多层螺旋CT冠位曲面重组技术在骶椎中的应用价值*

张有军 王进述 王君霞 马得廷

(泰山医学院附属泰山医院医学影像部 271000)

多层螺旋CT具有扫描速度快、采用一次横轴位容积扫描后进行薄层重建，可进行各种后处理工作，解决了普通CT只能用直接扫描图像诊断疾病的重大缺陷[1-5]。随着多层螺旋CT的广泛应用，多平面重组(multiplanar reformation，MPR)图像可为临床提供更多的影像信息并被临床所认可，因此运用MPR技术可提供多方位图像满足临床需要。然而由于骶椎解剖结构及形态的特殊性，常规冠状位MPR图像显示骶椎的直观性、连续性差。为直观显示骶椎结构及其疾患，本文应用并比较3种MPR技术对骶椎进行冠位成像，以探讨冠位曲面MPR(curved planar reformation，CMPR)对骶椎疾病成像和诊断的可行性。

1 资料与方法

1.1材料选择

搜集2010年1月至2010年5月本院经CT扫描检查的骶椎受检者40例，其中男23例，女17例；年龄 16～67岁，平均42岁。CT检查结果：15例骶椎正常，14例两侧骶髂关节炎，5例髂骨致密性骨炎，3例骶椎骨折，3例骶椎骨质破坏(均系转移)。

1.2扫描设备及参数

采用德国西门子 Somatom Sensation 16层CT机，120kV，电流根据不同体厚自行调整，准直0.75mm，螺距0.75，采用5mm容积扫描，矩阵512×512。扫描范围上包髂骨翼，下包全尾骨。

1.3重组参数及后处理方法

扫描结束后将所有原始横断面图像进行薄层重建(骨算法重建，层厚0.75mm、间隔0.7mm)，然后将重建图像分别导入3D工作站进行冠位多平面重组，由A、B两位CT医师分别按照要求进行以下三种MPR技术操作：①常规冠位MPR(conventional MPR, con-MPR)技术：在横轴位图像上，选择骶椎的中心层面图像，然后进行骶椎的冠状位MPR成像(图1、2)。②斜冠位MPR (oblique MPR, OMPR)技术：利用多向调整MPR技术，在矢状面、冠状面及横断面上分别调整重组基线使显示的骶椎等结构都两侧对称，然后作沿骶椎并与骶椎大致平行的MPR成像(图3～7)。③冠位CMPR技术：在矢状位图像上先对骶椎进行容积再现(volume rendering, VR)(透明模式)成像，然后对VR图像进行旋转调整，使骨盆的两侧髂骨翼重叠，最后沿骶椎体中部作曲面MPR成像(图8、9)。以上重组层厚均为3mm，层间距2mm，层数因人而异，以包全骶椎为准。

1.4评价方法

骶椎重组图像质量的评定内容包括：①骶椎的上下长轴能在1个平面上完整显示；②两侧骶椎结构对称(除外病变原因所致)；③骶椎常见层面具有良好的直观性、连续性。满足上述 3条者图像质量评定为好，2条为一般，1条或0条为差。以上研究由另外2名有经验的CT医师在工作站阅片、按图像质量评定标准进行评价，意见不一致时协商达成一致。

1.5统计学方法 所有数据采用 SPSS 10.0统计软件包进行分析，不同MPR技术间图像质量的差异采用两样本等级资料的秩和检验分析，对A、B两名医师应用CMPR技术获得的图像进行一致性检验。以P<0.05为差异有统计学意义。Kappa值的判断标准为：Kappa值≥0.75为高度一致，Kappa值在0.4～0.75之间为中度一致，Kappa值<0.4为低度一致。

2 结 果

本组40例骶椎的3种冠位MPR技术均可显示骶椎 (图2、图7、9～12)。根据表1可知，con-MPR技术获得的图像质量以差为主(图2)，OMPR技术获得的重组图像质量以一般为主(图7)，而CMPR技术获得的重组图像质量以好为主(图9)。经统计学处理可知，CMPR模式优于OMPR和con-MPR模式(A医师：UCMPR:con-MPR =-7.453,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.870,P=0.000；B医师：UCMPR:con-MPR =-7.417,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.714,P=0.000)，OMPR模式优于con-MPR模式(A医师：UOMPR:con-MPR =-4.256,P=0.000；B医师：UOMPR:con-MPR =-4.818,P=0.000)。根据表2可知A、B两位医师应用CMPR技术获得的图像质量具有高度一致性(kappa值为0.765，P=0.000 )。

本组中14例两侧骶髂关节炎，5例髂骨致密性骨炎，3例骶椎骨折，3例骶椎骨质破坏(均系转移)。经CMPR技术后处理，均获得满意图像(图9～11)，能够清晰显示病变的形态、范围及骨折、骨质破坏等情况，比OMPR、con-MPR技术获得的冠位图像显示的更为清晰、直观。

