三維CT重建技術(shù)及MRI在高能量致頸椎損傷診治中作用分析＊

1.湖北省荊州市第三人民醫(yī)院放射科 (湖北 荊州 434000)

2.湖北省荊州市第一人民醫(yī)院放射科 (湖北 荊州 434000)

江 勇1郭 華1蔡新宇2

三維CT重建技術(shù)及MRI在高能量致頸椎損傷診治中作用分析＊

1.湖北省荊州市第三人民醫(yī)院放射科 (湖北 荊州 434000)

2.湖北省荊州市第一人民醫(yī)院放射科 (湖北 荊州 434000)

江 勇1郭 華1蔡新宇2

目的探討三維電子計(jì)算機(jī)斷層掃描(CT)重建技術(shù)及磁共振成象(MRI)在高能量致頸椎損傷診治中作用分析，并評(píng)估其診斷價(jià)值。方法回顧性分析2009-2013年我院骨傷科收治的20例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的高能量致頸椎損傷患者的臨床資料，病例患者均行三維CT重建技術(shù)及MRI影像學(xué)檢查，分析病例患者兩種影像學(xué)表現(xiàn)并評(píng)估兩者診斷價(jià)值。結(jié)果20例病例患者中共25個(gè)椎體爆裂骨折，并累及C7 15段椎節(jié)，C6 5段椎節(jié)及C5 3段椎節(jié)，C4 2段椎節(jié)，多發(fā)爆裂骨折3例，以累及C7、C6椎節(jié)為主。20例病例患者中累及C7-C6者有20例，占總數(shù)百分比為80.00%。病例患者M(jìn)RI信號(hào)表現(xiàn)為T1WI呈略低或等信號(hào)，T2WI呈混雜高信號(hào)或高信號(hào)；MRI檢查顯示脊髓損傷類型：爆裂型共4個(gè)椎體，以椎體高度變扁，壓縮高度＞1/2，椎體橫徑增寬，前后徑加大，信號(hào)不均勻?yàn)橹饕憩F(xiàn)；壓縮型共14個(gè)椎體，以椎體壓縮變扁且呈鍥型變?yōu)橹饕R床表現(xiàn)；單純型共7個(gè)椎體，以信號(hào)異?；蜃刁w被輕微壓縮，壓縮高度＜1/4，椎管無脫位為主要征象。結(jié)論三維CT重建技術(shù)及MRI在高能量致頸椎損傷診治中各有其優(yōu)勢(shì)，其中MRI對(duì)高能量致頸椎損傷患者脊髓損傷程度診斷價(jià)值較三維CT重建技術(shù)具有更顯著優(yōu)勢(shì)。

高能量致頸椎損傷；三維CT重建技術(shù)；MRI

頸椎損傷為臨床骨傷科較為常見骨傷類型之一，近年來其發(fā)病率有逐年增長趨勢(shì)，而頸椎解剖結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，診斷及治療不及時(shí)將嚴(yán)重威脅患者生命安全[1]，其中高能量致頸椎損傷為頸椎損傷中一種，于臨床中較少見，但多屬于不穩(wěn)定型，高能量致頸椎損傷骨折片易侵入椎管，其除具備一般頸椎外傷癥狀外，同時(shí)具有傷情較重，截癱發(fā)生率較高，頸部及上肢癥狀明顯典型特征，對(duì)患者生存質(zhì)量造成嚴(yán)重威脅，臨床及時(shí)診治刻不容緩[2]。近年來影像學(xué)檢查在頸椎損傷診斷中扮演著重要角色，而頸椎損傷影像學(xué)表現(xiàn)比較復(fù)雜，不同程度和方向的暴力往往可導(dǎo)致不同形式的病理改變，因此對(duì)影像學(xué)技術(shù)要求較高，隨著影像學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)展，多層CT三維重建及MRI在頸椎外傷診治及預(yù)后評(píng)估中發(fā)揮著越來越重要價(jià)值[3]。為進(jìn)一步提高高能量致頸椎損傷患者臨床診療水平，筆者于本文展開回顧性分析，分析結(jié)果如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2009～2013年我院骨傷科收治的20例經(jīng)手術(shù)病理證實(shí)的高能量致頸椎損傷患者的臨床資料，20例患者，男11例，女9例，年齡15～50歲，中位年齡(32.36±2.01)歲，致傷原因：機(jī)械砸傷8例，高空墜落11例，交通事故1例，以頸部活動(dòng)受限、意識(shí)不清、劇烈疼痛、肢體麻木、癱瘓等為主要臨床表現(xiàn)。所有病例患者均于外傷1d內(nèi)行三維CT重建技術(shù)及MRI檢查。

