多層螺旋CT三維重建技術(shù)在診斷腰椎骨折中的應(yīng)用效果和價(jià)值

胡曉婷，劉曉丹，毛思鑫，張方圓

（1大姚縣人民醫(yī)院放射科 云南 楚雄 675400）

（2上海市嘉定區(qū)安亭醫(yī)院影像診斷科 上海 201805）

（3亳州市人民醫(yī)院影像中心 安徽 毫州 236000）

腰椎骨折為骨科常見的疾病之一，大部分基層醫(yī)院擔(dān)負(fù)著醫(yī)療一線繁重的診療工作，門急診輔助科室的快速輔助診斷越來越重要，近年隨著醫(yī)療及醫(yī)療器械迅速發(fā)展，大型醫(yī)療儀器在基層醫(yī)院得到廣泛應(yīng)用，多層螺旋CT得到迅速發(fā)展，各項(xiàng)技術(shù)得以更新、完善，為臨床診療提供了很大的幫助，因此，熟悉掌握多層螺旋CT診療技術(shù)，尤為重要。

腰椎骨折常見原因?yàn)檐嚨?、高處墜落傷等，多表現(xiàn)為粉碎性骨折，其中部分骨折可發(fā)生在病理性骨質(zhì)異常基礎(chǔ)上。臨床上常表現(xiàn)腰椎局部腫脹、劇烈疼痛伴隨骨折兩側(cè)的肌肉緊張，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)神經(jīng)壓迫癥狀導(dǎo)致肢體運(yùn)動(dòng)障礙、無法站立及行走等[1-2]。

常規(guī)的腰椎骨折的檢查方式為普通X線和CT，由于腰椎及附屬結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，普通X線及CT檢查往往在細(xì)節(jié)上顯示有一定的不足，無法準(zhǔn)確地判斷出腰椎骨折的情況，給腰椎骨折的分型、定位及治療帶來一定難度；而多層螺旋CT三維重建技術(shù)因其直觀、立體且分辨率清晰應(yīng)該得到臨床認(rèn)可并應(yīng)用[3-4]。本文分析回顧多層螺旋CT三維重建技術(shù)在腰椎骨折的診斷及其類型判斷符合率，從而說明能為臨床診斷腰椎骨折提供可靠的診斷依據(jù)，也可為手術(shù)方案的制定、選擇提供重要的依據(jù)，從而推動(dòng)推廣CT三維重建技術(shù)在臨床的應(yīng)用。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年10月—2022年9月于大姚縣人民醫(yī)院住院并經(jīng)手術(shù)治療的腰椎骨折患者66例，其中男性36例，女性30例，年齡14～75歲，平均年齡（39.2±15.6） 歲，所有患者術(shù)前均完成常規(guī)X線平片及腰椎多層螺旋CT檢查并行三維重建技術(shù)處理。

1.2 方法

1.2.1 CT平掃 應(yīng)用德國(guó)西門子Sensation 64排螺旋CT進(jìn)行掃描，患者體位取仰臥位，囑患者雙手上舉至頭頂，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮粑?xùn)練；常規(guī)腰椎正側(cè)位的定位像，掃描范圍設(shè)置為胸12椎體上緣至骶1椎體下緣；參數(shù)設(shè)置：管電流320 mAs，管電壓120 kV；層距3 mm，層厚3 mm，掃描后將圖像上傳至后處理工作站。

1.2.2 三維重建技術(shù)處理 將所有平掃的圖像按照層厚1 mm、間距0.5 mm數(shù)據(jù)進(jìn)行拆薄重建處理，得出三維重建圖像，隨后行三維重建技術(shù)處理，主要包括多平面重建（MPR）、表面陰影法重建（SSD）和容積成像法（volume rendering，VR）、最大密度投影（MIP）等。

1.3 觀察指標(biāo)

與臨床手術(shù)結(jié)果對(duì)比，分析統(tǒng)計(jì)：①多層螺旋CT三維重建技術(shù)檢出腰椎骨折的數(shù)量及部位；②檢出腰椎骨折的骨折類型檢出及其符合率情況。

2 結(jié)果

2.1 臨床病史及臨床手術(shù)結(jié)果

本回顧性分析研究66個(gè)患者均有不同程度的外傷史，36例合并脊髓損傷相關(guān)癥狀，66例患者中有72個(gè)椎體骨折，60例單個(gè)椎體骨折，6例多椎體骨折，多例合并椎體附件骨折，壓縮性骨折48例，爆裂性骨折12例。

