MSCT三维重建与MRI在膝关节隐匿性骨折中的诊断效果

程 楠

(宽甸满族自治县中心医院,辽宁 宽甸 118200)

膝关节隐匿性骨折患者往往骨折情况部位不明显,很难直接观察出患者骨折移位严重情况,甚至患者的骨折端紧密连接,相对较为稳定,有很高的疾病诊断难度[1]。加上膝关节隐匿性骨折患者可能有不止1处骨折,且症状体征不典型,进一步加大了疾病的诊断难度[2]。MSCT三维重建诊断针对膝关节隐匿性骨折患者,有着无创检查以及操作简单的优势,可以明显清晰地发现膝关节隐匿性骨折患者的损伤症状,观察较为全面的膝关节隐匿性骨折患者骨组织变化,进一步得到骨关节软组织细微形态改善以及病理情况[3]。膝关节隐匿性骨折患者疾病诊断使用MSCT三维重建诊断方式属于多方位成像,有较为理想的空间分辨率,减少诊断过程中的运动伪影,结合计算机技术进一步建立高质量三维图像,为后续疾病诊断治疗提供骨骼类型、形态等相关信息[4]。但是在实际临床膝关节隐匿性骨折患者病情诊断过程中,不同2种诊断方式的应用依旧存在价值争议,MSCT三维重建诊断与MRI诊断并没有明确优劣之分[5]。选取2019年12月-2020年12月我院收治的膝关节隐匿性骨折患者100例进行分组讨论。现报告如下。

临床资料

1 一般资料:选取我院2019年12月-2020年12月收治的膝关节隐匿性骨折患者100例,在其同意参与研究的前提下,设为研究对象,同时给予观察组MSCT三维重建诊断以及给予对照组MRI诊断,将病理诊断作为金标准,分析2种诊断方式的临床诊断价值。患者男性55例,女性45例;年龄26-69岁,平均年龄为(45.56±1.24)岁。患者的外伤受损情况为:扭伤7例、跌伤8例、打击伤25例、车祸伤60例。患者受伤后到入院的时间间隔为0.5小时-8天,平均为(5.56±0.85)天。分析2组一般资料的组间差距,无统计学意义(P＞0.05),具有可比性。此次研究在我院医学伦理委员会处备案。(1)纳入标准:膝关节隐匿性骨折患者资料齐全;膝关节隐匿性骨折患者或者患者家属配合此次研究内容;均符合膝关节隐匿性骨折的诊断标准要求。(2)排除标准:合并精神障碍的膝关节隐匿性骨折患者;年龄在70岁以上的膝关节隐匿性骨折患者;有着严重的肝肾功能障碍的膝关节隐匿性骨折患者;知晓研究情况后拒绝签署知情同意书的膝关节隐匿性骨折患者。

2 方法:对照组行MRI诊断。此次研究人员使用的MRI检查仪器3.0T磁共振扫描仪(生产公司:美国GE公司;仪器类型:Discovery MR7100),患者在医护人员的指导下维持平卧位。医护人员以矢状位、冠状位扫描患肢膝关节以及其周围组织。设置诊断仪器的相关参数为:T1加权像(T1WI),TR/TE为1 900 ms/18 ms;T2加 权像(T2WI),TR/TE为2 680 ms/70 ms;采用脂肪抑制序列。T1WI,TR:552,TE:13.52/EF,EC:1/1,62.5 kHz,FOV:18×18,快速自旋回波脉冲序列。部分患者由于骨关节的损伤情况不同,需要行膝关节横断面扫描。观察组行MSCT三维重建诊断。此次研究人员使用的MSCT三维重建诊断仪器为64排螺旋CT机(生产公司:美国GE公司),患者在医护人员的指导下维持平卧位。医护人员设置诊断仪器的相关参数为:层间距5.0 mm、层厚2.5 mm、螺距控制比0.515∶1.0、管电流240 mA、管电压120 kV。医护人员诊断前全面询问患者疼痛情况,分析患者可能存在的骨折部位。在检查过程中,研究人员针对疑似损伤部位,多次反复进行扫描操作,分析经骨骼结构采取MRP显像结果,多次调整患者的矢状面、横断面以及冠状面等扫描夹角,得到患者全面的骨折病情情况,包括骨折病情程度以及骨折走向等。

