多排螺旋CT對(duì)青少年扁平足支具個(gè)性化打印的指導(dǎo)價(jià)值

權(quán)紅軍,劉豪佳,張櫻枝

(鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院 影像科,河南 鄭州 450052)

扁平足是常見(jiàn)足部疾病,表現(xiàn)為足弓發(fā)育低平,后足外翻,前足外展[1],患者長(zhǎng)久站立和行走后足部疼痛、疲勞感明顯,常因過(guò)度運(yùn)動(dòng)或代償引發(fā)其他部位疼痛不適。既往扁平足的診斷常依賴(lài)于足印分析及X線,其中X線測(cè)量指標(biāo)主要包括內(nèi)、外側(cè)縱弓角,當(dāng)內(nèi)側(cè)縱弓角大于130°,外側(cè)縱弓角大于150°時(shí),結(jié)合癥狀,可得出扁平足的診斷[2]。但普通X線重疊影像會(huì)導(dǎo)致誤差,即使做出正確的診斷,在后續(xù)指導(dǎo)支具打印時(shí)也會(huì)影響打印的準(zhǔn)確性,一旦支具的3D打印出現(xiàn)較大誤差,將直接影響支具佩戴效果。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)斷層顯像技術(shù)發(fā)展,利用多排螺旋CT(multi-slice spiral computed tomgraphy,MSCT)進(jìn)行足部掃描可以校正普通X線重疊影像導(dǎo)致的誤差,再結(jié)合患者癥狀、體征及足印分析,可以得到更為準(zhǔn)確的判斷,或許對(duì)后續(xù)指導(dǎo)支具個(gè)性化打印有一定價(jià)值。基于此,本文旨在探討MSCT雙足均衡負(fù)重成像對(duì)青少年扁平足支具個(gè)性化打印的指導(dǎo)價(jià)值。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象回顧性收集2016年1月至2022年12月在鄭州大學(xué)第五附屬醫(yī)院脊柱骨病科就診的40例青少年扁平足患者的臨床資料,其中男33例,女7例,年齡7～20歲,平均(14.30±2.51)歲,均接受X線檢查及MSCT檢查?；颊叻舷铝斜馄阶?項(xiàng)診斷。(1)足印檢查:足底沾水踩在紙上,看印跡形狀,前后足無(wú)縫連接。(2)站立直視:患者站立,醫(yī)生觀察足弓內(nèi)側(cè)是否存在凹陷的情況,若無(wú)空白區(qū),提示可能存在扁平足。(3)影像學(xué):CT檢查及X線檢查,發(fā)現(xiàn)足弓角度小于正常。(4)不適癥狀:患者存在行走后足底疼痛、步態(tài)異常等。排除因出生時(shí)足底脂肪豐富無(wú)足弓的患者;排除3～6歲時(shí),足弓迅速發(fā)育,先出現(xiàn)內(nèi)側(cè)弓,然后逐漸形成足弓直到生長(zhǎng)停止的患者[3]。

1.2 檢查方法(1)MSCT:平板加壓模擬負(fù)重狀態(tài)掃描,腳先進(jìn),進(jìn)床掃描,掃描范圍從踝關(guān)節(jié)上方至足底。掃描參數(shù):100～140 kV,200 mAs,FOV 200～300 mm,層厚0.9 mm,掃描間隔0.45 mm,螺距0.16。掃描方式為螺旋掃描。(2)X線:使用新東方1000FA型直接數(shù)字化X線攝影機(jī)和平板探測(cè)器WDF 4343RWi,4343RWi材料為非晶硅碘化銫?；颊哒玖⑽?負(fù)重)攝片,以第一跖骨中點(diǎn)為中心,脛側(cè)靠近感光板,射線由腓側(cè)向脛側(cè)投照,以減少脛側(cè)影像放大系數(shù),采用60 kV,100 mA,100 ms,10 mAs標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)投照,采用萬(wàn)東醫(yī)療圖像采集系統(tǒng)WD-ACQUIRE,校正圖像窗寬、窗位。由標(biāo)準(zhǔn)側(cè)位片觀察測(cè)量?jī)?nèi)、外側(cè)縱弓角。(3)足印分析:采用三線分析法[4]畫(huà)出40例患者負(fù)重足印三線圖,并利用足印法判斷病情輕重程度。具體三線分析:足印內(nèi)緣最突出部位連一直線作為第1線,足跟后沿中點(diǎn)至第三趾中心點(diǎn)連成第2線,第1線和第2線之間夾角的分角線為第3線。足內(nèi)緣在第2線外側(cè)者為正常足(圖1A),足內(nèi)緣在第2、3線之間者為輕度扁平足(圖1B),在第1、3線之間者為中度扁平足(圖1C),越過(guò)第1線者為重度扁平足(圖1D)。

