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首页医源资料库在线期刊中华现代影像学杂志2009年第6卷第7期

多层螺旋CT后处理技术在骨关节损伤中的诊断价值

来源:《中华现代影像学杂志》
摘要:【摘要】目的探讨4层螺旋CT(4-MSCT)在骨关节损伤中的应用价值和治疗中的指导意义。方法40例创伤性骨折病例经X线平片检查后,应用4层螺旋CT机扫描,在重建工作站上进行多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮盖显示法(SSD)、容积再现(VRT)、三维重建(3D)等后处理技术,并使用此技术对40例骨关......

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【摘要】  目的 探讨4层螺旋CT(4-MSCT)在骨关节损伤中的应用价值和治疗中的指导意义。方法 40例创伤性骨折病例经X线平片检查后,应用4层螺旋CT机扫描,在重建工作站上进行多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮盖显示法(SSD)、容积再现(VRT)、三维重建(3D)等后处理技术,并使用此技术对40例骨关节损伤、骨关节骨折的病例进行诊断、分析和研究。结果 40例在车祸、工地创伤性骨折病例,依据CT轴位扫描及多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮盖显示法(SSD)、容积再现(VRT)、三维重建(3D)等后处理技术发现骨折有60处,检出率依次为67.4%,80.4%,95.6%和91.3%,差异有统计学意义。MPR未显示的踝关节骨折1处和腕关节脱位1处在SSD中均获确诊,MPR显示颅骨骨折1处、骨盆骨折2处、脊柱骨折1处均在SSD中漏诊,MPR和SSD联合应用对骨折的检出率为100%。MPR图像可清楚显示骨表面和内部的骨折线,骨折的移位情况和关节内部细节等以及一些难以发现的隐匿性骨折,SSD能够从外部显示骨折线的形态、长短、走向,骨表面碎骨片的形态大小、骨折的移位等。结论 4层螺旋CT结合不同的图像重建技术可提高骨关节损伤诊断的准确性,CT重建能清楚的显示传统的X线摄片所不能直接显示的骨关节面的骨折,对于术前的骨折分类、治疗方案制定以及手术入路的选择有一定的指导意义。

【关键词】  体层摄影术,X线计算机;创伤性骨关节;后处理技术;诊断价值;临床治疗

 Multi-slice CT technology in post-processing of bone and joint injury

    WANG Ke-xing,XU Xiao-yan.Department of Radiology,Guangzhou Red Cross Hospital,Guangzhou 510545,China

    [Abstract]  Objective  To explore the 4-slice spiral CT(4-MSCT)in bone and joint injury values,and guide treatment.Methods  40 cases of traumatic fractures by X-ray inspection,the application of 4-slice CT scan machine in the workstation for the reconstruction of multiplanar reformation(MPR),maximum intensity projection(MIP),surface shaded display(SSD),volume rendering(VRT),three-dimensional reconstruction(3D)post-processing techniques,etc.,and use this technology on 40 cases of bone and joint injuries,fractures of bones and joints of the diagnosis,analysis and research.Results  In 40 cases of motor vehicle accidents,traumatic fracture site,based on axial CT scanning and multiplanar reformation(MPR),maximum intensity projection(MIP),surface shaded display(SSD),volume rendering(VRT),three-dimensional reconstruction(3D)post-processing techniques such as are found in 60 fractures,followed by the detection rate of 67.4 %,80.4%,95.6% and 91.3%,the difference was significant.MPR ankle did not show a fracture and dislocation of wrist 1 at SSD have been confirmed in,MPR showed a skull fracture,two pelvic fractures,spinal fractures in a missed diagnosis in the SSD,MPR and SSD joint application of fracture detection rate was 100%.MPR images clearly show the bone surface and internal lines of fracture,fracture displacement and the internal details of the joints,as well as difficult to discover the occult fracture,SSD can show the fracture line from the external shape,length,direction,and bone surface morphology of bone chip size,fracture shift,etc.Conclusion  4-slice spiral CT combined with a different image reconstruction technique can improve the diagnosis of bone and joint injury accuracy,CT can clearly show that the reconstruction of the traditional X-ray can not be directly shown by the articular surface of bone fracture for the preoperative classification of fractures,treatment program development,as well as the choice of surgical approach has some significance.

    [Key words]  multi-slice spiral CT;trauma osteoarthropathy;post-processing techniques;significance of diagnostic value;clinical treatment

    传统X线平片检查骨关节损伤,患者因疼痛及畸形不能以标准体位投照,某些不规则骨或四周解剖关系复杂的部位如颅底、脊柱、骨盆等影像重叠较多,导致诊断具有一定的局限性[1,2]。常规CT平扫可发现多发骨折,但不能直接显示骨折线的全程、粉碎性骨折的移位情况及复杂的解剖[3,4]。随着多层螺旋CT的临床应用,图像得到了明显的改善,扫描信息量大,具有快速大范围的容积扫描以及多方位、立体成像的特点,在骨、关节创伤性病变中具有极大的优势,不仅显示骨折及关节脱位的部位形态,同时显示四周软组织的改变及关节腔等情况。本文探讨4层螺旋CT多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮盖显示法(SSD)、容积再现(VRT)、三维重建(3D)等后处理技术在诊断骨关节损伤40例,并与X线、CT平扫等影像学检查进行分析报告如下。

