例，周圍韌帶固定不牢、軟骨損傷2例，關(guān)節(jié)面復(fù)位不良或清除不全1例。術(shù)后切口感染3例，占7.9%。

3 討論

踝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性骨折是常見的骨科損傷性疾病，骨折的類型及移位形式復(fù)雜多樣。常規(guī)X線片僅能提供一維圖像，對(duì)于內(nèi)外踝骨折顯示尚可，對(duì)后踝骨折塊的大小和移位顯示則較為困難。單純X線片檢查難以全面、準(zhǔn)確地判斷骨折情況，必然會(huì)增加患者漏診率，對(duì)需手術(shù)治療的患者，如選擇錯(cuò)誤的內(nèi)固定方式，更是極大地制約了患者治愈的效果［2］。磁共振不僅能檢查出韌帶損傷的具體情況，還能發(fā)現(xiàn)其他潛在的損傷，有助于判斷韌帶究竟是松弛、撕裂、斷裂還是撕脫，得出一個(gè)相對(duì)完整的診斷，對(duì)治療有指導(dǎo)意義［3］，但檢查時(shí)間較長(zhǎng)，需要患者良好的配合;對(duì)骨折線的顯示不佳;尚不能三維重建，不及 CT直觀并富有立體感［4］。國(guó)內(nèi)外醫(yī)學(xué)界中，CT三維成像技術(shù)已廣泛運(yùn)用于骨關(guān)節(jié)疾病的診斷，其對(duì)關(guān)節(jié)炎、先天性畸形、腫塊、關(guān)節(jié)損傷及術(shù)后的全面認(rèn)識(shí)是非常有意義的［5－7］。其中MPR可以清晰地顯示細(xì)微的骨折，SSD顯示關(guān)節(jié)分離及關(guān)節(jié)面骨折情況，VR準(zhǔn)確地顯示內(nèi)、外及后踝的骨折類型及移位情況，并可任意方向地旋轉(zhuǎn)，消除圖像重疊;通過(guò)閾值的調(diào)節(jié)顯示肌腱及部分韌帶形態(tài)，結(jié)合MRI檢查能提供踝穴與距骨的一致性以及軟組織結(jié)構(gòu)的情況，提高對(duì)復(fù)雜骨折分型診斷的正確率，給外科醫(yī)生提供準(zhǔn)確的手術(shù)資料［8－9］。

Lauge－Hansen分型、分度是一種有效的術(shù)前評(píng)估方法，清晰地表達(dá)了踝關(guān)節(jié)受傷時(shí)足的姿勢(shì)、外力方向及韌帶損傷和骨折間的關(guān)系，對(duì)骨折斷端有全面的認(rèn)識(shí)，使醫(yī)師明確骨折粉碎的程度、骨折斷端的移位方向、骨折碎塊的位置、關(guān)節(jié)面移位的程度、關(guān)節(jié)韌帶及周圍肌腱的損傷情況，尤其對(duì)于后踝，重點(diǎn)了解骨折范圍大小和骨折線的方向，找到相對(duì)安全的區(qū)域進(jìn)行切口及固定，指導(dǎo)醫(yī)師制定出詳細(xì)、周密的治療方案［10］，為獲得良好的療效打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。本研究利用CT圖像后處理技術(shù)結(jié)合MRI檢查，對(duì)51例踝關(guān)節(jié)骨折患者均能進(jìn)行準(zhǔn)確的Lauge－Hansen分型、分度。CT對(duì)骨折類型、關(guān)節(jié)面受累、周圍肌腱形態(tài)顯示率為100%，利用分層剝離軟組織及肌腱結(jié)構(gòu)，亦能顯示關(guān)節(jié)韌帶，其中三角韌帶顯示率最高，為78.4%，脛腓前韌帶顯示率最低，為33.3%，對(duì)關(guān)節(jié)韌帶及損傷的顯示較低，可能與韌帶周圍軟組織常發(fā)生出血、水腫，密度增高有關(guān)系，如結(jié)合MRI檢查，Lauge－Hansen分型、分度準(zhǔn)確度明顯提高。

