探討多層螺旋CT平掃及后處理技術(shù)對髕骨骨折的診斷價值

劉軒睿

(鞍山市中心醫(yī)院影像科,遼寧 鞍山 114001)

髕骨是膝關(guān)節(jié)的重要組成部分,是人體中最大的籽骨。髕骨骨折多由直接暴力以及間接暴力所致?；颊甙l(fā)生髕骨骨折后,會在短時間內(nèi)出現(xiàn)關(guān)節(jié)內(nèi)積血的現(xiàn)象,隨著病程時間延長,髕前皮下可見淤血和腫脹情況[1]。目前臨床主要將常規(guī)X線作為髕骨骨折的診斷方式[2],隨著手術(shù)需求不斷提高,常規(guī)X線暴露出種種弊端,例如無法提供更加全面的影像學(xué)信息,難以發(fā)現(xiàn)隱匿性骨折,因此容易導(dǎo)致誤診情況。上世紀(jì)80年代末螺旋CT在臨床醫(yī)學(xué)中投入應(yīng)用,使得傳統(tǒng)斷層CT被逐漸取代。近年來,多層螺旋CT掃描已經(jīng)廣泛應(yīng)用到骨折診斷當(dāng)中,具有成像速度快等優(yōu)勢。后處理技術(shù)是指根據(jù)臨床實際情況,在成像后期對圖像資料進行重建。多層螺旋CT的發(fā)展,推動了CT后處理技術(shù)的發(fā)展,在CT檢查中,不僅僅是一副黑白切面圖像,而是“彩色的世界”。主要技術(shù)包含2點:(1)重建技術(shù)。通過改變圖像的矩陣、視野,對圖像進行再處理,并改變算法,完成重建[3]。(2)重組技術(shù)。對數(shù)據(jù)重組,改變圖像顯示方位,這對于數(shù)據(jù)縱向分辨能力要求較高。本次研究選取2019年1月-2020年8月本院收治的47例髕骨骨折患者,分析髕骨骨折患者在多層螺旋CT平掃及后處理技術(shù)下的具體診斷情況。報告如下。

臨床資料

1 一般資料:選取2019年1月-2020年8月本院收治的47例髕骨骨折患者,患者男31例,女16例,年齡30-61歲,平均年齡為(45.22±4.15)歲。經(jīng)手術(shù)確診,其中髕骨骨折分型為:7例橫斷骨折,22例粉碎性無移位骨折,8例粉碎性移位骨折,7例骨軟骨損傷,垂直骨折3例。所有患者均自愿參加本次研究,并簽署同意書。并經(jīng)鞍山市中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)后開展。

2 疾病診斷:(1)髕骨骨折的臨床檢查。髕前皮膚擦傷及皮下血腫,壓痛明顯;移位骨折可觸及骨折間隙,可感覺到骨擦感,如果骨折間隙很大,則提示有支持帶的嚴(yán)重撕裂。浮髕試驗陽性。觸診診斷出現(xiàn)了各種情況,按壓患者膝蓋部位會有明顯的壓痛感,腫脹感,皮膚溫度會有所升高。(2)髕骨骨折的X線檢查。攝X線平片時應(yīng)采用膝關(guān)節(jié)側(cè)位及斜位,包括前后位。側(cè)位雖然對診斷橫斷骨折以及折塊分離最為有用,但不能了解有無縱形骨折以及粉碎性骨折的情況。斜位可常規(guī)采用外旋45°位,以避免與股骨髁重疊,既可顯示其全貌,更有利于診斷外側(cè)縱形骨折。如懷疑內(nèi)側(cè)有損傷時,可取內(nèi)旋45°位。如臨床高度懷疑有髕骨骨折而斜位及側(cè)位X線平片均未顯示時,可再次拍攝髕骨切位X線平片。臨床上懷疑有髕骨骨折而X線片陰性者,還應(yīng)考慮有股四頭肌骨附著部或髕韌帶的髕骨附著部損傷的可能。這兩類損傷可以不帶有骨折片,但局部應(yīng)有顯著壓痛,伸膝困難。(3)髕骨骨折的CT檢查。對于骨折不明確但又不能排除者、脊柱骨折有可能壓迫脊髓神經(jīng)根者及復(fù)雜骨折者均可行CT檢查。三維CT重建可以更直觀便捷地進行骨折分型。(4)關(guān)節(jié)腔鏡檢查診斷。這種檢查方法對于髕骨骨折的診斷有重要意義,能夠有效地發(fā)現(xiàn)髕骨骨折并且合并交叉韌帶和側(cè)副韌帶的損傷,甚至還可發(fā)現(xiàn)半月板損傷。

