多層螺旋CT后處理技術(shù)在肋軟骨骨折傷殘鑒定中的應(yīng)用

高宏波 董 雷 陶 軍

(大連大學(xué)附屬新華醫(yī)院,遼寧 大連 116021)

目前,隨著我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,運(yùn)輸、施工等危險(xiǎn)工作也得到了很好的發(fā)展,這也增加了肋骨軟骨部位折斷的發(fā)生率。肋骨軟骨部位折斷是臨床常見病,高危因素、高死亡風(fēng)險(xiǎn)。因此,有必要對(duì)病患進(jìn)行早期有效的鑒別判斷和治療,這對(duì)提高病患的存活率和治療效果非常重要[1]。肋骨軟骨部位折斷是臨床常見創(chuàng)傷急癥,嚴(yán)重程度輕重不一,對(duì)病患生命安全危害較大,是導(dǎo)致急診病患死亡的最重要原因之一[2]。近年來隨著交通意外事故等發(fā)生率增多,肋骨軟骨部位折斷發(fā)病率呈現(xiàn)逐年升高的情況。早期通過輔助檢查明確肋骨軟骨部位折斷的原因?qū)τ诩膊〉蔫b別判斷具有十分重要的意義,可以為關(guān)鍵性治療措施的實(shí)施提供機(jī)會(huì)。肋骨軟骨部位折斷是胸外科的常見病,常合并血?dú)庑亍⒖v隔損傷等,可嚴(yán)重威脅病患生命安全。臨床鑒別判斷往往需要保證準(zhǔn)確和及時(shí)。以往診斷當(dāng)中,一般選擇普通X 線肋骨正斜位,這種方法簡單、價(jià)格便宜,但肋骨與肋軟骨重疊,肋軟骨密度與胸壁組織密度相差不大,常規(guī)X 線及胸部橫斷面CT 檢查容易疏漏診斷微小不完全性骨斷裂。與傳統(tǒng)肋骨相比,肋軟骨具有彈性好、活動(dòng)范圍廣、柔韌性好等特點(diǎn),在外力或壓縮作用下不容易發(fā)生肋骨軟骨部位折斷,因此更容易出現(xiàn)漏診。特別是肋骨軟骨部位折斷在殘疾鑒定中容易被忽視。隨著人們對(duì)肋骨軟骨部位折斷認(rèn)識(shí)的進(jìn)一步提高,胸部X 線、超聲和雙層螺旋CT 掃描在損傷識(shí)別中得到了廣泛的應(yīng)用。近年來,我國的醫(yī)療水平也得到了快速發(fā)展,影像檢查技術(shù)也得到了很好的發(fā)展。多層螺旋CT 影像后處理技術(shù)相對(duì)于傳統(tǒng)的影像診斷技術(shù)有很大的優(yōu)勢,在技術(shù)上有了很大的進(jìn)步,對(duì)影像的輕便性和精確度都有很大的提高,而且利用多層螺旋CT 影像后處理技術(shù)可以形成更加直觀的三維影像,而且還可以從多個(gè)角度觀察和分析所形成的影像,從而防止醫(yī)生誤診,而且成像也比較精準(zhǔn),可以根據(jù)病人的具體情況進(jìn)行針對(duì)性的檢測,從而快速得出治療方案。本研究隨機(jī)選擇我院2018年1月-2019年10月收治的肋骨軟骨部位折斷病患80 例為研究對(duì)象。所有病患均行雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷和MSCT 后處理技術(shù),觀察2 種鑒別判斷方法的使用價(jià)值和影像質(zhì)量,探討MSCT 后處理技術(shù)在肋骨軟骨部位折斷傷殘鑒定中的使用價(jià)值,報(bào)告如下。

臨床資料

1 一般資料:納入我院2018年1月-2020年10月收治的80 例經(jīng)手術(shù)病理確診的肋骨軟骨部位折斷病患。其中男性58 例,女性22 例,年齡22 歲-64歲,平均年齡為(38.12±5.21)歲。其中49 例交通事故傷,20 例高處墜落傷,11 例其他因素所致。