1.2 檢查方法 ①CT檢查：采用SOMATOM Emotion16排西門子螺旋CT掃描儀對(duì)患者全段頸椎進(jìn)行螺旋掃描，掃描條件：原始層厚6～8mm，螺距1.0mm，管電壓110～120kv，管電流250～300mA，矩陣512×512，掃描時(shí)間5～10s，于CT掃描完畢后將原始圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行重建，條件：層厚0.625～1.20mm，間隔0.5～1.0mm，同時(shí)將重建數(shù)據(jù)于工作站內(nèi)進(jìn)行表面遮蓋重建、遮蓋容積重建及多曲面重建等。②MRI檢查：采用西門子MAGNETOM Aera新型1.5T磁共振成像儀，并進(jìn)行常規(guī)矢狀位S T E 1 W I、FSETWI、STIR，軸位FSET2WI，冠狀位FSET2WI，層厚為4mm，間隔1mm。所有影像學(xué)圖像均由我院放射科經(jīng)驗(yàn)豐富的專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行閱片分析。

1.3 分析指標(biāo) ①病例患者三維CT重建技術(shù)及MRI表現(xiàn)，分析病例患者影像學(xué)檢查下病灶部位、方向、累及范圍等表現(xiàn)進(jìn)行分析比較。②所有病例患者影像學(xué)圖像處理及分析。

2 結(jié) 果

2.1 病例患者三維CT重建技術(shù)及MRI表現(xiàn) ①三維CT重建技術(shù)表現(xiàn)：20例病例患者中總共25個(gè)椎體爆裂骨折，并累及C7 15段椎節(jié)，C6 5段椎節(jié)及C5 3段椎節(jié)，C4 2段椎節(jié)，多發(fā)爆裂骨折3例，累及C7 、C6 椎節(jié)為主。20例病例患者中累及C7-C6者有20例，占總數(shù)百分比為80.00%。所有病例患者均有椎體后部脫落骨片且移入椎管，單個(gè)中央骨片12個(gè)椎節(jié)，骨片中央矢狀裂開6個(gè)椎節(jié)，偏向椎管一側(cè)骨片3個(gè)椎節(jié)，粉碎性骨片1個(gè)椎節(jié)，椎體后移骨片主要來源有：椎體角、椎體后壁、后下角等處例數(shù)分別為12、5、3。椎板骨折共12椎節(jié)，左側(cè)椎板骨折7個(gè)椎節(jié)，右側(cè)椎板骨折5個(gè)椎節(jié)，雙側(cè)椎板骨折共7段椎節(jié)，其中橫骨折3個(gè)椎節(jié)，骨突關(guān)節(jié)半脫位4椎節(jié)。而椎管狹窄程度與神經(jīng)損傷關(guān)系，椎體后部骨片后移致椎管狹窄，20例病例患者中其中輕度狹窄者、中度狹窄者、重度狹窄者例數(shù)分別為11、5、4。②MRI表現(xiàn)：病例患者M(jìn)RI信號(hào)表現(xiàn)為T1WI呈略低或等信號(hào)，T2WI呈混雜高信號(hào)或高信號(hào)，同時(shí)依據(jù)創(chuàng)傷后椎體形態(tài)變化將其分為三種類型，(1)爆裂型：共4個(gè)椎體，以椎體高度變扁，壓縮高度＞1/2，椎體橫徑增寬，前后徑加大，信號(hào)不均勻?yàn)橹饕憩F(xiàn)；(2)壓縮型：共14個(gè)椎體，以椎體壓縮變扁且呈鍥型變?yōu)橹饕R床表現(xiàn)；(3)單純型：共7個(gè)椎體，以信號(hào)異常或椎體被輕微壓縮，壓縮高度＜1/4，椎管無脫位為主要征象。MRI提示脊髓損傷16例，包含類型有脊髓腫脹、脊髓水腫、髓內(nèi)出血、脊髓受壓及脊髓斷裂等，對(duì)于急性期脊髓損傷MRI表現(xiàn)為T1WI呈等或略低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)，慢性期脊髓損傷,MRI表現(xiàn)為長T1，長T2囊狀改變；而脊髓出血表現(xiàn)為髓內(nèi)斑片狀，條狀短T1及長T2高信號(hào)影；脊髓橫斷者M(jìn)RI表現(xiàn)為T1-T2上均表現(xiàn)為髓腔內(nèi)扭曲變形，斷端間隙呈黑色無信號(hào)影。

