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多層螺旋CT后處理技術在骨關節損傷中的診斷價值

來源:《中華現代影像學雜志》 作者: 2009-8-24
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摘要: 【摘要】 目的 探討4層螺旋CT(4-MSCT)在骨關節損傷中的應用價值和治療中的指導意義。方法 40例創傷性骨折病例經X線平片檢查后,應用4層螺旋CT機掃描,在重建工作站上進行多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮蓋顯示法(SSD)、容積再現(VRT)、三維重建(3D)等后處理技術,并使用此技術對40例骨關......


【摘要】  目的 探討4層螺旋CT(4-MSCT)在骨關節損傷中的應用價值和治療中的指導意義。方法 40例創傷性骨折病例經X線平片檢查后,應用4層螺旋CT機掃描,在重建工作站上進行多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮蓋顯示法(SSD)、容積再現(VRT)、三維重建(3D)等后處理技術,并使用此技術對40例骨關節損傷、骨關節骨折的病例進行診斷、分析和研究。結果 40例在車禍、工地創傷性骨折病例,依據CT軸位掃描及多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮蓋顯示法(SSD)、容積再現(VRT)、三維重建(3D)等后處理技術發現骨折有60處,檢出率依次為67.4%,80.4%,95.6%和91.3%,差異有統計學意義。MPR未顯示的踝關節骨折1處和腕關節脫位1處在SSD中均獲確診,MPR顯示顱骨骨折1處、骨盆骨折2處、脊柱骨折1處均在SSD中漏診,MPR和SSD聯合應用對骨折的檢出率為100%。MPR圖像可清楚顯示骨表面和內部的骨折線,骨折的移位情況和關節內部細節等以及一些難以發現的隱匿性骨折,SSD能夠從外部顯示骨折線的形態、長短、走向,骨表面碎骨片的形態大小、骨折的移位等。結論 4層螺旋CT結合不同的圖像重建技術可提高骨關節損傷診斷的準確性,CT重建能清楚的顯示傳統的X線攝片所不能直接顯示的骨關節面的骨折,對于術前的骨折分類、治療方案制定以及手術入路的選擇有一定的指導意義。

【關鍵詞】  體層攝影術,X線計算機;創傷性骨關節;后處理技術;診斷價值;臨床治療

 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

    傳統X線平片檢查骨關節損傷,患者因疼痛及畸形不能以標準體位投照,某些不規則骨或四周解剖關系復雜的部位如顱底、脊柱、骨盆等影像重疊較多,導致診斷具有一定的局限性[1,2]。常規CT平掃可發現多發骨折,但不能直接顯示骨折線的全程、粉碎性骨折的移位情況及復雜的解剖[3,4]。隨著多層螺旋CT的臨床應用,圖像得到了明顯的改善,掃描信息量大,具有快速大范圍的容積掃描以及多方位、立體成像的特點,在骨、關節創傷性病變中具有極大的優勢,不僅顯示骨折及關節脫位的部位形態,同時顯示四周軟組織的改變及關節腔等情況。本文探討4層螺旋CT多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮蓋顯示法(SSD)、容積再現(VRT)、三維重建(3D)等后處理技術在診斷骨關節損傷40例,并與X線、CT平掃等影像學檢查進行分析報告如下。

    1  資料與方法

    1.1  一般資料  收集我院自2004年至2008年入院檢查的骨關節損傷患者40例;年齡12~67歲。致傷因素:車禍傷10例,摔傷26例,砸傷2例,重物壓傷2例。臨床表現為患者不同程度的軟組織挫裂傷、強迫體位、畸形、活動障礙,具體部位包括顱骨7例,頜面骨10例,肩胛骨6例,骨盆6例,脊柱6例,踝關節2例,以及膝關節3例。全部病例在受傷后即行X線平片檢查,傷后1~15 d內進行螺旋CT檢查。14例在術后1周~3個月內行CT復查。

