MSCT后處理技術(shù)在脊柱側(cè)彎診斷中的應(yīng)用

湖北省武漢大學(xué)中南醫(yī)院脊柱與骨腫瘤科 (湖北 武漢 430070)

胡雅瓊 平安松 謝江濤

脊柱側(cè)彎是指脊柱一個(gè)及以上節(jié)段偏離身體中線形成的彎曲狀態(tài)，多數(shù)脊柱側(cè)彎患者可伴有脊柱旋轉(zhuǎn)、傾斜畸形或椎旁韌帶、肌肉的異常[1]。流行病學(xué)報(bào)道青少年脊柱側(cè)彎畸形發(fā)病率約為1.1%，隨患者年齡增加側(cè)彎可逐漸進(jìn)展，甚至影響心肺功能的發(fā)育，對(duì)患者的身心健康均有較大的危害[2]。研究表明，多數(shù)先天性脊柱側(cè)彎呈現(xiàn)進(jìn)展性，因此在治療原則上以早發(fā)現(xiàn)、早預(yù)防、早治療為主[3-4]。X線片是臨床應(yīng)用廣泛的影像學(xué)檢查方法，但因脊柱側(cè)彎空間結(jié)構(gòu)復(fù)雜，椎體骨性結(jié)構(gòu)可在X線片上發(fā)生重疊，較難準(zhǔn)確評(píng)估畸形真實(shí)結(jié)構(gòu)。多層螺旋CT(MSCT)及其后處理技術(shù)可為脊柱側(cè)彎畸形提供更多有價(jià)值的信息，可從任意層面及角度觀察脊柱畸形結(jié)構(gòu)，為臨床診斷及后續(xù)治療方案的制定提供可靠依據(jù)[5-6]。本研究回顧性分析我院行MSCT及圖像后處理技術(shù)檢查的脊柱側(cè)彎患者的臨床資料，分析其在診斷方面的優(yōu)勢(shì)，為脊柱側(cè)彎診斷方式的選擇提供參考。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料選擇2016年2月至2019年3月我院收治的71例脊柱側(cè)彎患者作為研究對(duì)象，其中男性34例，女性37例，年齡3～22歲，中位年齡14歲。所有患者均臨床表現(xiàn)出脊柱“S”或“C”型彎曲，凸側(cè)肩部較高，其中1例繼發(fā)胸廓畸形。所有患者均行脊柱正、側(cè)位X線片、MSCT檢查及其后處理技術(shù)。

1.2 方法X線片檢查：患者取站立位，投照體位主要為正、側(cè)位、脊柱全長(zhǎng)正位、左右側(cè)曲位等。

MSCT檢查：1)檢查方法：采用美國(guó)GE公司Light Speed 64層螺旋CT掃描儀，掃描參數(shù)：管電壓120kV，管電流200mAs，掃描層厚5mm，矩陣512×512，螺距1.0，F(xiàn)OV為36.0，數(shù)據(jù)采集后薄層重建層厚為0.625mm。檢查示患者取仰臥位，腳先進(jìn)，軀體自然放松且盡量保持對(duì)稱狀態(tài)。掃描范圍為顱底至骶尾部。2)圖像后處理方法：將原始數(shù)據(jù)及薄層重建數(shù)據(jù)傳輸入AW4.3工作站進(jìn)行圖像后處理，利用骨算法進(jìn)行骨性結(jié)構(gòu)的多平面重建(MPR)、曲面重建(CRP)；利用軟組織算法進(jìn)行容積顯示技術(shù)(VRT)、表面遮蓋顯示(SSD)重建，觀察脊柱整體及微小結(jié)構(gòu)。

圖像評(píng)價(jià)：由2名具有豐富經(jīng)驗(yàn)的影像學(xué)醫(yī)師對(duì)X線片及MSCT三維重建圖像進(jìn)行觀察，主要包括椎弓根矢狀面及軸位寬徑、椎弓根畸形程度、椎體空間位置關(guān)系等。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用SPSS20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)數(shù)資料比較行χ2檢驗(yàn)，檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。

