CT圖像三維重建在復雜頸椎骨折的診斷和治療中的應用價值

武毅 謝寶華 何錫洪 李愛云

楚雄州人民醫院CT室，云南楚雄675000

CT圖像三維重建在復雜頸椎骨折的診斷和治療中的應用價值

武毅 謝寶華 何錫洪 李愛云

楚雄州人民醫院CT室，云南楚雄675000

目的探討CT圖像三維重建在復雜頸椎骨折的診斷和治療中的應用價值。方法選取我院2010年12月—2012年12月間收治的50例頸椎骨折患者作為本次研究的對象，采用螺旋CT進行薄層掃描和三維重建進行診斷。收集整理掃描所得斷層資料，然后通過網絡傳送的方式將這些資料送至計算機工作站，同時采取三維重建軟件處理。結果復雜頸椎骨折采取三維CT圖像能非常直觀的查看頸椎骨折和狹窄椎管的解剖形態特點，并可以在系統上進行模擬，可以沿水平方向和豎直方向任意旋轉和切割，使醫務人員能夠從不同的方位詳細的觀察各個情況，使人體內隱藏的復雜的頸椎骨折和狹窄椎管直觀的、透明的展現在醫務人員眼前，有利于醫務人員進行判別診斷。結論三維CT重建在頸椎骨折方面具有很大的臨床應用價值，它能夠直觀的將狹窄椎管和頸椎骨折的解剖形態特點展現在醫務人員眼前，從而幫助醫務人員判別診斷，從而使得頸椎骨折手術精確性與安全性得以提高，同時為預后的估計提供很高的參考價值，值得在臨床應用上推廣。

CT圖像；三維重建；復雜頸椎骨折；狹窄椎管；應用價值

隨著科學技術在不斷的發展，使得醫療技術水平也在不斷的進步，各種先進的醫療診治技術、醫學檢驗設備相繼出世，醫學三維重建則是典型的代表。它是一種通過利用計算機對生物組織與結構圖像進行連續后處理，進而得到研究對象三維圖像，同時經過計算機精確圖像處理技術定量測量與相關操作的形態學研究技術與方法[1]。如今，計算機技術得到了廣泛的普及和應用，加上螺旋CT的開發與推廣，醫學三維技術再次躍上了一個新的平臺。為了更深入的探討CT圖像三維重建在復雜頸椎骨折的診斷和治療中的應用價值，本文選取我院2010年12月—2012年12月間收治的50例頸椎骨折患者采用螺旋CT進行薄層掃描和三維重建進行診斷，最終取得良好的效果，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取我院2010年12月—2012年12月間收治的50例頸椎骨折患者，該組患者中有33例為男性，17例為女性，最大年齡為74歲，最小年齡為19歲，平均年齡（44.56±3.11）歲，受傷原因包括交通事故傷28例、建筑事故傷22例。本次研究所有患者皆為閉合性頸椎損傷，包括不全癱36例、合并全癱14例。50例患者中有80%（32例）入院當日采取螺旋CT掃描，其余18例患者中除1名C4以上多發骨折外其余皆在入院3 d內完成CT掃描。

1.2 CT掃描及三維重建

螺旋CT掃描設備用西門子SOMATOM Definition AS+128層4D螺旋CT系統，掃描基線與病變椎管橫徑平行，掃描范圍為C1～C7，掃描環境為：130KV、70MA、5S、512×512矩陣，掃描時間為1 s，床臺的移動速度為1～5 s，掃描層的厚度約2～3 mm，X線射幅為一1～5 mm，三維重建的間距為1 mm，立體顯示的CT域值下限為140～300，上限為2000～2048，再重建間隔為0.5～2 mm。初次掃描之后還需要增強掃描，其具體步驟為：先是以每秒5 mL的速度注射碘海醇，注射劑量為50 mL。掃描完成后利用網絡將結果傳送至計算機工作臺，再通過相關處理軟件結合相關的骨重建算法重建圖像。最后是按照人體解剖坐標軸的原則在圖像上進行標注，圍繞身體左右軸和上下縱軸分別旋轉，截圖需要的圖像[2]。

1.3 圖像分析評價

由于最后的診斷是根據圖像讀取結果決定，因此務必要保證圖像分析評價的準確性。本次圖像分析與評價由本院兩位資深放射醫生和兩位經驗豐富的骨科醫生進行，對手術前后X線片和CT分別讀取，并進行對照研究。

2 結果

本組50例頸椎骨折病例中，通過CT圖像三維重建技術使所有患者的頸椎椎管、椎間孔及橫突孔都清晰的展示了出來(圖1～6)，并能夠根據診治的各項需要對圖像進行取位、旋轉、預覽，從而可以對患者的骨折類型進行準確的判定，并制定合理的手術類型以及模擬手術效果。