踝關(guān)節(jié)骨折的 Lauge－Hansen分型中，如關(guān)節(jié)明顯錯(cuò)位，踝穴間距2 mm及以上或骨折累及關(guān)節(jié)面致關(guān)節(jié)面不平整、關(guān)節(jié)間隙內(nèi)有碎骨片或脛腓分離，關(guān)節(jié)固定不穩(wěn)等情況均需手術(shù)治療，38例手術(shù)患者均出現(xiàn)以上一種或多種手術(shù)指征，手術(shù)治療目的在于清除關(guān)節(jié)間隙內(nèi)異物、平整關(guān)節(jié)面，重塑踝穴及加強(qiáng)關(guān)節(jié)固定，最大限度地恢復(fù)踝關(guān)節(jié)的功能。早期徹底的清創(chuàng)、準(zhǔn)確的解剖復(fù)位與堅(jiān)強(qiáng)的內(nèi)固定有利于肢體早期進(jìn)行功能鍛煉，促進(jìn)功能恢復(fù)［11］，也是增加手術(shù)成功率及減少術(shù)后嚴(yán)重并發(fā)癥發(fā)生的關(guān)鍵。

創(chuàng)傷性踝關(guān)節(jié)炎是由創(chuàng)傷引起的以關(guān)節(jié)軟骨的退化變性和繼發(fā)的軟骨增生、骨化為主要病理變化，以關(guān)節(jié)疼痛、活動(dòng)功能障礙為主要臨床表現(xiàn)的一種疾病，是踝關(guān)節(jié)骨折患者嚴(yán)重的并發(fā)癥，手術(shù)如解剖復(fù)位不良，關(guān)節(jié)固定不牢，踝穴增寬或變窄，均可發(fā)生負(fù)重性疼痛或關(guān)節(jié)不穩(wěn)，最終導(dǎo)致創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生［12］，對(duì)關(guān)節(jié)功能造成嚴(yán)重影響，有作者認(rèn)為其發(fā)生率為30%［13］。本研究對(duì)已行手術(shù)固定的38例患者預(yù)測(cè)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎發(fā)生率為26.3%，實(shí)際發(fā)生率為13.2%，關(guān)節(jié)踝穴間距＞2 mm或/和骨折累及關(guān)節(jié)面致關(guān)節(jié)面不平整，間隙間有碎骨片或/和韌帶固定不牢等是發(fā)生創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的主要原因。術(shù)后患者，CT能顯示螺絲釘固定的正確位置［14］，了解骨折修復(fù)情況，并能重建踝穴的形態(tài)，測(cè)量關(guān)節(jié)面的吻合程度，據(jù)此來(lái)判定踝關(guān)節(jié)術(shù)后的穩(wěn)定性，并推測(cè)并發(fā)癥的發(fā)生及預(yù)后，是踝關(guān)節(jié)骨折研究發(fā)展的新方向。

踝關(guān)節(jié)周圍的皮膚彈性及移動(dòng)性差，皮下軟組織較薄，當(dāng)發(fā)生骨折、脫位或韌帶損傷時(shí)，如果切開復(fù)位內(nèi)固定時(shí)的切口設(shè)計(jì)不合理，過(guò)多地剝離及牽拉，就容易出現(xiàn)術(shù)后感染、皮緣壞死、淺表和深部感染及骨髓炎［15－17］。以合適的位置、最小的切口、清楚的暴露、最少的剝離及有效的簡(jiǎn)單內(nèi)固定結(jié)合外固定的方式來(lái)完成手術(shù)，就可將皮緣壞死及感染降低到最低程度，提高療效，以獲得最好的功能［18］。本組病例發(fā)生術(shù)后切口感染的共3例，占7.9%，與術(shù)中過(guò)多的剝離及固定方法選擇的不合理有關(guān)。

踝關(guān)節(jié)骨折患者的良好修復(fù)有賴于對(duì)關(guān)節(jié)構(gòu)骨、肌腱、韌帶損傷的全面了解，單純的CT或MRI檢查均存在一定缺陷，只有將二者有效地結(jié)合，合理分型，選擇最佳手術(shù)方案，才能早期得到康復(fù)，預(yù)防嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生。對(duì)于術(shù)后患者，關(guān)節(jié)整體修復(fù)情況可以預(yù)測(cè)嚴(yán)重并發(fā)癥的發(fā)生，但過(guò)多的金屬植入物及其與韌帶間距離較近等因素均影響韌帶及關(guān)節(jié)面的觀察，與實(shí)際發(fā)生率存在一定差距。

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