2.2 所有病例患者影像學(xué)圖像處理及分析 見圖1-7。

3 討 論

頸椎損傷是臨床骨傷科常見、多發(fā)病，其中高能量致頸椎損傷雖在臨床中較少見，但由其引發(fā)的致殘率及病死率不容忽視，其為一種復(fù)雜性、粉碎性損傷，且男性多于女性，以中青年居多[4]，損傷機(jī)制為縱向壓力加上不同程度曲度或旋轉(zhuǎn)力作用于頸椎進(jìn)而產(chǎn)生上下椎板碎裂及頸椎脊髓核疝入椎體，從而導(dǎo)致椎體粉碎性骨折，并進(jìn)一步引發(fā)椎體高度減低及附件骨折，亦或合并脫位，碎骨片后移至椎管或嵌入硬膜囊內(nèi)，引發(fā)椎管狹窄并壓迫或損傷脊髓神經(jīng)，導(dǎo)致患者高度截癱或死亡，對(duì)患者生存質(zhì)量造成嚴(yán)重威脅，臨床診治刻不容緩[5]。

近年來隨著醫(yī)療技術(shù)不斷進(jìn)展，影像學(xué)技術(shù)CT及MRI在疾病診治中發(fā)揮著重要作用，3D螺旋CT容積掃描主要是通過計(jì)算機(jī)將采集到的信息進(jìn)行重建，進(jìn)而產(chǎn)生直觀、高質(zhì)量的3D圖像，其中螺旋CT三維重建技術(shù)所成圖像對(duì)骨骼與鄰近結(jié)構(gòu)的立體解剖關(guān)系可多角度顯示，且對(duì)外科手術(shù)方案制定及術(shù)中避免損傷神經(jīng)及血管等重要組織有較好的指導(dǎo)作用，同時(shí)其利于對(duì)骨質(zhì)的細(xì)微觀察，利于輕度骨破壞、骨質(zhì)疏松、較小骨折及碎骨片等，可見三維CT重建技術(shù)在骨傷性疾病具有一定診斷價(jià)值[6]，本次研究亦顯示三維CT重建技術(shù)在高能量所致頸椎損傷中診斷過程中，對(duì)患者椎體骨折片段，骨折大小及骨折位置有較好診斷作用，并可較好顯示骨傷走向。骨折位置及其走向，檢查急性損傷患者時(shí)，對(duì)骨性椎管狹窄程度、形態(tài)、體積及完整情況可較好顯示出來，三維重建矢狀位時(shí)對(duì)患者脫位狀況，骨折片移位及骨折線走向等情況可較好顯示出來，而斜位重建時(shí)還可清晰觀察出神經(jīng)孔狹窄程度，為患者疾病診斷及手術(shù)方案的制定提供一定參考價(jià)值[7]，但三維CT重建技術(shù)對(duì)高能量所致頸椎損傷患者診斷中亦存在一定缺陷，如無法反應(yīng)患者脊髓損傷情況。而MRI在頸椎損傷診斷過程中可較好顯示患者脊髓損傷情況[8]，并可依據(jù)脊髓損傷MRI表現(xiàn)分為三種類型，爆裂型、壓縮型及單純型，且本次研究結(jié)果顯示高能量致頸椎損傷患者中脊髓損傷類型爆裂型共4個(gè)椎體，以椎體高度變扁，壓縮高度＞1/2，椎體橫徑增寬，前后徑加大，信號(hào)不均勻?yàn)橹饕憩F(xiàn)；壓縮型共14個(gè)椎體，以椎體壓縮變扁且呈鍥型變?yōu)橹饕R床表現(xiàn)；單純型共7個(gè)椎體，以信號(hào)異?；蜃刁w被輕微壓縮，壓縮高度＜1/4，椎管無脫位為主要征象。