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[摘要] 目的 分析螺旋CT在骨关节创伤诊断中的临床应用价值。 方法 回顾性分析我院2011年1月～2014年1月收治的骨关节创伤患者106例，随机分为对照组和研究组各53例，对照组患者行X线平片扫描；研究组患者在此基础上行螺旋CT图像，研究组患者均行表面遮盖法重建（SSD）以及多平面重建（MPR）。 结果 在骨关节创伤的显示情况方面，对照组患者平片显示36例（67.9%），研究组SSD显示50处（94.3%），MPR显示92处（98.1%），研究组显示骨折或者脱位数要高于对照组。 结论 螺旋CT重建处理技术对骨关节创伤的诊断优于X线平片，因而有助于选择合适的临床治疗方案以及手术计划。
[关键词] 螺旋CT；骨关节；创伤诊断；临床应用
[中图分类号] R816.8 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2015）01-0046-03
Analysis and diagnosis of 106 cases of clinical studies of spiral CT in bone and joint trauma
WEI Weiming1 CHEN Xiaosheng1 LU Zhensheng1 HUANG Haitao2
1.Department of Orthopedic， Puning People’s Hospital in Guangdong Province， Puning 515300， China； 2.Department of Image Centre， Puning People’s Hospital in Guangdong Province， Puning 515300， China
[Abstract] Objective To analyze the clinical value of spiral CT in the diagnosis of bone and joint trauma. Methods A retrospective analysis of our hospital from January 2011 to January 2014 admitted 106 patients with bone and joint trauma were randomly divided into two groups， each of 53 patients， the control group underwent X-ray scanning； Study group patients on the basis of upward spiral CT images， the study group patients were shaded surface reconstruction （SSD） and multiplanar reconstruction （MPR）. Results In bone and joint trauma the display case， the X-ray displaied 36 cases in the control group（67.9%）， the study group SSD displaied 50（94.3%）， MPR displaied 92（98.1%）， the number of fracture or dislocation of the study group was more than the control group. Conclusion Spiral CT reconstruction processing techniques for the diagnosis of bone and joint trauma is superior to X-ray film， thus helping to select the appropriate clinical treatment and surgical planning.
[Key words] Spiral CT； Bone and joint； Trauma diagnosis； Clinical applications