2.2 CT三維重建技術(shù)診斷結(jié)果

66個(gè)病例中共檢出有72個(gè)椎體骨折，60例單個(gè)椎體骨折，6例多椎體骨折，多例合并椎體附件骨折，檢查結(jié)果與臨床手術(shù)結(jié)果一致，符合率為100%，壓縮性骨折48例，爆裂性骨折12例，僅附件骨折6例，壓縮性骨折及粉碎性骨折的檢出率分別為100%、100%。36例合并椎管不同程度狹窄，6例合并椎體移位。腰椎骨折分型與CT表現(xiàn)根據(jù)Denis三柱脊椎骨折分類法，骨折可分為三類：粉碎性骨折、壓縮性骨折和骨折合并脫位。本組結(jié)果顯示，粉碎性骨折12例（18.2%），CT表現(xiàn)為椎體后壁或三柱均受累，骨折線累及后柱，骨折片突入椎管內(nèi)，棘突間距離增寬；壓縮性骨折48例（72.8%），表現(xiàn)為椎體前緣高度減低呈不規(guī)則形態(tài)改變，后部高度正常或減低，椎體呈前低后高楔樣改變，骨折線主要累及前柱或前中柱，有時(shí)看不到骨折線，一般不涉及椎體后壁；椎體移位6例（10.0%），表現(xiàn)為相應(yīng)椎管變窄，椎體可發(fā)生旋轉(zhuǎn)或脫位，小關(guān)節(jié)可出現(xiàn)骨折，骨折線可累及任何一柱。Worte椎管狹窄法用0、1、2、3度代表椎管橫斷面來反映其狹窄程度，椎管完整性破壞但無狹窄為0度，椎管面積減小1/3以內(nèi)為1度，椎管面積減小2/3以內(nèi)為2度，椎管面積減小2/3以上為3度。本組結(jié)果顯示。椎管狹窄者共33例（50.0%），其中狹窄程度達(dá)1度者18例（54.5%），2度者12例（36.4%），3度及以上者3例（9.1%）[5-6]。

3 討論

3.1 腰椎骨折的特點(diǎn)及臨床癥狀

腰椎骨折多由于各種直接或間接外傷暴力或者骨骼疾病病理性原因引起的骨的連續(xù)性中斷或結(jié)構(gòu)改變，當(dāng)腰椎承受的力量超過自身可以承受的上限時(shí)就會(huì)發(fā)生骨折，是門急診骨科或外科最常見的骨折之一。本組病例中66例病人均與外傷有關(guān)，6例患者有病理性骨質(zhì)疏松的病史，在此基礎(chǔ)上合并外傷史。由于腰椎的解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜多樣，臨床癥狀表現(xiàn)也多變，大部分骨折只會(huì)引起局部癥狀，主要表現(xiàn)為腰部局部疼痛、壓痛、叩擊痛，腰部活動(dòng)受限，受傷部位可腫脹畸形，病情嚴(yán)重者可喪失腰椎功能甚至損傷脊柱神經(jīng)導(dǎo)致相應(yīng)神經(jīng)功能障礙甚至截癱，合并其他臟器損傷可引起相應(yīng)癥狀，如腹痛、腹脹等后腹膜刺激征，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。腰椎骨折的預(yù)后取決于損傷程度、類型、是否合并脊髓神經(jīng)或其他臟器損傷、治療方式選擇以及后續(xù)康復(fù)訓(xùn)練等多方面因素。

3.2 影像學(xué)檢查手段

先前我院臨床常規(guī)常采用X線平片、普通CT檢查技術(shù)診斷腰椎骨折。因腰椎及附件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而X線平片空間分辨率有限，很多小骨折或者附件處解剖重疊部分分辨不佳，容易造成誤診和漏診，對(duì)于椎管內(nèi)部脊髓狹窄及受壓情況無法顯示，從而延誤診療和及時(shí)手術(shù)治療。而多層螺旋CT三維重建技術(shù)分辨率大大提高，圖像清晰，應(yīng)用后處理三維重建技術(shù)后可以清晰直觀地判斷骨折部位、范圍、相應(yīng)椎管受壓狹窄程度，根據(jù)骨折線走行及其周圍情況判斷骨折類型、骨折碎片分布以及周圍軟組織損傷情況，使臨床診斷更加全面直觀和準(zhǔn)確，降低了漏診和誤診率；對(duì)損傷程度的評(píng)估、手術(shù)方案的制定以及預(yù)后評(píng)估、隨訪都能提供直觀、可靠的證據(jù)支持[7]。

