多层螺旋CT后处理重建在肋软骨骨折诊断中的临床应用.doc

多层螺旋CT后处理重建在肋软骨骨折诊断中的临床应用【摘要】目的研究多层螺旋CT(MSCT)图像后处理技术在肋软骨骨折诊断中的应用价值。方法用16层螺旋CT机按照常规扫描条件对20例胸部外伤伴肋软骨骨折病例扫描和薄层重建。于EBW工作站上采用VR、SSD、MIP和MPR(包括曲面重建)技术进行肋软骨重建，并与X线胸片(CR/DR)和常规轴位CT图像对照。结果在16层螺旋CT重建后发现的20例30处肋软骨骨折中，X线平片发现肋软骨骨折0处，常规轴位CT发现肋软骨骨折8/30处(26.7%)。结论多层螺旋CT图像后处理技术对肋软骨骨折的显示明显优于X线胸片及常规胸部轴位CT扫描,对肋软骨骨折的诊断是首选诊断方法。【关键词】X线计算机体层摄影肋骨肋软骨骨折胸部外伤后肋骨及肋软骨骨折是胸外科的常见病，多并发血气胸、肺挫裂伤及腹部脏器损伤甚至心脏、纵膈损伤，严重时可威胁患者生命。临床常需要及时准确地做出诊断。以前因为简便、价廉一般选择普通X线拍摄肋骨正斜位作为首选检查，但肋骨和肋软骨由于其部位重叠和肋软骨的密度与胸壁组织密度差异不大，轻微骨折及不全骨折常规X线及胸部轴位CT检查容易漏诊。本文通过回顾性分析20例30处肋软骨骨折的螺旋CT后处理图像特点，并与常规X线检查及胸部CT轴位图像对照，旨在探讨多层螺旋CT图像后处理技术在肋软骨损伤中的应用价值。1资料与方法1.1一般资料本组外伤性肋软骨骨折患者共20例，年龄2374岁，平均41.3岁，男16例，女4例。均有明确外伤史。1.影像检查方法所有病例在行16层CT检查前均进行常规胸部正斜位X线摄片。CT扫描采用PHILIPS公司生产的Brilliance24排16层螺旋CT机，常规胸部扫描从锁骨上缘至髂翼上缘2CM处。扫描参数为：管电压120kV,管电流250mA，层厚5mm，螺距0.938，扫描速度0.75s，矩阵512512。扫描完成后，利用原始数据进行标准算法重建，重建拆薄至层厚2mm，间隔1mm。后将所有数据传至EBW（V4.5.2.4031）工作站行各种后处理重建。重建方法:用最大密度投影法(MIP)、容积再现技术(VR)、表面遮盖法(SSD)重建肋骨及肋软骨三维图像。用MPR进行二维重建，对部分可疑病变沿肋骨长轴做曲面重建（CPR）。利用调节显示域值或窗宽窗位、适当切割去除兴趣区外重叠部分、任意角度旋转等功能多方位多角度观察、分析图像。2结果20例30处肋软骨骨折病例中，15例单处肋软骨骨折，5例肋软骨多处骨折。其中X线胸片显示肋软骨骨折0处；常规轴位CT发现肋软骨骨折除8/30处(26.7%)错位较明显外，其余均诊断为阴性，但经16层螺旋CT重建后30处肋软骨骨折均得以显示(表1)。肋软骨骨折CT表现为肋软骨裂隙样低密度影或钙化影中断、不连续，断端错位伴有局部软组织肿胀，骨折线多呈横形或斜形(图1、图2)。同时，20例病人中CT扫描发现肋骨骨折17例45处，肩锁关节脱位1例，锁骨骨折2例，胸骨骨折2例，胸椎骨折3例5处，肩胛骨骨折2例，血气胸12例，肺挫裂伤15例，肝脾挫裂伤4例，心包积血1例，纵隔血肿2例。3讨论3.1肋软骨解剖学基础人体肋骨共12对，由骨性部分和软骨构成，连接胸椎及胸骨形成胸廓。肋软骨是一种透明软骨，桥连着胸骨和肋骨，增加了胸廓的活动度和弹性。未钙化的肋软骨密度较周围肌肉密度高，随着年龄的增长肋软骨逐渐石棉样变和钙化而变硬。第17对肋软骨前方直接与胸骨相连，第810对肋软骨以纤维结缔组织与上位肋软骨相连形成肋弓，由外下斜向内上。未钙化的肋软骨密度较周围肌肉密度稍高，普通X线平片尚不能显示这种密度差别，轴位CT在周围肌肉和含气肺组织的衬托下，虽能显示其密度差，但图像是切面的、断续的，而MSCT图像后处理技术将CT的高密度分辨率和重建图像的形象、直观、符合解剖结构等优势完美结合，使相对高密度的肋软骨连续、清楚地显示出来；钙化的肋软骨(一般表现为沿肋软骨边缘呈条形钙化或肋软骨内斑点状、片状钙化)钙化可以表现为不连续，但其仍保持着肋软骨正常形态和走行。3.2X线平片诊断的局限胸部X线片以前是肋骨损伤最常用的影像学检查方法。但由于未钙化的肋软骨在X线平片上又不能显影，即使钙化的肋软骨X线平片也无法显示它的细节，因此对肋软骨骨折X线平片更是难以显示。本组病例中所有肋软骨骨折胸片均未发现异常。