多層螺旋CT聯(lián)合容積再現(xiàn)成像技術(shù)在腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷中的應(yīng)用價值

李 明 宮林海 趙大鵬 樸 寧

據(jù)調(diào)查,≥50歲中老年群體腰椎小關(guān)節(jié)損傷發(fā)生率為6.52%~13.85%,且近年來患者呈年輕化趨勢發(fā)展[1].腰椎小關(guān)節(jié)損傷關(guān)鍵病理機制中主因小關(guān)節(jié)軟骨受復雜因素病變所致,其中又屬機械性損傷因素最為多見,可造成患者腰腿脹痛或放射性疼痛、麻木等癥狀[2].受腰椎特殊生理解剖構(gòu)造及小關(guān)節(jié)幾何形態(tài)的特殊性,腰椎小關(guān)節(jié)損傷點處于隱匿點位,常規(guī)影像學技術(shù)對其的診斷難度較大[3].早期臨床研究針對腰椎小關(guān)節(jié)損傷主要局限于小關(guān)節(jié)橫軸面特征進行評估.

近年來,多層螺旋CT(multislices spiral CT,MSCT)掃描技術(shù)與容積再現(xiàn)(volume rendering,VR)技術(shù)革新拓展,構(gòu)成影像學診斷較先進的三維重組技術(shù),且這類技術(shù)以普及應(yīng)用至血管、心臟及骨損傷方面的診斷,不過現(xiàn)階段針對腰椎小關(guān)節(jié)損傷的應(yīng)用分析缺鮮有報道.本研究通過MSCT聯(lián)合VR技術(shù)診斷腰椎小關(guān)節(jié)損傷,并基于統(tǒng)計學研究模式論證該方式對腰椎小關(guān)節(jié)損傷的診斷價值[4].

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年7月至2018年7月遼寧省本溪市本溪鋼鐵(集團)總院收治的175例腰椎小關(guān)節(jié)損傷患者進行回顧性分析,所有患者均實施MSCT掃描,其中男性108例,女性67例;年齡31~75歲,平均(52.91±5.07)歲.患者均因腰椎疼痛或小關(guān)節(jié)壓痛等就診,經(jīng)影像學、體征及癥狀確診符合腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷標準[5].患者均有詳細X射線平片、軸位CT以及MSCT聯(lián)合VR等檢測記錄資料.175例患者中21例伴間隙性跛行癥狀,93例伴雙側(cè)或單側(cè)下肢酸痛、麻木,22例伴腰椎側(cè)壓痛,28例伴坐骨神經(jīng)痛,31例伴踏棉花樣癥狀.本研究由醫(yī)院倫理委員會全程監(jiān)督,并核實研究內(nèi)容,所有患者及家屬均知情同意,且簽署知情同意書,患者一般資料完整.

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準:①體征癥狀及影像學檢測結(jié)果支持腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷;②所有患者均知情同意.

(2)排除標準:①惡性腫瘤;②交通事故或其他因素所致脊柱骨折;③強直性脊柱炎;④脊柱結(jié)核;⑤診斷配合欠佳者.

1.3 儀器設(shè)備

采用Optima 680型全功能64排128層螺旋CT機(美國GE公司).自由心率心臟CT-SSF冠脈追蹤凍結(jié)平臺,高清全身成像:視網(wǎng)膜探測器,低劑量低輻射:ASiR2.0平臺.

1.4 診斷方法

(1)MSCT成像.采用全功能64排128層螺旋CT機,機架旋轉(zhuǎn)360°/1.0 s,矩陣512X512,準直器寬16 mmX1.25 mm,掃描視野320 mmX320 mm,顯視野15 cm,螺距0.9∶1,層距5.0 mm,管電流250 mA,管電壓120 kV;掃描時間10~12 s,掃描范圍經(jīng)第12胸椎上緣至骶椎,并通過AW4.4工作站對軸位、矢狀位圖像做重組處理,細致探查患者腰椎小關(guān)節(jié)各角度、不同視角下變化特征.

