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MSCT3D后处理技术在儿童肋骨及肋软骨发育异常诊断中的价值

2013-02-15侯志彬李欣杨楠

放射学实践 2013年9期
关键词:肋软骨后处理肋骨

侯志彬,李欣,杨楠

材料与方法

1.病例资料

搜集我院2010年12月-2012年12 月92 例胸廓异常患儿,对其MSCT后处理图像进行整理和分析。92例患儿中男60例,女32例,年龄1天~14岁,中位年龄5.1岁。MSCT诊断部分肋骨融合17例,叉状肋16例,肋骨膨大畸形9例,部分肋骨缺如8例,肋骨发育短小3例,颈肋1例,肋骨走行异常1例,肋软骨融合畸形18例,肋骨合并肋软骨异常(伴有脊柱、胸骨异常或胸壁软组织异常)19例。

2.扫描方法

全部患者均行胸部螺旋CT检查并对图像进行后处理。CT检查采用Siemens Somatom sensation 16层螺旋CT机,扫描范围自胸廓入口至第12肋骨水平下缘,扫描参数:100~120kV,100 mAs,准直器0.75×16mm,螺距0.85,扫描层厚5mm,重建层厚2mm,重建间隔1mm,重建卷积轴B30f和B60f,视野180mm×180mm,扫描时间5~6s。患儿需在安静状态下进行扫描,对不能配合的患儿检查前0.5h口服6.5%水合氯醛(1.5ml/kg)。在满足诊断需要的条件下,尽可能降低辐射剂量,从而避免对患儿的不必要损害。

3.图像后处理

对原始数据采用层厚2mm、重建间隔1mm 进行轴面图像重建,重建区域与原始扫描范围相同。将图像传送至西门子Leonardo工作站,利用工作站提供的3D 重建软件进行重组。

4.图像分析

由两位有经验的影像诊断医师共同阅读CT图片,按以下顺序进行观察:肋骨及肋软骨形态、数量及走行;胸骨结构及形态;胸壁软组织。3D 重组技术能清晰、立体、直观和多角度显示胸廓各组织及其相互解剖关系。最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)、表面遮蔽显示(shaded surface display,SSD)、容积再现(volume rendering,VR)、多平面重组(multi planar reformation,MPR)技术对儿童肋骨及肋软骨整体显示效果各异,其中以VR 对肋骨及肋软骨的形态、走形及轮廓显示最佳,能提供近似解剖结构的图像效果。

结 果

MSCT-3D后处理技术对儿童肋骨及肋软骨病变的诊断各具特色,其中以VR 诊断符合率最高,尤其是对肋软骨病变的显示最佳。此外,几种后处理技术在诊断应用中相互结合能进一步提高诊断符合率。

SSD诊断肋骨融合畸形17例,叉状肋畸形16例(图1),部分肋骨缺如8例(图1、2),肋骨发育短小3例,颈肋1例,诊断肋骨端膨大畸形9例,肋骨走行异常1 例。SSD 对儿童肋骨病变的诊断符合率为100%,但对肋软骨病变无法明确显示。

VR 诊断肋骨融合畸形17例,叉状肋畸形16例,部分肋骨缺如6例,肋骨发育短小2例,肋软骨发育畸形18例,肋骨异常合并肋软骨异常(伴有脊柱、胸骨异常或胸壁软组织异常)19例(图3、4)。VR 对儿童肋软骨病变的诊断符合率为100% 。单独应用VR 对肋骨病变的诊断可能造成漏诊,结合MIP及MPR 本组所有病例均能准确诊断。

MPR 及MIP技术较少独立应用于儿童肋骨及肋软骨病变的诊断,但与SSD、VR 相结合能明显弥补不足,提高诊断符合率。MPR 对肋骨、肋软骨整体轮廓的显示不佳,缺乏立体感和空间分辨力。MIP最大的优势是可真实反映肋软骨的实际密度,对肋软骨、肋骨界限以及两者的整体轮廓显示较好,但缺点是显示肋软骨与周围软组织结构的关系较差。VR 技术对儿童肋骨及肋软骨显示最优,能提供近似解剖结构的图像。

