三维CT成像技术在脊柱外伤中的应用

三维CT成像技术在脊柱外伤中的应用

王文生孙迎迎罗慧丁长青

（江苏省丰县人民医院影像科江苏丰县221700）

【摘要】目的探讨螺旋CT多平面重建(MPR)及3DCT在脊柱外伤诊断中的价值。方法回顾性分析60例脊柱骨折患者的MPR、SSD、MIP及VRT图像，分析各种成像方法在诊断中的价值。结果MPR及3DCT可发现及多方位观察骨病变。结论螺旋CT三维及多平面重建综合应用是诊断脊柱骨折的有效方法。

【关键词】骨病变；螺旋CT；重建

【中图分类号】R816.8【文献标识码】A【文章编号】1673-7245（2016）-08-071-01

螺旋CT多平面重建(MPR)及3DCT在骨疾病诊断中时常应用，回顾性分析我院2006年6月－2009年2月60例脊柱骨折患者的MPR、SSD、MIP及VRT图像，分析各种成像方法在诊断中的价值及差异，发现MPR及3DCT能多方位观察骨病变，其综合应用是诊断脊柱骨折的有效方法。

1资料与方法

1.1一般资料

收集60例患者，男51例，女9例，年龄16岁～67岁，平均年龄33岁；车祸36例，高处坠落伤14例，其他10例。

1.2方法

采用GE螺旋CTPROSPEEDAI机，扫描层厚3～5mm，重建间隔1.25～1.5mm，螺距1～1.5；140kV，160mAs，扫描范围以平片或CT定位像定位，包括病变椎体至少上下各1个椎体。每位患者图像均分别采用多平面重建(Multiplanarreconstruction,MPR)、表面遮盖显示(Surfaceshadeddisplay,SSD)、最大密度投影(Maximumintensityprojection,MIP)及容积漫游(Volumerenderingtechnique,VRT)进行观察，图像观察评价由3位主治医师以上的放射诊断医师分别阅片评定。

2结果

胸腰椎骨折29例，颈椎骨折11例，骨盆骨折20例。单纯屈曲骨折32例，爆裂骨折22例，骨折伴脱位6例。MPR重建图像能清晰显示寰枢椎脱位及细微骨折情况，并可准确测量碎骨片大小，移位方向和程度。SSD、MIP和VRT图像立体感强，能直观地显示骨折、脱位的空间位置，其中以VRT空间立体感最佳。

3讨论

三维CT成像技术(threedimentionalcomputedtomography,3DCT)通过2DCT容积扫描，经过计算机算法实现三维重建。要得到比较清晰的图像，需要两个条件：其一是薄层高分辨率扫描，层厚度越薄，层距越短，所采集的容积越接近实体。螺旋CT的出现很好地解决了这一问题；其二是计算机算法，目前常用的方法有曲面重组法(Curvedplannarreformation,CPR)、最大密度投影(Maximumintensityprojection,MIP)、表面阴影显示(Shadedsurfacedisplay,SSD),以及CT内窥镜技术、容积呈现技术(volumerendering)等。3DCT图像是指经过计算机软件将连续断层CT扫描所收集到的容积信息重建为直观的立体图像。对于常规CT,影响三维图像质量的扫描参数有层厚、重叠,螺旋CT则还包括螺矩、图像指数。当选择扫描参数时,层间隔是确定图像质量的首要因素,层厚居次。重叠扫描可有效减轻3DCT图像台阶表现,但可能出现假性关节融合、骨折线模糊的现象。对于常规CT增加层厚/指数比率将改善3D图像的质量。观察细小的骨结构,可选用薄层(2～6mm)及约50%重叠的层面指数。但薄层、大的层间重叠将增加放射剂量。螺旋CT能提供同一层厚的多层重叠图像,缩短扫描时间,减少了放射剂量和扫描伪影,但螺矩应小于1.0[1-4]。通过改善螺旋内插、采用特殊的3D分割法将会进一步提高3DCT的图像质量。3DCT骨重建与显示技术有多层面体积重建(Multiplanarvolumereconstructions,MPVR),包括最大密度投影(Maximumintensityprojection,MIP)、最小密度投影(Minimumintensityprojection,MinP),表面明暗显示(surfaceshadeddisplay,SSD),体绘制(volumereconstructuresrendering)等方式。显示包括2D、3D的显示。2D显示丢失了3D图像的深度信息,主要依靠医生的构思生成3D立体图像。而3D显示是两幅图像视觉上的重叠,其信噪比为每幅图像信噪比的平均值,恢复了图像的深度信息,图像的清晰度、表面分辨率得到提高,获得了骨骼在空间的相互关系,对于易于混淆、隐藏的骨折和平面更易辨认[3]。