    1.2  研究方法  (1)所有的受檢者均使用日本東芝ToshibaAsteino/Super4多層螺旋CT對受檢部位(骨、骨關節損傷部位)大范圍的常規容積薄層掃描。掃描參數:電壓120~150 kV,電流150~250 mA,層厚5 mm,層距2.5 mm,螺距0.75 mm,采用骨窗和軟組織窗顯示。(2)重組參數及后處理方法:掃描結束后將所有的原始橫斷圖像進行薄層重建,層厚1~3 mm,重建間隔0.5~1 mm,重建函數FC 30,然后將重建的圖像導入Vitrea 2.0后處理工作站,根據診斷需要進行多平面重組(MPR)、最大密度投影(MIP)、表面遮蓋顯示法(SSD)、容積再現(VRT)、三維重建(3D)等后處理技術圖像重建。(3)后處理后的圖像評價:由放射科4位中級以上的診斷醫生共同分析、評價圖像,內容包括:①骨、骨關節損傷的部位;②骨折損傷的類型、程度;③是否合并關節脫位,是否累積鄰近的組織、器官;④做出準確的影像診斷、為臨床醫生治療提出合理化建議;⑤病例的追蹤、統計分析。

    2  結果

  本組40例骨關節損傷者,最后確診骨折49處,脫位5處。X線平片檢出率為67.39%,共顯示骨折24處、可疑骨折3處,漏診14處。顯示關節脫位3處,可疑關節脫位1處,漏診關節脫位1處。CT薄層掃描檢出率為80.43%,顯示骨折33處,漏診8處,顯示脫位4例。應用MPR檢出率為95.65%,矢狀面、冠狀面重建共顯示40處骨折和4處脫位,包括骨表面及內部的骨折線、移位情況、關節腔內情況及骨折線四周的軟組織結構,可以準確測量到碎骨片大小,移位方向和程度。SSD檢出率為91.3%,顯示骨折37處,從外部立體顯示骨折線的形態、長短、走向,骨表面碎片的形態、大小、空間位置,骨折移位的顯示效果較好,其中4處顯示不全,另有4處骨折未發現。MPR圖像中漏診骨折1處、關節脫位1處,用SSD后均獲確診;SSD圖像中漏診骨折4處均在MPR中得到清楚的顯示,MPR和SSD聯合應用對骨折的檢出率為100%,36例骨關節損傷患者的影像學檢查具體結果見表1。表1  幾種影像檢查后處理技術顯示骨折及脫位情況(處)

    以上的分析對比可以看出多層螺旋CT掃描的后處理技術可以顯示X線平片無法顯示的一些骨折以及隱匿性的骨折,軸位掃描圖像提供了定性診斷的全部信息,但是顯示關節間隙、關節面、粉碎性骨折的全貌等方面很不理想,而MPR、SSD、VR等后處理技術可以彌補X線平片的不足,具有更大的優勢,對于術前的骨折分類,術中的手術方式的選擇具有較高的價值。