同時(shí)MRI提示脊髓損傷16例，有脊髓腫脹、脊髓水腫、髓內(nèi)出血、脊髓受壓及脊髓斷裂等類型，急性期脊髓損傷MRI表現(xiàn)有T1WI呈等或略低信號(hào)，T2WI呈高信號(hào)，慢性期脊髓損傷MRI表現(xiàn)為長T1，長T2囊狀改變；而脊髓出血表現(xiàn)為髓內(nèi)斑片狀，條狀短T1及長T2高信號(hào)影；脊髓橫斷者M(jìn)RI表現(xiàn)T1-T2上均表現(xiàn)為髓腔內(nèi)扭曲變形，斷端間隙呈黑色無信號(hào)影[9]。MRI可較好顯示高能量致頸椎損傷患者脊髓損傷情況，在診斷患者脊髓損傷方面較三維CT重建技術(shù)有較顯著的優(yōu)勢(shì)，這與MRI具有以下優(yōu)勢(shì)密切相關(guān)，①M(fèi)RI具有較精準(zhǔn)軟組織分辨率，并可進(jìn)行多方位掃描及多參數(shù)成像，并可準(zhǔn)確評(píng)價(jià)椎管狹窄及脊髓損傷程度，且可清晰顯示頸胸部脊髓水腫及出血灶；②MRI對(duì)血腫演變有較好演變性，可全方位顯示硬膜外或硬膜下血腫數(shù)量及血腫對(duì)脊髓壓迫情況；③MRI矢狀位脂肪抑制序列，視野較大，對(duì)多節(jié)段椎體骨折情況有較好顯示作用，特別是對(duì)骨水腫及骨挫傷敏感[10]。而CT檢查過程中對(duì)骨折部位及骨折線走向有較好顯示作用，并可直接顯示椎體及椎弓根骨折情況，易于了解椎體矢狀位方向骨折線及椎體上下緣粉碎骨折程度，亦可明確骨碎片移位及椎管狹窄程度，加之CT具有較高密度分辨率，對(duì)椎旁軟組織及椎管內(nèi)血腫情況有較好顯示作用，且CT檢查時(shí)間較短，無需防磁性，唯一不足之處為對(duì)脊髓損傷程度缺乏準(zhǔn)確評(píng)估。

綜上，三維CT重建技術(shù)及MRI在高能量致頸椎損傷診斷中均具有一定價(jià)值，其中MRI可作為評(píng)估患者脊髓損傷程度的更高一級(jí)檢查方法，臨床隨機(jī)選取影像學(xué)檢查方法并結(jié)合體檢，可為患者手術(shù)方案制定提供參考價(jià)值。

圖1-3 為病例患者三維CT重建技術(shù)圖像表現(xiàn)，圖像提示為C7段椎體爆裂性骨折，骨折片向后方突入至椎管內(nèi)，導(dǎo)致外傷性椎管狹窄，并提示同時(shí)伴有C7椎板骨折。圖4-7為病例患者M(jìn)RI影像學(xué)表現(xiàn)，圖4-7提示為C7段椎體水平脊髓受壓，并提示脊髓損傷。

[1]Obermüller T,Wostrack M, Shiban E,et al.Vertebral artery injury during foraminal decompression in ",low-risk" cervical spine surgery: incidence and management[J]. Acta neurochirurgica,2015,157( 11):1941-1945.

[2]李水連,余水全,肖格林,等.急性創(chuàng)傷性頸椎損傷應(yīng)首選多排螺旋CT檢查[J].中國CT和MRI雜志,2013,11(3):109-111.

[3]鄭家慶,時(shí)文艷,周菲,等.三維CT重建與MRI在頸椎損傷早期診斷中的應(yīng)用價(jià)值[J].中國實(shí)用醫(yī)藥,2014,38(27):112.

