機械應力分析法對100例顱面骨骨折的診斷分析

陶 黎，肖智博，曾勇明，彭岡力

（重慶醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院放射科 400016）

顱面骨骨折常見于顱腦外傷，臨床常表現(xiàn)為顏面部損傷、腦脊液漏、腦神經(jīng)損傷等癥狀，早期診斷對治療具有重要意義。由于顱面骨解剖結(jié)構復雜，常規(guī)X線片顯示顱面骨骨質(zhì)是重疊在一起的影像，無法明確顯示解剖結(jié)構的整體情況。多層螺旋CT掃描與常規(guī)X線片檢查對比，有明顯的骨與軟組織對比度、重建及實時三維觀察的優(yōu)勢［1］。顱面骨骨折在直接外力作用后，直接損傷和其衍生的撞擊波造成各部分應力改變會帶來復雜的外傷改變［2］。如果只重視三維和常規(guī)圖像的解剖和形態(tài)學改變，而忽略生物應力學的概念，會漏掉病變。本研究應用螺旋CT掃描，根據(jù)患者顱面骨的撞擊點和受力方向特點來分析其影像學特點。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選取夜間100例急診顱面骨骨折病例，男86例，女14例；年齡17～61歲，平均41.75歲；車禍40例，撞擊傷40例，打擊傷20例。臨床表現(xiàn)為局部疼痛、面部腫脹、皮下淤血、眼球移位、鼻腔出血、鼻梁塌陷或偏移等。

1.2 方法 所有病例均采用GE HightSpeed 64層螺旋CT機行容積掃描，掃描參數(shù)為管電流250～350mAs，管電壓120 kV，矩陣512×512，掃描范圍：顱頂部到舌骨之間，取0.625 mm薄層重建；然后在GE AW4.3工作站進行多平面重建（MPR）、容積重建（VR）及表面遮蓋顯示（SSD）成像。本研究根據(jù)撞擊部位分為腦顱骨區(qū)、上頜骨區(qū)、下頜骨區(qū)和聯(lián)合區(qū)（撞擊點在兩個以上區(qū)域）4個類型。圖像分析由3位有經(jīng)驗的放射科醫(yī)師共同明確撞擊部位，然后根據(jù)不同部位的撞擊點和受力方向在橫軸位尋找骨折線，同時在VR、MPR和SSD圖像確定骨折部位，并分析其力學改變的特點。

2 結(jié) 果

根據(jù)撞擊部位分為腦顱骨區(qū)14例，上頜骨區(qū)14例，下頜骨區(qū)8例和聯(lián)合區(qū)64例。100%出現(xiàn)撞擊點骨折，并沿著機械應力學的方向出現(xiàn)相應的損傷，見表1～3。

表1 不同撞擊點和機械應力方向骨折統(tǒng)計（n）

表2 非直接撞擊區(qū)的骨骼截面機械應力情況（n）

表3 不同撞擊部位關節(jié)脫位和副鼻竇損傷情況（n）

3 討 論

顱面骨是腦顱骨和前下部的面骨的統(tǒng)稱，腦顱由8塊腦顱骨圍成，其中不成對的有額骨、篩骨、蝶骨和枕骨，成對的有顳骨和頂骨；面顱骨由15塊面顱骨構成，成對的骨有上頜骨、顎骨、顴骨、鼻骨、淚骨及下鼻甲，不成對的有犁骨、下頜骨和舌骨；顱面骨是人類骨結(jié)構中最復雜的區(qū)域，沒有規(guī)則的幾何特征［3］。顱面骨骨折指顱面骨受暴力作用所致顱面骨結(jié)構改變，常見于交通、工礦等事故，自然災害，爆炸、火器傷、墜落、跌倒以及各種銳器、鈍器對頭部的傷害，骨折類型有線樣骨折、凹陷性骨折、粉碎性骨折和穿入性骨折，骨折的部位與受力點有關，常需圖像的三維重組并仔細地分析，以便減少隱蔽損傷和骨折的漏診［1］，更好為臨床制定手術計劃提供依據(jù)。

應力是物體在承受外力時內(nèi)部各點相互作用的結(jié)果，對于同一點上不同方向的應力是不同的［4］。根據(jù)撞擊傷的生物力學機制，當物體與頭部直接碰撞，由于沖擊或顱骨的急速內(nèi)凹和彈回，撞擊點處主要為壓應力產(chǎn)生骨折和損傷；頭部受傷瞬間的減速或加速運動，使顱骨各部因受力不均急速移位變形，撞擊點背面的骨組織為拉應力和剪應力，游離端主要為拉應力和剪應力，是造成多發(fā)骨折的主要原因。顱面部外傷不僅在撞擊著力區(qū)出現(xiàn)相應的骨折和損傷，而且在骨結(jié)構橫截面積陡然減小區(qū)域（如顴弓和髁突頸）、骨質(zhì)比較薄弱的部位（如牙槽突、上頜竇及骨縫連接處）及骨關節(jié)處易出現(xiàn)應力集中，造成損傷。本研究100例病例在撞擊點均有骨折，應力型骨折74%、關節(jié)脫位30%、副鼻竇損傷52%及在骨結(jié)構的橫截面積陡然減小的區(qū)域出現(xiàn)應力集中，54%骨折。

不同部位撞擊點的應力傳導方向和途徑也不相同。當額部受到撞擊時，應力向枕部產(chǎn)生回彈應力導致枕骨骨折和向下張應力擠壓眶部骨結(jié)構損傷；枕部受到撞擊時，應力可以向額極、顳極及顱底傳導導致相應的骨折；由于顱前窩與顱中窩的凹凸不平，腦顱骨各部不同方式的頭部外傷，其應力均易在額極、顳極及其底面發(fā)生應力集中導致骨折。上頜骨區(qū)撞擊時，應力可以沿上頜竇底部、鼻中隔，向上頜結(jié)節(jié)傳導，此型常見于牙槽突橫行骨折；可以沿上頜竇外下緣斜行至眼眶底部，同時向鼻嵴和篩骨氣房傳導，此型可致上頜竇外下壁、眶壁和篩骨骨折；還可以沿鼻嵴、眼眶內(nèi)外壁、顴骨上部，向翼突基底部傳導，此型常伴有顱底骨折，可致顱面骨分離［5-6］。下頜骨區(qū)撞擊時，應力沿下頜角、冠狀突向后上方傳導，髁突及髁突頸部應力比較集中，常導致顳頜關節(jié)脫位和骨折。

綜上所述，如果熟練掌握機械應力的概念及其力學特征，根據(jù)臨床病史和癥狀，結(jié)合MPR、VR及SSD成像來分析顱面部骨折，不僅可以提高診斷，還會提高治療水平，應得到臨床和放射科醫(yī)生重視。

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