64排螺旋CT三维重建在胫骨平台骨折修复中的价值

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2015.04.021

摘要/Abstract

摘要：

背景：胫骨平台骨折会抑制膝关节正常功能，严重损伤患者下肢功能，而早期诊断措施对预后效果具有关键作用。以往研究虽已存在多层螺旋CT三维重建技术对胫骨平台骨折诊断的相关报道，但将其诊断效果与 X射线检查方式对比较为鲜见。

目的：分析64排螺旋CT三维重建在胫骨平台骨折修复诊治中的应用效果，并与传统X射线诊治结果进行对比。

方法：选择无锡市第九人民医院2012年10月至2013年10月收治的30例胫骨平台骨折患者，对患者进行64排螺旋CT扫描三维重建以及X射线片检查，对检查结果进行分析对比。CT扫描应用GE64排螺旋CT机，扫描范围为胫骨近端，三维重建间距为1 mm，完成扫描后上传工作平台完成图像重建。

结果与结论：通过64排螺旋CT三维重建检查，胫骨平台骨折的程度、有无塌陷、碎骨片存在及移位等均可清晰显示，按照HOHI分型：8例Ⅰ型，7例Ⅱ型，4例Ⅲ型，5例Ⅳ型，3例Ⅴ型，3例Ⅵ型，确诊率为100%；X射线诊断结果显示有25例确诊，有3例为疑似诊断，2例不能确诊，确诊率为83%，两种方式确诊率比较差异有显著性意义(P < 0.05)。患者经手术治疗后取得良好的修复效果，疗效优良率为93%。提示64排螺旋CT三维重建在胫骨平台骨折修复诊治中具有重要的应用价值，能清晰的将胫骨平台骨折的解剖形态特点展现出来，为提高修复效果提供重要依据。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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关键词: 植入物, 骨植入物, 胫骨平台骨折, 64排螺旋CT, 三维重建, X射线, 修复, 诊治, HOHI分型, 确诊率, 疗效优良率

Abstract:

BACKGROUND: Tibial plateau fracture will inhibit the normal function of the knee joint, and severely damage lower extremity function. Early diagnostic measures play a key role in prognosis. Previous studies mainly focused on multislice spiral CT three-dimensional reconstruction for diagnosis of tibial plateau fractures, but it is rare to compare diagnostic results and X-ray inspection methods.

OBJECTIVE: To analyze the application effect of 64-row spiral CT three-dimensional reconstruction in the repair, diagnosis and treatment of tibial plateau fractures, and compare with diagnostic outcomes of traditional X-ray.

METHODS: A total of 30 patients with tibial plateau fractures were selected from Ninth People’s Hospital of Wuxi City from October 2012 to October 2013. Patients were subjected to 64-row spiral CT scanning, three-dimensional reconstruction and X-ray plain film inspection. The inspection results were analyzed and compared. CT scanning used GE64 row spiral CT. Scanning range was the proximal tibia. Spacing of reconstruction was 1 mm. After completing the scan, data were uploaded to a working platform, and image reconstruction was completed.

RESULTS AND CONCLUSION: Through 64-row spiral CT three-dimensional reconstruction, the degree of tibial plateau fractures, collapse, broken bones and displacement were clearly shown. According to the HOHI classification method: eight cases were type I, seven cases were type II, four cases were type III, five cases were type IV, three cases were type V, and three cases were type VI. The diagnosis rate was 100%. X-ray results showed that 25 cases were diagnosed, 3 cases were suspected diagnosis, 2 cases could not be confirmed. The diagnosis rate was 83%. Significant differences in the diagnosis rate were detectable between the two methods (P < 0.05). After surgical treatment, good clinical effects were found in patients. The excellent and good rate was 93%. These data suggested that 64-row spiral CT three- dimensional reconstruction has important application value in the diagnosis and treatment of tibial plateau fractures, can clearly show the characteristics of the anatomical morphology of fracture of tibial plateau, and provide important evidence for elevating repair effect.