3.3 多層螺旋CT重建技術(shù)原理及應(yīng)用

傳統(tǒng)CT是以二維橫斷面圖像為主，對(duì)小病灶檢測(cè)敏感性低，對(duì)病灶的細(xì)節(jié)顯示不夠精細(xì)，對(duì)病灶范圍的判斷立體感差，因此需要三維圖像來補(bǔ)充；三維重建數(shù)據(jù)來源于容積掃描時(shí)獲得的一系列以“像素”為單元的圖像投影數(shù)據(jù)，通過計(jì)算機(jī)3D重建軟件各種算法形成三維圖像，3D圖像可以立體的、多角度地顯示病灶及其周圍臟器的位置和關(guān)系，對(duì)小病灶以及病灶的解剖細(xì)節(jié)顯示更清楚。三維重建技術(shù)是多層螺旋CT應(yīng)用的最大優(yōu)點(diǎn)，也使得影像工作從橫斷面到多層面乃至立體的飛躍，讓抽象變得直觀形象，大大提高診斷的準(zhǔn)確性，為臨床工作的開展提供了可靠的依據(jù)，甚至從而可以幫助解決臨床上以往無法開展的難題[8]。

CT三維重建技術(shù)主要包括多平面重建（MPR）、表面陰影法重建（SSD）和容積成像法（volume rendering，VR）、最大密度投影（MIP）；①多平面重建（MPR）將所掃圖像進(jìn)行軸位疊加，對(duì)選定目標(biāo)進(jìn)行重組，可任意角度、任意平面重組圖像，獲取不同方位的腰椎椎體的立體圖像，重組后的圖像可選擇調(diào)整最佳平面位置，利于找到隱匿性骨折及容易漏診的小骨折線，并且對(duì)于骨折走行較彎曲的情況下可通過MPR曲面重建顯示骨折線彎曲的全長(zhǎng)，不受X線平片僅可從正側(cè)及斜位角度觀察限制，MRP可任意角度觀察骨折線走行情況、椎體位移及椎管情況，可清楚顯示斷端周圍軟組織腫脹；②表面陰影法重建（SSD）采用像素閾值法對(duì)錐體表面輪廓進(jìn)行重建獲得重建圖像，對(duì)錐體表面輪廓顯示清晰，可通過勾畫筆去除錐體外多于結(jié)構(gòu)突出顯示骨折部位，立體效果明顯，因此對(duì)于骨折脫位及橫突骨折顯示骨折斷端的立體形態(tài)有很大優(yōu)勢(shì)，易于定量測(cè)量，可顯示空間結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的組織，但是由于內(nèi)部結(jié)構(gòu)被作為與表面同等密度重建，因此SSD后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)無法顯示，所有對(duì)于椎管內(nèi)及椎體及內(nèi)脊髓和椎體內(nèi)骨折判斷比較困難。③容積成像法（VR）容積重建，利用每個(gè)像素內(nèi)各種物質(zhì)比顯示不同灰度，表現(xiàn)在圖像上不同的亮度，以適當(dāng)?shù)囊暯侵苯佑^察腰椎骨折的損傷情況，骨折脫位方向及范圍顯示全面，VR是綜合所有容積數(shù)據(jù)像素圖像進(jìn)行顯示，是一種利用所掃圖像進(jìn)行較高形式的重建方式，可選擇任意圖像、任意方位上進(jìn)行切割和旋轉(zhuǎn)，顯示清晰真實(shí)的骨折線走行和移位的信息，是目前臨床比較滿意的一種CT骨折后處理技術(shù)[4]。VR三維重建圖像與真實(shí)解剖結(jié)構(gòu)圖像近似，且定位準(zhǔn)確、空間立體感和整體觀強(qiáng)，為臨床選擇手術(shù)方案指明方向。④最大密度投影（MIP），是在SSD成像基礎(chǔ)上經(jīng)透視投影處理后得出，可明確顯示骨折內(nèi)部情況，應(yīng)用術(shù)后觀察內(nèi)固定位置及形態(tài)效果顯著[9]。

