MSCT三维重建对脊柱侧弯的应用价值

【关键词】  ,脊柱侧弯；MSCT；三维重建

　　［摘要］ 目的：探讨16排螺旋CT三维重建对评价脊柱侧弯的意义及方法。方法：脊柱侧弯患者25例，在16排多层螺旋CT机上扫描后，行多平面重建(MPR)、表面遮盖重建(SSD)与容积再现(VRT)重建。评价不同的图像后处理技术的作用和优势。结果：25例脊柱侧弯患者的三维重建图像均能清晰显示椎体，椎弓根、椎管、椎旁组织及其脊髓的情况。测量椎弓根、椎体、椎管、椎体旋转角度等各种参数提供给临床。结论：螺旋CT多平面三维重建技术能准确提供脊柱侧弯患者脊柱、椎体、椎弓根、椎管等各种参数，对提高手术的成功有很大的帮助。

　　［关键词］ 脊柱侧弯；MSCT；三维重建

　　MSCT Threedimensional Reconstruction in Scoliosis Apply Value

　　Abstract: Objective To evaluate the value of 16slice helical CT and threedimensional reconstruction postprocessing technique for diagnosis of scoliosis.Methods 25 cases of scoliosis were performed with multiple CT scan to be reconstructed by multiple planner reconstructed(MPR)，surface shading display(SSD)and volume rendering(VRT)，which were used to evaluale the value of the variousimages. Results The threedimensional reconstruction images in 25 cases of scoliosis displayed a clear pedicle plane，at the sametime it also could distinguish the conditions of the vertebrae．spinal canal，spinal cord and the soft tissues aroundvertebrae．All the parameters relevant to pedicle，vertebrae，spinal canal and the rotation angles of vertebrae were labeled on the films，providing reliable reference for the physicians.Conclusion The threedimensional reconstruction with spiral CT can offer、various parameters of the vertebrae concerning spine，spinal canal and the pedicle plane that will play very importantrole in the rectifying operation of scoliosis especially in the severe cases.

　　Key words ： Scoliosis; Multipleslice CT(MSCT); Threedimensional reconstruction .

　　脊柱侧弯是一个或数个节段在冠状面偏离中线向侧方弯曲、旋转而形成一定弧度或曲度的畸形［1］。脊柱侧弯到一定程度只能通过手术矫正，以往靠X线平片诊断，X线平片仅能反映二维结构，对手术方法的制定和预后判断带来困难。MSCT、尤其是三维重建技术的应用对临床制定手术方案、判断预后起到了很大的作用。将二维CT数据通过机软件重建为三维骨骼数据，实现人体骨骼系统的数字化三维可视，准确度和视觉效果能够得到显著改善［2］。已成为临床诊断脊柱侧弯必不可少的方法之一。

　　1　材料与方法

　　1.1　一般资料　收集我院2005年5月至2006年4月25例脊柱侧弯患者，男性8例，女性17例，平均年龄12岁，临床表现主要为脊柱呈“C”形或“S”形弯曲，凸侧肩高 ，胸廓畸形，呼吸功能障碍等。

　　1.2　扫描方法　GE公司的Lightspeed 16排螺旋CT机，取仰卧位。扫描范围：根据侧弯程度及类型确定；扫描方式：螺旋，层厚5 mm,螺距1.375 mm，电压120 kV，电流200 mA。

　　1.3　重建方法　扫描完成后将原始数据薄层至1.25 mm～0.625 mm并以bone plus法重建，在ADW4.2工作站以MPR、SSD、VR等方式重建，以最佳显示所需观察部位为目的，可任意旋转角度以观察脊柱情况。

　　2　结果

　　25例均不同程度伴有脊柱旋转，半椎体、蝴蝶椎、椎板发育不良等;重建后所得到的图像均能清晰显示脊柱概貌、椎弓根、椎体、椎管、椎旁组织及髓内情况，经观察和测量各种数据后反馈给临床，为手术或其他治疗手段提供准确的依据。