2 方法:所有病患均行雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷和MSCT 后處理技術(shù)。雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷:按照常規(guī)方法進(jìn)行。MSCT 后處理技術(shù):經(jīng)MSCT后掃描,檢測設(shè)備為西門子光速Ⅱ16 層螺旋CT,病患取仰臥位進(jìn)行門脈內(nèi)掃描。掃描起點(diǎn)和終點(diǎn)分別為胸口和肋弓下緣,掃描儀參數(shù)設(shè)置為120kV,掃描速度為0.5s/r。管子電流控制在220 mA 左右,層層之間距離控制在3mm,層厚控制在1mm,入床速度控制在26mm。由于病患的呼吸頻率會(huì)影響檢測的準(zhǔn)確性,肋骨軟骨部位折斷病患在呼吸時(shí)會(huì)出現(xiàn)胸痛,因此在檢測前引導(dǎo)病患進(jìn)行呼吸訓(xùn)練,以防止檢測過程中呼吸困難對(duì)檢測準(zhǔn)確性的影響。掃描完成后,對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重建,層層之間距離從3mm 增加到4mm,而層厚保持不變。通過標(biāo)準(zhǔn)函數(shù)[4]計(jì)算數(shù)據(jù)后獲得三維圖像。

3 觀察指標(biāo):對(duì)比雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷和MSCT 后處理技術(shù)鑒別判斷結(jié)果;觀察CT 肋骨軟骨部位折斷鑒別判斷結(jié)果。

4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析:采用SPSS21.0 統(tǒng)計(jì)軟件,(x±s)表示計(jì)量資料,數(shù)據(jù)行t檢驗(yàn);百分比(%)表示計(jì)數(shù)資料,采用x2檢驗(yàn)。P＜0.05 表示差異顯著,有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

5 結(jié)果

5.1 2 種鑒別判斷結(jié)果比較:MSCT 后處理技術(shù)準(zhǔn)確率為100%(80/80),與雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷的77.50%(62/80)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

5.2 2 種鑒別判斷圖像質(zhì)量結(jié)果比較:在80 例病患肋骨軟骨部位折斷的鑒別判斷結(jié)果中,雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷等級(jí)為1 級(jí)的有48 例(60.00%),2 級(jí)的有25 例(31.25%),3 級(jí)的有7 例(8.75%)。MSCT 后處理技術(shù)的等級(jí)為1 級(jí)的有72例(90.00%),2 級(jí)的有5 例(6.25%),3 級(jí)的有3 例(3.75%)。因此,MSCT 的成像質(zhì)量明顯比雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷的成像質(zhì)量要高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

討 論

胸外科常見的疾病有肋骨和肋軟骨骨折,多合并有血?dú)庑?、肺挫裂傷、腹部臟器損傷,甚至心臟、縱膈損傷。及時(shí)、準(zhǔn)確的診斷是非常必要的。以前一般都是用普通X 光攝片來做胸部的正斜位,因?yàn)榉奖?、便宜。但肋骨、肋軟骨的分布與胸壁的密度無明顯差別,因此,對(duì)輕度骨折或不全的骨折,常規(guī)X 線及橫軸CT 均有可能漏診。