    1  资料与方法

    1.1  一般资料  收集我院自2004年至2008年入院检查的骨关节损伤患者40例;年龄12~67岁。致伤因素:车祸伤10例,摔伤26例,砸伤2例,重物压伤2例。临床表现为患者不同程度的软组织挫裂伤、强迫体位、畸形、活动障碍,具体部位包括颅骨7例,颌面骨10例,肩胛骨6例,骨盆6例,脊柱6例,踝关节2例,以及膝关节3例。全部病例在受伤后即行X线平片检查,伤后1~15 d内进行螺旋CT检查。14例在术后1周~3个月内行CT复查。

    1.2  研究方法  (1)所有的受检者均使用日本东芝ToshibaAsteino/Super4多层螺旋CT对受检部位(骨、骨关节损伤部位)大范围的常规容积薄层扫描。扫描参数:电压120~150 kV,电流150~250 mA,层厚5 mm,层距2.5 mm,螺距0.75 mm,采用骨窗和软组织窗显示。(2)重组参数及后处理方法:扫描结束后将所有的原始横断图像进行薄层重建,层厚1~3 mm,重建间隔0.5~1 mm,重建函数FC 30,然后将重建的图像导入Vitrea 2.0后处理工作站,根据诊断需要进行多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮盖显示法(SSD)、容积再现(VRT)、三维重建(3D)等后处理技术图像重建。(3)后处理后的图像评价:由放射科4位中级以上的诊断医生共同分析、评价图像,内容包括:①骨、骨关节损伤的部位;②骨折损伤的类型、程度;③是否合并关节脱位,是否累积邻近的组织、器官;④做出准确的影像诊断、为临床医生治疗提出合理化建议;⑤病例的追踪、统计分析。

    2  结果

  本组40例骨关节损伤者,最后确诊骨折49处,脱位5处。X线平片检出率为67.39%,共显示骨折24处、可疑骨折3处,漏诊14处。显示关节脱位3处,可疑关节脱位1处,漏诊关节脱位1处。CT薄层扫描检出率为80.43%,显示骨折33处,漏诊8处,显示脱位4例。应用MPR检出率为95.65%,矢状面、冠状面重建共显示40处骨折和4处脱位,包括骨表面及内部的骨折线、移位情况、关节腔内情况及骨折线四周的软组织结构,可以准确测量到碎骨片大小,移位方向和程度。SSD检出率为91.3%,显示骨折37处,从外部立体显示骨折线的形态、长短、走向,骨表面碎片的形态、大小、空间位置,骨折移位的显示效果较好,其中4处显示不全,另有4处骨折未发现。MPR图像中漏诊骨折1处、关节脱位1处,用SSD后均获确诊;SSD图像中漏诊骨折4处均在MPR中得到清楚的显示,MPR和SSD联合应用对骨折的检出率为100%,36例骨关节损伤患者的影像学检查具体结果见表1。表1  几种影像检查后处理技术显示骨折及脱位情况(处)

    以上的分析对比可以看出多层螺旋CT扫描的后处理技术可以显示X线平片无法显示的一些骨折以及隐匿性的骨折,轴位扫描图像提供了定性诊断的全部信息,但是显示关节间隙、关节面、粉碎性骨折的全貌等方面很不理想,而MPR、SSD、VR等后处理技术可以弥补X线平片的不足,具有更大的优势,对于术前的骨折分类,术中的手术方式的选择具有较高的价值。

