MSCT扫描MPR及SSD三维重建技术对骨盆及髋关节损伤的诊断应用价值.doc

MSCT扫描MPR及SSD三维重建技术对骨盆及髋关节损伤的诊断应用价值 作者：陆玉敏，卢炳丰，马德智，黄德尤，李清锋，黄中包，黄昌辉 【关键词】 骨盆骨折；体层摄影术；X线计算机；MPR；SSD；三维重建摘要 目的：讨论多层螺旋CT(MSCT)多平面重建(MPR)及表面遮盖(SSD)三维重建技术诊断骨盆及髋关节损伤的临床价值。方法：使用MSCT行骨盆及髋关节损伤42例扫描,重建层厚为1.25 mm,间隔1 mm,将数据传至工作站，行MPR及SSD重建处理,并对横断面图像及重建图像进行分析。结果：42例骨盆及髋关节损伤患者MPR及SSD图像可清楚显示骨折位置、范围及骨碎片移位情况，SSD能显示三维空间关系,可以从各个方位准确显示表面骨结构的空间改变。结论：多层螺旋CT多平面及SSD三维重建相结合能够清晰立体地显示骨盆、髋关节骨折及脱位的全部细节,对临床制定治疗方案具有重要的参考价值。关键词 骨盆骨折；体层摄影术；X线计算机；MPR；SSD；三维重建Clinical Value of MPR and Threedimensional Reconstruction Using MSCT in Pelvis and Hip TraumaAbstract：Objective To discuss the clinical value of multislice spiral CT multiple planar reformat (MPR) and shaded surfaced display(SSD)theredimensional reconstruction in pelvis and hip trauma.Methods Multislice Spiral CT scanning was performed in 42 cases with pelvic and hip trauma,The raw data were reconstructed by a workstation with MPR and SSD 3-dimentional techniques,reconstructed slice thickness 1.25mm,slice increment 1mm.Results Multiple planar reformat and shaded surfaced display image could show the region,range,shift of fracture and irregular fracture line and hips dislocation.SSD is accurate in showing space change of bone structures from different direction.Conclusion A combination of MSCT MPR and three dimensional reconstruction could clearly demonstrate the detail s of complex fracture and hips dislocation,which may provide important value for clinical treatment.Key words：Pelvis fracture;Tomography,X-ray computed;Multiple planar reformat;Shaded surfaced display;There-dimensional reconstruction随着人们生活节奏的加快，科学技术的发展，机动车辆所致的车祸及高处坠落伤的增加，复杂的骨盆及髋臼骨折脱位日益增多，常规的X线片及普通二维CT难以直观全面反映骨折脱位的类型和骨片分离情况，易发生漏诊、误诊,给临床制定手术方案带来一定困难。近年来,随着多层螺旋CT (multislice spiral CT,MSCT)技术的日趋进步，MSCT在临床的应用日益广泛,三维重建成像技术在骨关节创伤中的价值已得到肯定。本文对收集的42例骨盆骨折患者的MSCT重建资料进行分析,探讨MSCT重建在骨盆骨折中的临床应用价值。1材料与方法1.1一般资料42例骨盆外伤患者，男性28例,女性14例,年龄14岁65岁,平均年龄45岁,均有明确外伤史，其中车祸伤28例、高处坠落伤8例、摔伤6例。1.2CT扫描方法及重建技术使用GE公司生产Lighspeed ultra 8层MSCT,1次扫描可采集8 层图像。参考定位片,扫描范围包括整个骨盆。螺旋容积扫描,层厚2.5 mm,螺距1.351,矩阵512512,管电压120 kV,管电流230 mAs,重建层厚1.25 mm，间隔1 mm，采用骨算法,采集原始的二维容积图像数据，传输至Advantage work-station 4.2后处理工作站行图像重建处理,软件选用多平面重建(multiple planar reformat,MPR),表面遮盖法(shaded surfaced display,SSD)。若怀疑髋臼骨折，应用勾画删除技术对图像行切割删除处理,以单独显示髋臼及股骨头骨折的部位及移位情况。