A為正常足足印;B為輕度扁平足足印;C為中度扁平足足印;D為重度扁平足足印。

1.3 MSCT圖像重建數(shù)據(jù)傳輸至Philips Extended Brilliance Workspace工作站進(jìn)行容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)、多平面重組(multi-planar reconstruction,MPR)的矢狀位、冠狀位及矯正軸位等分析處理。VR可立體、直觀顯示足底內(nèi)、外側(cè)縱弓角的大小。MPR圖像結(jié)合原始軸位圖像,觀察扁平足跗骨和跖趾骨形態(tài)、位置、密度、跖趾關(guān)節(jié)、跗骨關(guān)節(jié)及踝關(guān)節(jié)間隙和關(guān)節(jié)形態(tài)變化以及足底肌群的發(fā)育狀況,為選擇個(gè)性化支具打印或早期手術(shù)做準(zhǔn)備。

1.4 3D個(gè)性化支具打印得到影像學(xué)數(shù)據(jù)后,使用足部掃描系統(tǒng)進(jìn)行非負(fù)重與負(fù)重足部掃描,采集足部數(shù)據(jù),主要包括足底壓力、足底形態(tài),結(jié)合X線及MSCT測(cè)得結(jié)果,從舒適性與矯形效果方面考慮,確定支具材料并設(shè)計(jì)。

1.5 觀察指標(biāo)(1)診斷結(jié)果:結(jié)合影像學(xué)檢查、三線法分析等明確診斷。(2)縱弓角測(cè)量結(jié)果:比較X線、MSCT測(cè)得的縱弓角。(3)支具佩戴舒適度:采用打分的方式讓患者對(duì)支具佩戴舒適度進(jìn)行打分,按照視覺(jué)模擬評(píng)分法進(jìn)行,總分值為0～10分,0分為非常不舒適,10分為非常舒適,分值越高舒適度越好。

2 結(jié)果

2.1 成像結(jié)果本組40例患者均順利完成X線和MSCT成像檢查,結(jié)合影像學(xué)檢查、三線法分析結(jié)果,并綜合患者癥狀表現(xiàn),所有扁平足患者均得到明確定性診斷,診斷符合率100%。40例患者經(jīng)查,3例癥狀較為嚴(yán)重,占比7.50%,患者足弓低平、基本消失,后足外翻;13例患者出現(xiàn)足外翻,步態(tài)改變,占比32.50%;24例內(nèi)側(cè)足弓角變大,占比60.00%。

2.2 縱弓角測(cè)量比較X線與MSCT測(cè)量結(jié)果發(fā)現(xiàn),MSCT測(cè)得的內(nèi)、外側(cè)縱弓角度數(shù)均小于X線測(cè)得結(jié)果,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見(jiàn)表1。

表1 MSCT與X線對(duì)扁平足內(nèi)、外側(cè)縱弓角測(cè)量比較

2.3 支具佩戴舒適度X線指導(dǎo)打印支具的舒適性得分為5～8分,平均(7.05±0.45)分,MSCT指導(dǎo)打印支具舒適性得分為7～10分,平均(8.75±0.54)分,MSCT指導(dǎo)支具打印穿戴舒適性得分高于X線,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(t=15.296,P<0.05)。

2.4 扁平足典型病例影像學(xué)圖示扁平足患兒經(jīng)三線法、X線、MSCT檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)圖2。

患者,男,15歲,①為三線法顯示為輕度扁平足;②為X線測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)縱弓角為141.5°;③為X線測(cè)量外側(cè)縱弓角為161.8°;④為MSCT重建MPR圖像點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)縱弓角為137.4°;⑤為MSCT重建MPR圖像測(cè)量外側(cè)縱弓角為156.7°;⑥為MSCT檢查VR圖像重建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)縱弓角為137°,跟骨載距突向內(nèi)側(cè)異常發(fā)育,導(dǎo)致距骨下降,縱弓扁平;⑦為MSCT檢查VR圖像重建點(diǎn)對(duì)點(diǎn)測(cè)量外側(cè)縱弓角為158°。

