多层螺旋CT及后处理技术在观察骨折金属内固定器中的应用价值

南京医科大学附属南京医院放射科(江苏 南京 210006)

高 伟 刘 浩 吴前芝 殷信道

多层螺旋CT(multi-slice CT,MSCT)及后处理技术在观察骨折创伤的临床应用已较为广泛[1-2]，然而运用MSCT及后处理技术观察骨折金属内固定器的报道较少。目前观察金属内固定器的影像学检查大多数采用普通X光摄影，普通X光检查只能获取的正侧位影像，对金属内固定器的显示较为局限，为临床提供的信息有限。本研究在以螺旋CT横断面的基础上应用多平面重建(multi-planer reformation,MPR)、表面遮盖法(surface shaded display,SSD)或容积呈现(volume rendering,VR)技术来显示骨折金属内固定器，为临床提供一种观察骨折金属内固定器的方法，同时探讨其在临床上应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 37例骨折内固定术后患者，其中男23例，女14例，年龄13～83岁，平均年龄45.5岁。脊柱内固定术6例，骨盆4例，髋关节3例，股骨4例，髌骨1例，胫腓骨8例，踝关节6例，跟骨3例，肘关节2例。

图1 MPR冠状位重建示胫骨长髓内钉

图2 MPR冠状位重建示腓骨加压钢板，并可见骨痂形成，骨折线模糊。

图3 MPR冠状位重建示股骨加压钢板与骨皮质之间存在间隙

图4 MPR矢状位重建示脊椎椎弓根螺钉

图5 MPR冠状位重建示脊椎椎弓根螺钉

图7 VR三维重建示脊椎椎弓根螺钉系统

1.2 扫描设备、检查方法 本组病例均采用Siemens Somatom Sensation 16层CT容积扫描，120KV，50～320mAs，层厚1.0～3.0mm，准直器宽度16×0.75mm。扫描结束后将横断面的原始图像进行薄层重建，然后将薄层图像输入MultiModality工作站进行后处理，后处理方法有：MPR、SSD、VR。在运用SSD法时尽可能的去除遮盖物，来显示金属内固定器的全貌。使用VR时根据内固定器不同的形态，来变换不同角度及不同方位裁剪旋转，以便更好的显示金属内固定器的位置和固定的紧密度。

2 结 果

37例均经MSCT横断面扫描及MPR、SSD或VR重建，其中脊椎椎弓根螺钉内固定系统6例，骨盆重建钢板5例，股骨颈髓内加压螺钉2例，股骨长髓内钉1例，胫骨长髓内钉1例，长骨加压钢板16例，克氏针内固定4例，加压螺钉内固定2例，其中有2例为多发性骨折有多个不同金属内固定器。37例骨折金属内固定器均可明确全面显示，图像质量优良，符合临床观察要求。

3 讨 论

随着医疗器械技术水平的不断提高，各种类型符合人体骨骼解剖学形态的金属内固定器在临床被广泛应用，这对应用影像学检查如何在术后可以更好，更全面的观察金属内固定器提出了更高的要求。虽然普通X线检查是观察内固定器的首选方法，但简单的正侧位图像已难以满足临床对不同形态金属内固定器的观察，特别是对于骨盆、脊椎和一些不规则骨的金属内固定器，不能够从多方位，多角度来观察全貌，使临床难以从影像学的角度评估内固定器安放位置的好坏，从而影响对骨折预后的判断。

MSCT具有很好的密度和空间分辨率[3]，而且扫描速度快，无需变换体位，特别对于术后不便移动的病人，避免了普通X线摄片时改变体位给病人带来的痛苦。其强大的后处理技术在骨折术后中的应用，弥补了X线平片不能立体，直观地从多方位，多角度观察金属内固定器的缺点，因此在骨折内固定术后检查中的实用价值日益凸显。MPR技术是运用MSCT横断面容积扫描的数据进行冠状位、矢状位重组，也可根据临床的需要进行任意方位的重组，能够较为清楚，连续的显示金属内固定器，对长骨内的全长髓内钉显示具有优势(图1)，同时也可以观察到骨折线与骨痂的生长情况，冠状位对长骨加压钢板与骨皮质紧密度的显示较好(图2-3)，比较适合观察长骨的内固定器，矢状位对于观察长骨的加压钢板与侧位X线平片无明显区别，但显示后前位的内固定器，特别是观察脊椎椎弓根螺钉最为直观，结合横断面，冠状位，及可逐层观察螺钉在椎骨内的走行(图4-5)。SSD技术是将三维容积数据中蕴含物体表面加上的明暗阴影进行显示的方法，成像的关键是阈值的选择，由于要对阈值进行选择，所以对金属内固定器与骨骼在密度上不易完全区别，只能根据内固定器表面的凸起估计[4-5]，但其显示内固定器的立体感很强，符合人眼视觉习惯，展示的内固定器形态逼真。VR技术是采用一定的体绘制光照模型，直接研究光线通过体数据场时与体素的相互关系，无须构造中间面，是一种较高形式的重建方式，并可以通过任意手工选择不同层面，不同方位进行裁剪和旋转，由于保留了原始数据，根据透明度的不同，使容积内所有象素以不同层次显示，即可独立地显示金属内固定器。SSD与VR三维成像在观察骨盆、脊柱以及不规则骨内固定器上提供了X线平片正侧位以及CT平扫所不能显示的完整、立体直观的图像(图6)，可以将三维图像沿三维轴作任意旋转，根据需要选择最佳的观察角度，清楚的显示内固定器安放的稳定性以及和骨组织相互之间的关系，克服了以往凭X线平片进行空间想象内固定器安放效果的困难。

在日常工作中为了获得优质的MSCT重建图像，降低金属伪影，我们认为要注意：1，在扫描时应尽量使用窄准直器以减少部分容积效应，同时使X线束与金属内固定器的长轴垂直，这样可以减少单位层面内的金属量，避免过多的金属伪影。2，在选择扫描条件上应使用高管电压、管电流，因为高管电压可以提高X线对金属的穿透能力，高管电流可以提高X线光子量，图像的噪声降低，影像的信息量增大，密度分辨率提高。3，在图像重建时，选择稍厚的层面和平滑处理技术来减少噪声，降低金属伪影，提高图像质量。

目前普通X线平片仍是观察金属内固定器的常规手段，但为临床提供的信息量太少，特别是在观察特殊形态的金属内固定器时，而通过MSCT扫描及后处理即可更直观、清楚、全面的显示金属内固定器，对临床评估患者手术内固定器安放的效果及预后提供更加可靠的影像学依据。因此MSCT扫描及后处理技术在观察金属内固定器的检查中有较高的实用价值。

1.龚洪翰，蒋海清，韩萍.多层螺旋CT后处理技术临床应用[M]江西科学技术出版社，2004，15.

2.薛彩霞，王东江，张越，等.MSCT三维重建及多平面重建技术在骨关节创伤中的临床应用价值[J].中国CT和MRI杂志，2006，1（4）：32-33.

3.王骏，甘泉.医学影像技术[M]镇江江苏大学出版社，2008，8.

4.张玉兰，郑晓林，黄军荣，等.多层螺旋CT后处理在下颌骨折中的应用[J].中国CT和MRI杂志，2010，8（3）51-53.

5.史丽静，田建明，王培军，等.多层螺旋CT不同重建方法在骨关节创伤中的应用价值的比较[J].临床放射学杂志 2003，22（9），772-775.