肋骨與肋骨的解剖基礎(chǔ),人體肋骨共有12 對(duì),它們包括骨頭和軟骨,它們將肋骨與胸骨相連,形成胸廓。肋軟骨是一種連接胸骨和肋骨的透明軟骨,增強(qiáng)了胸部的靈活性。未鈣化的肋軟骨密度高于周邊肌,且隨著年齡增加而呈石棉樣變性及鈣化。第1-7 對(duì)肋軟骨的前端與胸骨直接相連,8-10 對(duì)肋軟骨之間的纖維結(jié)締組織與上位肋軟骨連接,構(gòu)成了一條從外側(cè)斜坡向上的肋弓。沒有鈣化的肋軟骨的密度略高于周邊肌,一般X 線不能表現(xiàn)出這樣的差異,在周圍肌肉和含氣的肺組織的支持下,雖然可以顯示出它的密度差異,但是它的影像是斷續(xù)的,MSCT 圖像后處理技術(shù)是將CT 圖像的高密度、圖像直觀、符合解剖結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)有機(jī)地融合在一起,能夠連續(xù)、清晰地顯示出較高的肋軟骨;鈣化的肋軟骨(通常是沿著肋軟骨的邊緣形成條狀鈣化,或在肋軟骨內(nèi)形成斑點(diǎn)狀鈣化),可以是不連續(xù)的,但是它仍然保留了肋軟骨的正常形狀和走行。胸X 線片是目前最常見的胸片檢查方法。但X 線片顯示肋骨的骨性較薄,呈半圓型,且在腋側(cè)多有交疊;上肋骨被鎖骨和肩胛骨遮擋,而下肋骨則由于腹部密度過高或患者有胸腔積血和創(chuàng)傷性濕肺等原因而導(dǎo)致的。由于多數(shù)患者的胸片無法接近IP 板等原因,導(dǎo)致部分骨折線在平片上很難發(fā)現(xiàn),特別是微小的骨折,沒有明顯的移位。由于沒有鈣化的肋軟骨在X 線片上沒有顯影,甚至連鈣化的肋軟骨X 線片都沒有表現(xiàn)出來,所以很難在X 線上表現(xiàn)出肋軟骨骨折。在此患者的胸片上,沒有發(fā)現(xiàn)任何肋軟骨斷裂的異常。常規(guī)的胸部CT 軸位掃描雖然比X 線片更容易發(fā)現(xiàn)輕微的、特別是沒有斷端的移位,但由于無法精確的定位、顯示整個(gè)肋骨的解剖資料,對(duì)于某些與掃描線相平行的微小骨折,尤其是沒有明顯移位的肋軟骨骨折,常發(fā)生了較高的漏診。后處理技術(shù)用于肋骨、肋軟骨的治療包括:(1)VR。通過一個(gè)特定的角度,將所述掃描體積的所有象素之和的投影以不同的灰階形式進(jìn)行顯示,通過對(duì)不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行顏色編碼,并采用不同的透光率,能夠在同一時(shí)間呈現(xiàn)出淺部和深部的結(jié)構(gòu)圖像,具有很好的立體效果。采用切削技術(shù),可以實(shí)現(xiàn)任意的軸向、角度轉(zhuǎn)動(dòng),通過切削技術(shù),可以將覆蓋部位的輪廓清晰、直觀、近似于解剖結(jié)構(gòu)的三維影像,從而更好地反映骨折線的位置、數(shù)量以及骨折的移位。采用偽彩色技術(shù),通過調(diào)整Gallery中的各個(gè)參數(shù),改變顏色、亮度、透明度,從而可以直觀、準(zhǔn)確地顯示肋骨和肋軟骨的骨折。對(duì)肋骨、肋軟骨骨折的診斷準(zhǔn)確率高。但VR 成像在診斷非移位的肋骨和肋軟骨上仍然存在著困難。VR 因?yàn)槭求w積重構(gòu),必須設(shè)定一定的閾值,所以在VR 中會(huì)有一些缺失,從而影響到細(xì)節(jié)的觀察。因此,對(duì)于疑似肋骨、肋軟骨的疑似骨折,需要結(jié)合其它重建技術(shù)進(jìn)行綜合評(píng)估。(2)SSD。是利用表面數(shù)學(xué)模型對(duì)體積掃描剖面進(jìn)行運(yùn)算,將相鄰的像素連接到預(yù)先設(shè)定的Ct值上,并將其組合成明暗區(qū)其他圖像,對(duì)有重疊或移位的肋骨病變有良好的顯示效果,病變直觀、逼真、立體感強(qiáng),但對(duì)輕微、無明顯移位的肋軟骨損害療效較好。這是由于SSD 體積數(shù)據(jù)丟失比較多,顯示不夠詳細(xì)。(3) MIP。是指在觀察到的投影軌道上,通過對(duì)體積數(shù)據(jù)進(jìn)行最大密度的編碼和重構(gòu),不會(huì)造成任何損失,能夠真實(shí)地反映出密度的變化,具有較高的反差,并且具有與X 線相似的影像,該方法具有任意角度轉(zhuǎn)動(dòng)的特點(diǎn),并可將感興趣區(qū)域外的交疊部分切掉,使其更便于對(duì)特定興趣區(qū)的顯示。VR 技術(shù)能更好地顯示細(xì)小骨折,對(duì)肋軟骨骨折的顯示更好,但仍然需要選擇合適的域。(4)MPR。能完整地反映骨折橫斷面的情況,包括骨折的走行和位移,是診斷輕度或不完整骨折的有效手段。