螺旋CT三維成像在脊柱骨折術(shù)前診斷及術(shù)后骨密度評估中的價(jià)值

唐崧杰,崔紅旺,王挺銳

(海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院脊柱骨病外科,?？?570102)

脊柱骨折好發(fā)于胸腰段,因脊柱中后柱上有脊髓和馬尾神經(jīng),一旦受損,碎骨片以及髓核可能往椎管里突出,從而壓迫馬尾神經(jīng)或脊髓[1]。脊柱骨折主要表現(xiàn)為局部疼痛、難以站立與翻身等,病情嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成截癱[2]。及時(shí)、準(zhǔn)確地診斷脊柱骨折對改善患者預(yù)后具有重要意義。脊柱骨折診斷方式多樣,常見為螺旋CT、磁共振成像(MRI)及X線檢查等。其中,螺旋CT三維成像能夠?qū)θ我馄矫孢M(jìn)行多層面重建(MPR),獲得MPR圖片與任意旋轉(zhuǎn)角度三維(3D)立體圖片,有效彌補(bǔ)軸位CT檢查的不足,故根據(jù)其檢查結(jié)果,臨床醫(yī)師可全面了解脊柱骨折情況[3-4]。此外,螺旋CT三維成像直觀性好,能夠清晰顯示椎骨空間結(jié)構(gòu)與3D立體形態(tài),故螺旋CT三維成像已廣泛應(yīng)用于骨科疾病的診斷與治療中[5]。目前,螺旋CT三維成像更多應(yīng)用于脊柱骨折的診斷,而術(shù)后療效評估研究大多圍繞踝關(guān)節(jié)骨折和下肢動脈支架術(shù)等,尚未見其應(yīng)用于脊柱骨折的術(shù)后骨密度評估研究中?；诖?本研究探究螺旋CT三維成像在脊柱骨折的術(shù)前診斷和術(shù)后骨密度評估中的價(jià)值,以期為脊柱骨折的臨床診斷和治療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料

采用隨機(jī)抽樣法選取2018年5月至2020年12月海南醫(yī)學(xué)院第一附屬醫(yī)院脊柱骨折患者85例。其中,男46例、女39例;年齡28～70(56.24±8.96)歲;頸椎骨折25例,胸椎骨折31例,腰椎骨折29例;經(jīng)皮椎體后凸成形術(shù)(PKP)28例,內(nèi)固定術(shù)30例,PKP聯(lián)合內(nèi)固定術(shù)27例。85例患者主要為單椎(63.53%)與雙椎(28.23%)骨折,共126節(jié)骨折椎節(jié);骨折位置主要為前中柱(36.47%)、中后柱(21.17%)、單純中柱(20.00%);穩(wěn)定性骨折52例(61.18%),爆裂骨折33例(38.82%);24例(28.24%)合并椎管狹窄。見表1。

表1 85例患者脊柱骨折的一般情況

納入標(biāo)準(zhǔn):1)具有脊柱疼痛以及活動障礙表現(xiàn),與《脊柱外科學(xué)》[6]中有關(guān)診斷標(biāo)準(zhǔn)相符,并經(jīng)手術(shù)確診;2)術(shù)前與術(shù)后行螺旋CT三維成像、MRI以及X線檢查,且資料完整;3)自愿簽署研究知情同意書。排除標(biāo)準(zhǔn):1)合并血液系統(tǒng)疾病、臟器功能障礙或者自身免疫性病變者;2)具有相關(guān)檢查禁忌;3)具有精神疾病史,無法配合診治者;4)中途死亡或者轉(zhuǎn)院者;5)齒狀突基底部骨折、妊娠或者哺乳期患者。本研究經(jīng)本院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批。

1.2 檢查方法

1)X線檢查:采取數(shù)字X線攝影系統(tǒng)(型號:西門子Multix Select DR)對患者脊椎予以常規(guī)正位與側(cè)位檢查,對于部分特殊病例,能夠按需求取雙斜位進(jìn)行檢查。2)MRI檢查:采取超導(dǎo)MRI儀(型號:美國GE公司1.5T)予以常規(guī)矢狀位以及橫軸位T1加權(quán)成像(T1WI)、T2加權(quán)成像(T2WI)檢查,其中橫軸位設(shè)置為5 mm層厚以及5 mm間隔掃描,矢狀位設(shè)置為無間隔5 mm層厚。3)螺旋CT三維成像:采取螺旋CT機(jī)(型號:日本東芝Aquilion64層),取仰臥位,首選采用X線平片顯示具體受損范圍,然后對患椎進(jìn)行連續(xù)容積掃描,將層厚設(shè)置為2～4 mm,進(jìn)行薄層重建時(shí)的層厚與重建間距分別為1.25～2.5 mm、0.8～1.8 mm,螺距設(shè)置為1～1.5;在3D系統(tǒng)工作站之中導(dǎo)入薄層圖像,所有患者均予以MPR、容積重建(VR)以及三維表面重建(SSD)。