    3  討論

  骨關節創傷在臨床上常見。骨關節損傷多為復雜性的骨折,X線攝影是基本的檢查方法,但由于X線平片是一種二維圖像,關節四周各種組織結構相互重疊,難以顯示某些復雜的創傷性改變。脊柱損傷占骨關節外傷的3%,在全身骨關節損傷中占有重要地位[1]。本組病例中脊柱損傷病例尤其以腰椎損傷較多,在墜落傷、交通傷中多見,尤其以中老年人居多,X線平片僅能顯示明顯的椎體骨折,但對粉碎性骨折及是否有脊髓壓迫、椎間盤突出等則很難判斷。CT能觀察椎管的形狀、大小及狹窄程度,分辨椎體、附件及椎管內外軟組織。通過造影劑強化,可清晰顯示硬膜囊及蛛網膜下腔,判斷椎間盤與神經根的關系 。因而能進一步明確診斷并能彌補其不足。本組有22例腰椎損傷病例進一步行CT檢查后有不同發現,其中有18例發現有脊髓壓迫,6例行手術治療。7例X線平片顯示椎間隙變窄的病例CT結果有9例為椎間盤突出癥。頸椎上段有顱骨重疊,腰椎下段有骶髂骨重疊,平片不能很好顯示。本組有3例寰椎及樞椎骨折CT顯示清楚,但正、側、斜位頸椎片顯示困難,螺旋掃描后進行MPR、SSD、VR重建后發現隱匿性骨折6處。另外本組病例X線平片漏診14處骨折和1處關節脫位,漏診率相當高。但X線攝影應用方便,費用低廉,目前仍為大多數患者接受。CT可去除重疊影的干擾,檢出平片不易發現的骨折,確定骨折的部位、范圍、類型及與四周組織的解剖關系,骨折塊的大小、數量、分布、移位方向和程度,骨折線的長度和方向等[3~5]。本組CT掃描檢出率達到80.4%,比X線平片檢出率明顯提高。但CT橫斷掃描獲得的仍是二維圖像,缺乏立體感,當骨折線與掃描平面平行時,骨折線顯示不出。一般認為CT對移位的方向、程度,骨碎片與四周組織的關系的熟悉,需要閱片醫生具有良好的空間思維能力[6,7]。螺旋CT掃描,就是在掃描的同時,患者隨掃描床勻速運動,而X線管球和探測器組則不停地圍繞“感愛好區”作快速連續360°旋轉,同時探測器組連續采集數據,如此掃描若干周后,獲得螺旋形的掃描軌跡。而多層螺旋CT掃描速度更快,范圍更大,由于增加了探測器數目、矩陣排列及靈敏度,減少了患者輻射劑量,同時其高分辨率的掃描利于細小骨折的發現。多層螺旋CT有獨立的后處理工作站,三維圖像重建可得到立體的骨關節結構影像,多角度、全方位地再現骨折部位的立體形態、各解剖結構的空間關系,為臨床提供全面而準確的信息。多層螺旋CT常用的重建方法有多平面重建和表面遮蓋顯示,這兩種后處理方法各有優缺點。MPR技術可在同一界面上顯示軸位、冠狀位、矢狀位及任意角度斜位的圖像,可以清楚顯示骨折線的走向及移位,關節脫位情況,能夠調節窗寬、窗位,觀察骨折和四周軟組織改變,操作簡單,可以在較短時間內提出診斷意見。但MPR圖像仍為二維,不能在同一平面上顯示不同方向上的多條骨折線[8]。SSD技術能夠重建出骨關節的三維立體圖像,可以達到實體解剖的效果,可以根據需要,運用關節解體技術或進行切割,展示關節面的改變,但SSD僅顯示骨折表面的形態,對細小的、未移位的骨片觀察易漏診。我們對16層螺旋CT采集到的骨關節圖像應用MPR和SSD方法進行重建,結果MPR漏診踝關節骨折1處、腕關節脫位1處,用SSD后均獲確診;但SSD漏診顱骨骨折1處、骨盆骨折2處、脊柱骨折1處均在MPR中得到清楚的顯示,提示MPR在復雜性骨折診斷中具有一定的優勢。因此,在閱片時應聯合應用MPR和SSD圖像進行綜合分析,最大限度地減少骨關節損傷的漏診和誤診,正確協助臨床早期診斷、早期積極治療。綜上所述,骨關節檢查應首選X線平片,但必要時可進一步做螺旋CT的后處理技術應用檢查,其優點在于:(1)檢查過程中無需搬動體位,且掃描速度快,可快速得到檢查結果,尤其適合危重患者;(2)能直觀、準確判斷骨折類型、骨折片大小、數目及位置,充分顯示骨折移位,對附近組織造成的損傷情況;(3)可多方位薄層或重疊掃描,顯示平片不易發現的隱匿性骨折[4]、關節內骨片和異物,能清晰顯示骨關節周圍的軟組織改變,對復雜骨關節損傷有很高的診斷價值。并且掃描的速度快,分辨率高、可以進行多種回顧性的CT影像重建。科學合理的二維和三維重建的技術,在骨折的診斷中可以為骨外科制定手術治療方案提供更多的信息,今后將更廣泛的應用到骨創傷的臨床影像診斷中。

【參考文獻】
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6 吳強,李康華,貝抗勝,等.螺旋CT三維重建對上頸椎損傷的診斷和術前評估的價值.中國骨與關節損傷雜志,2004,19:468-469.

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8 李德龍,劉斯平,王振波.16層MSCT不同重建方法在骨與關節疾病診斷中的應用價值研究.中國中西醫結合影像學雜志,2007,5:106-109.

(本文編輯:李曉言)


作者單位:510545 廣東,廣州市白云區紅十字會醫院放射科


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