數(shù)字化斷層融合成像技術(shù)在骨折內(nèi)固定術(shù)后骨痂生長情況評估中的應(yīng)用價(jià)值

羅容智，張德洲，董晚亭

（四川省骨科醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 四川 成都 610041）

隨著交通及建筑業(yè)飛速發(fā)展，骨折成為臨床常見病、多發(fā)病，骨折后往往需要有效外固定或內(nèi)固定治療促進(jìn)骨折愈合。骨折內(nèi)固定術(shù)后骨折愈合情況及功能恢復(fù)程度成為醫(yī)生及患者共同關(guān)心的問題。但是由于患者個體差異以及采用的治療手段不同，愈合的過程、時(shí)間和結(jié)果均會有差異。通常臨床通過X 線攝片檢查，通過觀察斷面是否有有效骨痂生長、斷端是否有骨痂連接、髓腔是否再通，從而判斷骨折愈合情況。但是內(nèi)固定術(shù)后患者往往因內(nèi)固定物以及組織重疊干擾影響了骨痂準(zhǔn)確判斷。X 線斷層融合成像技術(shù)具有克服重疊干擾、不受金屬內(nèi)固定物干擾的特點(diǎn)，在臨床中得到越來越多的應(yīng)用。本研究通過對比X 線DR 成像及數(shù)字化斷層融合成像兩種成像方法在骨折內(nèi)固定術(shù)后患者圖像質(zhì)量上的不同，從而找出更適合骨折內(nèi)固定術(shù)后患者骨痂生長情況評定的檢查方法，為臨床治療提供更可靠的影像依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2016 年5 月—2018 年5 月期間內(nèi)固定術(shù)后在我科復(fù)查的80 例患者。其中男48 例，女32 例，最大年齡79 歲，最小年齡18 歲，平均年齡42.74 歲，內(nèi)固定術(shù)后1 月～2 年，平均時(shí)間11.6 月。其中脛骨27 例，股骨17 例，橈骨遠(yuǎn)端16 例，腕舟骨8 例，腰椎6 例，肱骨3 例，髕骨2 例。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn)

骨折后經(jīng)內(nèi)固定術(shù)后患者。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn)

（1）不能和（或）不愿配合檢查的患者；（2）保守治療的骨折患者；（3）病理骨折患者。

1.4 方法

X 線DR 成像及X 線數(shù)字化斷層融合成像均采用日本島津公司SonialvisionSafire II 的大平板數(shù)字胃腸機(jī)。均根據(jù)不同的檢查部位選擇合適的體位及攝片條件，設(shè)置源像距為1100mm，X 線DR 攝片選取普通模式，斷層融合攝影則選用“TOMOS”圖像采集模式，透視下定位，使感興趣區(qū)置于視野中央，并設(shè)定攝像起點(diǎn)和終點(diǎn)位置，進(jìn)行連續(xù)拍攝，X 線準(zhǔn)直器的運(yùn)動與射線管同步，斷層角度 40°，數(shù)字化斷層融合成像采用2mm 層厚、2mm 間隔進(jìn)行圖像重建處理。

1.5 圖像質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

由兩名高年資主治以上醫(yī)師分別對X 線DR 檢查及數(shù)字化斷層融合成像所獲得的圖像質(zhì)量進(jìn)行主觀評價(jià)。 對骨折斷端及內(nèi)固定周圍骨質(zhì)顯示清楚的圖像評為“優(yōu)”，記2 分；因金屬內(nèi)固定偽影干擾，骨折斷端及內(nèi)固定周圍骨質(zhì)顯示清晰度受影響，但基本能觀察，評為“良”，記1 分；因金屬內(nèi)固定遮擋或金屬偽影明顯影響圖像清晰度，斷端及內(nèi)固定周圍骨質(zhì)顯示不清，評為“差”，記0 分。結(jié)果不一致時(shí)，請一名副主任及以上醫(yī)師評定，協(xié)商判斷。

1.6 統(tǒng)計(jì)方法

研究所得數(shù)據(jù)采用SPSSl6.0 軟件統(tǒng)計(jì)處理，計(jì)數(shù)資料采用χ2檢驗(yàn)，P＜0.05,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

80 骨折內(nèi)固定術(shù)后患者，DTS 圖像質(zhì)量頻率分布為：2 分 59 例（73.75），1 分17 例21.25%，0 分4 例5.00%。DR 圖像質(zhì)量頻率分布為：2 分43 例53.75%，1 分26 例32.50%，0分11例13.75%，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.001）。差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，X 線斷層融合成像觀察骨痂生長情況及內(nèi)固定周圍骨質(zhì)情況均優(yōu)于常規(guī)X 線DR 檢查。

表1 骨折內(nèi)固定術(shù)后兩種不同檢查方法的圖像質(zhì)量頻率分布[n（%）]

圖①～④，男，43 歲，股骨上段骨折內(nèi)固定術(shù)后8 月，圖①②X線DR 片示骨折斷端部分骨痂生長；圖③④為斷層融合圖像，顯示斷端骨質(zhì)硬化，提示骨質(zhì)不愈合。

圖⑤～⑧，男36 歲，左碗舟骨骨折內(nèi)固定術(shù)后6 月，圖⑤⑥X 線DR 片上折線模糊，中量骨痂；圖⑦⑧為斷層融合圖像，顯示斷端光滑，斷面骨質(zhì)硬化，有效骨痂不明顯，提示骨折不愈合。