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Key words: Tibia, Fractures, Bone, Imaging, Three-Dimensional, Cicatrix, Hypertrophic

中图分类号:

R318

丁燕萍，杨莹. 64排螺旋CT三维重建在胫骨平台骨折修复中的价值[J]. 中国组织工程研究, 2015, 19(4): 612-617.

Ding Yan-ping, Yang Ying. Value of 64-row spiral CT three-dimensional reconstruction in the repair of tibial plateau fractures [J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2015, 19(4): 612-617.

图/表（结果） 2

2.1 参与者数量分析 按意向性处理，本组30例患者均成功完成两项临床检查，术后随访12-23个月，期间无脱落病例。

2.2 两种检查方式的诊断准确率比较 本组患者的64排螺旋CT三维重建诊断结果：HOHI分型中8例为Ⅰ型，7例为Ⅱ型，4例为Ⅲ型，5例为Ⅳ型，3例为Ⅴ型，3例为Ⅵ型，确诊率为100%。

X射线诊断结果显示有25例确诊，有3例为疑似诊断，2例不能确诊，确诊率为83%。

两种方式确诊率比较差异有显著性意义(P < 0.05)，具体情况详见表1。

在X射线的漏诊患者中诊断为髁间后区撕裂2例，胫骨平台轻度塌陷2例，外侧髁细微骨裂1例。其中仅表现为轻度塌陷患者在CT三维重建中呈现塌陷伴随劈裂性骨折，裂纹骨折患者在CT三维重建中表现为粉碎性骨折。两种检查方式的影像表现见图1。

2.3 64排螺旋CT三维重建检查结果 本组30例患者在通过64排螺旋CT三维重建检查后胫骨平台骨折的程度、有无塌陷、碎骨片存在及移位等均清晰显示。30例患者中左侧骨折共19例，右侧骨折10例，双侧骨折1例，所有患者的CT三维重建检查结果均获得后期手术的证实。

通过三维重建技术医师可充分观察到病患骨折线的实际走向，同时对关节面塌陷程度与骨折端移位状况也具有更为形象的表现。同时，CT三维重建检查的影像学图像表现更为客观，有效重组骨折部位的横断面、冠状位与矢状位，使临床医师诊断过程中较为方便的开展任意角度变换与观察。

2.4 本组患者的临床治疗效果比较 本组30例患者经手术治疗后取得良好的临床效果，其中优16例，良12例，可1例，差1例，总体效果优良率为93%。

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引言

胫骨主要分布于人体小腿内侧，作为小腿双骨主要承担着身体承重作用，而该部位的近端关节面与干骺端所形成的解剖结构在医学中被称作为胫骨平台^[1-2]。人体下肢膝关节主要为股骨下端与胫骨上端共同组成，胫骨平台处于股骨下端与胫骨所连接面，是膝关节负荷生理结构中的重要组成，对膝关节功能与正常行走功能均起到重要影响^[3-4]。

临床中胫骨平台骨折是所有膝关节创伤中非常常见的类型^[5]，损伤发生主要由于压缩暴力或内外翻暴力引起，患者的临床表现主要包括活动受限、膝关节肿胀疼痛等^[6]。由于该种骨折主要为关节内骨折，对骨折患者的临床处理措施与其预后恢复效果存在密切的相关性，从而对临床手术治疗的准确程度要求较高^[7]；同时，存在该类型骨折的患者经常同期伴随周围韧带、软骨及半月板损伤情况^[8]，如果没有得到及时有效的诊治还可能引发关节不稳定、关节功能障碍以及创伤性关节炎等^[9-10]，会进一步加重损害程度，对患者的身体健康和生活质量造成了严重的影响，使得疾病的临床诊治措施已成为临床中的重点研究问题。