3 指标判定:膝关节隐匿性骨折患者的诊断标准为:T1WI呈低信号影,T2WI呈高信号或低信号周围高信号,且T1WI、T2WI均显示存在不规则线状、网状或者条状信号。诊断过程中需要至少2名具有丰富经验的影像学医师进行阅片,其阅片过程中均不相互干扰,得到综合后结果,分析患者的病情具体情况。将膝关节隐匿性骨折患者的病理检查结果或者关节镜结果设置为金标准,统计100例患者的3种检查诊断结果,判断100例患者MSCT三维重建诊断与MRI诊断方法的特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值。其中,特异度=真阴性/(真阴性+假阳性)×100%;敏感度=真阳性/(真阳性+假阴性)×100%;准确度=(真阳性+真阴性)/总例数×100%;阳性率=检出阳性例数/总例数×100%。同时,医护人员还需要密切分析MSCT三维重建诊断结果与MRI诊断结果的具体情况,讨论其检查征象。

4 统计学方法:统计学软件为SPSS18.0。,用(n,%)代表特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值,x2检验,分析2组数据之间的组间差异,如果P＜0.05,则证明当前研究讨论的组间差异具有统计学意义。

5 结果

5.1 疑似膝关节隐匿性骨折患者的病理检查结果或者关节镜结果:100例患者中,90例患者被确诊为膝关节隐匿性骨折。将其结果设置为诊断金标准,分析2种诊断方式的具体情况。

5.2 疑似膝关节隐匿性骨折患者的特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值情况比较:分析得到,观察组患者特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值情况高于对照组,组间差异具有统计学意义(P＜0.05)。见表1。

表1 疑似膝关节隐匿性骨折患者的特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值情况比较(n,%)

讨 论

膝关节在人体中属于最大最复杂的关节,主要韧带包括斜韧带、髌韧带、膝交叉韧带、腓侧副韧带等,关节囊较薄且松弛,主要附着在各关节面的周缘,周围有韧带加固,能够提高关节稳定性。但是因为膝关节的活动量大,日常生活中极易在直接暴力或者是间接暴力影响下发生骨折,引起相关组织受损。膝关节骨折是骨科患者中较为经常出现的骨折类型,其膝关节属于重要组成部位骨骼,有很高的运动活动的强度及范围。由于膝关节的连接端结构不是硬质骨,所以在受到外力或者内力等原因可能会导致其自身存在骨折[6]。膝关节隐匿性骨折患者占据膝关节患者中不可忽视的一部分,其自身需要尽早诊断,尽早给予治疗措施,提高预后治疗效果。但是在当前骨科诊断疾病过程中,很大一部分患者存在着临床症状不典型的问题,主要表现为骨小梁微小断裂,不能通过X线检查出骨折情况。临床上将不能用常规X线检查准确发现或是难以及时发现,需要过一段时间或是用其他影像学方法检查发现的骨折统称为隐匿性骨折,包括隐性创伤性骨折、疲劳骨折、隐性骨内骨折、衰竭骨折,与普通骨折相比,隐匿性骨折若不能及时诊断,将导致错过最佳治疗时机,增加身体上的痛苦,进而影响心理健康。部分患者由于诊断不精准,耽误了最佳治疗时间,且继续活动膝关节,大量持续活动给膝关节施加外力,进一步导致加重骨折端磨损,让后续的疾病诊断治疗难度明显上升,甚至演变为不可逆后遗症[7]。谢瑛[8]等人在研究中发现,高场强MRI对膝关节隐匿性骨折的诊断价值优于MSCT,不仅准确度更高,且灵敏度和特异度均较高,可减少误诊和漏诊,帮助患者尽快接受到有效治疗,是一种可行的诊断方式。

