多层螺旋CT多平面重建及三维重建在骶尾骨骨折中的应用
发表时间：2009-07-02 浏览次数：702次
作者：何强, 黄军荣, 陈星强作者单位：广东省东莞市人民医院放射科, 广东 东莞 523018 【摘要】 目的：分析研究多层螺旋CT(Multi-slice Spiral CT，MSCT)多平面重建和三维重建技术在骶尾骨骨折中的应用价值。方法：17例骶尾骨骨折病人行MSCT扫描，图像经处理后进行多平面重建和三维重建，最后进行图像分析研究。结果：本组全部病例可以通过多平面重建和三维重建明确判断骨折情况。与CT轴位图像相比，多平面重建可多方位地显示骶尾骨骨折的情况，三维重建能立体形象地显示骶尾骨骨折的范围和方向。结论：MSCT多平面重建及三维重建技术能多方位、立体、全面地显示骶尾骨骨折部位、程度，对骶尾骨骨折的诊断及制定治疗方案具有重要的作用和临床意义。 【关键词】 骶尾骨骨折； 体层摄影术； X线计算机； 三维重建; 多平面重建 Multi-slice Spiral CT MPR and 3D reconstruction in the diagnosis of Sacrum and Coccyx Fracture HE Qiang, HUANG Jun-rong, CHEN Xing-qiang （The People's Hospital of Dongguan City, Guangdong Dongguan 523018, China） Abstract：Objective：To evaluate MSCT (Multi-slice Spiral CT) MPR and 3D reconstruction in the diagnosis of sacrum and coccyx fracture.Method: 17 patients with sacrum and coccyx fracture were examined with MSCT by using post-process of MPR and VR reconstruction . Result: All can be clearly diagnosed by MPR and 3D reconstruction. MPR demonstrated the extent better than axial CT , whereas VR images showed more exactly extent and direction than the others did . Conclusion: MSCT MPR and 3D reconstruction can display distinctly the location and degree of fracture from arbitrary direction ，which is of great importance and clinical significance to the diagnosis and establishment of surgical treatment. Key words： Sacrum and coccyx fracture; Tomography; X-ray computed; Three - dimensional reconstruction; Multi-planar reconstruction 骶尾骨骨折大多由交通伤和高处坠落伤等高能暴力引起，且常合并有严重的其他器官的损伤和其它部位的严重骨折。由于骶尾骨位置相对隐蔽，所造成的神经损伤也不引人注目，因此在伤后第一时间内常易漏诊或不被重视，仅在合并伤稳定之后，骶尾骨骨折所引起的神经损害症状逐渐出现时才被发现［1］，如果对这种病人只拍摄骨盆正、侧位X线照片，由于骶尾骨形态复杂，加上盆腔脏器、肠道积气、积粪对显影的影响，使骶尾骨骨折线不易显示［2］，故极易造成误诊、漏诊，文献报道其发生率高达61％［3］，常规CT轴位扫描的二维图像也未能直观的显示骨折的范围及解剖位置。本研究利用MSCT多平面(Multi-planar reconstruction，MPR)及3D技术观察分析17例骶尾骨骨折病人的资料，总结MSCT在骶尾骨骨折中的应用价值。
1 材料与方法 我院2003年12月至2007年12月期间对17例骶尾骨骨折病人进行MSCT扫描，其中男性15例，女性2例，年龄17～65岁。使用东芝Toshiba Aquilion及GE Lightspeed plus 4排螺旋CT机，患者仰卧，扫描范围从骶骨上缘开始，下界至尾骨下缘，扫描参数：Toshiba机 :120KV，250～300MA，扫描层厚1～3mm，螺距3.0，重建间隔1.0mm。GE机120KV，200MA，扫描层厚0.625～3.75mm，螺距1.5:1，床速15mm/rot，重建间隔1.0mm。轴位扫描完成后图像数据传输至工作站，进行多平面重建MPR和三维重建处理。MPR常规选取矢状位、冠状位，并根据不同骨折情况选取不同角度的斜位或曲面重建；3D常规进行容积重建(Volume rendering，VR)，并利用剪切功能选取不同部位产生三维图像，旋转不同角度观察，并由两位主治以上职称放射科医师共同阅片，结合轴位图像作出综合分析和诊断。
