三维CT重建影像在跟骨骨折诊疗中的临床应用

卢华定 李全喜 赵慧清 姚辉

三维CT重建影像在跟骨骨折诊疗中的临床应用

卢华定 李全喜 赵慧清 姚辉

目的 探讨三维CT重建影像在跟骨骨折诊断和治疗中的临床应用价值。方法 收集42例跟骨骨折患者的X线平片、CT扫描和三维CT重建影像检查资料, 对照术中所见, 分析、比较三维CT重建影像在临床诊断和治疗中的应用价值。结果 X线平片与三维CT重建影像在确立诊断方面未见明显差异, 但在分型和指导手术方面三维CT重建影像则明显优于前者。结论 三维CT重建影像能直观、立体地显示跟骨骨折的形态, 有助于骨折的分型诊断及制订术前计划。

跟骨骨折；诊断；成像；三维；螺旋CT

随着我国交通和建筑业的快速发展, 近年来跟骨骨折呈现增多的趋势。由于跟骨本身解剖结构较复杂, 涉及多个关节面, 距下关节恢复的情况对于患者重返工作有重要影响［1］。而且跟骨是人体负重行走的主要着力点, 对于跟骨骨折距下关节面的平整度、Bohler’s角、Gissanes角、跟骨高度及宽度的恢复要求高, 所以临床骨科医师必须对骨折的部位、移位方向、分型及骨折严重程度有一个清楚的认识。利用多层CT扫描所取得的信息进行三维重建, 能提供直观、立体的骨与关节图像,有利于临床的诊断和制订术前计划［2］。广东省广州市中山大学附属第三医院自2010年1月~2012年6月使用三维CT技术对42例跟骨骨折进行重建, 取得良好效果。报告如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 2009年1月~2012年6月在本院收治的48例跟骨骨折中有42例接受了X线平片及螺旋CT扫描和三维CT重建检查, 其中男38例, 女4例, 双侧跟骨骨折者6例。年龄5~71岁, 平均(39.9±15.8)岁, 车祸伤4例, 高处坠落伤29例, 跌摔伤7例, 重物砸伤2例, 34例患者行手术治疗。

1.2 螺旋CT三维重建方法 采用东芝Aquilion 64排螺旋CT扫描(TOSHIBA Aquilion TSX-101A), 管电压120 kV, 管电流200 mA, 准直器为：0.5×64 mm, 球管旋转速0.75 S, 扫描野为(FOV-S), 螺距因子41(HP41), 量子降噪QDS+, 层厚5 mm,扫描时间约4.1 s。患者取仰卧位, 扫描范围自胫腓骨内外踝的连线上5CM到足底部。扫描完成后将原始数据, 重建成层厚0.3 mm, 层间隔0.3 mm, 将原始数据发送至Vitrea工作站进行后处理, 软件为Vitrea Fs V6.1, 用FC值为19薄层图像, 进行多平面重建(multi-planar reformation,MPR)；用FC值为30薄层图像, 进行容积(volume rendering,VR)重建, 围绕X轴和Z轴旋转, 通过多角度观察, 从不同角度获取兴趣区图像。

1.3 评价方法 所有患者先行X线检查跟骨侧位+轴位片,经3位以上主治医师阅片、诊断、制订手术方式。再行CT扫描、三维图像重建、重新诊断、制订手术方式, 在术中确定最后诊断。

2 结果

2.1 X线平片诊断、三维CT重建片的诊断对比 跟骨骨折的分型包括基于X线片表现的Essex-Lopresti分型［3］和基于冠状位和轴位CT表现的Sanders分型［4］等, 本组资料为了对两者进行对比, 选择基于X线片的Essex-Lopresti分型与CT片的Sanders分型, 具体见表1。

表1 42 例(共48侧)跟骨骨折诊断、分型一览表

从表1可见, 在42例(共48侧)跟骨骨折患者中, X线片可以得出明确诊断, 与CT扫描及三维重建两者之间没有明显差别。但在分型诊断中, X线平片组有8例经手术后证实分型错误, 而三维CT重建组则无错误, 二者差异有统计学意义(分别为83.3%和100%, 经Fisher’s 确切概率法检验, P=0.006)。

2.2 三维CT扫描和重建对手术计划的影响 本组34例患者进行手术治疗, 8例在CT上未明确骨折或未涉及关节面移位的骨折患者未予以手术；4例Sander II型患者由保守治疗改为手术内固定, 6 例患者增加植骨治疗；2 例伴有载距突骨折或内侧关节面骨折的复杂骨折患者增加内侧切口复位固定, 共12例患者改变了手术方式, 占28.6%。典型三维CT重建图像见图1。