骨关节创伤是骨科常见症状，随着螺旋CT立体成像技术的发展，螺旋CT临床诊断骨关节创伤的价值得到广泛认可。螺旋CT重建表面遮盖法重建（surface shaded display，SSD）以及多平面重建（multiplannar reconstruction，MPR）能够全面直观地展示人体解剖的结构以及病变的关系[1]，所以我院骨科从2011年开始在骨关节临床诊断过程中使用SSD及MPR技术来诊断分析，明显提高了诊断的准确性，现总结报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析我院2011年1月～2014年1月收治的骨关节创伤患者106例，其中男63例，女43例，年龄12～69岁，平均（36.0±1.2）岁；所有患者均在受伤后l～12 d之内行X线平片或螺旋CT扫描。将106例患者随机分为对照组及研究组各53例，对照组患者行X线平片扫描；研究组患者在此基础上行螺旋CT图像检查，研究组患者均行面遮盖法重建（SSD）以及多平面重建（MPR）。
1.2 方法
1.2.1 检查方法 对照组患者行平片检查，对受伤部位进行常规体位摄片。研究组患者在此基础上增加螺旋CT扫描。螺旋CT机是GE Hispeed FX/I以及PICKER PO5000。扫描参数设置如下：120 KV，110～235 mA，层厚3～6 mm，重建间隔2～3 mm，pitch值2～3[2]。所有患者均行横断扫描，扫描的范围至少要覆盖骨折线上下2 cm，之后均进行标准重建法。53例患者均作SSD以及MPR，均能够满意显示重建图像。MPR的窗宽以及窗位分别是1500～2100、500～1000，SSD的窗宽以及窗位分别是800～1900、600～1100， SSD的重建阈值是150～200。其中部分患者使用切割功能来分离关节组成骨或者切去那些影响观察效果的组成骨，进而显示出患者关节面骨折状况以及关节腔内部碎骨片图像，然后根据需要在X、Y、Z轴上分别旋转SSD图像，同时辅以灯光技术来增加扫描图像的立体感，最后选择那些可以显示患者骨折以及脱位情况的最佳摄片。 1.2.2 图像处理技术 研究组患者在螺旋CT扫描之后进行图像处理，将二维图像的数据传送到工作站之后，使用VOXELQ3.41软件进行图像的处理工作。首先对部分骨结构进行赋色标记从而便于切割分离并观察患者深部的骨质结构以及关节面，然后划定兴趣区（VOI），确保扫描架不参与到图像重建当中[3]。进而进行MPR的重建，根据软组织窗以及骨窗的观察了解患者的骨折全貌之后行SSD图像的重建，通过使用切割功能对那些影响到图像观察效果的伪影以及正常组织进行切除，从而充分暴露出观察区域，进一步调节CT的阈值，以确保不出现明显的假孔作为标准，通常情况下的选择范围是160～220 Hu，然后通过任意角度的旋转图像来观察患者骨折线走向以及骨折断端出现的移位状况，在确定最佳的观察角度后就锁定图像，合理地调节对比度以及亮度增强图像的立体感后保存图像[4]。最后进行同部位以及同角度VR重建，主要的参数是透明度，通过调节脂肪、空气以及软组织透明度为0，同时调节骨质透明度在60%～80%后，调节窗位以及窗宽来进行观察，满意后保存图像。
2结果
在骨关节创伤的显示情况方面，对照组患者平片显示36例（67.9%），研究组2DCT显示 45例（84.9%），SSD显示50处（94.3%），MPR显示52处（98.1%），研究组显示骨折或者脱位数要由于对照组，尤其是在骨盆、脊柱以及肩关节等骨关节重叠复杂的部位，螺旋CT重建处理技术对骨关节创伤的诊断要优于X线平片，见表1。
3讨论
3.1螺旋CT技术的应用
骨关节创伤的临床检查过去大都使用X线平片检查，近年来因为螺旋CT机的普及，同时三维成像技术广泛应用，螺旋CT在骨关节创伤中的应用日益得到重视。螺旋CT比普通CT的扫描速度快，通过连续容积扫描而缩短检查时间，因而较大范围的扫描工作也可以在30 s内完成[5]，并且图像质量清晰，表现也类似于病理解剖，有利于建设解剖结构复杂的骨折情况，如封三图1。
螺旋CT的扫描速度快，检查时间短，所以患者容易配合检查，从而获得理想的图像质量，更重要的是其还具有图像后期处理功能，因而在骨关节创伤的诊断过程当中应用广泛。想获得高质量的螺旋CT重建图像，在螺旋CT三维重建方面的参数设置方面应当尽量采用薄层扫描，每个层面的间隔应当<2 mm，同时降低移动速度能够改进图像的分辨率，小的重建间隔应当可能重建，重建容积应超过50%，从而降低信息量丢失，重建间隔小于层厚可以加强图像的信息，这样重建图像的质量就不会出现不连续以及条状伪影[6]。在骨关节创伤成像方面的技术参数通常采用2 mm层厚、2 mm床速以及2 mm的重建间距，在重建过程中使用柔和算法，做出的SSD图像光洁性好且伪影较少，得到图像的表面越光滑并且越接近实物；MPR图像在重建过程中应当使用锐利算法，保证关节结构图形清晰细腻[7]。调整重建算法的重建网像，能够达到最理想的图像质量，在复杂解剖结构部位细小骨折的检查中，往往使用1～2 mm的薄层扫描，从而发现细小骨折，降低漏诊率，满足诊断需要，如封三图2就是肘关节桡骨头部位的细小骨折的MPR矢状成像。