针对骨折患者而言复位固定手术是改善损伤与促进恢复的直接措施，但患者的早期诊断与预后评估方法也至关重要，均是保证良好预后的决定因素。合理的早期诊断措施对该疾病患者治疗预后效果起到决定性作用，通过治疗前损伤部位的影像学表现，使临床医师充分掌握骨折端移位位置、程度等相关内容，然后再行解剖复位与固定手术，可显著提高治疗的合理性与有效性^[11-12]。

以往影像学检查中多采用X射线与CT平扫等方式，由于临床表现多为二维图像使得骨折部位的具体状况难以获得准确的表现，对继行治疗方案存在一定影响，无法保证临床治疗效果的最优化。丁勇明等^[13]的研究中针对胫骨平台骨折患者采用CT三维重建技术，证实该种检查方式可提高骨折端的立体表现信息，对诊断与治疗具有重要意义。三维重建技术主要通过关节部位的直观、立体表现，增加检验医师对损伤部位的了解程度，对胫骨平台骨折的发生与严重程度均起到明确作用，进而保证了诊断的准确性，增加对治疗方案的指导价值^[14-15]，最终良好提高病患预后疗效。

以往研究虽已存在多层螺旋CT三维重建技术对胫骨平台骨折诊断的相关报道，但将其诊断效果与X射线检查方式对比较为鲜见^[16]，文章旨在进一步分析64排螺旋CT三维重建应用于胫骨平台骨折中诊治中的应用价值，选取无锡市第九人民医院2012年10月至2013年10月收治的30例胫骨平台骨折患者进行64排螺旋CT三维重建与X射线平片检查，通过临床诊断结果比较综合判断不同影像学技术的实施效果。

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材料方法

设计：对比观察试验。

时间及地点：于2012年10月至2013年10月在无锡市第九人民医院骨科完成。

对象：选取2012年10月至2013年10月间无锡市第九人民医院骨科收治的30例胫骨平台骨折患者。

纳入标准：①局部存在压痛感^[17]。②损伤至入院时间为7 d以内。③患者经本院伦理委员会批准并签署知情同意书。

排除标准：①合并血管神经等相关严重并发症。②合并严重的其他器官功能衰竭征象。

本组患者中男17例，女13例；年龄26-68岁，平均年龄(47.56±5.58)岁；受伤原因：19例车祸，6例重物砸伤，另外5例跌伤；合并交叉韧带断裂4例，合并半月板撕裂 5例。

本组患者依据HOHI分型^[3]：Ⅰ型8例，Ⅱ型7例，Ⅲ型4例，Ⅳ型5例，Ⅴ型3例，Ⅵ型3例。所有患者均实施X射线平片及64排螺旋CT检查，收集本组患者2项检查的准确率并完成统计学处理分析。

方法：

检查方法：螺旋CT扫描设备采用GE64排螺旋 CT 机，扫描基线与病变椎管横径平行，扫描范围为胫骨近端，扫描参数：120 kV、95-110 mA、5 s、512×512矩阵，扫描时间为1 s，床台的移动速度为1-5 s，扫描层厚度为0.625-1.25 mm，扫描方向为头足，三维重建的间距为1 mm，立体显示的CT域值下限为140-300，上限为 2 000-2 048，再重建间隔为0.5-2.0。扫描完成后利用网络将结果传送至计算机工作台，再通过相关处理软件结合相关的骨重建算法重建图像。最后是按照人体解剖坐标轴的原则在图像上进行标注，围绕身体左右轴和上下纵轴分别旋转，截图需要的图像。

图像分析评价：由于诊断结果是根据图像读取结果决定，因此务必要保证图像分析评价的准确性。本次图像分析与评价由本院2位资深放射医生和2位经验丰富的骨科医生进行，对手术前后X射线片和CT分别读取，并进行对照研究。

