CT三维重建技术在膝关节骨折诊断和分型中的应用价值

马新 王婧 席建平 杨宝军 刘文涛 胡剑非 王谦

(宝鸡市中医医院影像科,陕西 宝鸡 721000)

膝关节骨折是临床上常见且容易导致功能障碍的骨折类型,X线片是诊断骨折的最常见方法,随着影像技术的发展,CT三维重建技术得到推广应用,且随着临床证据的积累CT三维重建技术在骨折诊断中的准确性和直观性已得到验证[1]。研究[2]证实,在骨折稳定性的评估中,较X线而言CT三维重建技术的评价更加全面。多排螺旋CT三维重建技术能够在5 s内完成整个病变区域的扫描,扫描速度较快,避免了过多地搬动患者以及疼痛而导致的运动伪影影像,有利于对危重患者展开检查。CT三维重建技术在骨科病情诊断和鉴别分型中的临床价值逐渐被证实,但其在膝关节内骨折诊断中的临床价值仍缺乏国内高水平证据予以支撑,尤其是其诊断的敏感性和特异度仍缺乏系统报道。为此,本次课题拟探讨CT三维重建技术在膝关节骨折诊断和分型中的应用价值。

1 资料与方法

1.1一般资料 选取2019年1月至2022年1月在我院就诊的膝关节内骨折患者100例,包括股骨髁骨折、股骨髁上骨折、股骨髁间骨折、髌骨骨折、胫骨平台骨折、腓骨头骨折,其中男58例,女42例;年龄18～73岁,平均(44.21±8.46)岁;交通事故伤41例,高处坠落伤28例,暴力致伤20例,运动致伤11例。纳入标准:均为单侧骨折者;临床资料完整;术前均拍摄膝关节正侧位DR平面,并行多层螺旋CT扫描;患者自愿签署知情同意书。排除标准:合并凝血功能障碍者;合并除膝关节内骨折之外骨折者;入院时已发生严重感染者。

1.2方法 DR检查:采用美国GE公司的数字X线摄影系统,行膝关节正位、侧位检查;正位片:患者坐于摄影床板,伸直侧下肢,膝部正中矢状面垂直于床面,脚尖朝上,中线经髋骨下侧垂直射入胶片中心,照射野以膝关节为中心,上达股骨下侧,下至胫腓骨上侧;侧位片:受检者侧卧于摄影床板,膝关节矢状面平行床面,中线经髌骨下侧与胭窝后侧连线中心垂直射入胶片中央。多层螺旋CT检查:采用美国GE公司的optima 64排128层全身螺旋CT 扫描仪,仰卧,脚先进,伸直下肢,肢体长轴垂直扫描平面,以膝关节间隙为中心,自股骨下侧扫描至胫腓骨上侧,包括骨折线远侧;电流240 mA,电压120 KV,层厚5 mm,层间距5 mm。VR三维重建与MPR重组,容积扫描图像作薄层重建,层厚0.625 mm,层间距0.625 mm;VR三维重建旋转、切割取最佳视角,MPR取矢状位、冠状位,作斜面重建。

1.3观察指标 对比DR检测和CT三维重建的检出率;诊断准确率。基于受试者工作曲线(ROC)评估CT三维重建技术对膝关节内骨折的诊断敏感性和特异度,并通过曲线下面积评估本方案的诊断价值。

2 结 果

2.1DR检测和CT三维重建对膝关节骨折的检出率 DR检测出胫骨上段骨折31例、髌骨骨折16例、腓骨小头骨折19例、股骨下端骨折23例,检出率为89.00%(89/100);CT检测出胫骨上段骨折35例、髌骨骨折19例、腓骨小头骨折20例、股骨下端骨折24例,检出率为100.00%(100/100)。CT对膝关节骨折的检出率明显高于DR检测(P<0.05)。

2.2DR检测和CT三维重建诊断准确率 CT三维重建对膝关节骨折的诊断准确率90%(90/100)、敏感度97.37%(74/76)、阳性预测值90.24%(74/82),均显著高于DR对膝关节骨折的诊断准确率79.00%(79/100)、敏感度81.40%(35/43)、阳性预测值72.92%(35/48)(P<0.05);CT三维重建对膝关节骨折的诊断特异性66.67%(16/24)显著低于DR对膝关节骨折的诊断特异性77.19%(44/57)(P<0.05);两种检测方法对膝关节骨折的诊断阴性预测值[88.89%(16/18)vs 84.62%(44/52)]比较差异无统计学意义(P>0.05)。

2.3DR检测和CT三维重建ROC曲线下面积比较 CT的ROC曲线下面积0.803(95%Cl:0.711～0.876),DR的ROC曲线下面积0.580(95%Cl:0.477～0.678);两组ROC曲线下面积之差为0.223,CT的诊断价值比DR的诊断价值高(Z=2.376,P=0.0175)。见图1。

图1 DR检测和CT三维重建ROC曲线

3 讨 论

近年来随着我国人口老龄化进程的推进膝关节内骨折患者逐年增加[3]。膝关节内骨折主要包括:股骨髁骨折、股骨髁上骨折、股骨髁间骨折、髌骨骨折、胫骨平台骨折、腓骨头骨折等[4]。近年来,科技水平、医疗水平的不断进步,骨科临床中多排螺旋CT三维重建技术逐渐推广,该检查方式较常规CT、X线检查层厚更薄、扫描范围更大。多排螺旋CT三维重建技术诊断多种类型骨折时,可清晰、完整呈现细微骨折,显著缩短检查时间,大大提高了临床骨折检出率[5]。多排螺旋CT三维重建中容积再现技术可一次性扫描获取数据并重建,骨折影像学图像清晰度大大提高[6]。CT三维重建技术的优点可在各类膝关节内骨折的诊断中扮演重要角色。

近年来,随着CT三维重建技术在国内临床的推广应用,其在骨科病情诊断中的价值亦逐渐得到证实[7]。周海东等[8]研究发现,在股骨转子间骨折AO分型中采用CT三维重建技术,结果显示CT三维重建技术的分型准确性明显优于X线片。本文结果显示,CT对膝关节骨折的检出率明显高于DR检测(P<0.05),可见相比于常规CT,多层螺旋CT诊断技术对评估患者病情更具参考价值。多排螺旋CT三维重建技术可明确骨折及半脱位情况,正确评估骨折情况,对骨折患者后续治疗具有重要意义[9];CT三维重建对膝关节骨折的诊断准确率、敏感度、阳性预测值均显著高于DR检测(P<0.05),说明CT三维重建技术能更好的发现骨折情况;CT三维重建对膝关节骨折的诊断特异性低于DR检测(P<0.05),提示CT三维重建技术容易造成误诊,应结合DR进行分析。阴性预测值是在诊断试验中为阴性受试者中,根据诊断标准证实无病的受试者(真阴性)所占的比例。本文结果还显示,两种检测方法对膝关节骨折的诊断阴性预测值比较差异无统计学意义(P>0.05),表明CT三维重建技术和DR均可作为诊断膝关节骨折的首选筛选试验;CT三维重建技术的诊断价值比DR的诊断价值高。除此之外,CT三维重建技术图像质量取决于扫描层厚度,扫描层厚度增加,骨骼边缘呈阶梯状结构,图像则较为粗糙。检查方式图像质量阈值起关键作用,阈值过高如估骨质条件不佳,则可能出现空洞、缺损等假象;阈值过低时计算机无法剔除四周软组织,计算机视野受到影响,可能导致图像轮廓不清。

综上所述,CT三维重建技术在可提高膝关节骨折患者的诊断准确率,有助于骨折分型,值得临床推广。