2 結(jié) 果

2.1 X線片及MSCT后處理技術(shù)對(duì)脊柱異常的檢出情況比較71例患者中，脊柱畸形位于胸椎段50(70.42%)例，胸腰椎段2(2.82%)例，腰椎段19(26.76%)例；脊柱側(cè)彎畸形凸側(cè)中心位于胸4椎體4(5.63%)例，胸5椎體6(8.45%)例，胸6椎體2(2.82%)例，胸7椎體6(8.45%)例，胸8椎體7(9.86%)例，胸9椎體7(9.86%)例、胸10椎體11(15.49%)例，胸11/12椎體3(4.23%)例，胸12椎體4(5.63%)例，胸12/腰1椎體2(2.82%)例，腰2椎體7(9.86%)例，腰2/3椎體7(9.86%)例，腰3椎體5(7.04%)例。

71例患者X線共檢出脊柱畸形88處，MSCT檢出畸形178處，X線及MSCT對(duì)脊柱畸形的檢出率比較差異具統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。部分病例影像學(xué)表現(xiàn)詳見(jiàn)圖1-8。詳見(jiàn)表1。

表1 X線片及MSCT后處理技術(shù)對(duì)脊柱異常的檢出情況比較

2.2 不同MSCT后處理技術(shù)對(duì)椎體畸形顯示情況所有病例在CPR上均可較好的顯示椎管及脊髓情況，10例清晰顯示椎管內(nèi)骨性分隔生長(zhǎng)方式及形態(tài)，MPR矢狀位圖像上可觀察椎管內(nèi)情況，冠狀位顯示側(cè)彎程度不滿意，CPR/MPR可允許各個(gè)角度觀察畸形椎體冠狀面、矢狀面影像，可較好的顯示椎管及脊髓情況；SSD對(duì)脊柱側(cè)彎椎體形態(tài)顯示良好，重建后通過(guò)圖像旋轉(zhuǎn)可觀察脊柱矢狀位曲度的改變，但對(duì)于椎管結(jié)構(gòu)及軟組織顯示欠佳；VRT通過(guò)調(diào)節(jié)不同密度閾值觀察骨質(zhì)及椎管形態(tài)，對(duì)脊柱形態(tài)、附件、椎管、脊髓等均可較好顯示。

3 討 論

脊柱側(cè)彎可分為原發(fā)性及繼發(fā)性，繼發(fā)性脊柱側(cè)彎多為先天性脊柱側(cè)彎繼發(fā)，如半椎體、椎體融合及蝴蝶椎等，部分患者可繼發(fā)胸部病變等病癥。既往研究報(bào)道青少年脊柱側(cè)彎多發(fā)生于上胸椎段，其次為胸腰段，本研究統(tǒng)計(jì)顯示本組患者青少年側(cè)彎部位以下段胸椎較多，其次為胸腰椎段。脊柱側(cè)彎患者治療關(guān)鍵在于早發(fā)現(xiàn)、根據(jù)畸形類型制定個(gè)體化治療方案，合理的治療建立在對(duì)畸形類型、程度及范圍的正確診斷基礎(chǔ)上。X線片檢查是脊柱側(cè)彎分類及評(píng)估的基礎(chǔ)，可顯示側(cè)彎部位、彎曲程度、受累椎體數(shù)目，也可較為直觀的觀察軀體、骨盆的傾斜程度，但X線片成像是將三維圖像顯示在二維圖片上，對(duì)于部分結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的側(cè)彎畸形，不同層次的影像重疊可影響醫(yī)師對(duì)病椎的判斷，為疾病診斷及治療方案的制定帶來(lái)一定難度[7]。常規(guī)CT雖較X線片可更清晰顯示側(cè)凸角度較小的脊柱畸形，但因脊柱CT掃描范圍較長(zhǎng)，其時(shí)間分辨率及空間分辨率較低，對(duì)于病灶的觀察基本局限于橫斷面圖像的觀察；另外，當(dāng)Cobb角較大且同時(shí)合并椎體旋轉(zhuǎn)時(shí)，同一椎體的椎弓根不能同時(shí)成像，且得到的為斜位圖像，采用此方法測(cè)定的參數(shù)也不準(zhǔn)確，為臨床提供的價(jià)值不多[8]。