1.3 檢查結(jié)果評價(jià)

由1位骨科醫(yī)師與2位經(jīng)驗(yàn)豐富放射科醫(yī)生共同閱片(雙盲法),評估骨折椎節(jié)、骨折類型、骨折位置(按照三柱理論可以分為后柱、前柱與中柱)以及椎管狹窄情況等。以病理學(xué)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn),比較分析X線、MRI、螺旋CT三維成像診斷的準(zhǔn)確性,同時(shí)評估3種檢查方法對脊柱骨折良惡性鑒別的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度。

檢測患者未骨折鄰椎、術(shù)椎術(shù)前與術(shù)后1個(gè)月的CT值:于CT圖像骨窗上選擇目標(biāo)區(qū)域,每個(gè)層面上取3個(gè)CT值,取其均值作為該層面CT值,共取3個(gè)層面(避開含螺釘及骨水泥層面),計(jì)算平均CT值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 3種檢查方式診斷準(zhǔn)確性比較

螺旋CT三維成像對骨折椎節(jié)、骨折位置、穩(wěn)定性骨折診斷的準(zhǔn)確性高于X線與MRI檢查(均P<0.05),對爆裂骨折、椎管狹窄診斷的準(zhǔn)確性高于X線檢查(均P<0.05)。見表2。

2.2 3種檢查方式對脊柱骨折良惡性的鑒別比較

螺旋CT三維成像鑒別脊柱骨折良惡性的準(zhǔn)確度均高于X線、MRI(均P<0.05),其靈敏度和特異度均高于X線(均P<0.05)。螺旋CT三維成像、X線、MRI與病理學(xué)結(jié)果比較的Kappa值分別為0.84、0.39、0.58。見表3。

表3 3種檢查方式對脊柱骨折良惡性的鑒別比較

2.3 未骨折鄰椎、術(shù)椎手術(shù)前后CT值比較

與術(shù)椎術(shù)前CT值[(182.16±31.47)Hu]比較,術(shù)椎術(shù)后[(422.57±49.26)Hu]與未骨折鄰椎[(426.73±50.68)Hu]的CT值均更高(均P<0.05),而未骨折鄰椎與術(shù)椎術(shù)后CT值比較,其差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。脊柱骨折螺旋CT三維成像影像學(xué)表現(xiàn)見圖1。

A:術(shù)前CT冠狀位圖;B:術(shù)前CT矢狀位圖;C:術(shù)后CT冠狀位圖;D:術(shù)后CT矢狀位圖。圖1 脊柱L3、L4穩(wěn)定性骨折螺旋CT三維成像影像學(xué)表現(xiàn)(患者男,27歲)

