電子計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影與脊柱3D重建聯(lián)合對(duì)脊柱側(cè)彎畸形術(shù)前評(píng)估和手術(shù)計(jì)劃制定的臨床價(jià)值研究

魯雪紅，王 偉，劉文亞

(1.新疆醫(yī)科大學(xué)附屬中醫(yī)醫(yī)院影像中心，新疆 烏魯木齊 830000；2.新疆醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院影像中心，新疆 烏魯木齊 830054)

脊柱側(cè)彎指脊柱節(jié)段在冠狀面偏離原本位置，形成有弧度的脊柱畸形，是多種疾病引起的臨床表現(xiàn)[1]。脊柱側(cè)彎患者身高通常顯著低于同齡人，嚴(yán)重者將導(dǎo)致胸廓、肋骨、腹腔、盆腔發(fā)育不良及泌尿系統(tǒng)畸形，影響患者生活質(zhì)量[2]。隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，臨床治療脊柱側(cè)彎的療效得到明顯提升，但影像學(xué)評(píng)價(jià)仍無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。脊柱側(cè)彎患者側(cè)彎方向、程度及部位各不相同，椎管內(nèi)構(gòu)造及與周圍重要臟器關(guān)系較為復(fù)雜，故術(shù)前評(píng)估及方案制定十分關(guān)鍵[3]。電子計(jì)算機(jī)斷層掃描血管造影(CTA)結(jié)合脊柱3D重建技術(shù)可同時(shí)立體顯示畸形脊柱及周圍軟組織、臟器情況，便于術(shù)者選擇正確椎體植釘位點(diǎn)，以防止損傷胸主動(dòng)脈，但相關(guān)報(bào)道較少。本研究通過采用CTA與脊柱3D重建聯(lián)合評(píng)估脊柱側(cè)彎患者，旨在為手術(shù)方案制定提供指導(dǎo)。

1 資料與方法

1.1 一般資料2017年1月至2019年5月我院就診特發(fā)性脊柱側(cè)彎患者116例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①根據(jù)手術(shù)結(jié)果確診為特發(fā)性脊柱側(cè)彎患者，Cobb角超過40°，行脊柱側(cè)彎畸形術(shù)者；②病歷資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：①其他類型脊柱側(cè)彎患者；②合并脊髓空洞、脊髓縱裂等并發(fā)癥者；③嚴(yán)重心腦血管疾病患者；④對(duì)所用對(duì)比劑過敏患者；⑤合并其他惡性腫瘤患者；⑥精神疾病者；⑦肝腎功能嚴(yán)重不全者；⑧胸椎及主動(dòng)脈合并其他畸形病變者。男56例，女60例；年齡6～30歲[(15.23±1.52)歲]；Cobb角40～65°[(57.23±5.72)°]；King分型Ⅰ型30例，Ⅱ型45例，Ⅲ型32例，Ⅳ型9例。

1.2 方法

1.2.1CTA檢測方式 采用Siemens Definitin Flash 雙源 64 排螺旋CT 掃描機(jī)檢查，患者掃描時(shí)呈仰臥，掃描整段脊柱；層厚5 mm，重建1 mm層厚；先行平掃再行CTA增強(qiáng)掃描，通過高壓注射器注射碘海醇劑量為1～1.5 ml/kg，注射速率4～5 ml/s；通過對(duì)比示蹤軟件自動(dòng)觸發(fā)掃描，從降主動(dòng)脈起始處為觸發(fā)層面，觸發(fā)閾值120 Hu。

1.2.2圖像處理 將原始數(shù)據(jù)以1 mm重建間隔進(jìn)行重建并傳至圖像工作站進(jìn)行再重建，對(duì)平掃原始數(shù)據(jù)進(jìn)行最大密度投影、多平面重建、表面遮蓋顯示法、3D脊柱重建等方式進(jìn)行后處理，增強(qiáng)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行3D脊柱重建后處理，從而在規(guī)定閾值范圍內(nèi)重建脊柱、主動(dòng)脈、心臟等部位。所有圖像由兩位放射科醫(yī)師通過雙盲法進(jìn)行評(píng)估，不一致時(shí)上報(bào)主任醫(yī)師判斷。