MRI为磁共振成像,主要借助磁共振现象从人体中获得电磁信号,再重建出人体信息,为临床诊断疾病提供数据参考。磁共振成像技术同其他断层成像技术存在部分相同点,如都能够显示某种物理量在空间中的分布,并有各自的特色,磁共振成像不仅可以获得任何方向的断层图像和三维体图像,还能够获得空间-波谱分布的四维图像。在磁共振图像中,因为可以得到物质的多种物理特性参数,如扩散系数、化学位移、自旋-自旋弛豫时间T2、质子密度等,与CT等成像技术相比,成像原理更加复杂,获得的信息更加详细,经过对处于静磁场中的人体加以某种特定频率的射频脉冲,让体内的氢质子受到刺激而发生磁共振现象,停止脉冲后,质子在弛豫过程中产生相应的MR信号,通过对MR信号进行接收、空间编码以及图像重建等处理,得到较为准确的图像信息。MRI诊断是基于生物磁自旋成像技术,发挥了图像重建成像技术的优势,属于较为常见的影像学检查方法,可以较为清晰为患者以及医生展现当前的膝关节骨折情况,有着较高的成像清晰度以及组织分辨率,其诊断结果不会带来严重的伪影。因此,能够随意展开多方向切层,如横断、矢状、冠状或是任何角度,虽然图像和CT图像十分相似,都属于数字图像,可用不同灰度显示不同结构的解剖以及病理的断面图像,但是MRI对脊柱、脊髓等部位的病变显示效果优于CT,不用注射血管造影剂便能够显示血管结构,对患者的损伤更小,在鉴别肿块、淋巴结与血管结构方面有CT无法取代的优势。孙毅[9]等人在研究中将收治的78例临床高度怀疑胫骨平台骨折患者作为观察对象,分别用MRI、CT及联合诊断检查,结果MRI检查确诊54例,CT检查确诊52例,MRI联合CT检查确诊56例,MRI诊断骨折累及关节面的敏感度为98.22%,明显高于CT 95.77%,但特异度88.32%低于CT96.21%,可以看出,MRI在诊断基于三柱分型的胫骨平台隐匿性骨折一致率高于CT诊断,但是对累及关节面骨折其诊断具有一定风险,在临床诊疗中是一种有效的辅助方式。

