CT图像三维重建在复杂颈椎骨折的诊断和治疗中的应用价值

武毅 谢宝华 何锡洪 李爱云

楚雄州人民医院CT室，云南楚雄675000

CT图像三维重建在复杂颈椎骨折的诊断和治疗中的应用价值

武毅 谢宝华 何锡洪 李爱云

楚雄州人民医院CT室，云南楚雄675000

目的探讨CT图像三维重建在复杂颈椎骨折的诊断和治疗中的应用价值。方法选取我院2010年12月—2012年12月间收治的50例颈椎骨折患者作为本次研究的对象，采用螺旋CT进行薄层扫描和三维重建进行诊断。收集整理扫描所得断层资料，然后通过网络传送的方式将这些资料送至计算机工作站，同时采取三维重建软件处理。结果复杂颈椎骨折采取三维CT图像能非常直观的查看颈椎骨折和狭窄椎管的解剖形态特点，并可以在系统上进行模拟，可以沿水平方向和竖直方向任意旋转和切割，使医务人员能够从不同的方位详细的观察各个情况，使人体内隐藏的复杂的颈椎骨折和狭窄椎管直观的、透明的展现在医务人员眼前，有利于医务人员进行判别诊断。结论三维CT重建在颈椎骨折方面具有很大的临床应用价值，它能够直观的将狭窄椎管和颈椎骨折的解剖形态特点展现在医务人员眼前，从而帮助医务人员判别诊断，从而使得颈椎骨折手术精确性与安全性得以提高，同时为预后的估计提供很高的参考价值，值得在临床应用上推广。

CT图像；三维重建；复杂颈椎骨折；狭窄椎管；应用价值

随着科学技术在不断的发展，使得医疗技术水平也在不断的进步，各种先进的医疗诊治技术、医学检验设备相继出世，医学三维重建则是典型的代表。它是一种通过利用计算机对生物组织与结构图像进行连续后处理，进而得到研究对象三维图像，同时经过计算机精确图像处理技术定量测量与相关操作的形态学研究技术与方法[1]。如今，计算机技术得到了广泛的普及和应用，加上螺旋CT的开发与推广，医学三维技术再次跃上了一个新的平台。为了更深入的探讨CT图像三维重建在复杂颈椎骨折的诊断和治疗中的应用价值，本文选取我院2010年12月—2012年12月间收治的50例颈椎骨折患者采用螺旋CT进行薄层扫描和三维重建进行诊断，最终取得良好的效果，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2010年12月—2012年12月间收治的50例颈椎骨折患者，该组患者中有33例为男性，17例为女性，最大年龄为74岁，最小年龄为19岁，平均年龄（44.56±3.11）岁，受伤原因包括交通事故伤28例、建筑事故伤22例。本次研究所有患者皆为闭合性颈椎损伤，包括不全瘫36例、合并全瘫14例。50例患者中有80%（32例）入院当日采取螺旋CT扫描，其余18例患者中除1名C4以上多发骨折外其余皆在入院3 d内完成CT扫描。

1.2 CT扫描及三维重建

螺旋CT扫描设备用西门子SOMATOM Definition AS+128层4D螺旋CT系统，扫描基线与病变椎管横径平行，扫描范围为C1～C7，扫描环境为：130KV、70MA、5S、512×512矩阵，扫描时间为1 s，床台的移动速度为1～5 s，扫描层的厚度约2～3 mm，X线射幅为一1～5 mm，三维重建的间距为1 mm，立体显示的CT域值下限为140～300，上限为2000～2048，再重建间隔为0.5～2 mm。初次扫描之后还需要增强扫描，其具体步骤为：先是以每秒5 mL的速度注射碘海醇，注射剂量为50 mL。扫描完成后利用网络将结果传送至计算机工作台，再通过相关处理软件结合相关的骨重建算法重建图像。最后是按照人体解剖坐标轴的原则在图像上进行标注，围绕身体左右轴和上下纵轴分别旋转，截图需要的图像[2]。

1.3 图像分析评价

由于最后的诊断是根据图像读取结果决定，因此务必要保证图像分析评价的准确性。本次图像分析与评价由本院两位资深放射医生和两位经验丰富的骨科医生进行，对手术前后X线片和CT分别读取，并进行对照研究。

2 结果

本组50例颈椎骨折病例中，通过CT图像三维重建技术使所有患者的颈椎椎管、椎间孔及横突孔都清晰的展示了出来(图1～6)，并能够根据诊治的各项需要对图像进行取位、旋转、预览，从而可以对患者的骨折类型进行准确的判定，并制定合理的手术类型以及模拟手术效果。