(2)VR重組.選用Osseous-shades-vp工具將掃描獲取的500份薄層圖像進行細化,并以VR骨算法重組小關(guān)節(jié)突,重組間隔50%,層厚0.6 mm.

1.5 觀察與評價標準

(1)針對腰椎小關(guān)節(jié)感興趣區(qū)域做外結(jié)構(gòu)切割觀察.①腰椎小關(guān)節(jié)面彎曲觀察:針對關(guān)節(jié)面感興趣區(qū)域做Head to Feet調(diào)整放大處理,即可清晰觀察腰椎小關(guān)節(jié)面是否存在直面或彎曲現(xiàn)象;②小關(guān)節(jié)面形態(tài)探測:采取VOI穿孔模式(VOI punch mode)旋轉(zhuǎn)工具對關(guān)節(jié)突VR圖像做多方位的旋轉(zhuǎn),將小關(guān)節(jié)突間隙做上下分段劃分并做間隙切割,重點觀察下段關(guān)節(jié)突面,可適度旋轉(zhuǎn)調(diào)整,細致測量關(guān)節(jié)突橫徑、上下徑,計算其面積及形態(tài).

(2)圖像分析.遵循雙盲法對患者影像學資料進行閱片評價,主要由3名>5年影像學診斷經(jīng)驗醫(yī)師對患者X射線平片、常規(guī)軸位CT圖像及MSCT聯(lián)合VR圖像做階段性判讀,統(tǒng)計腰椎小關(guān)節(jié)損傷情況.

(3)腰椎小關(guān)節(jié)損傷判斷標準.①小關(guān)節(jié)突增生肥大,節(jié)骨骨皮質(zhì)伴變形,關(guān)節(jié)突增生,伴或不伴包繞、嵌入;②骨性關(guān)節(jié)面毛糙或增白,關(guān)節(jié)面呈毛刷狀,凹凸不平且不光滑,關(guān)節(jié)骨質(zhì)硬化不均勻;③關(guān)節(jié)間隙狹窄或消失,關(guān)節(jié)間隙正常范圍2~4 mm,若單側(cè)或雙側(cè)關(guān)節(jié)間隙<2 mm則為狹窄;④關(guān)節(jié)呈"含氣"征象,關(guān)節(jié)突內(nèi)可見帶狀透亮區(qū)域征象,CT值<-100 HU;⑤關(guān)節(jié)囊區(qū)域鈣化,關(guān)節(jié)囊區(qū)域呈點狀鈣化或新月狀鈣化;⑥椎小關(guān)節(jié)半脫位,骨性關(guān)節(jié)面對合錯誤,間隙增寬(>4 mm).

(4)腰椎小關(guān)節(jié)損傷分型標準.依據(jù)腰椎X射線(雙斜位)、CT及體征癥狀進行腰椎小關(guān)節(jié)損傷Ⅰ~Ⅴ級劃分[6].①Ⅰ級,關(guān)節(jié)突呈增生、肥大或疲勞性受損;②Ⅱ級,關(guān)節(jié)面、關(guān)節(jié)突與骨皮質(zhì)伴有損傷,呈鋸齒狀病變;③Ⅲ級,關(guān)節(jié)突形態(tài)明顯改變或伴骨折線;④Ⅳ級,關(guān)節(jié)突呈重疊、活動限制及關(guān)節(jié)突半脫位;⑤Ⅴ級,關(guān)節(jié)間隙完全消失,椎間隙狹窄,關(guān)節(jié)突鑲嵌,脊柱側(cè)彎.

1.6 統(tǒng)計學方法

采用SPSS19.0軟件進行數(shù)據(jù)分析,計量資料用均值±標準差(±s))表示,均為正態(tài)分布,采用t檢驗;計數(shù)資料以百分數(shù)(%)表示,采用x2檢驗,以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義.