骨折的分型采用HOHI分型法，共将胫骨平台骨折分为6种类型：

Ⅰ型：单纯的呈现外髁劈裂状；

Ⅱ 型：外髁的骨折呈现劈裂塌陷；

Ⅲ型：骨折呈中央塌陷状；

Ⅳ 型：单纯的呈现内髁劈裂状；

Ⅴ型：骨折为双髁分离；

Ⅵ型：胫骨髁骨折合并干骺端分离骨折。

主要观察指标：观察本组病例在两种影像学检查中的临床诊断情况，并依据骨折分型相应计算确诊率。

同时，采用美国特种外科医院膝关节评分(hospital for special surgery knee score, HSS)判定病例手术的预后效果^[18]，其中包括功能、疼痛、肌力、活动度、稳定性与屈曲畸形等内容，分值为百分制，术后评估分数在85分或以上者为优，70-84分者为良，60-69分者为中，60分以下者为差。

统计学分析：由本科室专业统计学处理人员对研究数据进行处理，将本次统计调查的实验数据均录入SPSS 17.0软件包进行统计学分析，计数资料以卡方检验，以P < 0.05为差异有显著性意义。

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讨论

通过分析膝关节的解剖形态发现，膝关节的组成部分中有两个非常重要的结构：胫骨髁和股骨髁。胫骨髁构成膝关节下缘，其状态为平台样式，主要组成部分是骨松质结构^[19-20]；股骨髁的形状类似于半球形^[21]，该结构比较稳固坚实，如果患者所受外力为间接暴力通过股骨髁时一般不会导致股骨髁发生骨折^[22]，但是它会将应力传递到胫骨平台从而导致平台发生骨折^[23]，由于受到的外界暴力处于不平衡状态，因此胫骨平台骨折往往为单侧，显示为病侧塌陷，如果平台骨折程度较轻，则骨折线比较模糊，因此在采用传统的X射线诊断容易忽略，对于这类型的骨折在观察过程中应注意两侧平台关节面的不平衡现象和骨小梁的中断改变^[24]。

传统的X射线诊断技术由于结构重叠，使得观察角度受到了限制，因此在骨碎片的移位情况以及骨折的细节往往难以全面、准确地反映出来，也就无法在外科医生制定术前计划过程中发挥指导作用^[25]；另一方面，如果患者的骨折类型为轻微平台塌陷，则在骨折处往往没有较明显的骨折线^[26]，因此采用X射线平片也就难以确诊^[27-28]。本组研究中，64排螺旋CT三维重建检查的确诊率为100%；X射线诊断检查的确诊率为83%，由此可见X射线诊断检查的确诊率明显低于64排螺旋CT三维重建检查(P < 0.05)。

64排螺旋CT三维重建是随着科学技术水平和医疗技术水平的发展提高而研究的一种新型诊断技术^[29]，三维重建CT也称非损伤性立体解剖，该诊断技术充分的利用了影像学、信息学、光学等科学技术^[30]，它通过相应的软件系统对扫描的数据进行后处理，但不会对数据采集方式进行改变，最终获得高质量的三维成像^[31]，从而为临床医师的诊治提供重要依据。同时，该诊断方式的检验效果与仪器的性能、技术操作人员的操作水平以及技术参数的合理选择有着密切的关系，因此在实施64排螺旋CT三维重建检查之前应根据实际情况制定相应的扫描计划，并调节好各项参数，避免重新扫描^[32]。

64排螺旋CT的使用技术主要包括锥形X射线束和Z 轴多排探测器，这两种技术的应用有效的提高了扫描时的单次曝光范围，可以很方便的实现薄层扫描的目标，不仅提高了各向同性的空间分辨率，同时也加快了扫描速度，使三维后重建具有同等的图像质量^[33-34]。三维重建主要包括包括容积再现、多平面重建、最大密度投影、曲面重建等多种方式，其中最常用的便是容积再现、多平面重建和最大密度投影技术^[35]。