图1 CT轴位图像能清晰显示骶骨骨折的骨折线（白箭），但难以直观显示其解剖位置。（略）
2 结果 本组全部病例MSCT轴位图像和MPR图像均能准确清晰显示骨折线以及骨碎片的移位和周围软组织肿胀情况(见图1～2)，与轴位图像相比MPR可多方位更全面地显示骶尾骨骨折的情况，而VR三维重建图像能立体、直观地显示骨折的位置和范围（见图3a～b）。17例均有骶骨骨折, 其中5例合并尾骨骨折或脱位，骶骨骨折采用Denis三型分类法［4］：Ⅰ型，骶骨翼骨折，骨折通过骶骨翼，但不波及骶孔及骶管；Ⅱ型，骶孔区骨折，骨折波及一个或数个骶孔，但不波及骶管；Ⅲ型，骶管区骨折，骨折波及骶管，可累及骶孔、骶骨区；其中Ⅰ型6例，Ⅱ型8例，Ⅲ型3例。
图2 MPR矢状位图像清晰显示S4锐利骨折线（白箭）及分离错位情况。（略）
图3a（略）
图3b（略）
图3c（略） 图3a～c：VR图像能立体显示S4骨折的位置、范围（长箭）, 图3b 、3c可见骨折线波及左侧骶角及骶管裂孔，图3b可见尾骨半脱位（短箭）。
3 讨论 骶骨位于腰椎的尾端，下接尾骨，是略呈三角形的不规则扁骨，在17～23岁由5个骶椎融合成；骶管、骶前孔、骶后孔及周围存在丰富的神经组织；男性长而窄，女性短而宽。骶椎呈生理性后凸，正位片上骶骨与直肠及其内容物等盆腔脏器重叠，侧位片骶骨中上部与髂骨重叠，下部骨质相对较薄与臀肌重叠。骶骨位置较深，结构复杂，受邻近脏器重叠影响大，X线平片检查对非移位性骨折漏诊率极高。 CT轴位图像提供的仍是二维信息资料,对临床医师而言仍难以分析其三维结构及空间关系, 要从立体上把握复杂的骨折全貌难度较大［5］。MSCT扫描的优点是快速容积扫描，可以进行连续快速扫描成像，在短时间内对较长范围进行不间断的数据采集、获取容积数据，经过工作站可重建出高质量MPR和三维立体图像，为更直观地观察骶尾骨骨折提供了方便。 MPR能够以矢状位、冠状位和任意斜面重建二维图像，能够清晰显示骨折线的走向和移位情况，尤其对分离移位不明显的骶尾骨骨折，MPR都能清晰显示骨折线。MPR冠状面、矢状面和不同角度的斜位图像比常规轴位图像提供了更加丰富的骨折断面信息，能更多角度显示骨折线和对位情况，同时MPR可较好地显示组织器官内及相邻的解剖关系，有利于骨折的准确定位。但MPR仍是断层图像，对骨折的显示仍不够立体、直观和全面。MPR重建图像的质量与扫描时的层厚和螺距有明显关系，通常层厚越薄，重建图像越清晰，伪影较少，如层厚和螺距选择不当，容易造成阶梯状伪影。但越薄的层厚，病人检查时所受的辐射剂量就越多，同时还增加了CT机球管的损耗，所以实际工作中需要权衡两者之间的关系。总结本组病例经验，Toshiba Aquilio选择层厚2～3mm，重建间隔1～1.5mm，GE Lightspeed plus选择层厚2.5～3.75mm，重建间隔1mm，较为合适，MPR及3D的图像亦较为理想。 VR三维重建是利用计算机计算出每个象素内各种物质的百分比，并显示为不同的灰度，在图像上呈不同的亮度，并根据需要调整组织间的对比度。VR重建的特点是将所有容积数据用于三维图像显示，能较完整地显示浅表骨折形态和骨折线走向,显示的图像立体、直观、清晰,能从多个方向和角度及所需的断面显示出骨折的部位、范围、骨折段移位的方向和距离及周围组织的空间关系。VR 图像在显示骨折的空间位置方面,如骨折线的走行路线、骨折片的移位距离与方向等都有独到的优势，同时伪影较少，但由于数据多，占用计算机容量较大，重建较慢，但近年的GE Lightspeed plus，计算机软件得到了很大的升级，VR三维重建速度已较快。VR图像的质量同样与扫描时的层厚有关，层厚越薄、重建间隔越小，重建图像就越清晰。在本组病例中, GE Lightspeed plus选择层厚2.5～3.75mm，重建间隔1mm，重建出的VR 图像较满意且不至于层厚太薄、病人检查时所受的辐射剂量过大。同时VR重建受操作者的熟练程度影响，调节阈值可使细微骨折线显示或消失，阈值过高，骨壁较薄的骨质出现假孔；阈值过低，遮盖骨折［6］。用标准重建算法所得到的VR三维图像比较细腻,但有些失真;而用骨重建算法时,图像比较粗糙。
综上所述，MSCT MPR及3D技术结合应用，能多方位、立体、全面地显示骶尾骨骨折部位、程度，对骶尾骨骨折的诊断及制定治疗方案具有重要的作用和临床意义。
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