3 讨论

在观察颈椎的过程中，可以充分利用MRI平面观察将脊髓病变清晰的显示出来，但这种方式有一个缺点，那就是它的空间分辨率相对较差，观察骨骼则会受到一定的限制，如果患者曾经接受过置入金属内固定物，就会对检查产生一定的影响[5]。随着医疗水平的不断进步，对于人体内部研究的相关技术研发早已开展，CT技术也具有悠久的历史，早期的CT技术便可以将脊椎骨质增生情况和两侧横突孔狭窄情况清晰的显示出来，还能够测量椎管前后径距离，然而它却无法将病变段椎管的整体情况显示出来，也不能对两侧的椎间孔进行评价，导致医师的判断就存在一定的局限性，骨科医师在诊断的时候需要在此图像上发散自己的空思维建立三维立体图像，这不仅提高了医生的工作难度，同时也容易引起误判。

CT图像三维重建便可以有效的解决上述问题，它凭借更先进的设备系统能够清晰的将图像全面的重建出来，并能够使颈椎三维图像具有很强的立体感，提高效果的逼真度，为临床诊断提供全面、精确的依据。利用CT图像三维重建进行复杂颈椎骨折的诊断与治疗，在一定程度上可将颈椎椎管、椎间孔、大小节等各个部位、组织、关节立体结构清楚与准确地显示出来。使复杂的、抽象的颈椎骨折形态能直观的展现在医生面前，为医生的判断和治疗方案选择提供重要的依据。同时，它还可以通过立体切割法按照病情观察需要任意切割、旋转各组织部分，比如说它可以切除脊椎的部分结构，将椎管的具体部位更直观地暴露出来，同时可以对骨折部位、骨折情况进行测量和判断[6]。

图1 枢椎粉碎性骨折螺旋CT表面重建显示骨折线及多个小骨折片

图2 枢椎粉碎性骨折螺旋CT正中矢状位重建显示枢椎向前中度滑脱

图3 齿状突骨折螺旋CT表面重建显示骨折（后方）

图4 齿状突骨折螺旋CT表面重建显示骨折（前方）

图5 齿状突骨折螺旋CT冠状位重建显示骨折

图6 普通CT平扫

完成对颈椎骨折图像的三维重建后可以根据需要任意沿着水平方向旋转图像，以此对图像的各个位置进行观察，图像可以清晰的将椎体及后部附件结构的脱位与骨折显示出来；沿着竖直方向旋转后能将爆裂型骨折引发的椎体上下表面粉碎程度清晰地显示出来，并且能对内部形态变化进行观察，以及探查椎体后缘（有无碎块突入椎管）、椎管（有无继发性狭窄）及椎体（有无移位、狭窄（图2）等）情况等[3]。在立体结构基础上，还可以模拟切割某些部位然后再沿着水平或竖直方向旋转，任意观察和记录仰视、俯视等位图像，普通的平面图层则无法进行这些操作（图6）。相关研究表明，MPR图像是一种二维图像，可从矢状面、冠状面或任意斜面对脊柱进行逐层观察，非常有助于观察骨折细节。对本组患者的观察发现，不同患者表现出不同程度的椎体粉碎严重、椎体前后径及左右径增大、椎体下二分之一出现为一条或数条裂纹，与上述研究内容相符合。同时，通过建立矢状面重建可以将椎管内的情况反映出来，这样就可以对那些可以情况进行验证，比如螺旋CT扫描显示椎管中存有碎骨突入等情况（图2、图5）。经过X线、CT及三维重建等综合检查后，根据结果采取合适的处理方式，有7名予以手术治疗，复位良好，并去除椎管碎骨块压迫，加以内固定处理后，疗效确切。

综上所述，三维CT重建在颈椎骨折方面具有较大的临床应用价值，它能够直观的将颈椎骨折和狭窄椎管的解剖形态特点展现在医务人员眼前，从而帮助医务人员判别诊断，最终有效的提高颈椎骨折手术的安全性和精确性，并对患者预后的估计提供帮助，值得在临床应用上推广。

[1]马刚.肾上腺多层螺旋CT图像三维重建[J].解剖与临床，2009，14(6)：409-413.

[2]肖建林.基于CT图像三维重建测量股骨外翻角[J].中国实验诊断学，2011，15(12)：2041-2043.

[3]叶鹏翰.螺旋CT图像三维重建在胫骨平台骨折诊治中的应用[J].现代实用医学，2009，21(7)：744,746,F0003.

[4]韩成虎.CT图像三维重建系统的设计与实现[J].现代计算机：上半月版，2013(1)：54-57.

[5]柳渊，严汉民.基于CT图像三维重建的颅内电极定位方法的研究[J].北京生物医学工程，2010，29(2)：116-119,165.

[6]叶哲伟.CT图像三维重建在骨肿瘤诊治中的应用探讨[J].中国骨肿瘤骨病，2009(3)：163-164,178.

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1672-5654（2014）09（b）-0165-02

2014-07-02）