三維CT重建影像在跟骨骨折診療中的臨床應用

盧華定 李全喜 趙慧清 姚輝

三維CT重建影像在跟骨骨折診療中的臨床應用

盧華定 李全喜 趙慧清 姚輝

目的 探討三維CT重建影像在跟骨骨折診斷和治療中的臨床應用價值。方法 收集42例跟骨骨折患者的X線平片、CT掃描和三維CT重建影像檢查資料, 對照術中所見, 分析、比較三維CT重建影像在臨床診斷和治療中的應用價值。結果 X線平片與三維CT重建影像在確立診斷方面未見明顯差異, 但在分型和指導手術方面三維CT重建影像則明顯優于前者。結論 三維CT重建影像能直觀、立體地顯示跟骨骨折的形態, 有助于骨折的分型診斷及制訂術前計劃。

跟骨骨折；診斷；成像；三維；螺旋CT

隨著我國交通和建筑業的快速發展, 近年來跟骨骨折呈現增多的趨勢。由于跟骨本身解剖結構較復雜, 涉及多個關節面, 距下關節恢復的情況對于患者重返工作有重要影響［1］。而且跟骨是人體負重行走的主要著力點, 對于跟骨骨折距下關節面的平整度、Bohler’s角、Gissanes角、跟骨高度及寬度的恢復要求高, 所以臨床骨科醫師必須對骨折的部位、移位方向、分型及骨折嚴重程度有一個清楚的認識。利用多層CT掃描所取得的信息進行三維重建, 能提供直觀、立體的骨與關節圖像,有利于臨床的診斷和制訂術前計劃［2］。廣東省廣州市中山大學附屬第三醫院自2010年1月~2012年6月使用三維CT技術對42例跟骨骨折進行重建, 取得良好效果。報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 2009年1月~2012年6月在本院收治的48例跟骨骨折中有42例接受了X線平片及螺旋CT掃描和三維CT重建檢查, 其中男38例, 女4例, 雙側跟骨骨折者6例。年齡5~71歲, 平均(39.9±15.8)歲, 車禍傷4例, 高處墜落傷29例, 跌摔傷7例, 重物砸傷2例, 34例患者行手術治療。

1.2 螺旋CT三維重建方法 采用東芝Aquilion 64排螺旋CT掃描(TOSHIBA Aquilion TSX-101A), 管電壓120 kV, 管電流200 mA, 準直器為：0.5×64 mm, 球管旋轉速0.75 S, 掃描野為(FOV-S), 螺距因子41(HP41), 量子降噪QDS+, 層厚5 mm,掃描時間約4.1 s。患者取仰臥位, 掃描范圍自脛腓骨內外踝的連線上5CM到足底部。掃描完成后將原始數據, 重建成層厚0.3 mm, 層間隔0.3 mm, 將原始數據發送至Vitrea工作站進行后處理, 軟件為Vitrea Fs V6.1, 用FC值為19薄層圖像, 進行多平面重建(multi-planar reformation,MPR)；用FC值為30薄層圖像, 進行容積(volume rendering,VR)重建, 圍繞X軸和Z軸旋轉, 通過多角度觀察, 從不同角度獲取興趣區圖像。

1.3 評價方法 所有患者先行X線檢查跟骨側位+軸位片,經3位以上主治醫師閱片、診斷、制訂手術方式。再行CT掃描、三維圖像重建、重新診斷、制訂手術方式, 在術中確定最后診斷。

2 結果

2.1 X線平片診斷、三維CT重建片的診斷對比 跟骨骨折的分型包括基于X線片表現的Essex-Lopresti分型［3］和基于冠狀位和軸位CT表現的Sanders分型［4］等, 本組資料為了對兩者進行對比, 選擇基于X線片的Essex-Lopresti分型與CT片的Sanders分型, 具體見表1。

表1 42 例(共48側)跟骨骨折診斷、分型一覽表

從表1可見, 在42例(共48側)跟骨骨折患者中, X線片可以得出明確診斷, 與CT掃描及三維重建兩者之間沒有明顯差別。但在分型診斷中, X線平片組有8例經手術后證實分型錯誤, 而三維CT重建組則無錯誤, 二者差異有統計學意義(分別為83.3%和100%, 經Fisher’s 確切概率法檢驗, P=0.006)。

2.2 三維CT掃描和重建對手術計劃的影響 本組34例患者進行手術治療, 8例在CT上未明確骨折或未涉及關節面移位的骨折患者未予以手術；4例Sander II型患者由保守治療改為手術內固定, 6 例患者增加植骨治療；2 例伴有載距突骨折或內側關節面骨折的復雜骨折患者增加內側切口復位固定, 共12例患者改變了手術方式, 占28.6%。典型三維CT重建圖像見圖1。