國(guó)外文獻(xiàn)報(bào)道，橫軸位圖像為CT影像診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”，而多層螺旋CT大大提高了沿軀體長(zhǎng)軸方向的分辨率，各向同性的數(shù)據(jù)采集使任意角度的多平面重組切面都與原始的直接掃描圖像質(zhì)量相同。一次掃描得到的原始數(shù)據(jù)可以進(jìn)行多平面重建（MPR）、三維容積再現(xiàn)（VR）等后處理重建技術(shù)。重建后的多平面重建圖像的各方位的不同層面圖像均具有完全相同的空間分辨率，所以多層螺旋CT的MPR圖像可以視為CT圖像診斷的“金標(biāo)準(zhǔn)”[10]。

多層螺旋CT具有覆蓋范圍廣、掃描速度快、掃描時(shí)間短的特點(diǎn)，三維成像技術(shù)強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)后處理功能和靈活多樣的成像方法使診斷圖像更為直觀、立體、清晰。多平面重建（MPR）的圖像重建可以任意的角度觀察骨折部位，以最佳的方位觀察腰椎骨折處的骨質(zhì)結(jié)構(gòu)變化和空間變化。容積成像法（VR）圖像與大體標(biāo)本類似，可以通過勾畫技術(shù)選擇性地保留圖片，還可以對(duì)骨折部位進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以選取最佳視角。結(jié)合最大密度投影（MIP）、表面陰影法重建（SSD）可以清晰直觀地顯示骨折內(nèi)部及其周圍情況，在術(shù)前與患者及家屬溝通時(shí)可以直觀地描述大致手術(shù)情況，大大減少患者及家屬的擔(dān)心、憂慮，從而能有利于患者病情、疾患盡快恢復(fù)。

多層螺旋CT三維重建技術(shù)在本組腰椎骨折診斷中的應(yīng)用，根據(jù)其隨訪回顧性分析，結(jié)果顯示：66例患者共檢出72個(gè)椎體骨折，腰椎骨折檢出率為100%；骨折分型情況顯示：多層螺旋CT三維重建技術(shù)應(yīng)用于腰椎骨折，共檢出壓縮性骨折48例，其CT重建圖像表現(xiàn)為：腰椎體呈不規(guī)則楔形改變，表現(xiàn)為椎體變扁，主要為椎體前部高度減低，后部高度無明顯改變，顯示椎體雙弧形，部分椎體后部高度無明顯減低改變，骨折線可累及三柱中一柱或多柱，本組有6例為累及兩柱，部分椎體骨折線不清楚或未顯示，但容積成像法（VR）可看到明顯骨皮質(zhì)的扭曲、骨質(zhì)的壓縮改變。多層螺旋CT三維重建技術(shù)對(duì)骨折及類型的判斷更加清楚、直觀、立體，更容易判斷，能為臨床診斷提供快速而準(zhǔn)確的幫助。

綜上所述，多層螺旋CT三維重建術(shù)能快速、清晰地顯示骨折數(shù)量、顯示骨折范圍、判斷骨折的類型，以及明確受損錐體與相鄰椎體和周圍結(jié)構(gòu)的關(guān)系，還可顯示椎管內(nèi)碎骨片，可判斷椎管骨折后椎管狹窄程度從而判斷推測(cè)相應(yīng)脊髓有無受壓或受損，信息量豐富，可以為臨床診斷和手術(shù)方案的制定提供直觀可靠的依據(jù)，能為臨床醫(yī)師提供術(shù)前選擇前路或后路或前后聯(lián)合手術(shù)通路提供直接依據(jù)，可以為選擇內(nèi)固定螺釘?shù)拈L(zhǎng)度，防止螺釘過長(zhǎng)或過短提供可靠的圖像和測(cè)量數(shù)據(jù)支持，也能為臨床醫(yī)師與患者或家屬溝通提供直觀依據(jù)，提高溝通效果和效率，從而增加患者及其家屬的信任度，同時(shí)對(duì)于術(shù)后復(fù)查、骨折恢復(fù)情況的觀察和隨訪也都有很大幫助。所以CT三維重建技術(shù)應(yīng)該在臨床中（不局限于腰椎骨折）推廣并廣泛應(yīng)用。