容积再现技术能够将关节对合关系和骨折全貌立体显示出来，使得图像的感观性显著提高，从而有效的帮助临床医师进行解剖复位。

在实施容积再现过程中注意要选择合理的阈值，因为该参数对膝关节形态及表面结构显示有着非常重要的影响，如果阈值过高就会丢失部分骨组织信息，导致诊断结果出现假阳性^[36]；如果阈值过低就会将微小的骨折掩盖掉，最终导致出现假阴性；由此提示，在实施容积再现过程中没有显示骨折，就可能是容积再现阈值过低；多平面重建能够很清晰准确的将胫骨平台内部骨折程度显示出来，常见的比如粉碎性骨折、单纯性裂纹骨折、移位嵌入、碎骨片的多少等等，尤其是没有塌陷或者塌陷程度较轻的平台能更加能清晰的显示出来，它可以使临床医师清晰的看到骨折劈裂移位的程度以及骨折内部的深度，即使骨折非常微小，也不会发生漏诊^[37-38]；最大密度投影与普通X射线平片有一定的相似性，但是最大密度投影可以很方面的进行角度转换，也可以对窗位及窗宽进行随意调节，具有很强的灵活性，可以通过最大密度投影将感兴趣区以外的重叠部分切除掉，从而有效的消除伪影，使重建后的骨折线比容积再现方式更加锐利、清晰；同时，在显示复杂骨折的空间关系也比多平面重建更好，但最大密度投影显示膝关节间隙还不够理想，其立体感不如容积再现强。因此，最大密度投影往往只应用在观察骨折的整体形态及空间定位^[39-40]。

容积再现技术来源于轴位扫描的原始数据。扫描的层厚与重建图像的清淅程度呈负相关关系，层厚越厚，图像表面的台阶影就越明显。比如作者采用2.5 mm扫描，如果设置重建层厚为0.625 mm，则扫描层次得以增多，但虽然增加了扫描层次，但图像的清晰度、空间分辨率没有因容积效应而减小。所以在重建过程中应尽可能的减小层厚。

本文主要采用分组对照的形式，对本院2012年10月至2013年10月间收治的30例胫骨平台骨折患者进行了研究分析，分别对本组患者开展了X射线平片与CT三维重建的临床检查。经影像学检查结果比较表明，通过64排螺旋CT三维重建检查，胫骨平台骨折的程度、有无塌陷、碎骨片存在及移位等均可清晰显示，其局部解剖结构表现情况更为满意，与X射线片比较存在优势；同时，64排螺旋CT三维重建检查的确诊率为100%，对不同骨折分型患者的诊断情况均较为准确；而X射线诊断检查的确诊率为83%，在 Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型、Ⅴ型中均存在1例误诊或漏诊情况。两种影像学检查的整体确诊率比较，CT三维重建技术具有显著优势，组间比较差异有显著性意义(P < 0.05)，可充分避免患者漏诊与误诊情况的发生，也更为准确的表现病患实际骨折分型，为继行手术治疗提供良好支持。其中X射线平片仅表现为轻度塌陷患者在CT三维重建中呈现塌陷伴随劈裂性骨折，裂纹骨折患者在CT三维重建中表现为粉碎性骨折。上述误诊情况均会对患者的后期治疗产生不良影响，不但无法准确改善病患膝关节功能，甚至会加重其损伤程度。

同时，本组患者经手术治疗后取得了良好的临床效果，效果优良率为93%。由此表明，64排螺旋CT三维重建应用于胫骨平台骨折中诊治中具有重要的应用价值，能清晰的将胫骨平台骨折的解剖形态特点展现在医务人员眼前，帮助医务人员判别诊断，为手术治疗提供了重要依据，从而提高修复效果。

综上所述，针对胫骨平台骨折患者开展64排螺旋CT三维重建技术诊断具有特异性的优势，重建后可依据多个不同角度来表现胫骨平台的实际损伤情况，使临床医师充分认识到病患具体骨折走向、移位程度以及平台塌陷状况，辅助正确完成疾病分型，对临床治疗以及预后判断均存在确切指导价值，值得在临床应用上推广。

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