表面重構(gòu)(CPR)可以將非同一平面的肋骨在同一平面內(nèi)呈現(xiàn),并能完整地再現(xiàn)單根肋骨骨折的全過程,其骨折形態(tài)和移位情況比三維影像好,并能觀察到周邊軟組織和胸膜的改變。但沒有VR 那么清晰,而且很難找到。雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷和CT 檢查是臨床常用的輔助檢查手段,對(duì)于肋骨軟骨部位折斷的鑒別判斷均具有一定的效果。CT 圖像技術(shù)在我們的日常生活和檢查中得到了廣泛的應(yīng)用,而CT 圖像技術(shù)也讓醫(yī)學(xué)圖像真正的普及,推動(dòng)了醫(yī)學(xué)圖像的快速發(fā)展。CT 是當(dāng)前醫(yī)療檢查中必不可少的一種檢查手段。而且,隨著科技的飛速發(fā)展和革新,各種醫(yī)療技術(shù)都得到了飛速的發(fā)展,CT 更是如此。在CT 成像技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過對(duì)滑環(huán)技術(shù)的反復(fù)實(shí)驗(yàn),研制出了一種新的CT 成像技術(shù)。后來,為了便于CT 成像技術(shù)的應(yīng)用,又發(fā)展了多層螺旋CT。從而極大地提高了CT 圖像的成像質(zhì)量。多層螺旋CT成像技術(shù)是基于螺旋CT 技術(shù),基于螺旋CT 和多排CT 成像技術(shù),在對(duì)病灶進(jìn)行快速掃描的同時(shí),還可以調(diào)整光束的寬度,并通過計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的圖像進(jìn)行計(jì)算機(jī)分析來確定光束的寬度。該方法不僅能實(shí)現(xiàn)多個(gè)角度的采集,而且能實(shí)現(xiàn)圖像的快速獲取?？梢詫?duì)每個(gè)探測器進(jìn)行圖像檢測,并且形成對(duì)應(yīng)的角度,而在對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)處理區(qū)域中重構(gòu)所形成的數(shù)據(jù),使得所形成的圖像更加易于觀測。而且,圖像的厚度還與探測器的排列和它們的結(jié)合方式有關(guān)。這就是多個(gè)數(shù)據(jù)收集和處理的通道。而且,數(shù)據(jù)的獲取和檢波器的匹配也不是一種一對(duì)一的,而是一種不同的數(shù)據(jù)采集和檢測器的結(jié)合,可以得到不同的圖像。常規(guī)CT 與多層螺旋CT 差別在于:(1)為確保在較短的時(shí)期內(nèi)仍然能夠得到高品質(zhì)的成像,探測器需要不斷地改進(jìn),并不斷地在高速、高效率的方向上進(jìn)行更新。①我們要對(duì)探測器的材質(zhì)進(jìn)行升級(jí):普通的CT 檢測器是一種用氙氣或閃光燈的檢測器,它的工作效率很低,僅能記錄人體X 線的60%。CT 探測器采用固體結(jié)晶陶瓷探測器,可以記錄人體99%的X 線。②探頭數(shù)目增大,體積縮小:一般的CT 探測器包括一個(gè)完整的掃描區(qū)域,而且它的數(shù)目非常小,大約300-800,而且鄰近的探測器之間會(huì)有空隙。Light Speed CT 檢查裝置共有4 套,每套16條,每套128 條,相隔55°等間距。它的信息是統(tǒng)一的,最小的探測器厚度是1.25mm,并且有4 個(gè)數(shù)據(jù)收集信道。它能提供多種不同的厚度(最少0.63mm),從而能夠進(jìn)行真正的薄層重構(gòu)。(2)要解決大尺度的螺旋掃描、連續(xù)曝光等問題,但仍需得到高品質(zhì)的光學(xué)管。CT 管內(nèi)的功率、熱容、散熱等因素制約著掃描速度及范圍。影像品質(zhì)與所用X 線劑量有一定的相關(guān)性。為了加快掃描速率,需要增大管功以保證所需要的管流,而管的熱容則是對(duì)掃描層數(shù)的限定。管的熱容愈大,就能掃到更多的層數(shù)和更寬的掃描區(qū)域。另外,燈管的散熱率也是一個(gè)很重要的參數(shù),測量管,控制2 次曝光的間隔,假如CT 管的功率為53 kW,球座為6.3 MHU,散熱為150 KHUMIN,即可滿足各種高速、大型儀器的掃描需求。(3)多層螺旋CT 發(fā)電機(jī)采用當(dāng)今世界上最先進(jìn)的低壓滑環(huán)技術(shù),采用中、高頻逆變器技術(shù),具有體積小、重量輕、不需要大容量的高壓發(fā)生器,并利用射頻滑環(huán)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集。