2 結(jié)果

2.1 三種影像對腰椎小關(guān)節(jié)損傷不同征象檢出率比較

通過X射線、CT和MSCT聯(lián)合VR成像技術(shù)等多種影像學技術(shù)檢查,175例腰椎小關(guān)節(jié)損傷檢出519個病變點,其中小關(guān)節(jié)突增生肥大54例(166個病變點),骨性關(guān)節(jié)面毛糙或增白56例(175個病變點),關(guān)節(jié)間隙狹窄或消失74例(231個病變點),關(guān)節(jié)呈"含氣"征象59例(187個病變點),關(guān)節(jié)囊區(qū)域鈣化53例(169個病變點),椎小關(guān)節(jié)半脫位55例(171個病變點),關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)囊變50例(172個病變點),關(guān)節(jié)突骨質(zhì)隱匿性碎裂47例(159個病變點),椎小關(guān)節(jié)突陳舊性骨折61例(189個病變點).將MSCT聯(lián)合VR成像技術(shù)檢查結(jié)果作為診斷基準,與軸位CT、X射線平片檢出率做比較.三種影像學診斷方式在小關(guān)節(jié)突增生肥大、骨性關(guān)節(jié)面毛糙或增白、關(guān)節(jié)間隙狹窄或消失征象檢出率比較差異無統(tǒng)計學意義;MSCT聯(lián)合VR與X射線平片在關(guān)節(jié)呈"含氣"征象、關(guān)節(jié)囊區(qū)域鈣化、椎小關(guān)節(jié)半脫位、關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)囊變、關(guān)節(jié)突骨質(zhì)隱匿性碎裂及椎小關(guān)節(jié)突陳舊性骨折等征象檢出率比較,明顯低于MSCT聯(lián)合VR,差異有統(tǒng)計學意義(x2=43.947,x2=38.891,x2=25.828,x2=39.721,x2=31.924,x2=41.370;P<0.05);且MSCT聯(lián)合VR與軸位CT在腰椎小關(guān)節(jié)損傷的關(guān)節(jié)囊區(qū)域鈣化、椎小關(guān)節(jié)半脫位、關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)囊變、關(guān)節(jié)突骨質(zhì)隱匿性碎裂及椎小關(guān)節(jié)突陳舊性骨折等征象檢出率比較,差異有統(tǒng)計學意義(x2=3.528,x2=3.749,x2=5.437,x2=4.119,x2=6.455;P<0.05),見表1.

表1 175例腰椎小關(guān)節(jié)損傷患者不同成像對腰椎小關(guān)節(jié)損傷各征象的檢出率[例(%)]

2.2 腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷分級情況與手術(shù)結(jié)果比較

通過MSCT聯(lián)合VR成像檢查結(jié)果進行腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷分級檢出,Ⅰ級23例(占13.14%),Ⅱ級32例(占18.29%),Ⅲ級73例(占41.71%),Ⅳ級27例(占15.43%),Ⅴ級20例(占11.43%).經(jīng)影像學醫(yī)師與外科主治醫(yī)師共同評判,55例≤Ⅱ級的腰椎小關(guān)節(jié)損傷患者采取保守治療,120例≥Ⅲ級的腰椎小關(guān)節(jié)損傷患者則實施手術(shù)干預,術(shù)中細致探查腰椎小關(guān)節(jié)損傷的位置、形態(tài)及脫位情況顯示,Ⅰ級22例(占12.57%),Ⅱ級32例(占18.29%),Ⅲ級73例(占41.71%),Ⅳ級28例(占16.00%),Ⅴ級20例(占11.43%),對比MSCT聯(lián)合VR成像檢查與手術(shù)病理診斷結(jié)果可見,MSCT聯(lián)合VR成像技術(shù)檢查Ⅰ~Ⅴ級結(jié)果準確率較高,與病理診斷結(jié)果比較差異均無統(tǒng)計學意義(x2=0.028,x2=0.000,x2=0.000,x2=0.025,x2=0.000;P>0.05),見表2.

