脊柱全景摄影技术在临床脊柱侧弯中的应用

2015-03-26方奋黄宝泉

当代医学 2015年21期

方奋黄宝泉

脊柱全景摄影技术在临床脊柱侧弯中的应用

方奋黄宝泉

目的探讨DR脊柱全景技术在脊柱侧弯中的应用价值。方法回顾分析行脊柱全景摄影的265例脊柱侧弯患者的影像表现，判定其侧弯类型、侧弯程度，测量其Cobb角、Risser征、椎体旋转程度。结果 265例患者中先天性脊柱侧弯16例,特发性脊柱侧弯198例,退变性脊柱侧弯41例，朗格汉斯细胞组织细胞增生症2例，强制性脊柱炎8例，其中先天性脊柱侧弯中半椎体13例，蝴蝶椎1例,融椎畸形2例。向右侧弯85例，向左侧弯70例，S形侧弯110例。Cobb角＜10°32例,Cobb角在10°～40°之间146例,Cobb角40°87例。Risser征0～Ⅱ度65例,Risser征Ⅲ～Ⅴ度139例。结论脊柱全景摄影技术可以为临床提供高质量的全脊柱影像,有助于临床选择正确的治疗方案。

脊柱；脊柱侧弯；全景摄影；X线；螺旋CT

脊柱侧弯是指脊柱一个或数个节段在冠状面偏离身体中线并向侧面弯曲且伴有水平面上脊柱的旋转和矢状面曲度的改变的临床常见疾病。受传统胶片大小或X光机的探测器面积宽度的影响，对于大部分患者既往难以在一张胶片上观察到全长的脊柱影像。近年来出现的DR脊柱全景摄影技术通过数字化自动拼接成像，可以为临床提供高质量的全脊柱影像。本研究旨在探讨DR脊柱全景技术在脊柱侧弯的应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料收集广东省汕头市中心医院2009年1月～2011年12月行脊柱全景摄影的脊柱侧弯患者265例，其中男110例，女155例，年龄3～74岁，平均年龄(17.42±8.68)岁，其中小于18岁（包括18岁）共204例。随访复查患者共52例，其中手术矫形术后30例；支具矫形术后15例。

1.2 仪器设备脊柱全景摄影使用岛津Sonialvision Satire 17多功能数字平板X射线摄影系统(由日本岛津株式会社设计制造)。主要由高压发生器系统、平板探测器系统、运动系统、计算机控制系统、数字图像处理系统等构成。探测器为17英寸×17英寸大尺寸直接转换型平板探测器。数字图像处理系统具备图像后处理软件。

1.3 检查方法 265位患者摄影常规均包括站立位全脊柱正位(前后位)、侧位(右侧位)。其中有116例患者加照仰卧位双Bending位（脊柱右侧弯位及左侧弯位)。

在系统面板下选择SLOT HQ选项，透视下确定曝光起止点，起点定在双侧外耳道水平，止点定在双侧股骨小粗隆水平。点击SET键球管自动回到起始位置。启动曝光，投照所得图像自动传输到图像后处理工作站，应用全景拼接功能进行自动图像拼接，生成1幅全脊柱的图像。

1.4 曝光条件曝光参数根据患者的身体胖瘦情况而定适当增加或减少X线曝光kV值，前后位及bending位通常采用95kV、320mA、10ms，靶片距为150cm。侧位通常采用105kV、320mA、10ms，靶片距为150cm。

1.5 图像分析 2位放射科高年资医师对所得图像进行评价，对符合诊断要求的图像测量Cobb角，判断旋转度，对小于18岁以下患者Risser征分级，对双Bending位检查的判断主弯Cobb角改变角度，结合椎体、附件结构情况及临床病史及相关检查对侧弯类型进行分类。（1）Cobb角：上、下弯曲最顶端的2个椎体称为端椎，在上端椎椎体上缘画一直线，同样在下端椎椎体下缘画一直线，分别作2条直线的垂线，其夹角即为Cobb角。（2）旋转度：采用Nash-Moe法，于正位片上将椎体中线每侧均分为3等份，即3个象限，由外向内分别为第1、第2、第3象限，根据椎弓根在旋转过程中所处的象限位置和椎弓根形态，将其分为五度。0度：双侧椎弓根对称，均位于第1象限；Ⅰ度：凸侧椎弓根移向中线，但仍在第1象限内，凹侧椎弓根移向椎体边缘，变小，但仍可看见；Ⅱ度：凸侧椎弓根移到第2象限内，凹侧椎弓根已消失；Ⅲ度：凸侧椎弓根移到第3象限内，凹侧椎弓根消失；Ⅳ度：凸侧椎弓根超过中线，进入凹侧。（3）Risser征：在髂前上棘到髂后上棘的总长度分为4段，从前向后测量，前1/4有髂嵴骨骺出现的为Ⅰ度，前1/2出现为Ⅱ度，3/4者为Ⅲ度，4/4者为Ⅳ度，骨骺完全融合者为Ⅴ度；

2 结果

265 位患者前后位及侧位片上均可以清晰显示胸腰椎，40例侧位片上颈椎过度曝光，部分颈椎显示欠清，但均未影响对脊柱侧弯的诊断与测量。265例患者中先天性脊柱侧弯16例，特发性脊柱侧弯198例，退变性脊柱侧弯41例，朗格汉斯细胞组织细胞增生症2例，强制性脊柱炎8例，其中先天性脊柱侧弯中半椎体13例，蝴蝶椎1例，融椎畸形2例。向右侧弯85例，向左侧弯70例，S形侧弯110例。Cobb角＜10°32例，Cobb角在10°～40°之间146例，Cobb角＞40°87例，Bending位Cobb 角改变＜5°15例， 5°～10°48例，＞10°53例。Risser征0～Ⅱ度65例，Risser征Ⅲ～Ⅴ度139例。