圖1-8 部分病例X線片及MSCT表現(xiàn)；圖1-3 X線片及三維重建顯示胸椎主側(cè)凸，上胸椎及腰椎段側(cè)凸為次要非結(jié)構(gòu)性側(cè)凸；圖4-6 MSCTMPR/CRP技術(shù)顯示左右椎弓根矢狀面；圖7-8 MPR技術(shù)顯示椎弓寬徑。

本研究中MSCT圖像后處理技術(shù)主要為MPR、CRP、VR及SSD等技術(shù)，各技術(shù)在顯示椎體畸形方面均有其優(yōu)劣勢(shì)，MPR是最快捷的處理技術(shù)，主要針對(duì)感興趣進(jìn)行無(wú)間隔薄層CT重建，再利用重建數(shù)據(jù)進(jìn)行冠狀面、矢狀面及其他層面的組建，其矢狀面、冠狀位圖像可顯示椎體的輪廓及骨質(zhì)改變，也可觀察脊柱附近的軟組織情況，同時(shí)其對(duì)椎管也有一定顯示能力，但其對(duì)整體的脊柱側(cè)彎情況難以進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)價(jià)[9]。CRP是以椎管為軸心進(jìn)行冠狀成像的技術(shù)，其可對(duì)旋轉(zhuǎn)型畸形具有良好的應(yīng)用價(jià)值，可直觀顯示椎管及脊髓的形態(tài)，為脊柱的連續(xù)觀察提供一定依據(jù)，可彌補(bǔ)MPR的不足[10]。既往有學(xué)者認(rèn)為，對(duì)于矢狀位及冠狀位有顯著畸形的病例，采用CPR技術(shù)對(duì)保持脊柱的完整顯示具有較大價(jià)值，可清晰顯示結(jié)構(gòu)復(fù)雜區(qū)域的隱匿、微小改變，適用于分節(jié)不良型畸形[11]。本研究所有患者經(jīng)MPR及CRP后處理后均可清晰顯示椎體情況。SSD技術(shù)是先進(jìn)行靶組織閾值的選擇，然后將閾值像素構(gòu)建成為三維結(jié)構(gòu)模型，以便觀察脊柱骨性結(jié)構(gòu)，如椎體旋轉(zhuǎn)程度、椎體骨性改變及側(cè)彎角度的測(cè)定等[12]。在各圖像處理技術(shù)中，VRT對(duì)所有脊柱側(cè)彎的評(píng)估指標(biāo)均有較高的顯示價(jià)值，可從任意角度旋轉(zhuǎn)觀察脊柱狀態(tài)，明確病變部位、程度；另外該處理技術(shù)允許進(jìn)行觀察組織密度閾值的選擇，同時(shí)輔以不同亮度、透明度更為細(xì)微的顯示靶組織的結(jié)構(gòu)[13]。多種圖像后處理技術(shù)相結(jié)合，相互驗(yàn)證可為診斷提供更為可靠的信息，其中VRT可直觀顯示椎體結(jié)構(gòu)，有利于病變的發(fā)現(xiàn)；對(duì)于較為復(fù)雜或難以顯示的細(xì)微結(jié)構(gòu)，通過(guò)MPR或CPR可清晰顯示這些結(jié)構(gòu)。本研究中X線片對(duì)脊柱異常的檢出率明顯低于MSCT檢查，進(jìn)一步證實(shí)MSCT及其圖像后處理技術(shù)的結(jié)合對(duì)提高脊柱畸形的檢出率具有較高的臨床價(jià)值。

綜上，MSCT及其圖像后處理技術(shù)可提供脊柱側(cè)彎畸形立體結(jié)構(gòu)及空間位置信息，對(duì)于脊柱異常的檢出率優(yōu)于X線片，可為臨床診斷、手術(shù)路徑選擇、手術(shù)方式制定及預(yù)后判斷等方面提供可靠的影像資料。