3 設(shè)備和檢查方法:使用Siemens Emotion64排螺旋CT進行診斷,要求患者保持仰臥位姿勢,使患者的患肢放在檢查床中,掃描的范圍包括患者的整個膝關(guān)節(jié),將螺旋CT的參數(shù)進行合理的設(shè)置,具體為自動毫安秒,管電壓120kV,螺距1mm,間距1mm,準(zhǔn)直器2×1,層厚5mm,矩陣512×512,薄層重建層厚1.25mm。

4 圖像后處理:由2名副主任級醫(yī)師對掃描得出的圖像進行閱片,采取雙盲法方式,之后再使用容積再現(xiàn)技術(shù)對圖像進行有效的處理,對47位患者髕骨骨折的實際情況進行分析,掃描完成后將原始容積數(shù)據(jù)傳至工作站,進行多層面重建(MPR)、表面陰影遮蓋(SSD)、容積再現(xiàn)(VR)等后處理,分析螺旋CT平掃與后處理技術(shù)對于患者診斷方面的靈敏度以及特異性。二維重建使用多平面重建(MPR),通過調(diào)整骨窗從冠狀面、矢狀面和任意斜面觀察髕骨骨質(zhì)是否連續(xù),并通過調(diào)整軟組織窗以觀察有否軟組織損傷情況。三維重建使用容積再現(xiàn)(VR)技術(shù),通過調(diào)整閾值以隱去與骨骼不相關(guān)組織,清晰顯示骨骼整體觀,并通過轉(zhuǎn)動圖像進行多方位多角度觀察,選取骨折顯示最佳圖像攝片。

5 統(tǒng)計學(xué)方法:在數(shù)據(jù)的錄入上應(yīng)當(dāng)由2人進行數(shù)據(jù)整理及核對。采取統(tǒng)計學(xué)軟件SPSS 21.0進行數(shù)據(jù)處理,計量資料和計數(shù)資料分別以(±s)、%表示,分別行t和x2檢驗,組間對比以P=0.05為界值,P＜0.05則表示差異具備統(tǒng)計學(xué)意義。

6 結(jié)果

6.1 分析CT平掃與后處理技術(shù)診斷靈敏度和特異度差異:以手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),后處理技術(shù)靈敏度以及特異度均顯著高于CT平掃(P＜0.05),見表1。

表1 CT平掃與后處理技術(shù)診斷靈敏度和特異度對比(n,%)

6.2 髕骨骨折在2種檢查技術(shù)下的圖像情況:經(jīng)CT平掃可見髕骨骨皮質(zhì)程度不一的連續(xù)性中斷,大部分骨折塊分離明顯。容積再現(xiàn)三維重建有較強立體感,能夠多個角度旋轉(zhuǎn)髕骨立體結(jié)構(gòu),骨質(zhì)連續(xù)性中斷、局部塌陷、骨折痕跡表現(xiàn)清晰無誤差。常規(guī)的膝關(guān)節(jié)正側(cè)位片,因正位髕骨與股骨遠端互相重疊,且顯影在同一水平,加之髕骨縱行骨折線無分離,故骨折線顯示不清。側(cè)位片上由于髕骨的橫經(jīng)較寬,骨折線兩側(cè)的骨組織都投影在一個平面上,相互重疊,骨折線亦難以顯示。髕骨的軸位片雖然對于髕骨縱行骨折的診斷具有重要臨床價值,但由于疼痛原因患者常難以配合,而且拍攝1張標(biāo)準(zhǔn)的髕骨軸位片又可導(dǎo)致骨折移位,加重病情危險,因此軸位片常被放棄,導(dǎo)致漏診發(fā)生,影響后期治療方案制定,增加膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生率。