3 討論

扁平足的傳統(tǒng)診斷是以足印分析結(jié)合X線測(cè)量為標(biāo)準(zhǔn),臨床常用比值法和三線法做足印分析,而影像醫(yī)生則常用X線測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)縱弓角、外側(cè)縱弓角等參數(shù)來(lái)判斷[5]。

X線一直是評(píng)估、判斷扁平足的主要影像學(xué)方法,但隨著影像技術(shù)發(fā)展,X線在使用時(shí)的局限逐漸暴露,如在測(cè)量?jī)?nèi)、外側(cè)縱弓角時(shí)是將三維結(jié)構(gòu)二維投影,以二維投影所測(cè)角度為準(zhǔn),導(dǎo)致內(nèi)、外側(cè)縱弓角與實(shí)際角度存在較大誤差,直接影響判斷及治療[6]。相較于X線,MSCT被用來(lái)模擬足弓形狀及分析足部各部分結(jié)構(gòu)發(fā)育狀態(tài),因其采集方式為容積采集,可以在完成掃描后對(duì)不同方位數(shù)據(jù)重新計(jì)算,達(dá)到足部結(jié)構(gòu)全方位重建,可在軸位、矢狀位、冠狀位及任意斜面上呈現(xiàn)MPR圖像,還可以進(jìn)行VR重建,完成不同組織層次的顯示,其中包含全足骨骼和軟組織影像[7-8]。因此,通過(guò)VR及MPR成像,能達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量?jī)?nèi)、外側(cè)縱弓角的目的,指導(dǎo)支具個(gè)性化打印。此外,MSCT進(jìn)行模擬負(fù)重全足成像時(shí)完全是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)地測(cè)量角度大小,準(zhǔn)確性較高,不僅能夠準(zhǔn)確顯示并測(cè)量?jī)?nèi)、外側(cè)縱弓角,還能夠完整顯示足內(nèi)肌及肌腱發(fā)育狀況。并且,MSCT的實(shí)際操作簡(jiǎn)便,測(cè)量數(shù)據(jù)客觀,能夠隨時(shí)為成長(zhǎng)中有扁平足的青少年患者提供個(gè)性化支具打印的可靠數(shù)據(jù)[9]。

本研究結(jié)果顯示,MSCT測(cè)得的內(nèi)、外側(cè)縱弓角度數(shù)均小于X線測(cè)得結(jié)果,這可能是MSCT檢查對(duì)X線檢查校正的結(jié)果,并不能直接表明MSCT的確切應(yīng)用價(jià)值。本研究還結(jié)合不同影像學(xué)方法測(cè)得結(jié)果為患者打印個(gè)性化支具,對(duì)比兩種方法指導(dǎo)支具打印穿戴舒適性結(jié)果顯示,MSCT指導(dǎo)支具打印穿戴舒適性得分高于X線,表明 MSCT測(cè)量青少年扁平足內(nèi)、外側(cè)縱弓角較X線檢查更為可靠,在指導(dǎo)個(gè)性化支具打印穿戴中更具應(yīng)用價(jià)值。這可能與MSCT的成像方法、數(shù)據(jù)采集方法等更具優(yōu)勢(shì)有關(guān),而傳統(tǒng)的X線成像智能二維投影,導(dǎo)致誤差較大,故指導(dǎo)意義欠佳。雖然MSCT較X線更具應(yīng)用價(jià)值,但仍需注意,MSCT的應(yīng)用仍有局限,如在患者病變較嚴(yán)重時(shí),會(huì)引起繼發(fā)下肢肌群適應(yīng)性改變,對(duì)于此類(lèi)軟組織顯像,MSCT并不算最佳成像方法,需要采用MRI軟組織成像。因此,在臨床實(shí)際診療時(shí)若遇到病變嚴(yán)重的青少年扁平足患者,還需要進(jìn)行MRI檢查,以確保檢查的準(zhǔn)確性,指導(dǎo)正確的個(gè)性化支具打印。

綜上所述,MSCT測(cè)量青少年扁平足內(nèi)、外側(cè)縱弓角準(zhǔn)確度較X線檢查高,指導(dǎo)打印個(gè)性化支具佩戴舒適性更高。