CT平掃+三維重建技術(shù)在觀察骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者椎弓根寬度變化中的應(yīng)用＊

武警青?？傟?duì)醫(yī)院影像科(青海 西寧 810000)

潘海英 妥淵茹 李 霞上展增

CT平掃+三維重建技術(shù)在觀察骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者椎弓根寬度變化中的應(yīng)用＊

武警青?？傟?duì)醫(yī)院影像科(青海 西寧 810000)

潘海英 妥淵茹 李 霞上展增

目的探討CT平掃+三維重建技術(shù)對骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者椎弓根寬度變化的評估作用。方法收集我院骨科2013年4月至2016年4月所收治的骨折患者資料進(jìn)行回顧性分析。骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者(n=58)納入A組，胸腰椎骨折患者(n=46)納入B組。比較脊椎兩側(cè)POW值及A組與B組脊椎POW值，計(jì)算A組與B組患者的椎弓根細(xì)小發(fā)生率。結(jié)果58例患者脊椎兩側(cè)POW測量值的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。A組T11-L3的POW均高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。L4 與L5的POW與B組之間則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。結(jié)論應(yīng)用CT平掃+三維重建技術(shù)對骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者進(jìn)行檢查可有效測量患者椎弓根寬度，從而評估患者經(jīng)皮椎體成形術(shù)穿刺及椎弓根置釘?shù)目尚行?，為手術(shù)提供指導(dǎo)。

骨質(zhì)疏松性椎體壓縮；椎弓根寬度；CT；三維重建

骨質(zhì)疏松癥為所因素所致全身代謝性疾病，患者骨量減少、骨脆性升高，其最大危害在于增加骨折風(fēng)險(xiǎn)，其中以骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折較常見。該骨折發(fā)病人群以女性居多，50歲以上女性中發(fā)病率約為26%，80歲以上女性中則達(dá)40%[1]，多發(fā)于L1、L2及下胸椎。骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折易引起腰背部疼痛、脊柱后凸畸形，嚴(yán)重者并發(fā)呼吸與消化系統(tǒng)功能障礙，使患者生活質(zhì)量受到較大影響。骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的保守治療不僅無法有效緩解疼痛癥狀，且長期臥床還會導(dǎo)致骨量進(jìn)一步丟失，引發(fā)多系統(tǒng)并發(fā)癥，導(dǎo)致基礎(chǔ)內(nèi)科疾病的加重，因而目前臨床多以外科手術(shù)治療為主[2-3]，包括經(jīng)皮椎體成形術(shù)、經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)、椎體強(qiáng)化術(shù)等，均取得良好療效。但以上外科手術(shù)的進(jìn)行都需經(jīng)椎弓根進(jìn)行操作，而椎弓根連接脊柱前后柱，為脊柱外科手術(shù)重要通路。對比我院收治骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者及胸腰椎骨折患者的椎弓根寬度，觀察骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者的椎弓根寬度變化情況，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 病例資料收集我院骨科2013年4月至2016年4月所收治的骨折患者資料進(jìn)行回顧性分析。骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者(n=58)納入A組，納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡在60歲以上，CT檢查資料完整；②存在輕微外傷所致腰背部疼痛癥狀；③雙能X線吸收法測定腰椎及股骨上端BMD≤-2.5SD；④行經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)。胸腰椎骨折患者(n=46)納入B組，納入標(biāo)準(zhǔn)：①年齡在50歲以下，CT檢查資料完整；②經(jīng)X線片、CT平掃+三維重建診斷為胸腰椎骨折。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并先天性脊柱畸形者；②合并胸椎腰化、骶椎腰化、腰椎骶化變異者；③影像學(xué)檢查示出現(xiàn)胸、腰椎側(cè)彎者；④合并強(qiáng)直性脊柱炎者；⑤合并結(jié)核、腫瘤、胸腰椎化膿性感染疾病者；⑥合并脆骨病、彌漫性特發(fā)性骨肥厚癥者；⑦繼發(fā)性、特發(fā)性骨質(zhì)疏松性骨折患者；⑧椎弓根骨折致無法精確測量者。A組男12例、女46例；年齡61～83歲，平均(72.3±6.1)歲；骨折分布：T11共7例、T12共14例、L1共24例、L2共13例、L3共8例、L4共4例、L5共2例。B組男26例、女20例；年齡28～49歲，平均(34.6±5.1)歲；骨折分布：T11共4例、T12共12例、L1共16例、L2 共11例、L3共2例、L4共1例。