討論

髕骨是膝關(guān)節(jié)重要組成部分,在膝關(guān)節(jié)伸直時發(fā)揮支點作用。髕骨骨折臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、關(guān)節(jié)活動功能受限[4]。髕骨骨折發(fā)病率在全身骨折類型中所占比例并不高,通常青壯年人群為高發(fā)人群。以往醫(yī)學(xué)研究顯示,男性和女性髕骨骨折發(fā)病率通常為2:1[5],本次研究男女患者比例與之接近。在人體解剖學(xué)中,髕骨是最大的籽骨,其外形通常表現(xiàn)為扁栗形狀,可通過皮下觸摸的方式感知,髕骨會對人的膝關(guān)節(jié)產(chǎn)生有效的保護和包裹作用[6]。解剖學(xué)研究顯示,人體髕骨后側(cè)表面比較光滑,而前側(cè)比較粗糙,可發(fā)揮協(xié)調(diào)傳導(dǎo)和增強股四頭肌的作用。髕韌帶和髕骨能夠有效穩(wěn)定患者膝關(guān)節(jié),同時幫助機體完成相關(guān)動作[7]。近年來,由于社會經(jīng)濟發(fā)展迅速,各種事故問題頻發(fā),導(dǎo)致髕骨骨折發(fā)生率呈現(xiàn)上升趨勢。人體骨關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而膝關(guān)節(jié)中解剖結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。研究顯示,如果外力對髕骨直接打擊,甚至可能會引起髕骨的粉碎性骨折。髕骨骨折這種疾病對人體的危害非常大,一旦確診應(yīng)當(dāng)及時采取方法進行治療。該種疾病在治療的時候要和化膿性關(guān)節(jié)炎以及膝關(guān)節(jié)韌帶損傷相鑒別,一般都是長期治療,經(jīng)過保守治療或者是手術(shù)治療以后能夠痊愈。在治療的同時要注意飲食護理,要忌吃辛辣刺激性的食物,恢復(fù)期的時候不要吃火鍋這種辣并且油膩的食物,要少吃高糖和高脂肪的食物。對新鮮髕骨骨折的治療,應(yīng)最大限度地恢復(fù)關(guān)節(jié)面的平滑,給予較牢固內(nèi)固定,早期活動膝關(guān)節(jié),防止創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。髕骨骨折的內(nèi)固定方法多種,可分為兩類,一類行內(nèi)固定后仍需一定時間的外固定;另一類內(nèi)固定比較堅強,不需外固定。髕骨骨折指人體膝關(guān)節(jié)最前方部位骨折,也就是人們常說的膝蓋骨、蓋骨骨折。髕骨骨折常表現(xiàn)為骨折部位劇烈疼痛、膝關(guān)節(jié)腫脹、膝關(guān)節(jié)活動障礙等。治療髕骨骨折時,若沒有移位或移位輕微,可通過手法復(fù)位與石膏固定等方法治愈;若移位明顯或粉碎性骨折,則需采用手術(shù)方法,對其進行解剖復(fù)位和固定。一般對于髕骨骨折處理辦法主要還是根據(jù)病人髕骨骨折是否存在錯位的情況,來選擇相應(yīng)的治療方案,如果髕骨骨折位置比較好,沒有錯位的情況,選擇保守治療,嚴(yán)格的進行石膏拖或者支具外固定就完全可以。但是對于髕骨骨折錯位,因為這屬于關(guān)節(jié)內(nèi)的骨折,必須要解剖復(fù)位,就有必要積極的進行切開復(fù)位內(nèi)固定,恢復(fù)正常的解剖結(jié)構(gòu),促進骨折愈合,就完全可以。治療相對簡單,但須保證髕骨關(guān)節(jié)面的平面恢復(fù)平整。以前臨床主要采用常規(guī)X線片診斷,但受二維圖像和組織結(jié)構(gòu)重疊等方面限制,導(dǎo)致髕骨骨折的整體信息無法得到全面的展現(xiàn)[8]。

