脊柱側彎是一個或數個節段在冠狀面偏離中線向側方彎曲、旋轉而形成一定弧度或曲度的畸形,其矯形處理常需要全脊柱的立體總觀。以往單層螺旋CT的全脊柱掃描時間過長,受檢者由于呼吸及不自主運動而無法完成螺旋掃描時的屏氣,導致掃描不能連續,同時掃描后重建間隔過大、技術欠佳,除橫段面觀測外不能為臨床提供更多的信息。隨著CT 成像技術的進一步發展,多層螺旋CT(MSCT)的推出,其快速大范圍覆蓋掃描技術和優秀的Z軸空間分辨率使得全脊柱掃描變得容易,而且圖像優秀;同時圖像后處理技術成為全脊柱成像后另一項必須的技術,完全可以勝任脊柱重建的需要。本文探討16層螺旋CT全脊柱成像對脊柱側彎患者的應用價值。
資料與方法
病例資料:研究對象共50例,男20例,女30例,平均20(15~35)歲。所有患者經臨床診斷為特發性脊柱側彎。其中20 例表現為單胸椎主側突,30例胸腰椎雙主側突,5例頸胸椎主側突。
掃描方法:GE公司的Lightspeed16排高速螺旋CT機,取仰臥位。掃描范圍:根據側彎程度及類型確定。掃描各參數如下:每圈螺層16層,周旋時間05秒,IC(準值)=25mm,SW(有效層厚)=50mm,P(螺距)=1375,RI(重建間隔)=25mm。FOV(感興趣區):500~700mm。掃描范圍:200~300mm,矩陣512×512,平均掃描時間約25秒,120kv,200mA。
圖像處理:掃描完成后將原始數據薄層至0625~125mm,并以bone plus法重建,在ADW 42工作站以MPR、SSD、VR等方式重建,以最佳顯示所需觀察部位為目的,可任意旋轉角度以觀察脊柱情況。
結果
脊柱側彎的MSCT觀察:根據臨床分型的不同,可以診斷單胸椎主側突,共計40例。MSCT 重建后頂椎位于T8者15例、T9者5例,整個側凸發生在胸椎區。胸腰椎雙主側突30例,重建后表現為胸椎的右側凸、腰椎的左側凸。所見30例患者胸椎與腰椎的側凸角度、旋轉及與中線的距離相近,但腰椎側凸的柔軟性大于胸椎側凸。5例頸胸椎主側突,表現為頸椎與胸椎的側凸。
MSCT重建效果(MPR/CPR、3D2SSD與4D2angio)的觀察:50例特發性脊柱側彎患者中,MIP效果最差,由于周圍肋骨的阻擋使胸椎側彎畸形的椎體等結構無法判斷;MPR冠狀僅對觀察50例患者的椎體側彎程度可以。但由于特發性脊柱側彎均會表現出一定程度的生理性前凸或后凸的變化,而在MPR 中顯示圖像的不連貫性,通過CPR的曲面重建可以顯示椎管內狀態;所有患者的3D2SSD重建對脊柱側彎的椎體顯示均優于MPR效果,重建圖像通過旋轉可以發現脊柱的前后凸改變,而椎管內結構顯示明顯不如CPR,同樣對椎旁臟器的評價由于3D2SSD重建的閾值取自骨性組織不能顯示而無法評價;4D2angio對所有特發性脊柱側彎患者的評價最好,不僅可以調節所需觀察的區域密度:如骨性結構的重建,同時可以觀察周圍的不同密度臟器,在5例發生頸胸椎主側突患者肺組織受到旋轉椎體的擠壓但支氣管可透氣未見肺不張。
討論
脊柱側彎近來來發病率逐漸升高,成為一種常見病。特發性脊柱側彎更常見,特發性脊柱側彎(IS)是指脊柱有側彎及旋轉畸形,而無任何先天性脊柱異常或合并有神經肌肉或骨骼疾病。特發性脊柱側彎好發于青少年,女性多見。此病的發生常在青春前期伴隨青春期可發展迅猛,當彎曲達到一定程度時,僅靠手術矯正。以往的臨床檢查僅根據傳統的X線攝片即可完成診斷。然而在脊柱側彎植入物手術中,由于僅脊柱后方結構被暴露,因此對于手術完全修復椎體的三維運動軌跡是十分困難的。國外有文獻[1]僅研究了12種術前影像檢查技術,即斷層及CT評價,通過對不同手術入路模型的測量以評價不同檢查方法的準確性,包括植入物的最小限度的創傷點即植入距離于椎體的旋轉度,研究發現斷層平片植入物距離為59mm,椎體旋轉于實際的誤差44°,冠狀面67°,矢狀、橫斷面50°,而CT的準確性顯著增加,CT掃描并被認為是最準確的技術,但由于考慮全脊柱CT掃描的范圍過長而不為常用,我們檢索到對于脊柱側彎的多層螺旋CT掃描后處理重建技術的研究未見報道[2]。可見在MSCT應用至全脊柱掃描前,X線片檢查是診斷和評價脊柱側彎的最主要的手段。通過X線片可以確定側彎類型、部位等。其中對側彎的Cobb角度的測量尤其重要,一般認為>30°同時頂椎旋轉>30°者,病變的進展快,必要時須手術緩解。對于無論Cobb角度或頂椎椎體的旋轉度MSCT的后處理無論MPR、3D2SSD或4D2angio均可在冠狀重建圖像中獲得,不僅如此,通過矢狀重建尤其CPR、3D2SSD可以獲得相當于X線側位的影像用以評價脊柱的生理性前后凸的改變,但是傳統的X線片檢查包括的側位動態攝片,以觀察手術需要融合的上、下終椎,同時通過觀察正位的髂骨的骨骺狀況可以判斷發育的狀況,推斷側彎的發展程度,因此傳統的X 線檢查仍不可替代。
MSCT各種后處理評價的價值:對于MSCT的各種后處理評價中發現,MIP的重建由于肋骨的相互重疊,需要旋轉一定角度才可觀測,但難以辨認側彎的頂椎等有用的信息,因此建議不易選擇此后處理方法。MPR/CPR最為簡單,但實用性較差,原因在于椎體側彎的發生并不一定發生在同一水平上,在單一的矢狀或冠狀位重建圖像無法顯示椎體的彎曲與旋轉。