1.2 CT檢查取平臥位，所用儀器為荷蘭飛利浦公司Br i l l iance iCT 256層螺旋極速CT，平掃掃描劑量為120kv、250mas，CT三維重建成像系統(tǒng)(薄層0.625mm)成像。將圖像送至工作站進(jìn)行處理并保存，三維重建參數(shù)：層厚0.625mm、層距1mm，窗寬1300HU、窗位400HU，距離精度為0.1mm。采用節(jié)段限制及區(qū)域裁減方法獲得T11～L5的表面遮蓋圖像，對重建參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)以使椎體周圍軟組織均被屏蔽，獲得T11～L5的的多維度圖像(圖1與2)。在三維重建各椎體側(cè)位圖像上以椎弓根上下壁最短距離中點(diǎn)O為中心，應(yīng)用直線繪制功能標(biāo)注椎弓根軸線P(圖3)。在經(jīng)軸線P且平行于上終板的椎弓根橫斷面圖像上，椎弓根最窄處內(nèi)外骨皮質(zhì)距離即為椎弓根外徑寬度(POW)。由于不同節(jié)段椎弓根的軸線方向可能不同，因而須對每個(gè)椎體的椎弓根均進(jìn)行三維重建以獲得準(zhǔn)確POW(圖4)。

1.3 觀察指標(biāo)比較脊椎兩側(cè)POW值及A組與B組脊椎POW值。將POW＜5mm、POW＜7mm定義為椎弓根細(xì)小，計(jì)算A組與B組患者的椎弓根細(xì)小發(fā)生率。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用SPSS19.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計(jì)量資料采用(±s)表示，對比行t檢驗(yàn)，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 患者脊椎兩側(cè)POW的比較58例患者脊椎兩側(cè)POW測量值的差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表1。

表1 患者脊椎兩側(cè)POW的比較結(jié)果(±s)

表1 患者脊椎兩側(cè)POW的比較結(jié)果(±s)

POW 左側(cè) 右側(cè) t P T11 6.2±1.3 6.3±1.5 0.384 0.702 T12 6.5±1.0 6.7±1.4 0.885 0.378 L1 5.5±1.2 5.7±0.9 1.015 0.312 L2 6.0±1.3 6.2±1.1 0.894 0.373 L3 7.1±1.0 7.3±1.4 0.885 0.378 L4 10.2±1.5 10.0±1.7 0.672 0.503 L5 12.3±2.0 12.5±1.8 0.566 0.573

2.2 男性與女性患者兩側(cè)POW均值的比較A組T11～L3的POW均高于B組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P ＜0.05)。L4與L5的POW與B組之間則無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)。見表2。

表2 患者脊椎兩側(cè)POW均值的比較結(jié)果(±s)

表2 患者脊椎兩側(cè)POW均值的比較結(jié)果(±s)

POW A組(n=58) 女性(n=46) t P T11 6.3±0.9 7.7±1.5 5.898 0.000 T12 6.6±1.2 8.2±1.4 6.272 0.000 L1 5.6±1.0 7.5±0.9 10.054 0.000 L2 6.1±1.0 7.9±1.1 8.722 0.000 L3 7.2±0.9 8.4±1.4 5.300 0.000 L4 10.1±1.3 10.4±1.7 1.020 0.310 L5 12.4±1.2 12.6±1.8 0.678 0.500

2.3 椎弓根細(xì)小A組椎弓根＜5mm與＜7mm所占百分率分別為8.6%(5/58)、44.8%(26/58)，分別高于B組中所占比例2.2%(1/46)、13.0%(6/46)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

3 討 論

椎弓根毗鄰重要組織，術(shù)中若穿破椎弓根，則會引起嚴(yán)重周圍重要神經(jīng)、血管損傷而引發(fā)并發(fā)癥[4]，準(zhǔn)確掌握椎弓根解剖特點(diǎn)利于提高經(jīng)椎弓根手術(shù)操作的安全性。椎弓根的三維結(jié)構(gòu)復(fù)雜，包括高度、深度、寬度、傾斜角度等，且寬度一般小于高度，因而手術(shù)的進(jìn)行需對經(jīng)椎弓根手術(shù)器械大小、可行性及螺釘把持力等進(jìn)行評估[5]。近年有國外相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)[6]，CT三維重建測量與標(biāo)本解剖測量結(jié)果接近，并逐漸發(fā)現(xiàn)POW與身高、性別、年齡、體重等的關(guān)系，但有關(guān)骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者椎弓根寬度變化情況的研究則較為缺乏。

本研究將骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者及胸腰椎骨折患者作為研究對象展開回顧性分析，結(jié)果顯示骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者左右兩側(cè)的POW值無顯著差異，但其T11～L3等的POW均值低于胸腰椎骨折患者，提示骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折的發(fā)生會導(dǎo)致患者POW的明顯減少，因而骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者發(fā)生椎弓根細(xì)小的發(fā)生率也顯著高于胸腰椎骨折患者。椎弓根細(xì)小不僅會加大手術(shù)穿刺或置釘難度，也可能導(dǎo)致術(shù)中椎弓根內(nèi)外側(cè)骨皮質(zhì)骨折，引起腦脊液漏與骨水泥滲漏，最終導(dǎo)致神經(jīng)、脊髓損傷等并發(fā)癥，后果嚴(yán)重[7]。