　　3　讨论

　　以往脊柱侧弯常规需要摄片检查，但是X线片是将三维景物显示在二维的胶片上，不同层次及深度的信息重叠在一起，容易引起侧弯分类的混淆和错误的判断［3］,并且由于侧弯部位层次较多和周围组织密度差异较大很难选择适当的投照条件清晰显示脊柱全貌。普通CT的出现扫描，仅限于二维的图像，而且层面有限［4］。随着MSCT三维重建技术，脊柱侧弯影像学跨入了新的阶段：MSCT三维重建技术是近几年出现的研究感兴趣区结构的成像技术，其特点是对感兴趣区进行系列无间隔薄层CT扫描。然后再应用这些扫描数据重新组建的冠状面、矢状面及任意层面数据。由于MSCT扫描获得的是容积数据，因此较常规CT扫描图像质量高，并且能一次完成较大范围扫描并进行重建所需脊柱的图像资料，因此，MSCT实现了一次扫描整个脊柱并进行感兴趣三维重建的要求。 脊柱侧弯可分为特发性脊柱侧弯、先天性脊柱侧弯和神经肌肉型脊柱侧弯，多见于儿童及青少年［5］。不及时危害较大，严重时甚至影响到心肺功能。从影像学角度看脊柱侧弯是一种复杂的三维平面的畸形,治疗的目的是纠正脊柱三维畸形，达到冠状面矫、矢状面恢复生理曲度和轴位消除旋转三个目标 ，要达到这些目的，术前必须了解脊椎体、椎弓根、椎管、周围软组织等各种参数，三维重建是了解以上参数最直接、最准确、可靠的方法［6］。此外MSCT三维重建是帮助临床全面了解病情，选择不同的术式和评价预后的重要手段。MPR重建能将脊髓全貌及椎体的畸形显示得非常清晰，并能将旋转变形的椎体、椎管及附件显示到同一个平面进行观察、测量。脊柱旋转的测量是脊柱侧弯诊断治疗的重要组成部分，而在目前所常用的方法中，包括X线、超声、MRI等， CT测量是其中精确度最高的［7］。SSD重建不仅能构筑三维结构模型，还能进行动态观察、病变定位等，经切割后观察侧弯脊柱的骨性结构的改变，如侧弯角度的测量及椎体骨质病变等，可以获得相当于X线侧位的影像用以评价脊柱的生理性前、后凸的改变，以观察手术需要融合的上、下终椎，同时通过观察正位的髂骨的骨骺状况可以判断发育的状况，推断侧弯的程度，尤其对脊柱侧弯的整体观显示非常符合临床需要。VRT能根据重点的不同，通过调整阈值，以达到不同层次重建图像为目的，可观察不同组织结构的相互影响观察脊柱及其周围结构病变，通过多次调整阈值，叠加显示；清晰显示靶组织的结构。回顾本组病例后认为：VRT重建可以观察单胸椎主侧突、胸腰椎双主侧突的脊柱侧弯发生脊柱生理性前凸、后凸变化，并可测量顶椎、端椎及测凸角度，为治疗提供直观的信息。因此，笔者认为VRT可较真实反映脊柱侧弯的组织结构，使临床能够更客观了解与手术相关的解剖学信息(图1～图5)，为临床选择术式及预后判断提供可靠的数据。必须指出的是：三维重建所得的图像及数据只是二维CT图像的基础上由机后处理的产物，有时会出现虚拟的效果并影响实际观察。因此必须结合横断面图像同时结合X线、MRI等才可以较全面地评价脊柱侧弯畸形。

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　　［1］　贾宁阳，王晨光，等.脊柱侧弯的多层螺旋CT应用价值探讨［J］.矫形外科杂志，2002，10(13)：12741276 .

　　［2］　Pomero V，Mitton D，Laporte S，et al．Fast accurate stereoradjographic 3D：reconstruction of the spine using a combined geometric and statisticmodel［J］．Clin Biomeeh　Bristol，Avon，2004，19(3)：240247．

　　［3］　Belmont PJ Jr，Kuklo TR，Taylor KF，et al．Intraspinal anomalies nssociated withisolated congenital hemivertebra： the role of routine magnetic resonan ce imaging［J］．J Bone Joint Surg， 2004，86A(8)：17041707 .

　　［4］　李新胜，姜建成，侯海燕．多层螺旋CT三维重建在骨关节损伤方面的临床应用［J］．临床放射学杂志，2002，21：883884．

　　［5］　王宗烨，张朝利，等.螺旋CT多平面三维重建技术在脊柱侧弯术前扫描的应用［J］.医学临床研究，2004，21(6)：625631 .

　　［6］　Hard I， Miyake IT，Hara S，et al． Significance of Matrixmetalloproteinase and tissue inhibitor of metalloproteinase expression in the recurrence of superficial transitional cell carcinoma of the bladder［J］．JUrol，2001，165：1769 1772 .

　　［7］　邓幼文，丘勇，等. 脊柱侧凸畸形脊椎旋转的影像学测量及临床意义［J］.中国脊柱脊髓杂志，2001，11(4)：236238.