1.2.3椎體與主動(dòng)脈安全性評(píng)估方式 在患者重建圖像上測量：在椎體橫斷面將雙側(cè)肋骨小頭前緣進(jìn)行連線標(biāo)記為l，將l與椎體右緣交點(diǎn)作切線至主動(dòng)脈后壁m，測量l與m夾角A，當(dāng)m在l下時(shí)判斷A小于0，當(dāng)A小于0時(shí)沿著l測量胸椎左緣與胸主動(dòng)脈內(nèi)側(cè)壁距離d；A大于0評(píng)估為安全，A小于0且d大于2 mm評(píng)估為可疑，A小于0且d小于2 mm評(píng)估為危險(xiǎn)。

1.3 觀察指標(biāo)①統(tǒng)計(jì)不同CT后處理方式對(duì)脊柱側(cè)彎患者的側(cè)彎角度、側(cè)彎椎體確定、測量椎體旋轉(zhuǎn)度、椎管情況顯示、側(cè)彎類型評(píng)估、周圍臟器顯示等6個(gè)方面的顯示情況，由兩位放射科醫(yī)師通過雙盲法進(jìn)行評(píng)估，無法顯示計(jì)0分，部分顯示計(jì)1分，清楚顯示計(jì)2分；②分析術(shù)前評(píng)估椎體與主動(dòng)脈安全性與手術(shù)結(jié)果一致性；③測量手術(shù)前后主彎角度、后凸角度、Cobb角。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用SPSS 17.0軟件處理數(shù)據(jù)。計(jì)量資料比較采用t檢驗(yàn)或方差分析；等級(jí)資料比較采用秩和檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 不同處理方式對(duì)脊柱側(cè)彎患者病變顯示的清晰度比較CTA+3D脊柱重建處理方式對(duì)脊柱側(cè)彎患者側(cè)彎角度、側(cè)彎椎體確定、測量椎體旋轉(zhuǎn)度、側(cè)彎類型評(píng)估、周圍臟器顯示情況更好，清晰度較高。見圖1,表1。

圖1 3D脊柱重建及CTA+3D脊柱重建圖像

表1 不同處理方式對(duì)脊柱側(cè)彎患者病變顯示的清晰度比較 (分)

2.2 術(shù)前評(píng)估椎體與主動(dòng)脈安全性與手術(shù)結(jié)果一致性比較術(shù)前評(píng)估椎體與主動(dòng)脈安全性與手術(shù)結(jié)果比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)；見表2。

2.3 手術(shù)前后主彎角度、后凸角度、Cobb角比較手術(shù)后患者主彎角度、后凸角度、Cobb角均小于手術(shù)前，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表3。

表2 術(shù)前評(píng)估椎體與主動(dòng)脈安全性與手術(shù)結(jié)果一致性比較 [n(%)]

表3 手術(shù)前后主彎角度及矯正率、后凸角度及矯正率比較 (°)

3 討論

脊柱側(cè)彎病因較多，其中特發(fā)性脊柱側(cè)彎最為常見，多見于女性青少年，在發(fā)育前發(fā)病，在發(fā)育期迅速發(fā)展，在成年期則進(jìn)展緩慢甚至停止[4，5]。近年研究發(fā)現(xiàn)，低齡兒童中脊柱側(cè)彎比例逐漸上升，對(duì)心肺發(fā)育及身心健康的危害遠(yuǎn)大于青少年及成人[6]。目前，手術(shù)仍是治療脊柱側(cè)彎的主要方式，但脊柱側(cè)彎患者具有個(gè)體高度差異性，導(dǎo)致矯形手術(shù)個(gè)體化程度也較高，因此術(shù)前真實(shí)可靠的三維圖像及相關(guān)信息可幫助醫(yī)師選擇最佳手術(shù)方案，提高手術(shù)成功率。但是，青少年脊柱側(cè)彎空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜且椎體骨性結(jié)構(gòu)有重疊，常規(guī)X射線片及CT圖像均無法準(zhǔn)確體現(xiàn)畸形整體細(xì)節(jié)。