2结果42例骨盆骨折患者中,骨盆MSCT三维重建技术均能清楚地立体地显示病变部位和范围，单发耻骨支骨折6例，髋臼骨折3例，髂骨翼骨折5例，单纯髋关节脱位4例，骨盆多发骨折24例，其中粉碎性骨折18例。在24例多发骨折病人中，耻骨骨折16例,累及骶椎5例,髋臼14例，髂骨翼5例，坐骨4例，3例合并股骨上段骨折。10例髋臼骨折并髋关节脱位(后脱位7例、中心性脱位3例)，2例后脱位伴股骨头骨折。耻骨联合分离、移位5例(见图1)。17例髋臼骨折通过应用勾画删除技术对图像行切割删除处理,消除股骨头像能单独显示出髋臼的立体图像，其中髋臼后缘骨质大块崩裂4例，髋臼底粉碎7例，髋臼前缘骨折2例，横形骨折伴后缘骨折4例(见图2、图3)。应用MPR对骨折处进行矢状位、冠状位等多方位观察,清楚显示骨折线及骨碎片情况(见图4)。SSD成像三维立体地显示了骨折线的走行、骨折断端移位情况、游离骨碎片位置及形态等(见图5、图6)。对于前后重叠不易观察的骨折线，后处理操作中进行多方位三维旋转,具有很强的立体感，必要时应用切割技术除去遮挡骨质,所见图像清晰直观,去除股骨头能直观的观察髋臼骨折情况，同时也能观察单独剔出来的股骨头情况。3讨论骨盆属不规则骨,是由双侧髋骨、坐骨、耻骨及后方的骶骨构成的环状骨性结，骨盆创伤时传统常应用骨盆正位X线片检查，由于骨折常多发，呈复合型多见，解剖关系紊乱,同时受到摄片条件、体位、肠内容物等诸多因素的干扰,使骨盆骨折易发生漏诊及误诊,特别是在髋臼等处的骨折较难确定。常规CT横断面图像能够显示骨折线及骨碎片情况，但只是二维信息，无法从多方位立体观察，同时对与扫描层面平行的骨折线不易显示，需要CT重建来加以弥补。MSCT三维及MPR,可获得任意平面的MPR图像及任意旋转的三维立体图像，弥补了X 线平片及常规CT横断面图像的不足,为临床医师整体、全面观察骨盆骨折提供了直观立体的图像,有助于骨盆骨折的诊断和治疗1。MSCT问世以来,对骨骼及关节损伤的观察手段更进一步提高。MSCT进行容积扫描，减少了获得容积数据的扫描时间，并提高了容积分辨率及时间分辨力，采用多层面锥束断层扫描重建使三维重建图像更清晰、逼真。强大的后处理功能使三维重建更真实而快捷。特别是多层螺旋薄层扫描，加之薄层重建，图像精细，无锯齿，任意角度调整可显示传统及单层螺旋CT因信息有限所不能显示的细微骨折2。作者在GE workstation 4.2 工作站进行三维重建,选择MPR重建及SSD三维立体重建方式对图像进行全方位、任意角度旋转观察,可清晰地显示骨盆骨折情况，并用逐层切割分离髋臼与股骨头,不但能显示复杂的骨折形态，还能明确关节腔内有无碎骨片,观察髋臼骨折分离情况，然后同时还可从多方向对髋关节进行测量,为制定手术方案提供更好的临床依据。MPR从原始横轴位图像上获得冠状、矢状及斜面图像的方法，操作简单，速度快，可以很好地显示骨折线走行及骨碎片移位情况,尤其是显示骨折线内部走行方面优于SSD，且能够发现横断面上显示不佳的水平走行的骨折线,其不足之处在于难以显示骨折线的全,缺乏空间立体感。SSD成像时保留CT扫描物体的表面数据，以不同灰白度衡量密度，重建目标物体表面轮廓，对复杂部位的骨折脱位显示好，提高诊断的准确率，通过观察前、后、左、右、上、下6个标准位置，再根据骨折移位情况行任意角度旋转，以最佳暴露骨折情况为目的，其最大优势在于具有很强的立体感,能够立体地显示骨折线的空间走行、骨折断端移位情况、游离骨碎片位置及形态等,通过旋转从不同的角度和方位来观察，显示骨折全面、清楚、无重叠及伪影,图像与解剖图相似,使外科医生对骨折形态、位置及毗邻关系更清晰理解,缩小医师间阅片差别，增加了手术的准确性、安全性和合理性。对于前后重叠较多不易观察的骨折线及骨碎片,应用切割技术除去遮挡骨质,显示骨折的最佳观察视角3。本研究组有17例髋臼骨折，应用切割技术除去股骨头能直观的观察髋臼骨折情况，从下方及外侧视角观察髋臼骨折情况，特别对髋臼底骨折分离情况，同时也能观察单独剔出来的股骨头情况。而且MSCT扫描速度快，三维重建不增加放射剂量，不增加搬动患者次数，病人不需特殊体位，无痛苦，易于操作，图像直观。Pretorius等4研究指出，在常规骨关节外伤病例中,MSCT三维重建可明显改变了大多数病例的处理方法，特别对复合外伤能更好地证实并容易对矫形外科提供复杂的立体信息。为了获得理想的MSCT三维图像,检查时应设定完善的扫描计划，三维图像的质量好坏,很大程度上取决于扫描的层厚,扫描层厚越薄,重建间隔越窄,空间分辨率越高,图像的逼真性就越高。本组研究表明扫描层厚2.5 mm，重建层厚1.25 mm、间隔1 mm的重建三维图像较清晰，层厚5 mm或更大的，则有“梯田样”的表现，严重影响观察。总之，MSCT三维重建是CT扫描方式的革命性技术飞跃。一次性体积数据的采集，短时间内即可完成，方便患者，减少搬动等环节，数据的回顾性后处理，产生了高质量的清晰的立体三维图像。MSCT的MPR及SSD三维重建充分利用了CT图像信息，立体直观地显示骨盆骨折的全部细节,两者各具优势,相互补充，同时对外科医生理解、掌握及运用诊断治疗原则及制定手术方案具有重要的指导意义，是复杂性骨盆骨折术前重要的检查手段，是对轴位CT的重要和有益的补充，能为临床制定治疗方案提供重要的参考价值，具有很大优越性及应用前景。参考文献：1姜建元,陈劲松,吕飞舟等.三维CT重建在累及节面的复杂骨折治疗中的指导意义J.骨与关节损伤杂志,2000，15(3):165.2何伟东,柯楚群,龙光锋