多層螺旋CT三維重建技術在脊柱骨折中的應用

姜 帆

云南省昆明市五華區人民醫院放射科，云南昆明 650000

脊柱骨折是臨床中較為常見的創傷，如不及時治療將造成嚴重的后果，因此，及時、準確地診斷出骨折的具體情況對臨床治療具有重要意義[1]。術前必須明確骨折的線性走向以及椎管內骨碎片的數量和形態等，以制定切實可行和準確有效的手術治療方案。多層螺旋CT（即MSCT）掃描具有層次薄、掃描時間短、圖像的分辨率高以及圖像后處理功能強等優點，能夠準確地顯示出骨折的損傷程度以及范圍等，可有效彌補普通的CT掃描以及X線片掃描的不足，從而提高脊柱骨折的臨床診斷準確率，目前已成為了臨床診斷脊柱骨折的一種重要手段[2-3]。為進一步研究MSCT三維重建技術在臨床診斷脊柱骨折中的應用價值，提高診斷的準確性，本研究回顧分析了45例在該院接受治療的脊柱骨折患者的臨床資料，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2009年1月—2012年12月期間，該院收治的脊柱骨折患者90例，均經過MSCT三維圖像分析處理，并經過臨床以及手術確診。其中，男62例，女28例；年齡在12～73歲之間，平均為43.5歲。分析致傷原因，43例為高處墜落，22例為車禍傷，17例為摔傷，8例為其他原因致傷，所有患者均出現了不同程度的活動障礙和脊柱疼痛癥狀。

1.2 方法

1.2.1 CT掃描 使用飛利浦 Brilliance 16層螺旋CT，根據X片提供的受損部位或者受損范圍進行掃描，患者均取仰臥位，予以CT定位掃描，然后對患處椎體進行連續的容積掃描，掃描部位為可疑骨折椎體的上、下椎體。控制掃描參數，頸椎：150mAs、120kV，層厚和薄層重建層厚分別為2、1 mm；而腰椎則控制為：190mAs、120kV，層厚和薄層重建層厚分別為2、1 mm，并控制螺距為1～1.5，矩陣為512×512。

1.2.2 CT圖像處理 圖像重建以后，將圖像傳至EBW系統工作站，進行VR（容積重建）、MIP（最大密度投影）、SSD（表面重建）、MPR（多平面重建），以獲得全面、直觀的重組圖像，以便全方位地分析病變部位、病變范圍、具體解剖結構以及臨近組織之間的關系。

2 結果

本組90例患者中，82例為單椎體骨折，8例為多椎體骨折，一共100節椎體骨折。分析骨折部位，4節為中頸椎，42節為胸椎，52節為腰椎，2節為骶骨。MIP顯示結果中，70節為椎體骨折，有24節存在骨折片分離，有16節骨折片突入到椎管中。SSD顯示結果中，68節為椎體骨折，16節顯示出骨折碎片，并顯示出了與其上、下椎體之間的關系。在VR顯示結果中，94節有骨折現象，并清楚地顯示了12例爆裂骨折的椎管狹窄程度及范圍，顯示了88節壓縮性骨折，并展示了其壓縮程度。本組90例患者的MPR顯示均良好，且能夠通過冠狀面以及矢狀面顯示出塌陷情況，其中20節椎體后緣后移導致椎管狹窄，16節骨折碎片突入椎管中。

有5例術后內固定患者進行了復查，MIP直觀地顯示了內固定物；去除骨影后，SSD立體、完整地顯示出了內固定物的形態；而VR透明技術成像全面、清晰地顯示出附件、椎間孔、椎體、椎管以及周圍的軟組織與內固定物之間的關系。

圖1 MSCT三維重建圖像

3 討論

3.1 脊柱骨折與MSCT的應用優勢

脊柱骨折是臨床中較為常見的一種外傷，近年來，其發生率逐年上升，且胸腰段脊柱的爆裂性骨折率有明顯上升[4]。全面、準確地判斷出脊柱損傷的具體范圍、所屬骨折類型以及椎管的受累情況是正確治療脊柱骨折以及評價預后的關鍵。常用的X線片診斷雖然能夠診斷出骨折，但其圖像為重疊圖像，往往因結構重疊而導致漏診，且無法清晰、全方位地顯示出椎管與椎體的具體情況。