3.2 螺旋CT的临床应用
从上世纪70年代CT问世之后，凭借其分辨率高以及无重叠等优点而弥补X线平片的缺陷，大大提高了骨关节创伤临床诊断的准确率。螺旋CT更是普通CT技术的飞跃，能够快速进行容积数据采集，获得多轴面以及三维重建图像。螺旋CT同X线平片比较有以下优点。首先，检查迅速。螺旋CT 扫描速度快且无须特殊体位，并且三维重建可以在患者走后进行，从而为患者治疗争取时间[8]。其次，显示形式多样化。螺旋CT的正侧位定位片在进行一定的调整之后能够接近平片的效果，横断面以及SSD、MPR图像各有其优点，通过互相补充而提高骨折以及脱位检出率。再次，明确骨折及脱位诊断。在解剖复杂部位例如肩胛骨、骨盆以及脊柱等方面，平片往往因为相互重叠而出现假阴性以及假阳性。螺旋CT的横断面通过结合MPR能够显示于骨折，骨折线如果同CT横断面或者MPR的平面平行，容易出现显示不清的问题，但是因为横断面同MPR成像的方向并不相同，所以可以两者结合做出诊断。SSD显示的骨折线虽然不如横断面以及MPR那么敏感，但是可以显示出骨关节创伤部位立体的形态，同时在关节脱位以及半脱位显示方面也更加清晰，优于X线平片的检查[9]，本研究也得出相似结论，SSD和MPR准确率分别为94.3%、98.1%，明显高于平片的67.9%。螺旋CT扫描能够帮助选择骨关节创伤的治疗方案，SSD能够以任意轴向及角度旋转，从而用骨折最佳视角来观察各个部位或者重叠结构，进而使骨折定位以及空间关系更加明确，MPR能够从冠状位或者矢状位乃至于任意斜面来观察，同时能够随意对骨关节进行逐层观察，确定骨折的细节。因为骨折有着不稳定性的特点，关节受累以及碎骨片嵌顿等手术指征，往往难以单纯从横断面的CT扫描做出正确评估，这就需要使用SSD以及MPR图像，来显示关节面具体的受累细节，立体地显示出骨关节创伤处的碎骨片形态以及空间关系，从而选择针对性的治疗方案[10，11]。
总而言之，螺旋CT扫描以及重建后的处理功能在骨关节创伤的检查中可以提供关键的空间关系信息，在骨关节创伤诊断过程中具有重要应用价值。
[参考文献]
[1] Calhoun PS，Kuszyk BS，Heath DG，et al. Three-dimensional volume rendering of spiral CT data： Theory and method[J].Radiographics，1999，19（3）：745-764..
[2] Volz G，Schwaderer E，Dammann F. Protocol optimization of three-dimensional spiral CT of craniofacial bones[J]. Rofo，2011，183（3）：244-250.
[3] 袁仁松，刘广月，傅长根. 临床影像技术学[M]. 南京：江苏科学技术出版社，2003：119-124.
[4] 孙璐，贾绍田，闫罡，等. CT图像重建算法的适当选择[J]. 中华放射学杂志，1998，32（3）：206-207.
[5] 杜渭清，宦怡，龚雪鹏，等. 螺旋CT及其后处理功能在胫骨平台骨折中的应用[J]. 实用放射学杂志，2003，19（1）：61-63.
[6] 许建辉，杨桂华，高恩录. 螺旋CT三维重建技术在髋臼骨折中的应用[J]. 实用放射学杂志，2002，18（2）：121-122.
[7] Parsch D，Ludwig K. Computed tomography of the musculoskeletal system[J]. Orthopade，2006，35（6）：644-650.
[8] 李杰，赵建农. 胸腰椎爆裂型骨折的CT诊断及与X线平片对比分析[J]. 重庆医学，2000，29（6）：539-541.
[9] 苗延巍，伍建林，郎志谨，等. 螺旋CT三维重建在髋臼骨折的临床应用[J]. 中国医学影像技术，2002，28（6）：121-123.
[10] 顾一峰，丁月根，李明华，等. 螺旋CT表面遮盖法（SSD）和多平面重建（MPR）在诊断髋臼骨折的临床价值[J]. 上海医学影像，2001，10（1）：36-38.