大量臨床研究發(fā)現(xiàn)[8-10]，為容納經(jīng)椎弓根器械而不引起破裂，POW應(yīng)比器械直徑大1mm。臨床上PKP穿刺常用穿刺套管直徑為4mm，胸腰椎常用椎弓根螺釘直徑為6mm，因此5mm為行經(jīng)皮椎體成形術(shù)穿刺的臨界值，7mm為行椎弓根置釘?shù)呐R界值，當(dāng)POW＜5mm或＜7mm時(shí)，往往提示操作有一定危險(xiǎn)性。椎弓根為外層皮質(zhì)骨包繞內(nèi)層松質(zhì)骨所構(gòu)成的骨性結(jié)構(gòu)，內(nèi)骨性代謝明顯，骨骼的生長會受到所受應(yīng)力而改變，因而應(yīng)力為影響椎弓根寬度的因素之一[11]。有國外研究發(fā)現(xiàn)[12]，成年人勞動強(qiáng)度越大，其脊椎形態(tài)變化也越大。有研究結(jié)果顯示[13]，骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折腰椎POW的減小以L1、L2為主，且老年女性最常見，推測原因在于腰背部肌力減小、BMD降低，椎體楔形變致椎弓根廢用性萎縮。此外，軀干前屈60°以內(nèi)，主要為腰椎參與活動，證實(shí)胸腰椎為應(yīng)力作用較集中部位，在腰背部肌力下降情況下，L1、L2椎弓根應(yīng)力下降情況與鄰近脊椎椎弓根更明顯。值得一提的是，CT三維腰椎重建的應(yīng)用不僅可精確測量患者POW，確定患者經(jīng)皮椎體成形術(shù)穿刺及椎弓根置釘?shù)目尚行?，還可增強(qiáng)術(shù)者角度感及空間感，并模擬手術(shù)路徑，指導(dǎo)術(shù)者手術(shù)進(jìn)針路徑、方向、角度及深度等，對于提高手術(shù)安全性具有重要意義。此外，也有研究提出[14]，CT平掃+三維重建還可用于術(shù)后評估，明確骨水泥充填情況及骨水泥滲漏的觀察，確定滲漏部位、形態(tài)及方向，并判斷脊髓及神經(jīng)根孔是否受到壓迫，且接近于實(shí)體視覺效果。

綜上所述，CT平掃+三維重建技術(shù)在骨質(zhì)疏松性椎體壓縮骨折患者中的應(yīng)用可有效測量患者椎弓根寬度的減小情況，并對患者經(jīng)皮椎體成形術(shù)穿刺及椎弓根置釘?shù)目尚行赃M(jìn)行評估，為手術(shù)治療方案提供有用指導(dǎo)。

圖1與圖2為T11～L5的的多維度圖像。圖3為椎弓根軸線P所在位置；圖4為椎弓根軸線方向。

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(本文編輯: 汪兵)

A pp lication o f CT Scan and Th ree-Dimensional Reconstruction Technique in the Observation of the Changes of W idth of Pedicle in Patients With Osteoporotic Vertebral Compression Fractures*

PAN Hai-ying, TUO Yuan-ru, LI Xia, et al., Department of Radiology,Qinghai Armed Police Corps Hospital, Xining 810000, Qinghai Province, China

ObjectiveTo explore evaluation function of CT scan and three-dimensional reconstruction technique in the changes of w idth of pedicle in patients With osteoporotic vertebral compression fractures.MethodsA retrospective analysis of clinical data was carried out in fracture patients treated in department of orthopedics of our hospital from April 2013 to April 2016. Patients With osteoporotic vertebral compression fractures (n=58) were divided into group A, patients With thoracolumbar fracture were divided into group B (n=46). POW value in two sides of vertebrae, POW value in vertebrae in group A and group B were compared, incidence of tiny vertebral pedicle in group A and group B were calculated.ResultsThere was no significant difference in POW measured value in two sides of vertebrae in 58 patients (P＞0.05). POW in T11-L3 in group A were significantly higher than group B (P＜0.05). There was no significant difference in POW in L4 and L5 compared With group B (P＞0.05).ConclusionApplication of CT scan and threedimensional reconstruction technique can measure patients' w idth of pedicle effectively in patients With osteoporotic vertebral compression fractures, thus evaluating feasibility of percutaneous vertebroplasty and pedicle for screw placement, and provide direction for operation.

Osteoporotic Vertebral Compression; W idth of Pedicle; CT; Threedimensional Reconstruction

R445.3；R683

A

國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(60873121）

10.3969/j.i s sn.1672-5131.2016.11.036

潘海英

2016-09-21