表2 腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷分級情況與手術(shù)結(jié)果比較[例(%)]

3 討論

腰椎小關(guān)節(jié)損傷屬現(xiàn)階段臨床醫(yī)療尚未解決的難題,其典型癥狀表現(xiàn)為腰部活動限制及腰腿疼痛,亦可伴或不伴復雜體征[7-8].受腰椎小關(guān)節(jié)特殊的生理解剖結(jié)構(gòu)功能及特殊的骨性構(gòu)造影響,腰椎小關(guān)節(jié)周圍軟組織及骨性結(jié)構(gòu)出現(xiàn)異常病變或外因素損傷,可引起小關(guān)節(jié)軟骨負荷過載,且提高關(guān)節(jié)囊病變及滑膜損傷風險[9].目前,腰椎小關(guān)節(jié)損傷因病因復雜且涉及多種學科,因此臨床醫(yī)療針對腰椎小關(guān)節(jié)損傷的診斷及治療方式亦存較大差異性,對此增強腰椎小關(guān)節(jié)損傷影像學診斷準確性,提升對腰椎小關(guān)節(jié)損傷特征的認識顯得意義重大.

X射線平片為影像學診斷基礎(chǔ)應(yīng)用方式,具備價格低廉、操作便捷,對骨關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)脫位有較良好的檢查效果,尤其在腰椎小關(guān)節(jié)損傷探查關(guān)節(jié)突骨質(zhì)連續(xù)性方面效果較好,但針對小關(guān)節(jié)面的顯示清晰度不足,影響小關(guān)節(jié)損傷的診斷[10].CT技術(shù)發(fā)展普及,通過CT成像即可清晰顯示骨關(guān)節(jié)細微結(jié)構(gòu)變化,使之成為關(guān)節(jié)突檢查首選,不過軸位CT受關(guān)節(jié)突角度差異變化影響,診斷準確性可受患者體位干擾導致CT圖像偏差,尤其在腰椎關(guān)節(jié)的整體顯像方面缺乏立體感,在腰椎、關(guān)節(jié)突微小損傷及連續(xù)性的探查方面不足,有漏診風險[11-12].近年來,隨著MSCT技術(shù)進步,在軟件和硬件支持下,其空間和時間分辨率亦顯著提高,MSCT掃描迅捷、范圍擴大等特點,成為腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷新型方式,且具備三維多角度、全方位的探查,以此填補軸位CT在關(guān)節(jié)突整體性的檢查,通過重組顯示小關(guān)節(jié)生理結(jié)構(gòu)的立體形態(tài)[13-15].VR則是新型三維成像技術(shù),基于容積掃描獲取關(guān)節(jié)突數(shù)據(jù)并行骨算法重組,構(gòu)建三維立體圖像,確保影像結(jié)構(gòu)的連續(xù)性與真實性,可準確、清晰觀察關(guān)節(jié)突解剖結(jié)構(gòu)及形態(tài)[16-19].鄭冬等[20]報道,VR技術(shù)可提高腰椎小關(guān)節(jié)的診斷效率,且空間分辨率與立體感極佳;但VR技術(shù)受軟硬件設(shè)備限制,需采取高分辨CT,并以薄層厚度掃描重組,確保VR圖像清晰.

本研究實施128層MSCT確?？臻g分辨率穩(wěn)定,并針對腰椎小關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)進行分段切割,促成關(guān)節(jié)突各層面結(jié)構(gòu)清晰、完整顯像,且避免軸位CT圖像顯像中可能存在的風險.本研究結(jié)果證實,采取MSCT聯(lián)合VR成像在診斷腰椎小關(guān)節(jié)損傷檢出率最為良好,經(jīng)手術(shù)結(jié)果證實,MSCT聯(lián)合VR成像檢查判讀≥Ⅲ級腰椎小關(guān)節(jié)損傷準確率達到100%,表明MSCT聯(lián)合VR成像診斷效果極佳,準確性高.此外,本研究發(fā)現(xiàn),MSCT聯(lián)合VR成像對Ⅲ級腰椎小關(guān)節(jié)損傷術(shù)前病變定位及模擬手術(shù)提供可能,創(chuàng)造契合患者自身的手術(shù)方案,降低手術(shù)對腰椎小關(guān)節(jié)的剝離范圍,提高手術(shù)質(zhì)量.

MSCT聯(lián)合VR成像可提高腰椎小關(guān)節(jié)損傷診斷準確性,為腰椎小關(guān)節(jié)損傷的分級與手術(shù)方案制定提供指導依據(jù).