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多层螺旋CT在膝关节骨折中的应用

首席医学网      2012年07月21日 15:25:17 Saturday  
 
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作者:孙世毅    作者单位:(吉林省吉林市中心医院CT科,吉林 吉林 132001)

【摘要】  目的:探讨多层螺旋CT(MSCT)在膝关节骨折中的应用价值。方法:对运用多层螺旋CT(MSCT)进行扫描的45例膝关节骨折患者回顾性分析了其轴位图像及重建的MPR像、SSD像、VR像等表现。结果:45例膝关节骨折患者中,股骨内髁骨折4例;股骨外髁骨折4例,股骨髁间骨折2例;髌骨骨折8例;胫骨平台骨折27例。合并膝关节积液18例;合并胫骨上段骨折6例;合并腓骨小头骨折4例。结论:多层螺旋CT扫描及其三维重建技术在膝关节骨折的诊断中有较高的临床价值。

【关键词】  X线计算机、体层摄影术、三维重建、膝关节骨折

  随着我国汽车拥有量的不断增多,交通事故也较前增多。每年因交通事故﹑高空坠落伤及跌伤等造成膝关节骨折的病例在临床急诊工作中已较为常见。组成膝关节的诸骨均有可能发生骨折,膝关节一旦骨折,则多为复杂性骨折。传统的X线平片由于组织结构的重叠,仅能明确显示膝关节部分骨折的部位和类型;但对部分深层的移位不明显的骨折显示欠佳。而普通CT仅能进行轴位横断扫描,对微细骨折及胫骨平台骨折﹑平台塌陷程度等不能准确显示。多层螺旋CT(MSCT)可进行快速薄层扫描,密度分辨力及空间分辨力高,无影像重叠,能清晰显示膝关节部的微细骨折情况;而且通过三维重建图像可以用任意角度旋转,以最佳视角观察,可完整显示股骨内侧髁﹑股骨外侧髁、髌骨、胫骨内侧平台﹑胫骨外侧平台及腓骨小头等的大体解剖结构,清晰显示膝关节骨折的形态及骨折块移位的程度、方向,了解胫骨平台破坏以及塌陷的程度和损伤的范围,胫骨平台塌陷的幅度及骨折裂隙的宽度[1]。

  1 资料与方法

  1.1 一般资料:收集了我院2008年6月~2010年6月间45例膝关节骨折患者共45例,其中男31例,女14例,年龄21~62岁,平均41岁。交通事故伤32例,摔伤8例,高处坠落伤5例。本组患者来我院就诊时间为30 min~96 h,就诊时均有膝关节部疼痛﹑膝关节局部肿胀﹑膝关节活动受限等表现。本组患者中有6例X线平片检查阴性,但有明显症状;3 d后来院就诊并行MSCT检查。

  1.2 方法:螺旋CT扫描仪采用Siemens Somatom Sensation 16型多层高速螺旋CT机,对双膝关节行非增强螺旋扫描。患者取仰卧位,双膝尽量并拢伸直,不能伸直者,膝关节下方加垫使双膝关节高度一致,以便于两侧对照。膝关节扫描范围上至股骨内﹑外上髁水平,下至股骨上段。扫描参数:120 kV,100~180 MAS,准直器宽度0.75 mm,重建轴位图像层厚3.0 mm,间隔3.0 mm,分别用标准算法(窗宽350 HU,窗位50 HU);骨算法(窗宽:3 000 HU,窗位:650 HU)分别重建轴位图像。用骨算法重建层厚0.7~1.5 mm,间隔0.3~0.7 mm的图像,利用Leonardo工作站再重建二维的多平面重组(MPR)像;重建三维的表面遮盖(SSD)像;容积重建(VR)像等。通过变换不同角度、不同方位成像能立体地、直观地准确观察膝关节骨折部位的详细情况。本组均有2位有经验的影像科医生(一位副主任医师,一位主治医师)阅片,以明确诊断。

  2 结果

  本组45例膝关节骨折患者中胫骨平台骨折27例;髌骨骨折8例;股骨内侧髁骨折4例;股骨外侧髁骨折4例;股骨髁间骨折2例。同时合并膝关节积液19例;合并胫骨上段骨折6例;合并腓骨小头骨折4例。

  3 讨论

  膝关节外伤性骨折在临床工作中较为多见,由于膝关节诸组成骨与周围软组织具备良好的自然对比,因此,普通X线平片即可使骨关节清晰显示,而骨折也易于在X线片上显示出来,经观察﹑分析可作出诊断[2]。而X线平片是膝关节诸组成骨与软组织的重叠影像,一些轻微骨折﹑隐匿性骨折易漏诊,对复杂骨折,难以准确立体地观察其全貌及细节。MSCT以其快速薄层的扫描及其强大的图像后处理功能,能够发现X线片不能发现的骨折,并能对复杂骨折准确观察,能为临床医师选择治疗方案提供有力证据。