3.3常规胸部CT轴位图像的局限性常规胸部CT轴位图像尽管较X线平片能较多发现轻微的、尤其是无断端移位的肋骨骨折，但并不能准确定位和显示无明显移位的肋软骨骨折，漏诊率特别高。本组病例30处肋软骨骨折除8(26.7%)例移位较明显外,其余22(73.3%)例轴位CT都已漏诊。3.4MSCT后处理重建显示肋软骨骨折的优势多层螺旋CT采用多排探测器技术，无论在时间分辨率和空间分辨率上都有明显提高，使其在Z轴方向上同时获得容积数据，真正实现了各向同性，使得任意方向图像后处理所得图像质量都不会失真。因此，可沿着肋软骨的走行方向显示其精细的解剖结构，重建出各种极为清晰、逼真的图像，再加上可任意方向旋转动态观察每一条肋软骨，并能把重叠的结构任意去除，即使是非常细微的肋软骨骨折也能清楚地显示出来。由于多层螺旋CT扫描时间极短，一次屏气便能完成整个胸部扫描，几乎消除了呼吸运动伪影，尤其适用于儿童、老年人及不能配合呼吸控制患者的胸部扫描，能提高肋软骨损伤的检出率。3.5MSCT图像后处理技术在肋软骨损伤中的应用多层螺旋CT的工作站拥有强大的后处理功能,数据采集后传入工作站，可进行各种重建工作。在肋软骨损伤中应用的后处理技术主要有:3.5.1R(volumerendering，VR)：是使假定的投射线从给定的角度上穿过扫描容积，并将扫描容积全部像素总和的投影以不同灰阶的形式显示，对不同结构的色彩编码和使用不同的透亮度，可以同时显示表浅或深在的结构影像，有较强的三维立体感。可行任意轴向和角度旋转，并利用切割技术能去除遮盖部分，给我们提供更清楚、直观、近似解剖结构的立体图像，以便准确地观察到骨折线的位置、数量及骨折的移位情况。利用伪彩色技术，调节Gallery中的各种参数，更改不同区域的颜色、亮度和透明度,能直观、精确地显示肋软骨骨折。对于肋软骨骨折诊断符合率较高。但是VR重建图像对于未移位肋软骨细微骨折的确诊仍有难度。VR域值选择不当会出现“假骨折征象”，这是由于VR是容积重建，需要设置阈值，部分信息的丢失，影响了对细节的观察。所以，对可疑的未移位的肋软骨骨折，尚需配合其他重建技术综合判断。3.5.2SSD(surfaceshadeddisplay，SSD)：是将容积扫描断面数据按表面数学模式进行计算处理，将超过预设CT值的相邻像素连接而重组成明暗区别的影像，可做任意轴向和角度旋转，对有重叠、移位的肋骨损伤显示效果好，病变直观、逼真、立体感强，但对轻微、无明显移位的肋软骨损伤效果稍差。这是因为SSD容积资料丢失较多，显示细节不够。3.5.3MIP(maximumintensityprojection，MIP)：是对沿视角投影轨迹上的容积数据中的最大密度进行编码和图像重建，无信息丢失，可真实反映密度变化，对比度高，图像看起来类似X线平片，由于具有任意角度旋转的特性和可切割去除兴趣区外重叠部分的功能，较平片更方便显示某一特定兴趣区。对肋软骨骨折显示效果很好，但仍需注意域值的选定。3.5.4MPR(multi-planarreformation，MPR)：可全面地显示骨折的断面信息,包括骨折线的走行与移位，对发现轻微及不全骨折十分可靠。曲面重建(curvedplanarreformation，CPR)能够使不在同一平面走行的肋软骨经重建展现在同一平面上，可以重建出单根肋软骨骨折的全貌，对骨折形态及移位程度的显示优于三维图像，同时可以观察周围软组织及胸膜变化。但不如VR直观，定位也较困难。本组病例发现，单处肋软骨骨折15例，多处肋软骨骨折仅5处(25%)；因此，在日常工作中发现单处肋软骨骨折的同时，还要注意其它处肋软骨骨折的存在，特别是前胸壁直接暴力损伤、临床上又高度怀疑肋软骨骨折的患者。根据笔者的经验，首先使用VR并结合透明技术发现肋软骨骨折或骨折的迹象，对骨性胸廓作整体评价，然后应用MIP、SSD、MPR和CPR技术对可疑骨折部位进行细节显示，多种图像后处理技术有序的结合，能在很大程度上提高多层螺旋CT对肋软骨骨折定位、定性诊断的准确性，为临床制定准确的治疗方案，为法医学、伤残鉴定提供可靠的证据，具有很大的优越性和临床应用价值。参考文献1肖强,王忠睿,刘毅等.16排螺旋CT及三维成像在肋软骨骨折诊断中的应用.创伤外科杂志,2006,8(4)：331-3332龚洪翰,蒋海清,韩萍等.多层螺旋CT后处理技术临床应用.南昌：江西科学技术出版社，2004,222.3盛蕾,王霞,孔庆奎等