多层螺旋CT容积重建(VR)技术在骨性椎间孔显示中的应用价值
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[摘要] 目的:评价多层螺旋ct容积重建(vr)技术显示脊柱骨性椎间孔形态学类型及病理性改变的作用。方法:对1 602例脊柱行螺旋扫描容积重建骨性椎间孔内、外孔面VR图像。其中,颈椎628例,胸椎304例,腰椎570例。结果:1 602例患者共11 800个椎间孔,其中,颈椎椎间孔4 158个,胸椎椎间孔3 722个,腰椎3 920个。椎间孔的形态:椭圆形4 512个,圆形3 686个,葫芦形3 352个,不规则形250个。椎间孔的病理性改变:骨性椎间孔狭窄766个,其中,椎体后缘骨质增生468个, 椎小关节增生386个, 混合性增生524个,椎体滑脱48个;椎间孔增大12个。结论:骨性椎间孔VR图像能整体、细腻、逼真地再现椎间孔的形态学改变,特别是在显示胸椎椎间孔方面填补了影像学检查的空白。椎间孔VR图像是目前显示骨性椎间孔最好的影像学方法。
[关键词] 骨性椎间孔;X线计算机;容积重建
[中图分类号]R814.42 [文献标识码] B[文章编号] 1673-7210(2010)01(c)-089-03
Value of applying multi-slice CT volume reconstruct technique in demonstrating bony intervertebral foramen
ZHONG Yongqing, CHEN Hui'en, ZHUO Yiwu
(Lecong Hospital of Shunde District, Foshan City, Foshan 528315, China)
[Abstract] Objective: To estimate the value in demonstrating morphological types and pathomorphism of bony intervertebral foramen (BITF) with applying multi-slice CT (MSCT) volume reconstruct technique (VR). Methods: VR image of medial and lateral surface of the BITF of 1 602 cases including cervical vertebrae 628, thoracic vertebrae 304 and lumbar vertebrae 570 were reconstructed with MSCT. Results: Among 11 800 BITF of 1 602 cases, cervical vertebrae 4 158, thoracic vertebrae 3 722 and lumbar vertebrae 3 920 were estimated. The morphological types of the BITF were as follow: ellipse 4 512, circle 3 686, gourd-shape 3 352 and irregular-shape 250. The pathologic modifications of the BITF included 766 bony stenosis, 468 hyperosteogeny in vertebral body posterior marginal and 386 hyperosteogeny in intervertebral joint and 524 mixed hyperosteogeny and 48 vertebral body olisthy, and 12 bony enlargement. Conclusion: The VR image of the BITF can reappear the morphological change of the BITF completely, exquisitely and distinctly, especially fill in the gaps in image examination in thoracic intervertebral foramen. The VR image of BITF is the best image method in displaying BITF.
[Key words] Bony intervertebral foramen; X-ray computer; Volume reconstruct
多层螺旋CT(multi-slice spiral CT, MSCT)是近几年发展起来的新技术,以快速、无创伤、可作三维重建成像的优点在脊柱疾病中的应用越来越广泛。对脊柱骨性椎间孔容积重建(VR)成像而言,国内文献报道较少,本文中笔者收集我科2007年4月～2009年8月行颈椎、胸椎及腰椎螺旋CT平扫的1 602例患者的骨性椎间孔VR图像,并结合文献探讨骨性椎间孔VR图像的应用价值。
1资料与方法
1.1 一般资料
1 602例脊柱容积重建(VR),其中,颈椎628例,胸椎304例,腰椎570例;男836例,女766例;年龄最大82岁,最小16岁,平均42.6岁;有创伤病史者620例,有颈椎病症状及腰腿痛症状者838例,无临床症状者144例。
1.2 方法
患者取仰卧位,身体长轴与机床平行。拍摄脊柱侧位定位像,扫描范围为(相邻3个椎体以上)从上一椎体的下缘至下位椎体的上缘;扫描条件:电压120 kV,电流200 mA,层厚2 mm,螺距3.5,1 mm重建。上传原始数据至Vitrea 2工作站, 利用Vitrea 2后处理工作站进行VR重建,通过矢状面任意切割、任意旋转。由内向外观察,显示椎间孔最大的内孔面,所得图像为椎间孔内孔面VR图像(图1中a、c、e图示),相反,由外向内观察为外孔面VR图像(图1中b、d、f图示),然后上传图像至PASS系统。所有图像由2名主治以上医师阅片。