3 討論

骨折的愈合過程是一個涉及到組織學(xué)、生物學(xué)、內(nèi)分泌學(xué)及生物力學(xué)的復(fù)雜的動態(tài)過程，容易受各種因素的影響。骨折愈合過程按組織學(xué)變化分為三期：（1）血腫機(jī)化期：骨折后血腫機(jī)化形成肉芽組織、纖維組織，骨內(nèi)外膜成骨細(xì)胞逐漸形成骨樣組織；（2）原始骨痂形成期：骨樣組織逐漸鈣化，膜內(nèi)化骨形成內(nèi)、外骨痂，斷端間和髓腔內(nèi)的纖維組織先變成軟骨組織，再鈣化，軟骨內(nèi)化骨形成環(huán)狀骨痂和腔內(nèi)骨痂，在X 線片上逐漸形成肉眼可見骨痂影像；（3）骨痂塑型期：即原始骨痂變成永久性骨痂，骨髓腔再通。臨床評價(jià)骨痂生長情況的方法很多，但最常用的是X 線檢查，隨影像技術(shù)的發(fā)展，因斷層融合技術(shù)可以將骨折完全愈合之前的斷端內(nèi)骨痂影清晰地顯示出來[1]，而成為又一種評價(jià)骨折愈合情況的檢查方法。

數(shù)字化斷層融合技術(shù)是在傳統(tǒng)斷層技術(shù)基礎(chǔ)之上結(jié)合了數(shù)字化平板探測器技術(shù)及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展起來的一種新興的檢查技術(shù)。檢查過程中在透視下定期，球管沿檢查床長軸做直線運(yùn)動的同時(shí)做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，一次低劑量曝光后獲得所掃描物體多個角度的投影數(shù)據(jù)，所得到的原始數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)后處理工作站，運(yùn)用迭代重建算法獲得被檢物體任意深度層面圖像信息，還可以根據(jù)內(nèi)固定物的大小、 形態(tài)，選擇不同濾過參數(shù)，有效去除金屬偽影，達(dá)到“分離金屬”效果。斷層融合技術(shù)與常規(guī)X 線DR 檢查比較，克服了組織重疊成像的缺點(diǎn)，能顯示不同深度組織層面圖像，敏感性及特異性更高，細(xì)小病變檢出能力更強(qiáng)，能清楚顯示被檢部位內(nèi)部結(jié)構(gòu)和與周圍組織關(guān)系。與傳統(tǒng)X 線體層成像技術(shù)相比，數(shù)字化斷層融合成像進(jìn)行一次性數(shù)據(jù)采集，可獲得多個層面的圖像，圖像分辨率更高、質(zhì)量更好，所得圖像可以連續(xù)播放。與CT 掃描比較，斷層融合成像空間分辨力更高[2]，克服了CT 無法克服的金屬線束硬化偽影，在金屬內(nèi)植物的檢查中具有獨(dú)特的優(yōu)勢[3]，并且放射劑量更小，僅為低劑量CT 掃描的1/10[4]，檢查費(fèi)用也較CT 低廉。國內(nèi)外均有研究顯示X 線數(shù)字化斷層融合成像在骨折的診斷治療過程中具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值[5，6]，特別是對隱蔽性骨折有很好的診斷能力[7]。國內(nèi)偶見數(shù)字化斷層融合成像技術(shù)應(yīng)用于骨折內(nèi)固定術(shù)后影像評價(jià)的報(bào)道[8]。本組研究中，在骨折內(nèi)固定早期患者中，數(shù)字化斷層融合成像技術(shù)更容易發(fā)現(xiàn)早期骨痂影像，分析其原因，原始骨痂形成早期因礦化骨化不足，密度較低，X 線DR檢查為受檢部位重疊顯像，加之內(nèi)固定物干擾，使得骨痂的顯示受限，而數(shù)字化斷層融合成像避免了重疊成像，更容易顯示組織內(nèi)部結(jié)構(gòu)。骨折內(nèi)固定術(shù)后6 月以上患者中，DTS 發(fā)現(xiàn)11 例內(nèi)固定術(shù)后患者斷面光滑、硬化，有效骨痂少，提示骨折不愈合，而DR 僅發(fā)現(xiàn)4 例，出現(xiàn)7 例誤診，分析其原因：其中1 例為自身組織重疊干擾、2 例為內(nèi)固定物遮擋導(dǎo)致骨折斷面顯示不清，另4 例（股骨2 例，肱骨2 例）因大量外骨痂形成骨包殼，骨包殼重疊干擾了DR 片對斷面及骨痂的顯示。本研究中還發(fā)現(xiàn)斷層融合成像對骨折內(nèi)固定術(shù)后關(guān)節(jié)面平整度判斷更準(zhǔn)確，更容易發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)腔內(nèi)游離骨塊，更直觀顯示斷端間骨折塊移位情況，更容易發(fā)現(xiàn)內(nèi)固定松動、斷裂及移位征象，也更容易發(fā)現(xiàn)骨折術(shù)后感染或壞死征象，典型病例如圖（①～⑧）。

綜上所述，斷層融合成像技術(shù)避免了金屬內(nèi)固定物及組織結(jié)構(gòu)重疊干擾，能更準(zhǔn)確反應(yīng)骨折內(nèi)固定術(shù)后骨痂生長情況，為臨床了解骨折愈合情況提供較為準(zhǔn)確的影像學(xué)依據(jù)。