[11] Liu RY，Wang KZ，Wang CS，et al. Evaluation of medial acetabular wall bone stock in patients with developmental dysplasia of the hip using a helical computed tomography multiplanar reconstruction technique[J]. Acta Radiol，2009，50（7）：791-797.
（收稿日期：2014-08-22）
[关键词] 螺旋CT；骨关节；创伤诊断；临床应用
[中图分类号] R816.8 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701（2015）01-0046-03
Analysis and diagnosis of 106 cases of clinical studies of spiral CT in bone and joint trauma
WEI Weiming1 CHEN Xiaosheng1 LU Zhensheng1 HUANG Haitao2
1.Department of Orthopedic， Puning People’s Hospital in Guangdong Province， Puning 515300， China； 2.Department of Image Centre， Puning People’s Hospital in Guangdong Province， Puning 515300， China
[Abstract] Objective To analyze the clinical value of spiral CT in the diagnosis of bone and joint trauma. Methods A retrospective analysis of our hospital from January 2011 to January 2014 admitted 106 patients with bone and joint trauma were randomly divided into two groups， each of 53 patients， the control group underwent X-ray scanning； Study group patients on the basis of upward spiral CT images， the study group patients were shaded surface reconstruction （SSD） and multiplanar reconstruction （MPR）. Results In bone and joint trauma the display case， the X-ray displaied 36 cases in the control group（67.9%）， the study group SSD displaied 50（94.3%）， MPR displaied 92（98.1%）， the number of fracture or dislocation of the study group was more than the control group. Conclusion Spiral CT reconstruction processing techniques for the diagnosis of bone and joint trauma is superior to X-ray film， thus helping to select the appropriate clinical treatment and surgical planning.
[Key words] Spiral CT； Bone and joint； Trauma diagnosis； Clinical applications
骨关节创伤是骨科常见症状，随着螺旋CT立体成像技术的发展，螺旋CT临床诊断骨关节创伤的价值得到广泛认可。螺旋CT重建表面遮盖法重建（surface shaded display，SSD）以及多平面重建（multiplannar reconstruction，MPR）能够全面直观地展示人体解剖的结构以及病变的关系[1]，所以我院骨科从2011年开始在骨关节临床诊断过程中使用SSD及MPR技术来诊断分析，明显提高了诊断的准确性，现总结报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