3 討論

在觀察頸椎的過程中，可以充分利用MRI平面觀察將脊髓病變清晰的顯示出來，但這種方式有一個缺點，那就是它的空間分辨率相對較差，觀察骨骼則會受到一定的限制，如果患者曾經接受過置入金屬內固定物，就會對檢查產生一定的影響[5]。隨著醫療水平的不斷進步，對于人體內部研究的相關技術研發早已開展，CT技術也具有悠久的歷史，早期的CT技術便可以將脊椎骨質增生情況和兩側橫突孔狹窄情況清晰的顯示出來，還能夠測量椎管前后徑距離，然而它卻無法將病變段椎管的整體情況顯示出來，也不能對兩側的椎間孔進行評價，導致醫師的判斷就存在一定的局限性，骨科醫師在診斷的時候需要在此圖像上發散自己的空思維建立三維立體圖像，這不僅提高了醫生的工作難度，同時也容易引起誤判。

CT圖像三維重建便可以有效的解決上述問題，它憑借更先進的設備系統能夠清晰的將圖像全面的重建出來，并能夠使頸椎三維圖像具有很強的立體感，提高效果的逼真度，為臨床診斷提供全面、精確的依據。利用CT圖像三維重建進行復雜頸椎骨折的診斷與治療，在一定程度上可將頸椎椎管、椎間孔、大小節等各個部位、組織、關節立體結構清楚與準確地顯示出來。使復雜的、抽象的頸椎骨折形態能直觀的展現在醫生面前，為醫生的判斷和治療方案選擇提供重要的依據。同時，它還可以通過立體切割法按照病情觀察需要任意切割、旋轉各組織部分，比如說它可以切除脊椎的部分結構，將椎管的具體部位更直觀地暴露出來，同時可以對骨折部位、骨折情況進行測量和判斷[6]。

圖1 樞椎粉碎性骨折螺旋CT表面重建顯示骨折線及多個小骨折片

圖2 樞椎粉碎性骨折螺旋CT正中矢狀位重建顯示樞椎向前中度滑脫

圖3 齒狀突骨折螺旋CT表面重建顯示骨折（后方）

圖4 齒狀突骨折螺旋CT表面重建顯示骨折（前方）

圖5 齒狀突骨折螺旋CT冠狀位重建顯示骨折

圖6 普通CT平掃

完成對頸椎骨折圖像的三維重建后可以根據需要任意沿著水平方向旋轉圖像，以此對圖像的各個位置進行觀察，圖像可以清晰的將椎體及后部附件結構的脫位與骨折顯示出來；沿著豎直方向旋轉后能將爆裂型骨折引發的椎體上下表面粉碎程度清晰地顯示出來，并且能對內部形態變化進行觀察，以及探查椎體后緣（有無碎塊突入椎管）、椎管（有無繼發性狹窄）及椎體（有無移位、狹窄（圖2）等）情況等[3]。在立體結構基礎上，還可以模擬切割某些部位然后再沿著水平或豎直方向旋轉，任意觀察和記錄仰視、俯視等位圖像，普通的平面圖層則無法進行這些操作（圖6）。相關研究表明，MPR圖像是一種二維圖像，可從矢狀面、冠狀面或任意斜面對脊柱進行逐層觀察，非常有助于觀察骨折細節。對本組患者的觀察發現，不同患者表現出不同程度的椎體粉碎嚴重、椎體前后徑及左右徑增大、椎體下二分之一出現為一條或數條裂紋，與上述研究內容相符合。同時，通過建立矢狀面重建可以將椎管內的情況反映出來，這樣就可以對那些可以情況進行驗證，比如螺旋CT掃描顯示椎管中存有碎骨突入等情況（圖2、圖5）。經過X線、CT及三維重建等綜合檢查后，根據結果采取合適的處理方式，有7名予以手術治療，復位良好，并去除椎管碎骨塊壓迫，加以內固定處理后，療效確切。

綜上所述，三維CT重建在頸椎骨折方面具有較大的臨床應用價值，它能夠直觀的將頸椎骨折和狹窄椎管的解剖形態特點展現在醫務人員眼前，從而幫助醫務人員判別診斷，最終有效的提高頸椎骨折手術的安全性和精確性，并對患者預后的估計提供幫助，值得在臨床應用上推廣。

[1]馬剛.腎上腺多層螺旋CT圖像三維重建[J].解剖與臨床，2009，14(6)：409-413.

[2]肖建林.基于CT圖像三維重建測量股骨外翻角[J].中國實驗診斷學，2011，15(12)：2041-2043.

[3]葉鵬翰.螺旋CT圖像三維重建在脛骨平臺骨折診治中的應用[J].現代實用醫學，2009，21(7)：744,746,F0003.

[4]韓成虎.CT圖像三維重建系統的設計與實現[J].現代計算機：上半月版，2013(1)：54-57.

[5]柳淵，嚴漢民.基于CT圖像三維重建的顱內電極定位方法的研究[J].北京生物醫學工程，2010，29(2)：116-119,165.

[6]葉哲偉.CT圖像三維重建在骨腫瘤診治中的應用探討[J].中國骨腫瘤骨病，2009(3)：163-164,178.

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1672-5654（2014）09（b）-0165-02

2014-07-02）