表1 三种MPR技术获得的骶椎冠位图像比较

注：con-MPR表示常规冠位MPR技术，OMPR表示斜冠位MPR技术，CMPR表示曲面冠位MPR技术

A医师：UOMPR:con-MPR =-4.256,P=0.000；UCMPR:con-MPR =-7.453,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.870,P=0.000

B医师：UOMPR:con-MPR =-4.818,P=0.000；UCMPR:con-MPR =-7.417,P=0.000；UOMPR:CMPR =-5.714,P=0.000

表2 A、B两名医师应用CMPR技术获得的图像质量的一致性比较

注：Kappa值为0.765，P=0.000

图片及文字说明

图1～9 正常骶椎 con-MPR技术定位成像示意图(图1)，获得的冠位重组图像(图2)直观性差。OMPR技术定位成像示意图(图3～6)，获得的冠位重组图像(图7)直观性也较差。CMPR技术定位成像示意图(图8)，获得的曲面冠位重组图像(图9)直观性好。 图10～12 骶椎的曲面冠位图像 左侧髂骨致密性骨炎(图10箭头)， 左侧骶椎骨折(图11箭头)，右侧骶椎骨质破坏(转移所致)(图12箭头)，均具有直观性。

3 讨 论

多层螺旋CT中的MPR成像是在螺旋扫描后进行的后处理成像，不需要重复扫描及增加病人辐射剂量[1-5]，可以同等分辨率多方位显示骶椎解剖结构和病理改变[1]。MPR技术可对骶椎进行冠状位、矢状位、曲面及任意方位重组[1,2]，并且获得的重组图像与直接扫描获得的横断图像具有相同的图像质量[2]，因此MPR技术的广泛应用弥补了常规CT的不足[3]。曲面重组成像是MPR成像的一种特殊形式，特别适合于不规则骨或具有复杂关系的关节或结构，通过曲面重组可在1幅图像上显示，从而使观察的病变或结构具有直观性。骶椎属于不规则骨，两侧与髂骨构成骶髂关节，骶椎上续腰椎，下连尾骨，直立时骶椎向前有一定的倾斜度，另外骶椎也具有一定的生理曲度。基于骶椎的上述解剖特征，常规冠位、斜冠位MPR虽然都能显示骶椎结构，但是获得的MPR图像缺乏直观性、连续性，尤其是不能够直观显示骶椎长轴全貌，而冠位CMPR则可消除骶椎生理曲度的影响，不仅能够对称显示两侧骶髂关节间隙和关节面，而且能够直观显示骶椎长轴全貌。因此对骶椎进行冠位曲面成像不仅是可行的而且是必要的。

本组中三种MPR技术对骶椎进行冠位成像的要领不尽相同。应用OMPR技术时需要同时在三个层面上对6条基线进行反复旋转调整，并且需要保持每个断面中的2条重组基线相互垂直，这样操作起来耗时较长。CMPR技术是在矢状位断面图像上通过旋转、调整VR图像使骨盆的两侧髂骨翼重叠，最后沿骶椎体中部作曲线轨迹而进行曲面MPR成像，即CMPR技术只需在1个断面上对成像过程进行调整或旋转，操作过程简单，易于掌握，而con-MPR技术对骶椎进行冠位成像时并未考虑到与上述参考平面平行或垂直，因此CMPR技术获得的曲面冠位图像较OMPR、con-MPR技术获得冠位图像更具连续性、直观性[1]，曲面冠位MPR图像不仅能显示关节间隙和骨性关节面，充分展现了骶椎的解剖结构特点，而且在视觉上具有明显的直观性，有利于骶椎疾患的观察和分析。在本组资料中，40侧骶椎应用CMPR技术获得的曲面冠状位重组图像的质量以好为主，而OMPR、con-MPR技术获得的图像质量以一般和差为主，明显不如CMPR技术。另外在本研究中A、B两名医师应用CMPR技术获得的图像质量经过一致性检验比较具有高度一致性，说明应用CMPR技术获得的图像质量不会因人而产生较大的不同。

本组中两侧骶髂关节炎14例，髂骨致密性骨炎5例，骶椎骨折3例，骶椎转移瘤3例，CMPR技术取得的重组图像显示骨折、骨质破坏等病变更为符合骶椎的解剖结构特点，在视觉上比OMPR、con-MPR技术获得的图像更为直观。

综上所述，CMPR技术操作简便，获得的曲面冠位图像优良，能够直观地显示骶椎，明显比con-MPR、OMPR技术获得的冠位图像直观。运用CMPR技术是对骶椎进行冠位成像的一种新方法，结合实际工作经验，笔者认为冠位CMPR技术应与横轴位MPR技术联合运用，可为临床对骶椎疾病的诊疗提供更为丰富的信息。

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