CT三維重建技術是一種依靠對組織進行連續性的薄層掃描，從而對數據進行三維圖像重建。多層螺旋CT（MSCT）三維重建是一種依靠快速掃描以及容積采集技術而進行高級圖像的后處理技術，包括了MIP（最大密度投影）、SSD（表面重建）、VR（容積再現）和MPR（多平面重建）等功能[5]。MSCT技術用于脊柱骨折掃描所得的圖像更加清晰和立體，且定位準確，彌補了普通CT掃描以及X線片檢查的不足，在成像技術方面表現出了極大的優越性。

MSCT的掃描速度較快，能夠在較短的時間內進行大范圍的脊柱掃描，且掃描的層次較薄，在完成一次容積掃描以后，不需要再次搬動患者便可多次進行任意層間距和層厚的橫斷面重建。采用MPR重建，其重建圖像能夠給顯示出橫斷面骨折，且能夠顯示出與掃描基線相平行的各骨折線以及較隱匿的骨折等。此外，其3D重建具有較強的立體感，能夠任意地進行切割和從多個角度進行旋轉，可直觀地從多方位、不同的角度觀察到該骨折情況以及內固定物的形態等。能夠清晰、全面地觀察到椎體滑落、骨折位移以及術后的改變情況。

3.2 MSCT重建技術在脊柱骨折中的應用特點及價值

本研究采用MSCT三維重建技術進行圖像重建，圖像清晰。掃描的層厚越薄，所重建的圖像就越清晰。一般情況下，薄層重建的間隔不能低于1/2層厚，重建圖像可減少階梯狀的邊緣，且表面光滑，立體感很強，與實物較接近。

本研究中，對90例脊柱骨折患者采用MSCT三維重建技術。其中，MIP技術將徑線通過的各種物體或者容積組織中的每個像素的CT最大值進行投影，準確地反應出組織密度之間的差異，具有較高的對比度。MIP是一種三維圖像，能夠任意旋轉角度，直觀且立體感強，能夠顯示出各個方位不同角度的脊柱骨折情況，且可顯示出一些很難觀察的到的微小骨片，并顯示出骨折的分離程度，如圖1（a）。

SSD以掃描對象的表面像素的數字進行模擬成像，并能通過預設閾值內像素進行等密度處理。SSD圖像也能夠進行任意角度和軸向的旋轉，并能顯示出整個脊柱的立體圖像，立體感強，能夠清晰地顯示解剖關系，有利于進行骨折定位，但無法完整地顯示出各個部位的骨折全貌，閾值較低時容易造成假陰性，導致骨折被掩蓋而誤診。如圖1（b）。

MPR能夠在橫斷面圖上、矢狀位和冠狀位的二維重建圖像，因此能夠在任意的平面上分層重建容積資料，且能夠選擇性地顯示處骨折的最佳角度和層面。MPR脊柱矢狀長軸面圖像能夠清晰地顯示出所有椎體及其排列，對確定骨折范圍以及骨折部位與周圍組織之間的關系十分有利。如圖1（c）。

VR技術主要是在投射線穿過容積數據時綜合顯示所有像素而成像，充分利用了所有的掃描信息，所得圖像直觀而全面，接近解剖標本。VR圖像能夠按任意的角度進行旋轉，對區分爆裂型骨折與楔形壓縮骨具有重要意義，且可明確椎管的狹窄程度，能夠直觀地顯示上、下椎體表面的具體粉碎程度，并觀察碎骨塊是否突入椎管等。如圖1（d）。

綜上所述，多層螺旋CT三維重建技術掃描時間短，三維成像能多方位、清晰、直觀、立體地顯示出脊柱解剖結構，可擺脫患者體位不正對掃描的干擾，無需多次擺弄患者體位，從而減輕了患者的痛苦，在脊柱骨折診斷以及術前評價中具有較高的應用價值，值得推廣應用。

[1] 駱忠華.多層螺旋CT三維重建診斷脊柱骨折的探討[J].中國醫藥導刊，2012，14（7）：1150-1151.

[2] 韓海，唐運成，杜二珠，等.多層螺旋CT三維重建診斷脊柱骨折的探討[J].影像診斷與介入放射學，2009，18（1）：43-45.

[3] 石建軍.多層螺旋CT三維重建技術對外傷性脊椎骨折的診斷價值[J].中國基層醫藥，2011，18（19）：2615-2616.

[4] 張明山.多層螺旋CT平掃聯合三維重建在脊柱骨折診斷中的價值分析[J].中國當代醫藥，2012，19（21）：142-142，145.

[5] 楊光迪.多層螺旋CT三維重建技術在脊柱骨折中的應用[J].當代醫學，2011，17（21）：91-92.