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骨盆骨折
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16层螺旋CT三维重组技术在骨盆骨折诊断中的应用

2012年09月14日  来源:医学界网    家庭医生在线

  该研究目的为探讨16层螺旋CT三维重组技术,即多平面重组(MPR),增大密度投影(MIP)及容积再现(VR)在骨盆骨折诊断中的应用价值。方法 使用16层螺旋CT对31例骨盆损伤患者进行扫描,在GE工作站进行MPR、MIP及VR图像重组进而观察损伤细节,同时与二维CT图像进行对比。结果 MPR、MIP及VR重组图像可以清晰地显示骨盆骨折的细节。同时VR重组可以直观立体地显示骨盆骨折手术后的治疗效果。结论 16层螺旋CT三维重组技术是诊断骨盆骨折的有效手段,是杂性骨盆骨折术前诊断和术后复查的首选检查方法。

  骨盆骨折是一种严重而复杂的损伤类型,骨折后不容易整复,尤其是多发或粉碎性骨折,单纯的轴位CT图像观察有一定的局限性。16层螺旋CT三维重组技术实现了对图像立体和任意平面的观察,可以清晰的显示各种骨折的三维空间关系,为诊断骨盆骨折提供了一种新的技术手段。笔者回顾性分析31例骨盆骨折患者16层螺旋CT的各种图像,旨在探讨16层螺旋CT三维重组技术在骨盆骨折的应用价值。

  1 资料与方法

  1.1 一般资料

  本组31例患者中,男17例,女14例;年龄22~72岁,平均47.9岁。临床检查均怀疑骨盆骨折,其中车祸伤18例,摔伤及高空坠落伤13例。所有病例均在受伤后1周内检查,其中12例在手术后行16层螺旋CT复查。

  1.2 方法

  使用GE-LightSpeed全身螺旋CT扫描仪,患者仰卧位,扫描范围从髂骨上缘至耻骨最下缘,扫描条件,120kV、220mA,层厚10mm,间隔10mm。扫描完成后将原始容积数据拆薄至1.25mm图像,传送至工作站进行重组,分别进行多平面重组(MPR)、最大密度投影(MIP)及容积再现(VR),获得多平面的三维图像,同时与16层螺旋CT的二维图像比较,以适当的视角直接观察骨盆骨折的损伤情况,若重点怀疑髋臼骨折,则可以应用勾画删除技术对髋臼和股骨头进行分离重组,单独显示髋臼及股骨头骨折的情况。所有图像均经两名有经验的放射科医师进行评定。

  2 结果

  31例骨盆骨折外伤患者中,发现骨折64处。二维图像确诊63处病变,其中包括12处关节分离或脱位,诊断的准确性为98.4%(63/64)。三维重组图像补充诊断细小骨折1处,诊断的准确性为100%(64/64),在所有重组技术中,MPR可以从冠状位、矢状位或任意斜位逐层观察病变,对了解骨折细节方面很有价值,可以明确显示碎骨片。MIP可以清晰显示骨折线,可任意角度旋转,可有效消除体表异物产生的伪影,方便观察特定兴趣区。VR与大体标本相似,可以任意角度旋转选择骨折的最佳视角观察,并可利用勾画删除技术及多方位切割技术,全方位显示骨折部位和关节脱位情况,同时可以清晰显示骨折术后骨盆的结构及固定物的位置和复位效果。骨盆骨折部位及各种CT图像的检查对比情况见表1。表1 CT图像的检查对比

  3 讨论

  骨盆由双侧髂骨、骶骨、坐骨、耻骨及股骨头参与构成,解剖关系复杂。虽然常规X线平片仍为其首选方法,但有一定的局限性。因为在由外伤引起的多发或粉碎性骨折时,传统X线平片结构重叠,往往难以全面准确地反映骨折的细节及评价骨碎片的移动情况。因此不能正确指导临床医师进行术前手术计划的制订。二维图像虽然可以避免前后重叠因素,但是图像缺乏立体感和直观感,特别是对水平骨折线和多发或粉碎性骨折显示不理想。随着CT技术的应用和发展,尤其是16层以上螺旋CT的应用,我们可以通过计算机将图像进行多种方法的重组,从而产生了直观、高质量的三维立体图像,包括MPR、MIP及VR不同方法的三维重组图像在显示骨折移位和关节脱位的方向、范围以及程度上大大弥补了X线平片及三维图像的不足[1]。

  3.1 16层螺旋CT三维重组不同重组方法的价值

  3.1.1 MPR MPR图像对病变及周围结构可以全面观察,对细微骨折、隐蔽部位的骨折,特别是对复杂解剖部位骨折显示良好,可以从冠状、矢状、曲面和任意平面逐层观察病变,可以详细了解骨折各个部位的关系、尤其是轴位不能直接显示的骨折的上下关系,对骨折周围组织损伤同样能显示清楚,同时对轴位显示不满意或不显示的水平骨折线和细微骨折得以明确。当单侧骨盆骨折所致骨盆形态不规则时,我们可以通过曲面重组将弯曲结构拉直,使骨盆的不同结构在同一平面显示,使结构对称显示,完整显示骨折,然后双侧进行比较,可以精确地测量骨折及其移位、脱位程度[2,3]。