脊柱骨折的准确诊断是正确治疗和愈后评价的关键，常规X线平片是诊断脊柱骨折的首选方法，但对于细微骨折、椎弓结构及椎管情况的显示有一定的局限性，随着CT的使用，对于脊柱骨折的诊断有了很大的飞跃，而螺旋CT、尤其是多排螺旋CT问世以及后处理功能软件的不断升级，使得CT在诊断脊柱骨折的临床应用中更趋于完善。脊柱解剖关系复杂，常规X线平片是脊柱外伤首选的检查方法，对于发现骨折椎体有明显的作用，但往往难以准确、全面地反映骨折的细节，如椎弓骨折、骨碎片的移位及椎管受累情况。轴位CT图像密度分辨率高，能清晰显示骨折情况，但对于平行于扫描基线的细小骨折，有时会造成漏诊，同时因为轴位CT缺乏立体感，主要依靠医生的想象来形成三维的印象，对于大多数临床医师来说，阅片比较困难。螺旋CT三维重建，可获得任意平面的的MPR图像及任意旋转的三维立体图像，弥补了X线平片及轴位CT的不足，为临床医师整体、全面地观察脊柱骨折提供了直观立体图像，有助于脊柱骨折的诊断与治疗。MPR图像属于二维图像，可以从冠状面、矢状面或任意斜面逐层观察脊柱，对于了解骨折的细节很有价值。以往普通CT仅有轴位图像，对于椎体脱位虽可以从“双环征”加以判断，却不如X线平片直观。而多排螺旋CTMPR图像冠状面重建图像，对于寰枢侧方关节的显示及测量比颈椎平片张口位更为准确、可靠。由于寰枢椎病变所要观察的内容结构精细，而扫描范围相对短，因此本组病例在扫描及重建参数的选择上力求做到比较薄的层厚和比较小的层距，提高了重建图像的空间分辨力，特别利于骨折及骨质破坏的观察[2]。并且由于层厚薄，金属伪影的影响大大减少，也有利于金属内固定物的观察。与CT三维重建比较，虽然三维图像提供了直观的轮廓信息，但CT多平面重建图像提供了更加丰富的断面内部信息，因此对诊断的辅助作用更大。MPR图像矢状面重建对于脱位、椎管狭窄程度及脊髓受压情况的观察直接明了，但这对于重建图像的质量有更高的要求，同样是3mm层厚扫描，如不进行薄层重叠重建，MPR图像仍有小台阶出现，从而影响了图像质量，而薄层重叠重建图像则完全消除了台阶效应，图像质量相当清晰［1］

SSD与VRT图像有许多相同之处，均可以任意轴向和角度旋转，富于立体感，可以方便、准确地观察骨折的整体形态和空间关系，但SSD重建过程中，容积资料丢失较多，细节不够，且受阈值选择影响较大，若阈值选择不当，可出现“假骨折”征及“假孔”征等假象，易导致误诊，必须引起高度重视。MIP技术最初主要应用于血管成像，近年来利用MIP进行骨关节成像的报道逐渐增多，MIP较SSD简便，且重建速度较快，可调节窗宽窗位和任意角度旋转，显示骨折线较SSD清晰［3-4］。

总之，基于螺旋CT容积扫描的MPR、VRT、SSD及MIP技术在脊柱骨折诊断中各有优缺点，临床应用时，要密切结合X线平片及轴位图像，多种方法联合应用才能达到最佳效果。

参考文献：

[1]周康荣.螺旋CT［M］．第1版．上海：复旦大学出版社，1998：13．

[2]苗延巍,伍建林,郎志谨，等．螺旋CT三维重建在髋臼骨折的临床应用［J］．中国医学影像技术,2002,18(6):517-519．

[3]MedinaSL.ThreedimensionalCTmaximumintensityprojectionsofthecalvaria:anewapproachfordiagnosisofcraniosynostosisandfractures［J］．AJNR,2000,21(10):1951-1954.

[4]叶文钦,陈忠,梁长松，等．CT最大密度投影重建在颅底骨折中的应用［J］．现代临床医学生物工程学杂志,2004,10(2):109-111．