讨 论

临床实践中儿童胸廓异常的病例十分常见,过去只进行临床触诊和传统X 线检查,但由于传统X 线检查为重叠影像,摄片时大部分肋骨不能贴近胶片,以及前后多脏器的重叠如纵隔、膈肌、腹部脏器的遮挡,使某些肋骨及肋软骨的畸形很难被发现,并且对儿童未骨化的肋软骨的显示目前仍是一个盲区,容易造成误诊和漏诊[1-2]。肋骨及肋软骨发育畸形的病因目前尚不清楚,多数学者认为其病因为软骨发育异常所致[3]。此外,多数患儿的父母为正常发育,因此有学者提出可能是自发性基因突变的结果[4]。

肋骨发育异常和变异主要包括分叉畸形、融合畸形、肋骨发育短小或缺如、颈肋或腰肋。肋软骨发育异常主要为肋软骨融合和分叉畸形,并且多伴肋骨发育异常。临床上患儿常以胸廓不对称就诊且年龄较大,并可伴有反复呼吸道感染,体检可发现患侧胸壁局限性隆起或凹陷,无压痛[5-6]。

图3 男,4岁,双侧胸廓不对称。a)轴面CT示左侧前胸壁较对侧隆起;b)SSD 图像示左侧第4肋骨叉状肋畸形,肋软骨无法显示,下段胸骨裂;c)VR 图像示右侧第5肋软骨近肋骨端叉状畸形,左侧第4肋骨叉状肋畸形。 图4 男,2岁,脊柱侧弯畸形。a)SSD 图像示T4-T7 椎板融合畸形,脊柱侧弯畸形;b)SSD 图像示脊柱侧弯畸形;c)冠状面MPR 仅能显示部分肋骨融合畸形(箭),但无法明确定位;d)冠状面MPR 示脊柱侧弯畸形,部分胸椎椎板形态不规则伴融合(箭);e)VR 图像示下段胸骨裂畸形(箭);f)VR 图像能清楚显示肋骨及肋软骨病变,如肋骨分叉、融合畸形(箭)。

MSCT3D 后处理技术包括MPR、SSD、MIP 及VR。VR 是将扫描容积内投影线通过容积数据的全部像素的总投影以不同灰阶显示出来的成像方法,它需调整阈值即CT值范围,以显示肋软骨和部分肋骨的立体图像并可赋于不同的颜色。经软组织算法(B30f)的薄层重建和任意切割可得到与正常解剖标本近乎相同的图像,而且没有表面软组织、内部脏器和大血管的遮挡,可从任意角度观察肋软骨及其与周围结构的关系,这种视觉方式和视觉效果是以往任何检查方法都无法达到和替代的,但在显示骨化、肋软骨-肋骨连接处、胸肋关节内部微细结构等方面不及MPR和MIP[7-8]。综合评价其在肋软骨病变诊断中的作用应是目前几种后处理技术中最好的。

MPR 及曲面MPR 对肋骨、肋软骨整体轮廓的显示不佳,缺乏立体感和空间分辨力。SSD 技术显示肋软骨不理想,原因是SSD 丢失了大量与Z 线衰减有关的信息,而肋软骨的密度与胸壁软组织极为接近,高阈值会丢失肋软骨的部分信息,重建图像不光整,呈筛孔状;阈值低时周围软组织就会同时显示,使肋软骨缺乏对比而显示不清,但SSD 对肋骨走行及形态显示有一定价值。目前MIP 技术应用于儿童肋软骨的相关报道极少,它能显示肋软骨的实际密度,对钙化最敏感,对肋软骨与肋骨界限以及两者的整体轮廓显示较好,缺点是显示肋软骨与周围结构的关系较差。MIP 能反映相应像素的X 线衰减值,较小密度的病变都能很好显示,在MPR 肋骨全貌重建基础上的MIP 图像更是优于一般意义上的横轴面MIP 肋骨重建图像。MIP最大优势是其灰阶值可以真实反映肋软骨的实际密度,对钙化最敏感[9]。

综上所述,VR 结合MPR、MIP和SSD 技术可显著提高儿童肋骨及肋软骨发育异常的诊断符合率,MSCT3D 技术已成为儿童肋骨及肋软骨发育异常的最佳影像学检查方法。

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