  3.1 膝关节的解剖:膝关节由股骨内、外侧髁,胫骨内外侧髁及髌骨构成。关节囊宽阔而松弛,附着于关节面的周缘。关节囊的前壁为股四头肌腱、髌骨和髌韧带。股四头肌腱包绕髌骨,再向下附着于胫骨粗隆,称髌韧带[3]。在关节的内侧有内侧副韧带,内侧副韧带起于股骨内上髁,止于胫骨内髁。在关节的外侧有外侧副韧带,它起于股骨外上髁,它的远端呈腱性结构,与股二头肌腱汇合成联合肌腱结构,一起附着于腓骨小头上。在膝关节囊内有前交叉韧带和后交叉韧带。前交叉韧带起自股骨外侧髁的内侧面,向前内下方止于胫骨髁间嵴的前方。后交叉韧带起自股骨内侧髁的外侧面,向后下方止于胫骨髁间棘的后方。在胫骨的内外侧髁的关节面上,有两个半月状的软骨板,即内侧半月板和外侧半月板。内侧半月板比较大近似“C”形,有前后两角,前角狭窄,后角宽大肥厚。内侧半月板的前角附着于前交叉韧带附着点髁间嵴的前方,其后角附着于后交叉韧带止点的前方,髁间嵴的后方,其中部外缘与内侧副韧带的深层纤维相连。外侧半月板较小,形状似“O”形,其前角附着于前交叉韧带止点的外侧方,髁间嵴的前方,而后角则附着在髁间嵴的后方,后交叉韧带止点的前方。

  3.2 膝关节骨折的分类:髌骨骨折分为髌骨横行骨折和髌骨粉碎骨折。直接暴力常致髌骨粉碎骨折;肌肉牵拉暴力常致髌骨横行骨折[4]。根据受伤时的姿势,肌牵拉力的大小,髌骨横行骨折可发生在髌骨上极、髌骨中段和髌骨下极,又可分为髌骨上极横行骨折;髌骨中段横行骨折及髌骨下极横行骨折。本组中髌骨骨折共8例,其中粉碎骨折4例;髌骨上极横行骨折2例;髌骨中段横行骨折及髌骨下极横行骨折各1例。

  胫骨平台骨折根据暴力作用的大小、方向不同可分为6种类型:①单纯胫骨外髁劈裂骨折,本组中此型骨折有2例;②外髁劈裂合并平台塌陷骨折,本组中此型骨折有4例;③单纯平台中央塌陷骨折,本组中有此型骨折4例;④内侧平台骨折,可表现为单纯胫骨内髁劈裂骨折或内侧平台塌陷骨折,本组中此型骨折有5例;⑤胫骨内外髁骨折,本组中此型骨折有6例;⑥胫骨平台骨折同时有胫骨干骨后端或胫骨干骨折,本组中此型骨折有6例。

  股骨内外髁部骨折可分为股骨内髁骨折;股骨外髁骨折及股骨髁间骨折。本组中股骨内髁骨折4例;股骨外髁骨折4例;股骨髁间骨折2例。

  3.3 多层螺旋CT(MSCT)的优势:普通CT的表现:普通CT膝关节横断面图像能显示膝关节部骨折线情况:表现局部骨质的连续性中断,可见胫骨平台骨折部位密度增高,可见观察胫骨平台骨折区,骨折片的向前、向后、向左、向右的移位方向及距离,对骨折片的上下方向的移位情况观察不满意,对于平行于扫描方向的骨折线显示不佳,甚至漏诊。对膝关节积液情况横断面图像能够显示。轴位像不能显示膝关节骨折的立体结构,不能直观地为临床医生治疗提供参考。

  MSCT的优势:MSCT能够快速螺旋扫描,使扫描时间更短,减少了患者的X线接触量。扫描的层厚更薄,利于微细骨折的观察。扫描后能够快速一次成像在轴位图像基础上,可见任意角度重建图像,可以获得多平面的及三维的CT图像。多平面重建(MPR),可见从冠状位,矢状位和任意角度进行逐层成像,可在各个方向上观察膝关节骨折的部位﹑程度,能准确显示骨折线的形态﹑范围﹑骨折片以为情况及胫骨平台塌陷的情况。有些患者患侧膝关节往往不能伸直,运用MPR像很难在同一平面上观察整个膝关节,这种情况利用曲面重建(CPR),根据膝关节屈曲的角度来画线,进行曲面重建则能得到满意的矢状位、冠状位重组图像。利用MPR冠状面成像可以明确诊断单纯胫骨髁间嵴横行骨折,利用MPR重组图像能够发现X线平片不易发现的股骨髁间骨折。本组中就有2例股骨髁间骨折X线平片检查阴性,而MSCT明确诊断。利用MPR多角度重组可以明确膝关节部轻微骨折及隐匿性骨折。本组中有4例胫骨平台部轻微骨折,X线平片检查阴性,而MSCT的MPR重组明确诊断。通过MSCT三维重建,表面遮盖(SSD)、容积重建(VR)成像,可以任意轴向和角度旋转、切割,提供近似解剖结构的立体图像,能够完整地显示骨折部位、形态、大小、骨折片移位﹑胫骨平台塌陷等情况的立体结构。通过MSCT三维重建VR及多平面重组(MPR)成像,不但能明确膝关节部骨折,而且为临床医生选择手术疗法或非手术疗法提供了良好的依据。

  MSCT对膝关节韧带及半月板损伤的诊断仍有局限,仍需MRI检定诊。

  综上所述,MSCT检查特别是其强大的图像后处理功能,能够清晰显示膝关节部的各型骨折,能为临床医生提供可靠的信息,为临床医生的治疗有指导意义。MSCT在膝关节骨折中的应用有重要的价值。

【参考文献】
    [1] 张 峻,侯筱魁,王以友,等.三维CT重建在胫骨平台骨折中的应用[J].中华骨科杂志,1998.7:387.

  [2] 孟硕峰.螺旋CT在急诊外伤中的应用[J].中华现代影像学杂志,2007,6:352.

  [3] 刘 方.人体解剖学[M].第2版.北京:人民卫生出版社,1990:43.

  [4] 吴在德,吴肇汗.外科学[M].第6版.北京:人民卫生出版社,2006:806.

  [编校:李晓飞/杨宇]

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