多層螺旋CT三維重建技術在脊柱骨折中的應用

楊光迪

脊柱骨折在外傷中比較常見，骨折后易引起神經功能障礙，甚至截癱死亡[1]。以往主要依靠X線平片診斷，但由于平片上重疊結構較多，顯示不夠理想，特別是對椎體后部及椎弓骨折難以判斷其骨折具體程度。常規CT橫斷面成像雖能顯示骨折情況，但無法顯示整體改變。多層螺旋CT三維成像技術是近年來廣泛應用于臨床的一種影像學技術，它可為醫生提供患者骨折部位的直觀立體影像，對脊柱骨折及椎管狹窄程度的判斷有獨特優勢。目前得到廣泛應用[2]。本研究搜集45例行多層螺旋CT三維成像的患者的資料，報告如下。

1 材料與方法

1.1 病例資料 45例患者均有明確的外傷史，其中男28例，女17例，年齡18～67歲，平均年齡37歲。有35例X線平片已明確診斷骨折，5例可疑骨折，5例未發現骨折。

1.2 CT掃描方法 采用Somatom Emotion6層螺旋CT機；掃描參數：電壓120KV，電流為100mA，掃描時間為30秒，掃描層厚為5mm，螺距（pitch）為1.4，重建間距為1.25mm，矩陣512×512。

1.3 CT圖像處理 CT圖像薄層重建橫斷像后，分別采用容積重建（VR）最大密度投影（MIP）表面重建（SSD）及多平面重建（MPR）方法獲得全面直觀及所關注的重組圖像。

2 結果

45例脊柱骨折患者中，單椎體骨折41例，多椎體骨折4例。共發生50節椎體骨折，其中頸椎2節，胸椎21節，腰椎26節，骶椎1節。MIP顯示椎體骨折35節，顯示有骨折片分離的12節，骨折片突入椎管有8節。SSD顯示椎體骨折34節，顯示骨折碎片8節并顯示出與其上下椎體的關系。VR顯示骨折47節，6例爆裂骨折均清楚顯示其椎管狹窄程度，顯示壓縮性骨折44節并展示出壓縮的程度。MPR對45例骨折均能顯示，并能通過矢狀面及冠狀面顯示塌陷情況，顯示椎體后緣后移引起椎管狹窄10節，有骨折碎片進入椎管者有8節。

圖1

圖2

圖3

圖4

3 討論

脊柱骨折在外傷中較為常見，X線平片雖能診斷骨折，但它為重疊圖像，可因結構重疊而易產生漏診，又不能全方位顯示骨折椎體及椎管情況。CT三維重建是利用計算機技術，通過對組織的連續薄層掃描，將獲取的數據進行圖像重建[3]。多層螺旋CT三維重建是在快速掃描和容積采集技術基礎上進行的高級圖像后處理技術，主要包括最大密度投影（MIP）表面重建（SSD），容積再現（VR），多平面重建（MPR）等功能。這些技術使脊柱圖像更加立體感，更清晰，定位更準確。

我們對45例脊柱骨折做了二維或三維的圖像重建，針對顯示部位及需要做出以上相應的重建方法。MIP將徑線所通過的容積組織或物體中每個像素的最大強度值進行投影，它組織對比度高，可產生類似平片的效果。通過旋轉角度，可顯示各角度的骨折情況及較難觀察到的小骨片，骨折分離程度等（如圖1）。SSD按照表面數學模式進行處理，將超過預設的CT閾值的相鄰像素組成圖像。此技術能得到整個脊柱或單一椎體的立體圖像，重建時應適當提高CT閾值下限，但不宜過高，否則會造成脊柱顯示不完整。此技術廣泛用于骨骼系統，因為其立體感強，解剖關系清晰，有利于骨折部位的定位（如圖2）。MPR是在橫斷面圖上按要求任意劃線，然后沿該劃線將橫斷面上二維體積像元厚層厚重組。主要包括冠狀面，矢狀面和任意角度斜位圖像。因此能在任意平面上對容積資料進行分層重建，可選擇顯示骨折最佳的層面和角度。脊柱矢狀長軸面MPR圖像還能顯示所有椎體及排列，因而可以有助于骨折范圍的確定和明確骨折與周圍的關系[4]（如圖3）。VR是近幾年來在現代容積成像設備基礎上發展起來的最新型成像技術之一，能對穿過容積數據投射線上的全部體素綜合顯示。它可得到與解剖標本近似的圖像，顯示脊柱更加直觀全面。圖像可任意角度旋轉，可協助醫生區分楔形壓縮骨折和爆裂型骨折；明確椎管狹窄程度，繞X軸的骨折椎體俯視位和仰視位圖像，可觀察椎體上下表面的粉碎程度，有無碎骨塊突入椎管。繞Z軸的脊柱前后位，左側位及右側位圖像，可觀察椎體壓縮所致高度丟失程度，椎體橫徑和前后徑大小（如圖4）。此技術還能清楚顯示椎管內骨折情況，并可通過任意切割去掉無關組織，充分暴露椎管內部結構。此技術掃描圖像體素越小，重建的三維圖像的質量就越好。

總之，螺旋CT掃描能在短時間內完成脊柱檢查，三維成像又直觀、清晰、立體、多角度地顯示脊柱的解剖結構，對骨折的診斷及手術前評價具有極高的臨床價值，同時克服了以往病人體位不正的干擾以及減輕擺弄體位造成病人的痛苦，為急疹病人的治療爭取了時間，為臨床提供更充分的資料[5]。

[1]白人駒，醫學影像診斷學[M].2版.北京：人民衛生出版社，2006:675

[2]周康榮.螺旋CT[M].上海：上海醫科大學出版社，1998:7.

[3]周東宏，孫慧智，李新星，等.多層螺旋CT三維重建對踝關節骨折的應用價值[J].當代醫學，2010，16（13）：46.

[4]王文惠，沈樹云，王建波.螺旋CT診斷脊柱骨折的價值[J]，中國醫學影像學雜志，2008,16（2）：153.

[5]潘功茂，錢曉玲，吳玲.螺旋CT三維重建診斷寰樞椎骨折與脫位[J].中國醫學影像學雜志，2002,10（1）：60.