    3  讨论

  骨关节创伤在临床上常见。骨关节损伤多为复杂性的骨折,X线摄影是基本的检查方法,但由于X线平片是一种二维图像,关节四周各种组织结构相互重叠,难以显示某些复杂的创伤性改变。脊柱损伤占骨关节外伤的3%,在全身骨关节损伤中占有重要地位[1]。本组病例中脊柱损伤病例尤其以腰椎损伤较多,在坠落伤、交通伤中多见,尤其以中老年人居多,X线平片仅能显示明显的椎体骨折,但对粉碎性骨折及是否有脊髓压迫、椎间盘突出等则很难判断。CT能观察椎管的形状、大小及狭窄程度,分辨椎体、附件及椎管内外软组织。通过造影剂强化,可清晰显示硬膜囊及蛛网膜下腔,判断椎间盘与神经根的关系 。因而能进一步明确诊断并能弥补其不足。本组有22例腰椎损伤病例进一步行CT检查后有不同发现,其中有18例发现有脊髓压迫,6例行手术治疗。7例X线平片显示椎间隙变窄的病例CT结果有9例为椎间盘突出症。颈椎上段有颅骨重叠,腰椎下段有骶髂骨重叠,平片不能很好显示。本组有3例寰椎及枢椎骨折CT显示清楚,但正、侧、斜位颈椎片显示困难,螺旋扫描后进行MPR、SSD、VR重建后发现隐匿性骨折6处。另外本组病例X线平片漏诊14处骨折和1处关节脱位,漏诊率相当高。但X线摄影应用方便,费用低廉,目前仍为大多数患者接受。CT可去除重叠影的干扰,检出平片不易发现的骨折,确定骨折的部位、范围、类型及与四周组织的解剖关系,骨折块的大小、数量、分布、移位方向和程度,骨折线的长度和方向等[3~5]。本组CT扫描检出率达到80.4%,比X线平片检出率明显提高。但CT横断扫描获得的仍是二维图像,缺乏立体感,当骨折线与扫描平面平行时,骨折线显示不出。一般认为CT对移位的方向、程度,骨碎片与四周组织的关系的熟悉,需要阅片医生具有良好的空间思维能力[6,7]。螺旋CT扫描,就是在扫描的同时,患者随扫描床匀速运动,而X线管球和探测器组则不停地围绕“感爱好区”作快速连续360°旋转,同时探测器组连续采集数据,如此扫描若干周后,获得螺旋形的扫描轨迹。而多层螺旋CT扫描速度更快,范围更大,由于增加了探测器数目、矩阵排列及灵敏度,减少了患者辐射剂量,同时其高分辨率的扫描利于细小骨折的发现。多层螺旋CT有独立的后处理工作站,三维图像重建可得到立体的骨关节结构影像,多角度、全方位地再现骨折部位的立体形态、各解剖结构的空间关系,为临床提供全面而准确的信息。多层螺旋CT常用的重建方法有多平面重建和表面遮盖显示,这两种后处理方法各有优缺点。MPR技术可在同一界面上显示轴位、冠状位、矢状位及任意角度斜位的图像,可以清楚显示骨折线的走向及移位,关节脱位情况,能够调节窗宽、窗位,观察骨折和四周软组织改变,操作简单,可以在较短时间内提出诊断意见。但MPR图像仍为二维,不能在同一平面上显示不同方向上的多条骨折线[8]。SSD技术能够重建出骨关节的三维立体图像,可以达到实体解剖的效果,可以根据需要,运用关节解体技术或进行切割,展示关节面的改变,但SSD仅显示骨折表面的形态,对细小的、未移位的骨片观察易漏诊。我们对16层螺旋CT采集到的骨关节图像应用MPR和SSD方法进行重建,结果MPR漏诊踝关节骨折1处、腕关节脱位1处,用SSD后均获确诊;但SSD漏诊颅骨骨折1处、骨盆骨折2处、脊柱骨折1处均在MPR中得到清楚的显示,提示MPR在复杂性骨折诊断中具有一定的优势。因此,在阅片时应联合应用MPR和SSD图像进行综合分析,最大限度地减少骨关节损伤的漏诊和误诊,正确协助临床早期诊断、早期积极治疗。综上所述,骨关节检查应首选X线平片,但必要时可进一步做螺旋CT的后处理技术应用检查,其优点在于:(1)检查过程中无需搬动体位,且扫描速度快,可快速得到检查结果,尤其适合危重患者;(2)能直观、准确判断骨折类型、骨折片大小、数目及位置,充分显示骨折移位,对附近组织造成的损伤情况;(3)可多方位薄层或重叠扫描,显示平片不易发现的隐匿性骨折[4]、关节内骨片和异物,能清晰显示骨关节周围的软组织改变,对复杂骨关节损伤有很高的诊断价值。并且扫描的速度快,分辨率高、可以进行多种回顾性的CT影像重建。科学合理的二维和三维重建的技术,在骨折的诊断中可以为骨外科制定手术治疗方案提供更多的信息,今后将更广泛的应用到骨创伤的临床影像诊断中。

【参考文献】
  1 乔立新,王淑清,王景宇.多层螺旋CT在骨关节创伤中的诊断价值.吉林医学,2006,27:244-245.

2 胡晓林,赵东,段闽江,等.髋臼骨折CT与X线平片检查比较.实用放射学杂志,2005,21:578-580.

3 原银栋,谢林.CT诊断常规X线难以发现的骨关节病变.中国医科大学学报,1995,24:68-70.

4 李保卫,张黎明,耿瑞鹏,等.成人髋臼发育不良及继发性骨关节病的CT诊断.中国临床医学影像杂志,2007,18:522-524.

5 史丽静,田建明,王培军,等.多层螺旋CT不同重建方法在骨关节创伤中的应用价值比较.临床放射学杂志,2003,22:772-774.

6 吴强,李康华,贝抗胜,等.螺旋CT三维重建对上颈椎损伤的诊断和术前评估的价值.中国骨与关节损伤杂志,2004,19:468-469.

7 蔡靖宇,朱庆生,郭涛.螺旋CT三维重建在肱骨近端移位骨折分型及治疗中的应用.骨与关节损伤杂志,2003,18:233-235.

8 李德龙,刘斯平,王振波.16层MSCT不同重建方法在骨与关节疾病诊断中的应用价值研究.中国中西医结合影像学杂志,2007,5:106-109.

(本文编辑:李晓言)


作者单位:510545 广东,广州市白云区红十字会医院放射科

作者: 2009-8-24
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