2 结果
1 602例患者共11 800个椎间孔,其中,颈椎椎间孔4 158个,胸椎椎间孔3 722个,腰椎3 920个。骨性椎间孔狭窄766个,其中椎体后缘骨质增生468个(图2中g图示),椎小关节增生386个,混合性增生524个,椎体滑脱48个(图2中h图示); 椎间孔增大12个。椎间孔呈椭圆形4 512个,圆形3 686个,葫芦形3 352个,不规则形250个。另见椎弓根或椎板骨折12个,椎体骨折63个。椎体结核致椎间孔畸形狭窄3个(图3),椎间孔型椎间盘疝伴钙化3个(图4中k、l图示),椎体及附件骨质破坏2个(图5中m、n图示)。
图1 正常椎体椎间孔内、外面VR图像
(a、c、e图分别为颈椎、腰椎、胸椎的椎间孔内孔面VR图像;b、d、f图分别为颈椎、腰椎、胸椎的椎间孔外孔面VR图像)
图2 颈椎椎体骨质增生和腰椎椎间孔增大
(g图箭头所指为C3,4椎体后缘骨质增生致右侧C3,4椎间孔狭窄;h图箭头所指为第4腰椎前滑脱致L4,5左侧椎间孔增大)
图3 第8、9胸椎结核畸形愈合致T7～8、T8～9、T9～10椎间孔狭窄
(i图中短箭头示椎间孔狭窄;i、j图中长箭头示胸椎结核畸形愈合)
图4L5～S1(椎间孔型)椎间盘疝伴钙化致右侧L5～S1椎间孔狭窄
(k图箭头所指为椎间孔型椎间盘疝伴钙化;l图箭头所指为椎间孔狭窄)
3 讨论
3.1 椎间孔的解剖
椎间孔是脊柱侧面上的一个卵圆形、圆形或倒置泪滴状[1]的“窗口”,其上、下界分别是相邻椎体的上位椎弓根下切迹与下位椎弓根上切迹,前界是上位椎体后外缘、椎间盘外后缘及下位椎体外后上缘,后界为上位椎弓下部、椎小关节及黄韧带。寰枢椎之间无椎间孔。
3.2 骨性椎间孔检查方法的比较
骨性椎间孔的检查方法较多,其中颈椎、腰椎X线45°斜位摄片已广泛应用于临床,可显示C3以下的椎间孔。Arcelis等[2]认为对上位颈椎用45°斜位和下位颈椎用55°斜位能较好地显示椎间孔的形态,临床上广泛运用此方法评估颈椎椎间孔是否狭窄及狭窄的程度。但由于个体差异较大及摆放不甚精确,组织结构重叠及放大效应等,测量的准确性较低。由于心脏、纵隔及肋骨重叠较多,X线双斜位显示胸椎椎间孔效果欠佳,胸椎椎间孔影像检查方法国内文献报道较少。
常规CT在显示压迫神经根的软组织和骨赘的位置和形态方面有重要价值,手术证实它能显示引起神经根压迫的75%的骨性异常,优于X线椎管造影,可在横断面上测量椎间孔的径线,已被广泛应用于临床和实验研究,不足之处是不能显示椎间孔的整体情况。
螺旋CT可对整个脊椎进行快速薄层扫描,对钙化和骨性结构的敏感度和分辨率均较高[3]。螺旋CT扫描所获得的原始数据经计算机程序处理,将二维图像信息相互叠加,重建形成三维CT立体图像,通过旋转,可从不同角度观察脊柱的复杂结构。三维CT重建技术还能通过切割方法,多角度展现椎间孔的形状及其与相邻结构的解剖关系,能较容易地断定病变的程度和范围,提供比普通平片和常规CT更多有意义的诊断信息。喻忠等[4]研究表明,三维CT能直接显示颈椎椎间孔的径线及进行面积测量,与单一径线相比,面积在反映椎间孔的大小方面更合理、更客观。多层螺旋CT的多平面重建图像可在任意平面整体或局部显示椎间孔的细微结构,如椎体、椎弓、椎板、椎小关节、椎间隙、椎管和脊椎周围结构等,但在脊柱畸形时,整体显示椎间孔形态困难。椎间孔外孔面VR图像由于横突、肋骨重叠遮档,在观察椎小关节情况时逊色于椎间孔内孔面。椎间孔内孔面VR图像整体直观的优点有利于发现病变部位,再利用MPR及CPR可清晰显示这些结构。Newton等[5]研究表明,VR图像与MPR图像结合对脊柱有更好的认识,超过50%的病例给予在平片和二维CT图像上没有显示的有益信息。螺旋CT矢状位、斜矢状位重建显示腰椎椎间孔取得良好效果[6-7],但患者脊柱畸形或因创伤不配合,所摄片显示椎间孔方面不甚满意。
MRI虽可较好地显示椎间孔周围软组织及神经根,但对骨皮质的显示不敏感,对椎间孔狭窄的评估不甚理想,可能与过高估计狭窄的程度有关[8-9]。
3.3 VR的技术优势
VR技术是真正意义的全容积三维重组,它和其他重组技术最大的区别在于,它使用该容积中所有像素进行投影即可单独显示脊柱骨质部分,亦可同时包括脊柱周围软组织部分,骨骼重组图像逼真,是脊柱成像最常用的三维重组技术[10]。本组病例全部用椎间孔内、外孔面VR图像显示骨性椎间孔,取得满意效果。骨性椎间孔VR图像的优势:①图像立体感强,细腻、逼真,近似于真实解剖学标本,利用计算机软件进行距离矫正,用鼠标点击椎间孔轮廓线,从而获得椎间孔面积,对每个椎间孔的大小可以量化;②可以任意方向和角度旋转图像, 观察病变,判断椎间孔增大或狭窄的具体原因,如椎体滑脱,椎体后缘骨质增生,椎小关节增生,椎弓根骨质破坏,脊柱畸形致椎间孔增大、缩小等;③图像能够任意切割,去掉靶以外的结构,避免临近结构对椎间孔的遮盖,有利于直观、准确地显示椎间孔的位置、形态及邻近骨骼的关系。值得注意的是,椎间孔VR图像对细小或周围结构密度差别较小的病变不能完全真实地显示,如椎弓根或椎板的线性骨折,此时需要与MPR及CPR图像结合观察。
综上所述,骨性椎间孔内、外孔面VR图像能整体、细腻、逼真地再现椎间孔形态学改变,特别在胸椎椎间孔方面填补了影像学检查的空白。笔者认为, 椎间孔内孔面VR图像是目前显示骨性椎间孔最好的影像学方法。螺旋CT扫描为脊椎椎间孔的检查提供了新的手段,其内、外孔面VR图像能从多个平面及多角度上更为细致地分析椎间孔的解剖关系和病变范围,减少CT医师的阅片时间,并且为临床医师提供了直观、清晰的图像,也为临床医师采取何种治疗方法提供了有力的保证。
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(收稿日期:2009-08-21)