回顾性分析我院2011年1月～2014年1月收治的骨关节创伤患者106例，其中男63例，女43例，年龄12～69岁，平均（36.0±1.2）岁；所有患者均在受伤后l～12 d之内行X线平片或螺旋CT扫描。将106例患者随机分为对照组及研究组各53例，对照组患者行X线平片扫描；研究组患者在此基础上行螺旋CT图像检查，研究组患者均行面遮盖法重建（SSD）以及多平面重建（MPR）。
1.2 方法
1.2.1 检查方法 对照组患者行平片检查，对受伤部位进行常规体位摄片。研究组患者在此基础上增加螺旋CT扫描。螺旋CT机是GE Hispeed FX/I以及PICKER PO5000。扫描参数设置如下：120 KV，110～235 mA，层厚3～6 mm，重建间隔2～3 mm，pitch值2～3[2]。所有患者均行横断扫描，扫描的范围至少要覆盖骨折线上下2 cm，之后均进行标准重建法。53例患者均作SSD以及MPR，均能够满意显示重建图像。MPR的窗宽以及窗位分别是1500～2100、500～1000，SSD的窗宽以及窗位分别是800～1900、600～1100， SSD的重建阈值是150～200。其中部分患者使用切割功能来分离关节组成骨或者切去那些影响观察效果的组成骨，进而显示出患者关节面骨折状况以及关节腔内部碎骨片图像，然后根据需要在X、Y、Z轴上分别旋转SSD图像，同时辅以灯光技术来增加扫描图像的立体感，最后选择那些可以显示患者骨折以及脱位情况的最佳摄片。 1.2.2 图像处理技术 研究组患者在螺旋CT扫描之后进行图像处理，将二维图像的数据传送到工作站之后，使用VOXELQ3.41软件进行图像的处理工作。首先对部分骨结构进行赋色标记从而便于切割分离并观察患者深部的骨质结构以及关节面，然后划定兴趣区（VOI），确保扫描架不参与到图像重建当中[3]。进而进行MPR的重建，根据软组织窗以及骨窗的观察了解患者的骨折全貌之后行SSD图像的重建，通过使用切割功能对那些影响到图像观察效果的伪影以及正常组织进行切除，从而充分暴露出观察区域，进一步调节CT的阈值，以确保不出现明显的假孔作为标准，通常情况下的选择范围是160～220 Hu，然后通过任意角度的旋转图像来观察患者骨折线走向以及骨折断端出现的移位状况，在确定最佳的观察角度后就锁定图像，合理地调节对比度以及亮度增强图像的立体感后保存图像[4]。最后进行同部位以及同角度VR重建，主要的参数是透明度，通过调节脂肪、空气以及软组织透明度为0，同时调节骨质透明度在60%～80%后，调节窗位以及窗宽来进行观察，满意后保存图像。
2结果
在骨关节创伤的显示情况方面，对照组患者平片显示36例（67.9%），研究组2DCT显示 45例（84.9%），SSD显示50处（94.3%），MPR显示52处（98.1%），研究组显示骨折或者脱位数要由于对照组，尤其是在骨盆、脊柱以及肩关节等骨关节重叠复杂的部位，螺旋CT重建处理技术对骨关节创伤的诊断要优于X线平片，见表1。
3讨论
3.1螺旋CT技术的应用
骨关节创伤的临床检查过去大都使用X线平片检查，近年来因为螺旋CT机的普及，同时三维成像技术广泛应用，螺旋CT在骨关节创伤中的应用日益得到重视。螺旋CT比普通CT的扫描速度快，通过连续容积扫描而缩短检查时间，因而较大范围的扫描工作也可以在30 s内完成[5]，并且图像质量清晰，表现也类似于病理解剖，有利于建设解剖结构复杂的骨折情况，如封三图1。
螺旋CT的扫描速度快，检查时间短，所以患者容易配合检查，从而获得理想的图像质量，更重要的是其还具有图像后期处理功能，因而在骨关节创伤的诊断过程当中应用广泛。想获得高质量的螺旋CT重建图像，在螺旋CT三维重建方面的参数设置方面应当尽量采用薄层扫描，每个层面的间隔应当<2 mm，同时降低移动速度能够改进图像的分辨率，小的重建间隔应当可能重建，重建容积应超过50%，从而降低信息量丢失，重建间隔小于层厚可以加强图像的信息，这样重建图像的质量就不会出现不连续以及条状伪影[6]。在骨关节创伤成像方面的技术参数通常采用2 mm层厚、2 mm床速以及2 mm的重建间距，在重建过程中使用柔和算法，做出的SSD图像光洁性好且伪影较少，得到图像的表面越光滑并且越接近实物；MPR图像在重建过程中应当使用锐利算法，保证关节结构图形清晰细腻[7]。调整重建算法的重建网像，能够达到最理想的图像质量，在复杂解剖结构部位细小骨折的检查中，往往使用1～2 mm的薄层扫描，从而发现细小骨折，降低漏诊率，满足诊断需要，如封三图2就是肘关节桡骨头部位的细小骨折的MPR矢状成像。
3.2 螺旋CT的临床应用