該鏡頭具有700mm 的直徑,能適應(yīng)肥胖病人的需要,并能實(shí)現(xiàn)30°的傾角。這個(gè)平臺(tái)采用了SGI 圖形工作站,2 個(gè)CPU,2 個(gè)硬盤,1.2 G,2.3 G。該方法具有較強(qiáng)的圖像處理與存貯能力,而且對(duì)不同的層厚要求也很高。它能實(shí)現(xiàn)簡單的軸向、冠向和矢狀面的重構(gòu)。2 臺(tái)21 寸的平面彩屏,讓操作更加快捷和方便。MSCT 后處理技術(shù)儀的檢查方法簡單易行,質(zhì)量高,在臨床上得到廣泛應(yīng)用。與雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷儀相比,MSCT 后處理技術(shù)儀的成像質(zhì)量更高,從而提高了檢查的準(zhǔn)確性。常規(guī)胸部CT 軸位圖像雖能發(fā)現(xiàn)較多輕度肋骨骨斷裂,尤其是無斷端移位的肋骨骨斷裂,但無明顯移位的肋骨軟骨部位折斷不能準(zhǔn)確定位顯示,疏漏診斷率特別高。MSCT 采用多行探測器技術(shù),可以顯著提高時(shí)間分辨質(zhì)量和空間分辨質(zhì)量,可以同時(shí)獲得Z軸方向的體數(shù)據(jù),真正實(shí)現(xiàn)了各向同性,使任何方向的圖像后處理圖像質(zhì)量都不會(huì)失真[3-4]。因此,可以沿肋軟骨方向顯示肋軟骨的精細(xì)解剖結(jié)構(gòu),并可以重建出各種非常清晰、逼真的圖像。另外,每個(gè)肋骨軟骨可以任意方向旋轉(zhuǎn),動(dòng)態(tài)觀察每個(gè)肋骨軟骨,可以任意去除重疊的結(jié)構(gòu)。即使是非常細(xì)微的肋骨軟骨部位折斷也可以清楚地顯示出來。由于MSCT掃描時(shí)間很短,1 次屏氣即可完成整個(gè)胸部掃描,且運(yùn)動(dòng)偽影基本消除,對(duì)配合程度比較低的病患而言,這種方式更為適用,可提高肋軟骨損傷的檢出率。MSCT 工作站具有強(qiáng)大的后處理功能,將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦ぷ髡具M(jìn)行各種重建工作,可以為我們提供更高質(zhì)量的三維圖像,從而準(zhǔn)確觀察骨斷裂的情況[5-6]。通過使用偽彩色技術(shù),調(diào)整圖庫中的各種參數(shù),改變不同區(qū)域的顏色、亮度和透明度,可以直觀、準(zhǔn)確地顯示肋骨軟骨部位折斷。MSCT 掃描速度快,體積數(shù)據(jù)采集各向同性,圖像后處理功能強(qiáng)大,為肋軟骨成像創(chuàng)造了條件。相比之下,MSCT 掃描不僅可以連續(xù)、快速地獲得各種檢測數(shù)據(jù),還可以借助隨后強(qiáng)大的三維重建技術(shù)獲得高質(zhì)量、清晰的圖像,這些圖像可以從不同的方向和角度顯示肋骨軟骨部位折斷,甚至可以顯示骨斷裂周圍軟組織的損傷情況,因此比其他掃描方法更有效、更準(zhǔn)確[7-8]。本研究顯示,MSCT 后處理技術(shù)準(zhǔn)確率為100%。與雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷標(biāo)準(zhǔn)比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。MSCT 的圖像質(zhì)量明顯高于雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)?？梢奙SCT 在肋骨軟骨部位折斷鑒別判斷中的臨床使用價(jià)值顯著,能有效提高鑒別判斷圖像質(zhì)量,具有臨床應(yīng)用價(jià)值。肋骨軟骨部位折斷的主要原因是墜落傷、銳器傷、擊傷、交通事故傷等。近年來,隨著建筑業(yè)和交通運(yùn)輸業(yè)的快速發(fā)展,該病的發(fā)病率呈升高的情況,嚴(yán)重影響了病患的生命安全。因此,針對(duì)肋骨軟骨部位折斷,有必要立即做出快速準(zhǔn)確的病情判斷,以避免誤診或疏漏診斷。傳統(tǒng)的肋骨軟骨部位折斷急診鑒別判斷方法主要是雙層常規(guī)CT 掃描鑒別判斷檢查[9-11]。

綜上所述,肋骨軟骨部位折斷鑒別判斷中應(yīng)用MSCT 后處理技術(shù)檢查的意義顯著,鑒別判斷準(zhǔn)確率高,有利于明確創(chuàng)傷情況,幫助臨床醫(yī)生判斷創(chuàng)傷的具體位置和創(chuàng)傷程度,輔助臨床治療方案的制定,值得臨床進(jìn)一步推廣使用。