  3.1.2 MIP MIP图像重组速度快,方法简单,可以任意角度旋转显示骨折部位的具体情况。MIP经透视处理,不仅能显示骨表面的骨折,还能显示骨质内部的骨折及直观立体地显示手术后金属内固定物的形态、位置和骨折复位的效果。MIP可以清晰显示骨折线,可任意角度旋转,可有效消除体表异物伪影,方便观察特定兴趣区。MIP可以了解复杂解剖部位骨折的空间关系,通过任意角度旋转图像,可以获得病变的最佳暴露位置,从最佳方位显示骨折部位骨结构的变形、骨碎片与整体骨的关系以及骨碎片移位程度和旋转方向等。对于严重骨折,尤其是复杂解剖部位的多发或粉碎性骨折制定手术计划具有重要指导作用,对骨折手法复位或手术固定后效果地评估也有重要价值[4]。

  3.1.3 VR VR图像重组是指对容积内不同像素施加不同的透明度,可透过透明部分观察其后方的结构,实现三维立体显示效果。VR可直观显示骨盆骨折线的位置、类型、走向、范围和骨折移位、脱位情况。VR的透明技术不仅可以显示骨质表面的骨折,而且可以得到骨质内部的信息,能发现在二维图像上难以发现的移位的骨折、小骨折及关节内骨折,在评价骨盆骨折情况方面明显优于二维图像。VR图像与大体标本相似,可以任意角度旋转选择骨折的最佳视角观察,并可利用勾画删除技术及多方位切割技术,全方位显示骨折部位和关节脱位情况,同时可以清晰显示骨折术后骨盆的结构及固定物的位置和复位效果。对于不同部位的病变,行任意方位切割获得感兴趣区的显示。在动态旋转过程中,消除部位叠加引起的结构重叠,更有助于动态观察骨折的立体结构。VR重组可以在任意方位切割获得兴趣区的显示,对于手术后金属内固定的患者,我们可以在原有VR图像的基础上,对金属内固定再次行透明处理,从而获得固定物的立体解剖位置并观察复位效果。

  3.2 16层螺旋CT三维重组的临床应用价值

  有助于复杂部位骨折和脱位的显示,可以提高诊断的准确性,骨盆解剖结构复杂,常规X线平片对其关节面骨折的真实情况不易显示,二维CT检查虽可逐层观察病变,较明确地做出诊断,但对水平、多发或粉碎性骨折不能直观立体显示。三维CT图像可以弥补上述不足,它不仅可以直观显示病变与周围结构的立体关系,还可任意角度旋转,选择充分暴露病变的最佳视角观察,清晰、全面地显示骨折,从而大大减少了漏诊或误诊。16层螺旋CT三维重组技术还可利用图像切割功能消除某一骨性结构以便更好的观察骨折及碎骨片情况。如本组髋臼骨折病例,消除股骨头影,清楚显示了髋臼骨折及碎骨片情况。

  3.2.1 有助于手术方案的设计

  手术的合适性、准确性和安全性取决于临床医师对相关解剖的理解,骨折线的最大宽度、立体走向及碎骨片的形态、大小和空间位置均决定着手术的效果。16层螺旋CT三维重组技术则最大限度地解决了这些问题,从而有助于临床医师准确判断病变的部位和程度,指导手术中准确复位及选择合理的内固定物,提高手术的安全性及有效性。同时可以利用三维重组技术预先确定内固定螺钉或钢板的位置、长度及置入方向,从而为减少手术创伤,缩短手术时间创造有利条件。

  3.2.2 有助于手术后复查和随访

  16层螺旋CT扫描速度快,患者不需特殊体位,是一种无痛苦、无创伤、方便快捷的检查方法,患者易于接受。16层螺旋CT三维重组技术可以详尽地观察骨折的复位,关节面情况以及金属内固定的位置,评价手术及预后效果。同时可以通过调节上下阈值去除金属伪影,为手术后金属内固定病例的复查和随访提供独特的作用。

  3.3 16层螺旋CT层厚对三维重组的影响

  三维图像质量的好坏,很大程度上取决于扫描的层厚。扫描层厚越薄,重组间隔越小,空间分辨率越高,图像就越逼真。本组研究表明层厚10mm,间隔10mm,扫描后拆薄至1.25mm图像进行重组后的图像可以满足骨科需要;有效减低辐射剂量。

  3.4 16层螺旋CT三维重组的不足

  16层螺旋CT检查价格相对昂贵,患者的受照射剂量高,部分患者无法接受。16层螺旋CT扫描的范围越大,扫描的层厚越薄,其工作耗损就越大,射线剂量就越高,对患者的副作用也越大,检查的费用也越贵,因此目前仍是有选择地使用。 总之,虽然16层螺旋CT三维重组检查在骨盆骨折的应用中存在着局限性,其各种三维重组方法也各有优缺点,但在临床应用中只要我们可以多种方法联合应用,同时密切结合轴位图像就可以取得X线平片所不能达到的诊断效果,为临床治疗方案的选择和患者术后效果的评估提供尽可能多的信息。

(责任编辑:徐惠珍 )

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