MSCT为多层螺旋CT,是一种具有多排宽探测器结构和球管1次曝光,能够同时获得多个层面图像数据的成像系统。MSCT是在单层螺旋CT的基础上发展起来,单层螺旋CT的检测器为单排,1次只能采集1次投影数据,MSCT的检测器为多排,能够同时采集多层投影数据。在性能上,MSCT比单层螺旋CT更强,原因为随着扫描覆盖范围扩大,扫描时间更短,Z轴分辨率显著提高,可以获得质量更高的三维重建图像。现今,MSCT已经广泛用于人体三维成像、心脏成像、血管造影成像等多个领域,由于引入同性成像理念,使用原始断层数据生成具有相同空间分辨率的其他方位图像,针对小范围扫描,各向同性成像能够利用小焦点曝光和超薄切片,获得的多方位图像可与原始断层图像相比,在肌肉骨骼方面有较高的应用价值。在检查胸、腹、整个脊柱等覆盖面较广的组织结构时,MSCT经过校准值和高毫安秒值,可获取大范围、高空间以及高对比分辨率的图像,且在MSCT轴位数据基础上,依据诊断需更大范围地重建冠状位以及矢状位图像,单层螺旋CT则不具有该优势。金保涛[10]在研究中将90例疑似膝关节隐匿性骨折患者作为观察对象,均行MSCT三维重建检查,并把手术或是关节镜最终检查结果视为“金标准”,结果MSCT三维重建诊断膝关节隐匿性骨折的敏感度为98.77%、准确度为96.67%、特异度为77.78%,阴性预测值为87.5%,显著低于阳性预测值的97.56%,说明MSCT三维重建诊断膝关节隐匿性骨折与最终检查结果存在良好的一致性,有较高的诊断价值。MSCT是属于薄层扫描,可以从多角度多方位观察骨折情况,仅仅需要简单操作就可以在短时间内得到扫描结果,同时其也不会出现一些影像重叠的问题,有利于医护人员诊断分析膝关节隐匿性骨折患者的病情,MSCT三维重建技术对于膝关节隐匿性骨折患者的疾病诊断有着很高的临床价值,可提升检出率[11]。针对膝关节隐匿性骨折,尽管骨折断端没有移位,比较稳定,通常只有在骨折断端出现相应坏死与吸收后,才会表现出明显症状,给临床诊断增加难度。MRI与MSCT三维重建均是2种诊断膝关节隐匿性骨折的有效方式,其中MRI具有较高的软组织分辨能力,可以敏感检出组织成分中水含量的变化情况,与单纯CT技术比较,能够更早发现病变,显示组织中其他细小结构。不过MRI同样存在不足,常见问题包括扫描时间长,需要患者极力配合,若不愿意配合,将增加检查难度;对于运动性器官,由于缺少合适的对比剂,可能无法清楚显示;对钙化灶以及骨骼病灶的显示没有CT准确、敏感。所以,MRI用于膝关节隐匿性骨折诊断效果不佳,灵敏度可能低于CT和X线平片,如吴连慧[12]等在研究中指出,对于膝关节隐匿性骨折患者,虽然MRI对关节腔积液的检出率显著高于螺旋CT,但螺旋CT对胫骨平台骨折的检出率显著高于MRI。此外,核磁共振机器和核磁共振检查室内均存在非常强大的磁场,对装有心脏起搏器、金属支架或是其他前列腺、冠状动脉行金属支架手术患者,应禁止进行MRI检查,否则可能威胁生命安全,产生无法挽回的后果。MSCT有2种扫描方法:(1)轴位螺旋扫描;(2)非螺旋扫描。轴位螺旋扫描指球管连续旋转时床面移动,非螺旋扫描指球管旋转时床面保持静止,在驱动系统上,MSCT因为采用磁悬浮技术电磁驱动,使扫描架旋转速度高达0.3s/w,产生的离心力高达13G,同时振动小,有助于快速且平稳进行扫描。与MRI相比,MSCT经过对患者实施三维重建,能够较为清楚观察结构内部情况,针对骨关节病、中枢神经系统、肺部疾病等,MSCT的诊断效果优于MRI,MRI更适合检查软组织密度,获得高的分辨率,对膝关节隐匿性骨折的诊断价值不如MSCT。在价格上,MRI设备购买价格昂贵,许多医院一般只能配置1台,因此检查价格也较贵,MSCT价格相对便宜,让患者更容易接受。在检查方式上,MSCT含有射线,在探测器作用下对身体某一部位做环绕断面扫描,进而转化为数字化图像,MRI则是利用身体水分中的氢原子在磁场作用下产生共振现象,通过电磁信号转化为数字化图像,MSCT在射线影响下,对身体有辐射性,而MRI无任何辐射,安全性更高。朱慧明[13]等人将1.5T超导MRI用于膝关节隐匿性骨折诊断,发现该检查方式的总阳性率高于64-MSCT,同时半月板软骨损伤总检出率、韧带损伤总检出率、骨髓水肿总检出率、关节面软骨破损和水肿检出率均较高,可促进骨折康复。不仅如此,2种诊断方式进行对比,MSCT表现为骨质连续性中断或伴骨折线影,局部骨质缺损与移位骨折相吻合,MRI表现为T1WI序列存在片状不均匀低信号,T2WI序列存在高或略高信号,更便于临床诊断[14]。党全元[15]等人在研究中发现,MRI诊断膝关节隐匿性骨折的灵敏度为97.62%,特异度为94.44%,准确度为96.67%,说明MRI可用于检查膝关节隐匿性骨折。对比100例膝关节隐匿性骨折患者的特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值情况,观察组患者的特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值明显高于对照组,组间差异有统计学意义。

综上所述,MSCT三维重建诊断的使用在临床上可以为膝关节隐匿性骨折患者争取到最佳的诊断结果,为后续疾病的干预治疗提供参考价值,确保患者特异度、灵敏度、准确度、阳性预测值的真实性,提高了患者的诊断价值,为患者争取了最佳的治疗时间,减少了膝关节隐匿性骨折患者出现不可逆病情的可能性,其有着更高的临床诊断价值,值得在临床上广泛推广使用。