3 討論

X線為脊柱骨折的基本診斷方式,可初步明確骨折椎體位置以及損傷范圍[7-8]。LI等[9]研究指出,與常規(guī)CT、X線檢查相比,MRI對脊髓、韌帶及軟組織的損傷可獲得更好的顯示效果。例如,大部分壓縮性骨折的病變椎節(jié)矢狀面呈明顯結(jié)構(gòu)異常,信號紊亂,典型表現(xiàn)為楔改變;爆裂骨折時(shí)病變椎節(jié)的矢狀位與冠狀位對應(yīng)脊椎下骨板皮質(zhì)骨可見不完整低信號帶,且為不平狀或者有部分嵌椎體之中。螺旋CT三維成像基于常規(guī)CT發(fā)展而來,可以通過SSD與MPR等技術(shù),還原脊柱骨折3D立體結(jié)構(gòu),據(jù)此檢查醫(yī)師可更直觀并且完整地了解脊柱椎體受損情況、損傷部位、骨折類型、是否有骨碎片與具體數(shù)目、大小以及位移情況等,從而為脊髓與神經(jīng)損傷評估提供可靠依據(jù),指導(dǎo)臨床治療方案的合理選擇[10-12]。蔣翔等[13]研究表明,螺旋CT三維成像優(yōu)點(diǎn)還包括掃描速度快、圖像顯示清晰以及運(yùn)動偽影少等,其可根據(jù)不同間隔,進(jìn)行容積掃描,有效防止層面遺漏,清晰呈現(xiàn)骨骼界面,從而準(zhǔn)確判定損傷部位。本研究顯示,與X線比較,螺旋CT三維成像對脊柱骨折的位置、骨折椎節(jié)以及椎管狹窄診斷的準(zhǔn)確性更高,特別是對穩(wěn)定性骨折、爆裂骨折診斷的準(zhǔn)確性尤其高。這可能主要是由于其成像特征能夠進(jìn)行任意角度三維與平面重建(特別對于爆裂骨折損傷的觀察),且成像效果清晰[14]。本研究還發(fā)現(xiàn),螺旋CT三維成像對脊柱骨折椎節(jié)、骨折位置、穩(wěn)定性骨折診斷準(zhǔn)確性高于MRI。這可能是由于成人的正常椎體中含有較多黃骨髓,而該類骨髓在MRI信號呈現(xiàn)上與脂肪組織相似,一般表現(xiàn)為T1WI高信號以及T2WI中等高信號;而脊柱椎體損傷后通常具有骨髓水腫表現(xiàn),也表現(xiàn)為T2WI高信號,故對脊柱骨折進(jìn)行常規(guī)T2WI掃描時(shí),信號異常觀察比較易受干擾[15-16]。此外,本研究發(fā)現(xiàn)螺旋CT三維成像鑒別惡性脊柱骨折的準(zhǔn)確度明顯高于X線、MRI檢查,靈敏度、特異度明顯高于X線,而且螺旋CT三維成像與病理學(xué)結(jié)果比較的Kappa值可達(dá)0.84,具有很好的一致性,這些結(jié)果表明螺旋CT三維成像可更好地鑒別脊柱骨折的良惡性。MRI檢查診斷某些因素如多發(fā)性骨髓瘤引起的壓縮性骨折缺乏準(zhǔn)確性,不能很好地明確病變的良惡性[17],而螺旋CT三維成像可將椎體骨結(jié)構(gòu)、三維形態(tài)以及密度變化有效地反映出來,清晰呈現(xiàn)骨小梁、椎弓、縱形骨折線、附件骨骨折線、椎后緣骨折塊變化等,故可準(zhǔn)確診斷良性壓縮性骨折,在骨折良惡性的鑒別方面具有很好的優(yōu)勢[18]。

CT值可準(zhǔn)確反映患者椎體骨質(zhì)情況,是臨床評估椎體骨密度的有效補(bǔ)充方法。隨著骨折愈合,骨密度逐漸增大,當(dāng)術(shù)椎術(shù)后CT值和鄰椎相當(dāng)時(shí),說明骨密度恢復(fù)趨于正常。本研究采用CT值進(jìn)行脊柱骨折術(shù)后骨密度的量化評估,發(fā)現(xiàn)術(shù)椎術(shù)前的CT值明顯小于其術(shù)后及未骨折鄰椎的CT值,而未骨折鄰椎與術(shù)椎術(shù)后的CT值比較無顯著差異,表明患者術(shù)后骨密度恢復(fù)良好,提示手術(shù)治療療效較好。但是,臨床檢測椎體的CT值時(shí)應(yīng)注意避免金屬偽影的影響。首先,在掃描過程中盡量控制X線束與置入的內(nèi)固定器長軸保持垂直狀態(tài),以此減少單位層面中的金屬量;其次,高電壓及電流可以增加金屬穿透力與信噪比,故掃描過程中盡量使用高電壓與電流[19];再者,可適當(dāng)使用窄準(zhǔn)直器,降低容積效應(yīng);此外,圖像重建時(shí)設(shè)置稍厚的層厚,并采用平滑重建算法,這能夠起到減少噪聲,達(dá)到減少金屬偽影的目的。

綜上,螺旋CT三維成像在脊柱骨折的術(shù)前診斷上較傳統(tǒng)X線和MRI更具優(yōu)勢;同時(shí),螺旋CT三維成像可基于CT值為脊柱骨折術(shù)后骨密度的評估提供較好的指導(dǎo),可間接評估患者術(shù)后療效。但本研究存在一定的局限性,比如研究樣本量較少,且為單中心研究,有待更大樣本及多中心研究進(jìn)一步補(bǔ)充論證與完善本研究結(jié)果。