[4]Childs BR , Moore TA , Como JJ, Vallier HA .American Spinal Injury Association Impairment Scale Predicts the Need for Tracheostomy After Cervical Spinal Cord Injury[J]. Spine,2015,40(18):1407-1413.

[5]朱燁,何登偉,陳劍,等.下頸椎損傷分類評(píng)分系統(tǒng)的臨床應(yīng)用[J].臨床骨科雜志,2016,19(2):144-146.

[6]林益良,盧家靈.多層螺旋CT對(duì)上頸椎損傷的診斷價(jià)值[J].廣西醫(yī)學(xué),2012,34(3):323-326.

[7]管英.頸椎損傷的早期診斷:CT與MRI的應(yīng)用[J].現(xiàn)代預(yù)防醫(yī)學(xué),2012,39(1):242-243.

[8]葉奕蘭,冉艮龍,葉倫,等.地震傷多節(jié)段相鄰型脊柱骨折的MSCT和MRI表現(xiàn)[J].西南國防醫(yī)藥,2014,28(5):527-529.

[9]張繼東,夏群,吉寧,等.術(shù)中椎間盤造影輔助確定無骨折脫位型頸脊髓損傷的責(zé)任節(jié)段[J].中華創(chuàng)傷雜志,2013,29(1):25-29.

[10]夏志強(qiáng),彭屹,劉力,等.醫(yī)學(xué)影像學(xué)在不同骨科疾病診斷中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2014,32(21):156-158.

[11]呂鋒.螺旋CT三維重建頸椎椎體形態(tài)結(jié)構(gòu)測(cè)量數(shù)據(jù)分析[J].山東醫(yī)藥,2014,28(37):69-71.

(本文編輯: 劉龍平)

The Role of Three Dimensional CT Reconstruction Technique and MRI in the Diagnosis and Treatment of High Energy Induced Cervical Spine injury*

JIANG Yong, GUO Hua, CAI Xin-yu.
Department of Radiology, Jingzhou Third People's Hospital, Jingzhou 434000, Hubei Province, China

ObjectiveTo investigate the role of three-dimensional computed tomography (CT) reconstruction technique and magnetic resonance imaging (MRI) in the diagnosis and treatment of high energy induced cervical spine injury, and to evaluate its diagnostic value.MethodsThe clinical data of 20 cases with high energy induced cervical spine injury confirmed by operation and pathology who were treated in the department of orthopedics and traumatology in our hospital between 2009 and 2013 were analyzed retrospectively. Three dimensional CT reconstruction technique and MRI examination were performed in all patients. The findings of the two imaging methods were analyzed and the diagnostic value of the two was evaluated.ResultsThere were 25 vertebral burst fractures in 20 patients, involving the C7 15 vertebral segment, C6 5 segment, C5 3 segment and C4 2 segment. There were multiple burst fractures in 3 cases, mainly involving the C7 and C6 segment. Among the 20 cases, there were 20 cases involving C7-C6, accounting for 80.00% of the total. MRI signal showed slightly lower or equal signal on T1WI, mixed high signal or high signal on T2WI. MRI examination showed that the types of spinal cord injury included bust type in 4 vertebral bodies. The main manifestations included the height of vertebral body becoming flat, compression height ＞ 1/2, vertebral transverse diameter increasing, anteroposterior diameter increasing and inhomogeneous signal. A total of 14 vertebral bodies were compression type, with vertebral compression becoming flat and wedge in shape as the main clinical manifestations; A total of 7 vertebral bodies were simple type, with signal abnormalities or vertebral body slightly compressed, compressed height ＜ 1/4, no dislocation of spinal canal as the main manifestations.ConclusionThree-dimensional CT reconstruction technique and MRI have their own advantages and disadvantage in the diagnosis and treatment of high energy induced cervical spine injury. The value of MRI in the diagnosis of high energy induced cervical spine injury is relatively higher than that of three-dimensional CT reconstruction technique.

High Energy Induced Cervical Spine Injury; Three-dimensional CT Reconstruction Technique; MRI

R683.2；R445.2

A

國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目，編號(hào)81572194

10.3969/j.issn.1672-5131.2017.03.044

2017-02-10

郭 華