图1 跟骨骨折CT三维重建图像；A-F分别为外侧面、内侧面、前面、后面、上面及下面观。

3 讨论

3.1 三维CT重建图像对于跟骨骨折诊断上的作用 X线平片是沿用已久的检查跟骨骨折的常规方法, 已经总结出了一整套的诊断经验和规律。大多数的骨科、放射科医师都能凭借质量良好的X线平片对其做出正确的诊断。然而由于跟骨本身特殊的解剖特点, 除了跟骨侧位片及轴位片, 往往还需要增加足部正位片、跟骨Broden10°、20°、30°斜位片以增加跟骨骨折检出率, 减少漏诊率, 并有助于显示后关节面的情况［5］。但是对于某些细节, X线片不能对其进行充分的表达,三维CT重建不仅能提供直观、立体的图像, 而且还能将图像进行旋转、切割, 从最佳角度显示骨折, 为诊断提供详尽的资料。另外, 基于X线片的跟骨骨折分型如Essex-Lopresti分型法根据跟骨骨折是否涉及距下关节分为两大类, 其中包括距下关节的骨折, 描述了舌形骨折和关节压缩型骨折两个主要类型。但由于该分类法对关节压缩型骨折描述太过笼统,不利于评价不同的骨折类型与临床预后。而根据CT分型法的Sanders分型, 基于跟骨冠状面CT, 依据跟骨距下关节后关节面骨折线和骨折块数, 将跟骨关节内骨折分为四型, 由于骨折越粉碎, 损伤时能量越高, 则预后越差。Sanders分型是目前指导治疗和判断预后最常用的分型方法。本组资料虽然显示X线平片与三维CT重建在诊断正确率上无显著性差异, 但是在分型诊断上却存在显著性差异。

3.2 跟骨骨折的三维CT重建图像对于手术的指导价值 由于X线片及CT平扫均为二维图像, 对关节面的真实情况难以准确完整反映, 现代手术治疗骨折提倡微创, 如果术前手术者对骨折片的数目及移位情况了解不够, 必将增加手术的难度、延长手术时间和创伤, 增加手术并发症的发生率。跟骨螺旋CT三维成像能显示X线平片与CT扫描不易显示的骨折部位, 并具有①图像和解剖图相似, 立体感强且逼真；②能全面显示骨折情况、图像清晰、无重叠、遮盖及伪影情况；③对复杂的骨折显示较好；④扫描快, 患者不需特殊体位,无痛苦, 易于接受等优点。通过将骨折情况直观、立体地呈现出来, 有助于术者对每一处感兴趣的地方进行观察, 对选择手术入路、构思骨折复位程序, 选择固定方式均大有裨益；从而缩短了手术时间, 提高手术成功率。

3.3 三维CT重建图像应结合X线片及CT扫描片进行诊断三维CT图像只能反映跟骨骨折的表面情况, 对于骨折内部的情况则难以提供信息。而且跟骨图像的三维重建是以二维图像为基础的, 二维图像提供的原始数据越充分, 则重建出的三维图像失真度就越小。X线平片花费低、普及、诊断方法成熟, 能显示骨折的基本情况。二维CT扫描片则在反映骨折的细节方面有优势, 如跟骨关节面塌陷的深度、松质骨压缩后骨缺损的情况、是否存在线性骨折等, 因此, 三维CT重建图像应与X线片及CT扫描片结合进行诊断, 只有相互补充, 才能充分发挥各自的效用。

［1］ Gougoulias N, Khanna A, McBride DJ, Maffulli N.Management of calcaneal fractures: systematic review of randomized trials.Br Med Bull, 2009, 92:153-67.

［2］ Brunner A, Müller J, Regazzoni P, et al.Open Reduction and Internal Fixation of OTA Type C2-C4 Fractures of the Calcaneus with a Triple-plate Technique.The Journal of Foot & Ankle Surgery, 2012, 51:299-307.

［3］ Essex-Lopresti P.The mechanism, reduction technique, and Results in fractures of the os calcis.Br J Surg, 1952, 39(157):395-419.

［4］ Sanders R, Gregory P.Operative treatment of intra-articular fractures of the calcaneus.Orthop Clin North Am, 1995, 26(2):203-214.

［5］ 姚飞荣．多角度Broden位X线摄片在跟骨骨折诊断中的应用.中国现代药物应用, 2008, 2(8):27-28．

The clinical application of 3D CT reconstruction imaging in the diagnosis and treatment of calcaneal fractures.

LU Hua-ding, LI Quan-xi, ZHAO Hui-qing, et al.
Department of Orthopaedics, Third Affiliated Hospital of Sun Yat-san University, Guangzhou 510630, China

Objective To investigate the clinical value of 3D CT reconstruction imaging in the diagnosis and treatment of calcaneal fractures.Methods The data of 42 cases of calcaneal fractures patients’ X-ray, CT scan and three-dimensional CT reconstruction imaging were collected; then compare with intraoperative findings; so as to analysis and compare the application value of three-dimensional CT reconstruction imaging in the clinical diagnosis and treatment.Result The results of X-ray and 3D CT reconstruction imaging in establishing the diagnosis did not show significant differences, but in aspect of typing calcaneal fractures and guide the surgical plan, three-dimensional CT reconstruction imaging is significantly better than the former.Conclusion Threedimensional CT reconstruction imaging can intuitive, three-dimensional display of the calcaneal’s fracture’morphology, which helps determine calcaneal fracture type and draw up preoperative planning.

Calcaneal fracture; Diagnosis; Image; Three-dimension; Spiral computed tomography

510630 广东省广州市中山大学附属第三医院骨科