从上世纪70年代CT问世之后，凭借其分辨率高以及无重叠等优点而弥补X线平片的缺陷，大大提高了骨关节创伤临床诊断的准确率。螺旋CT更是普通CT技术的飞跃，能够快速进行容积数据采集，获得多轴面以及三维重建图像。螺旋CT同X线平片比较有以下优点。首先，检查迅速。螺旋CT 扫描速度快且无须特殊体位，并且三维重建可以在患者走后进行，从而为患者治疗争取时间[8]。其次，显示形式多样化。螺旋CT的正侧位定位片在进行一定的调整之后能够接近平片的效果，横断面以及SSD、MPR图像各有其优点，通过互相补充而提高骨折以及脱位检出率。再次，明确骨折及脱位诊断。在解剖复杂部位例如肩胛骨、骨盆以及脊柱等方面，平片往往因为相互重叠而出现假阴性以及假阳性。螺旋CT的横断面通过结合MPR能够显示于骨折，骨折线如果同CT横断面或者MPR的平面平行，容易出现显示不清的问题，但是因为横断面同MPR成像的方向并不相同，所以可以两者结合做出诊断。SSD显示的骨折线虽然不如横断面以及MPR那么敏感，但是可以显示出骨关节创伤部位立体的形态，同时在关节脱位以及半脱位显示方面也更加清晰，优于X线平片的检查[9]，本研究也得出相似结论，SSD和MPR准确率分别为94.3%、98.1%，明显高于平片的67.9%。螺旋CT扫描能够帮助选择骨关节创伤的治疗方案，SSD能够以任意轴向及角度旋转，从而用骨折最佳视角来观察各个部位或者重叠结构，进而使骨折定位以及空间关系更加明确，MPR能够从冠状位或者矢状位乃至于任意斜面来观察，同时能够随意对骨关节进行逐层观察，确定骨折的细节。因为骨折有着不稳定性的特点，关节受累以及碎骨片嵌顿等手术指征，往往难以单纯从横断面的CT扫描做出正确评估，这就需要使用SSD以及MPR图像，来显示关节面具体的受累细节，立体地显示出骨关节创伤处的碎骨片形态以及空间关系，从而选择针对性的治疗方案[10，11]。
总而言之，螺旋CT扫描以及重建后的处理功能在骨关节创伤的检查中可以提供关键的空间关系信息，在骨关节创伤诊断过程中具有重要应用价值。
[参考文献]
[1] Calhoun PS，Kuszyk BS，Heath DG，et al. Three-dimensional volume rendering of spiral CT data： Theory and method[J].Radiographics，1999，19（3）：745-764..
[2] Volz G，Schwaderer E，Dammann F. Protocol optimization of three-dimensional spiral CT of craniofacial bones[J]. Rofo，2011，183（3）：244-250.
[3] 袁仁松，刘广月，傅长根. 临床影像技术学[M]. 南京：江苏科学技术出版社，2003：119-124.
[4] 孙璐，贾绍田，闫罡，等. CT图像重建算法的适当选择[J]. 中华放射学杂志，1998，32（3）：206-207.
[5] 杜渭清，宦怡，龚雪鹏，等. 螺旋CT及其后处理功能在胫骨平台骨折中的应用[J]. 实用放射学杂志，2003，19（1）：61-63.
[6] 许建辉，杨桂华，高恩录. 螺旋CT三维重建技术在髋臼骨折中的应用[J]. 实用放射学杂志，2002，18（2）：121-122.
[7] Parsch D，Ludwig K. Computed tomography of the musculoskeletal system[J]. Orthopade，2006，35（6）：644-650.
[8] 李杰，赵建农. 胸腰椎爆裂型骨折的CT诊断及与X线平片对比分析[J]. 重庆医学，2000，29（6）：539-541.
[9] 苗延巍，伍建林，郎志谨，等. 螺旋CT三维重建在髋臼骨折的临床应用[J]. 中国医学影像技术，2002，28（6）：121-123.
[10] 顾一峰，丁月根，李明华，等. 螺旋CT表面遮盖法（SSD）和多平面重建（MPR）在诊断髋臼骨折的临床价值[J]. 上海医学影像，2001，10（1）：36-38.
[11] Liu RY，Wang KZ，Wang CS，et al. Evaluation of medial acetabular wall bone stock in patients with developmental dysplasia of the hip using a helical computed tomography multiplanar reconstruction technique[J]. Acta Radiol，2009，50（7）：791-797.
（收稿日期：2014-08-22）