3 讨论

脊柱侧弯是一种脊柱畸形.表现为脊柱向侧方弯曲和旋转变形，病因多样化，有先天性、特发性、神经肌肉性、退变性等多种类型，以特发性脊柱侧弯最为常见，本院265例脊柱侧弯患者中特发性脊柱侧弯有198例，接近75%。严重的脊柱侧弯可引起胸廓、肋骨发育不良，影响心肺功能，或引起腹盆腔的发育不良，严重的可发生脊髓压迫及瘫痪，影响其生活质量，对于青少年患者可影响其心理健康。及早发现脊柱侧弯且正确判断侧弯的类型、程度有助于临床选择合理的方案进行治疗。

脊柱侧弯在选择治疗方法时.最重要的依据是影像学评估。多层螺旋CT可一次性完成全脊柱扫描，横轴位结合其丰富的后处理图像能提供脊柱侧弯非常有价值的空间结构信息，其表现接近靶组织的解剖结构[1]。但由于价格相对较昂贵、辐射量较，加上不能站立位成像，因而不能反映脊柱的功能性改变，因此限制了其临床应用。X光片因价格低廉，操作简单、获取结果快捷在临床中最常应用。既往受传统胶片大小或X光机的探测器面积宽度的影响，颈椎、胸椎、腰椎、骶椎、尾椎5段难以在一张胶片上同时显示，要显示脊柱的全长需要分段进行拍摄然后将几张平片拼接在一起，由于不是无缝拼接，在Cobb角的测量方面误差较大。随着CR、DR的发展，全脊柱摄影技术得到不断发展，全脊柱摄影已成为脊柱侧弯患者选择治疗方案的主要依据。一般全脊柱摄影有单次曝光成像和多次曝光拼接成像，前者如CR多张IP板单次曝光，因使用特制胶片及专用摄影设备，从而限制了其临床应用[2]，后者因多次曝光受到X线束为扇形的影响，脊柱长轴上存在明显的几何变形，造成全脊柱图像存在较明显拼接痕迹。本院采用的岛津SLOT Scan全景拼接技术，采用窄缝曝光采集技术，拼接后影像清晰，密度均匀，无拼接缝伪影，可以为临床诊疗提供清晰的全脊柱图像，不足的是与颈胸腰骶椎分段的DR片相比，对细节(如骨小梁)的显示不及后者，但不影响对脊柱侧弯的诊断及测量。

全脊柱正侧位片可以反映患者功能位时脊柱侧弯程度，获取解剖结构影像、解剖径线测量和角度测量，判断骨骼发育情况、椎体旋转程度，bending位片可以评价脊柱的柔韧度，从而作为脊柱侧弯患者选择治疗方案的依据，还可以用于脊柱侧弯患者内固定矫正术或支具术后随访观察。Cobb角是脊柱侧弯患者治疗方案选择、术后评价与随访的重要指标，一般来说，Cobb角是青少年脊柱侧弯患者治疗方案选择、术后评价与随访的重要指标，对Cobb角为25°～40°骨骼尚未发育成熟的患者而言支具治疗是标准治疗方案，对处于生长期、Cobb角＞40°、非手术治疗无效(半年内侧凸进展超过5°)、疼痛、胸椎前凸及伴有明显外观畸形患者应选择手术治疗[3]。但如果患者平衡良好，即使侧凸Cobb角较大，也应慎重选择手术治疗，否则可导致脊柱的平衡丧失，反而会出现明显外观畸形[4]。Risser征是判定骨骼成熟的一个重要指标，可以对脊柱侧弯患者侧弯进展程度进行预测，随着Risser数字的增加，脊柱侧弯进展程度逐渐减少，对于Risser征0度或1度者，由于有显著的脊柱生长潜能，弯曲进展属于高危。同时低Risser会影响术式效果，有研究认为低Risser征的特发性脊柱侧弯患者行前路矫形内固定术后，其胸椎后凸有增大趋势，胸腰椎交界性后凸显著增加[5]。脊柱柱侧弯是三维空间的畸形，椎体旋转是脊柱侧弯的基本畸形之一。研究发现，特发性脊柱侧弯的椎体旋转、Cobb角及剃刀背的高度呈线性关系[6]，椎体旋转的测量是明确脊柱侧弯诊断、指导治疗、评估预后的重要部分。Bending可以评估脊柱侧弯柔韧性，对于其分型及评估手术矫形效果有重要作用。

对于大部分脊柱侧弯患者，脊柱全景片基本可以显示脊柱情况，但对于侧弯严重、伴脊柱椎体旋转或并前后凸至椎体叠加显示不清的、先天复杂畸形的，脊柱全景片难以完整显示脊柱的解剖结构，此时需要借助多层螺旋CT，后者可以通过多种后处理技术如多平面重建、表面遮盖重建与容积再现等多种技术，提供脊柱侧弯非常有价值的空间结构信息，在临床医师选择治疗方案和制订手术路径上具有指导意义[7]例如在术前对特发性脊柱侧凸的病理、各个椎弓根的解剖及测量值有深入的了解，术中就可以提供个体化的螺钉置入的大小、方向、深度等，为手术的成功提供了重要保证[8]。