圖1 跟骨骨折CT三維重建圖像；A-F分別為外側面、內側面、前面、后面、上面及下面觀。

3 討論

3.1 三維CT重建圖像對于跟骨骨折診斷上的作用 X線平片是沿用已久的檢查跟骨骨折的常規方法, 已經總結出了一整套的診斷經驗和規律。大多數的骨科、放射科醫師都能憑借質量良好的X線平片對其做出正確的診斷。然而由于跟骨本身特殊的解剖特點, 除了跟骨側位片及軸位片, 往往還需要增加足部正位片、跟骨Broden10°、20°、30°斜位片以增加跟骨骨折檢出率, 減少漏診率, 并有助于顯示后關節面的情況［5］。但是對于某些細節, X線片不能對其進行充分的表達,三維CT重建不僅能提供直觀、立體的圖像, 而且還能將圖像進行旋轉、切割, 從最佳角度顯示骨折, 為診斷提供詳盡的資料。另外, 基于X線片的跟骨骨折分型如Essex-Lopresti分型法根據跟骨骨折是否涉及距下關節分為兩大類, 其中包括距下關節的骨折, 描述了舌形骨折和關節壓縮型骨折兩個主要類型。但由于該分類法對關節壓縮型骨折描述太過籠統,不利于評價不同的骨折類型與臨床預后。而根據CT分型法的Sanders分型, 基于跟骨冠狀面CT, 依據跟骨距下關節后關節面骨折線和骨折塊數, 將跟骨關節內骨折分為四型, 由于骨折越粉碎, 損傷時能量越高, 則預后越差。Sanders分型是目前指導治療和判斷預后最常用的分型方法。本組資料雖然顯示X線平片與三維CT重建在診斷正確率上無顯著性差異, 但是在分型診斷上卻存在顯著性差異。

3.2 跟骨骨折的三維CT重建圖像對于手術的指導價值 由于X線片及CT平掃均為二維圖像, 對關節面的真實情況難以準確完整反映, 現代手術治療骨折提倡微創, 如果術前手術者對骨折片的數目及移位情況了解不夠, 必將增加手術的難度、延長手術時間和創傷, 增加手術并發癥的發生率。跟骨螺旋CT三維成像能顯示X線平片與CT掃描不易顯示的骨折部位, 并具有①圖像和解剖圖相似, 立體感強且逼真；②能全面顯示骨折情況、圖像清晰、無重疊、遮蓋及偽影情況；③對復雜的骨折顯示較好；④掃描快, 患者不需特殊體位,無痛苦, 易于接受等優點。通過將骨折情況直觀、立體地呈現出來, 有助于術者對每一處感興趣的地方進行觀察, 對選擇手術入路、構思骨折復位程序, 選擇固定方式均大有裨益；從而縮短了手術時間, 提高手術成功率。

3.3 三維CT重建圖像應結合X線片及CT掃描片進行診斷三維CT圖像只能反映跟骨骨折的表面情況, 對于骨折內部的情況則難以提供信息。而且跟骨圖像的三維重建是以二維圖像為基礎的, 二維圖像提供的原始數據越充分, 則重建出的三維圖像失真度就越小。X線平片花費低、普及、診斷方法成熟, 能顯示骨折的基本情況。二維CT掃描片則在反映骨折的細節方面有優勢, 如跟骨關節面塌陷的深度、松質骨壓縮后骨缺損的情況、是否存在線性骨折等, 因此, 三維CT重建圖像應與X線片及CT掃描片結合進行診斷, 只有相互補充, 才能充分發揮各自的效用。

［1］ Gougoulias N, Khanna A, McBride DJ, Maffulli N.Management of calcaneal fractures: systematic review of randomized trials.Br Med Bull, 2009, 92:153-67.

［2］ Brunner A, Müller J, Regazzoni P, et al.Open Reduction and Internal Fixation of OTA Type C2-C4 Fractures of the Calcaneus with a Triple-plate Technique.The Journal of Foot & Ankle Surgery, 2012, 51:299-307.

［3］ Essex-Lopresti P.The mechanism, reduction technique, and Results in fractures of the os calcis.Br J Surg, 1952, 39(157):395-419.

［4］ Sanders R, Gregory P.Operative treatment of intra-articular fractures of the calcaneus.Orthop Clin North Am, 1995, 26(2):203-214.

［5］ 姚飛榮．多角度Broden位X線攝片在跟骨骨折診斷中的應用.中國現代藥物應用, 2008, 2(8):27-28．

The clinical application of 3D CT reconstruction imaging in the diagnosis and treatment of calcaneal fractures.

LU Hua-ding, LI Quan-xi, ZHAO Hui-qing, et al.
Department of Orthopaedics, Third Affiliated Hospital of Sun Yat-san University, Guangzhou 510630, China

Objective To investigate the clinical value of 3D CT reconstruction imaging in the diagnosis and treatment of calcaneal fractures.Methods The data of 42 cases of calcaneal fractures patients’ X-ray, CT scan and three-dimensional CT reconstruction imaging were collected; then compare with intraoperative findings; so as to analysis and compare the application value of three-dimensional CT reconstruction imaging in the clinical diagnosis and treatment.Result The results of X-ray and 3D CT reconstruction imaging in establishing the diagnosis did not show significant differences, but in aspect of typing calcaneal fractures and guide the surgical plan, three-dimensional CT reconstruction imaging is significantly better than the former.Conclusion Threedimensional CT reconstruction imaging can intuitive, three-dimensional display of the calcaneal’s fracture’morphology, which helps determine calcaneal fracture type and draw up preoperative planning.

Calcaneal fracture; Diagnosis; Image; Three-dimension; Spiral computed tomography

510630 廣東省廣州市中山大學附屬第三醫院骨科