常規(guī)X線片對于髕骨骨折檢查的成像效果并不十分理想,其主要的原因包括2個方面,一方面是髕骨骨折相對特殊,髕骨骨折的類型體現(xiàn)出多樣化特點,髕骨骨折中,一些細微骨折區(qū)域和不規(guī)則的骨折區(qū)域通常會存在一些影像重疊的問題,針對骨折病情嚴(yán)重的患者,X線圖像重疊的情況十分嚴(yán)重,導(dǎo)致對髕骨骨折情況的分析不夠客觀,無法對患者髕骨的移位以及關(guān)節(jié)面損傷和軟骨情況產(chǎn)生有效的判斷;另一方面是患者膝關(guān)節(jié)受傷之后無法有效配合放射科人員實現(xiàn)位置的擺放,同時拍攝角度的偏離會導(dǎo)致整體的成像效果受到影響[9]。多層螺旋CT掃描過程中采取不間斷的掃描方式,即便無法改變患者體位,仍然可以形成良好的效果圖。但多層螺旋CT平掃圖在對細微骨折的展現(xiàn)過程中效果不是十分良好,尤其是髕骨骨折中的粉碎性骨折成像的效果,無法直觀體現(xiàn)出患者的髕骨移位和關(guān)節(jié)面損傷以及軟組織的具體情況[10]。臨床醫(yī)學(xué)診斷效果存在一定的限制性,醫(yī)師需要按照個人經(jīng)驗進行初步判斷[11]。髕骨骨折骨折線走位像體現(xiàn)出多樣化特點,基于一個走位像的圖像診斷無法對其實際情況進行明確,容易產(chǎn)生誤診和漏診情況,多層螺旋CT在很大程度上能有效發(fā)現(xiàn)常規(guī)檢查未能顯示的細微骨折及部分骨折,實現(xiàn)對骨折位置、形態(tài)及骨折線累及范圍的全方位。MSCT在股骨粗隆間骨折的術(shù)前診斷不僅有助于股骨粗隆間骨折術(shù)中解剖復(fù)位,同時也有助于降低患者的遠期內(nèi)固定物松動或斷裂、骨折再移位發(fā)生風(fēng)險。容積再現(xiàn)技術(shù)可體現(xiàn)出一定的立體感,其主要優(yōu)勢是能夠展現(xiàn)出組織和器官的空間關(guān)系,更好觀察骨折部位圖像,并不需要重復(fù)掃描就能夠展示出新的斷層圖像,尤其是對重疊和復(fù)雜的骨折部位,可發(fā)揮良好的診斷效果,在一定程度上降低誤診和漏診概率。本次研究,通過多層螺旋CT平掃和容積再現(xiàn)后處理技術(shù)對47位髕骨骨折患者進行診斷和分析,顯示多層螺旋CT平掃診斷髕骨骨折方面的靈敏度和特異度均不足90%,而后處理技術(shù)用于診斷髕骨骨折方面的靈敏度和特異度均超過了95%。提示后處理技術(shù)用于診斷髕骨骨折方面具有更良好的靈敏度以及特異度,容積再現(xiàn)技術(shù)在髕骨骨折診斷中優(yōu)勢明顯。分析原因,與多層螺旋CT圖像后處理技術(shù)優(yōu)勢顯著相關(guān)。由于膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜、骨結(jié)構(gòu)的重疊以及骨折線細微、骨折端無移位、骨形態(tài)完整,因此CR、DR檢查不能發(fā)現(xiàn)骨折。而多層螺旋CT能從各方位直接清晰地顯示患者關(guān)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及創(chuàng)傷后骨折,繼而有效地彌補常規(guī)檢查方法的不足,提高了髕骨骨折診斷準(zhǔn)確率。螺旋CT可提供快速、清晰的圖像等諸多優(yōu)點已被公認[12],在骨骼肌肉系統(tǒng)疾病的診斷中占主導(dǎo)地位,特別是在復(fù)雜解剖結(jié)構(gòu)的骨骼疾病檢查中優(yōu)勢明顯。任意角度層面重建及強大的后處理功能等特點,在隱匿性骨折的診斷中顯示出其優(yōu)勢。MSCT通過對骨組織的二維或三維重建,可以直觀準(zhǔn)確地顯示骨折線、骨折移位等[13]。就髕骨骨折而言,由于髕骨與周圍軟組織之間存在著較好的天然對比,一般情況下用MPR即可。MPR通過調(diào)整層厚及窗寬窗位,不僅能顯示髕骨骨折的部位、類型,骨折斷端對位對線情況,將容積再現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于髕骨骨質(zhì)診斷,能夠直觀展現(xiàn)出骨質(zhì)連續(xù)性中斷、局部塌陷以及骨折痕跡等,可為后續(xù)手術(shù)治療提供良好的影像基礎(chǔ)[14]。在中老年髕骨骨折的臨床診斷過程中采用多層螺旋CT檢查的診斷效能及對其骨折分型的準(zhǔn)確率均較高,臨床應(yīng)用效果較好。結(jié)合其他學(xué)者的調(diào)研看[15],MSCT快速掃描所獲得的容積數(shù)據(jù),通過特定軟件功能后處理技術(shù)獲得任意層面的二維圖像或三維圖像,可以直觀和清楚地顯示髕骨骨折,很好規(guī)避局部復(fù)雜解剖關(guān)系等帶來的不利影響,是診斷髕骨隱匿性骨折的最佳手段,當(dāng)X線平片檢查陰性或可疑髕骨骨折時,如條件允許應(yīng)及時行MSCT薄層掃描及在工作站進行圖像后處理,以便明確診斷。

綜上所述,多層螺旋CT容積再現(xiàn)后處理技術(shù)用于髕骨骨折的診斷過程中具有極好的靈敏度和特異性,能夠展現(xiàn)出患者的骨質(zhì)連續(xù)性中斷、局部塌陷以及骨折合痕跡等多個方面的情況,具有良好的應(yīng)用價值,值得去推廣。