CTA是結(jié)合CT薄層掃描技術(shù)及后處理方式的立體血管成像方法，屬于非侵襲性血管造影[7]。多層螺旋CTA掃描時(shí)間短、成像范圍大、各向同性且圖像質(zhì)量高，其原理是從外周靜脈注射造影劑后逐漸充盈至高峰期，再通過CT掃描連續(xù)采集容積數(shù)據(jù)形成圖像重組[8]。CTA對(duì)后處理技術(shù)依賴性較大，包括多平面重建、最大密度投影、表面遮蓋顯示及3D重建。多平面重建是將原始二維橫斷面影像重組為新的二維影像，圖像保留所有原始數(shù)據(jù)但無法旋轉(zhuǎn)[9]；最大密度投影是通過計(jì)算機(jī)將沿著穿過被掃描物體所有射線中最高CT值進(jìn)行編碼后以灰階成像形成的圖像，與血管造影圖像最接近但立體感差[10]；表面遮蓋顯示則是利用閾值設(shè)定形成表面影像，具有較強(qiáng)立體感，但圖像精細(xì)度不足[11]。CTA結(jié)合3D重建則是將造影劑注入患者體內(nèi)同時(shí)行全脊柱CT掃描可利用脊柱周圍血管供血差異設(shè)定適當(dāng)閾值，結(jié)合靶器官設(shè)置適當(dāng)延遲掃描時(shí)間可獲得準(zhǔn)確原始數(shù)據(jù)，再通過3D重建技術(shù)可立體顯示側(cè)彎脊柱與周圍臟器、血管情況，是真正意義上的全容積成像，可使醫(yī)師在術(shù)前直觀了解脊柱側(cè)彎在三維空間的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及與周圍組織關(guān)系，從而為手術(shù)成功提高技術(shù)保證[12]。

本研究中CTA結(jié)合3D重建對(duì)病變顯示程度更好，分析原因?yàn)?D重建是目前3D成像最高級(jí)的方式，通過容積掃描范圍內(nèi)像素再以灰階或偽彩形式呈現(xiàn)出來，提高肉眼對(duì)密度分辨力，圖像更為精細(xì)且立體感強(qiáng)，結(jié)合CTA可更清楚顯示血管與周圍組織三維關(guān)系，梁勇等[13]研究發(fā)現(xiàn)采用CTA結(jié)合3D重建可清楚顯示脊柱變形位置及血管走向。本研究中CTA結(jié)合3D重建評(píng)估椎體與主動(dòng)脈安全性與手術(shù)結(jié)果一致性較好，提示采用CTA結(jié)合3D重建可準(zhǔn)確評(píng)估椎體與主動(dòng)脈安全性。本研究中CTA結(jié)合3D重建指導(dǎo)進(jìn)行手術(shù)可明顯改善脊柱畸形程度，分析原因?yàn)镃TA結(jié)合3D重建可幫助醫(yī)師清晰、立體展示病變椎體情況及與周圍組織解剖關(guān)系，便于醫(yī)師選擇最佳手術(shù)方案。

綜上所述，本研究采用CTA結(jié)合3D重建診斷行脊柱側(cè)彎畸形術(shù)的脊柱側(cè)彎患者可更好顯示病變情況，對(duì)椎體及主動(dòng)脈安全性評(píng)估與手術(shù)結(jié)果一致性較好，對(duì)指導(dǎo)手術(shù)進(jìn)行有一定價(jià)值。