螺旋CT 二维成像与三维重建在颌面部病变诊治中的应用
2015-04-23黄卫兵张晨玥
黄卫兵,于 兰,张晨玥,陈 军
(1.湖北省武汉市汉口医院,武汉 430019;2.湖北省人民医院,武汉 430060)
口腔颌面部解剖结构复杂,传统X 线平片难以获得空间上的准确、理想的影像学定位,随着螺旋CT 技术日益成熟,应用日益广泛,其断层扫描不但避免了相邻结构的重叠,更提高了周围组织的清晰度,但其二维影像断层仍与临床检查存在差距,为了获得空间立体的解剖效果[1],三维重建技术已成为了临床诊断的发展方向,因为本文将颌面部病变患者X 线平片、螺旋CT二维成像和三位重建与手术结果进行了比较,现将结果报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料选择2011 年1 月~2013 年6 月间来我院收治的颌面部外科患者80 例,其中骨折患者68例、颌面部肿瘤患者12 例,男性52 例,女性28 例,年龄为18~56 岁,平均年龄为(26.73±6.84)岁。骨折原因:打击伤4 例,跌伤16 例,车祸48 例。骨折部位:下颌骨骨折32 例,上颌骨骨折12 例,上下颌骨骨折8 例,颧骨、颧弓骨折8 例,上下颌骨、颧骨骨折4 例,上颌骨、颧骨骨折4 例。所有肿瘤患者均经手术病理证实,骨巨细胞瘤8 例,成釉细胞瘤4 例。
1.2 方法所有患者均采用X 线平片、螺旋CT 二维成像和三维重建进行影像学诊断,并将螺旋CT 重建后诊断结果与二维成像、手术结果进行比较。
1.2.1 X 线平片法进行颅部正侧位片、上颌骨华氏位片、下颌骨正侧位片。
1.2.2 螺旋CT 二维成像和三位重建方法所有病例经SOMPTOM-PLUS4 型螺旋CT 机进行头颅水平面断层扫描,条件:140KV,130mA,层厚2~3 mm,扫描时间0.7~1.2s/层,矩阵512×512。患者平卧,范围从眶上缘到颏下缘的头颅部分。扫面数据以DICOM 影像格式进行存储,扫描完成后,将二维数据以FTP 命令上传至电脑,输入到3D-DISPLAY 软件处理获得三维立体图像,生成结构化数据集。之后对图像采用切片插值、图像分割和切片重组等方法进行预处理以获得不同组织的提取,之后进行三维CT 重建。采用软组织算法H40s medium 和骨算法H60s sharp 进行薄层重建,层厚1mm,重叠间隔为0.5 mm。分别做多层面重建的软组织窗和骨窗图像、三维容积重建、最大密度投影、表面遮盖法成像,并在软件成像中去掉舌骨、颈椎骨等图像重叠部分。多层重建层厚平均取4 mm,间隔3~5 mm。
1.3 统计方法采用SPSS17.0 统计软件进行统计,计量资料以均数±标准差(表示,采用t 检验;计数资料用百分比表示,采用χ2检验,X 线平片、螺旋CT二维成像和三维重建与手术结果符合率的分析采用Kappa 一致性检验,检验水平α=0.05,P<0.05 差异有统计学意义。
2 结果
2.1 X 线平片、螺旋CT 二维成像和三维重建与手术结果进行比较在颌面部病变诊断中,X 线平片诊断与手术相符者30 例,诊断准确率为75%;螺旋CT 二维成像诊断与手术相符者32 例,诊断准确率为80%;三维重建诊断与手术相符者80 例,诊断准确率为100%。三者诊断病变准确率比较,χ2=6.384,P<0.05,三者准确率差异具有统计学意义,且三维重建诊断骨折准确率最高。螺旋CT 二维扫面进行颌面部肿瘤诊断,显示其可以准确诊断囊性与实性改变,并能观察病变周围软组织改变;三维CT 重建在二维CT 的基础可显示骨组织情况、病变周围的结构和相互关系。
表1 X线平片、螺旋CT二维成像和三维重建与手术结果进行比较
图1 螺旋CT下的下颌骨折
图2 三维重建图像下的下颌骨折
图3 X线片下的下颌骨折
2.2 X 线平片、螺旋CT 二维成像和三维重建与手术结果一致性比较X 线平片与手术结果进行一致性检验,Kappa=0.492,P<0.05,X 线平片与手术结果不一致。螺旋CT 二维成像与手术结果进行一致性检验,Kappa=0.892,P>0.05,螺旋CT 二维成像与手术结果一致。螺旋CT三维重建与手术结果进行一致性检验,Kappa=0.938,P>0.05,螺旋CT 三维重建与手术结果一致。
3 讨论
口腔颌面部病变多以颌面部的骨折和颌面部肿瘤为主。颌面部解剖结构复杂,窦腔较多,因此骨折以粉碎性骨折为主[2],肿瘤常以恶性为主[3],传统影像学方法常采用X 线平片、螺旋CT 二维成像等方法进行诊断。
X 线平片是利用X 线穿透性及不同密度和厚度的人体组织对X 线的吸收差异为原理进行成像的,因此其只能显示结构复合影[4]。对于颌面部骨折来说,难以展示复杂细小骨折线及骨折移位、关节脱位等情况,图像清晰度及准确度欠佳,且颌面部骨块重叠交错,上下颌骨、颅骨、颈椎等相邻[5],常需要根据病情拍摄多个方位的X 线片,才能进行颌面部病变的影像学诊断。而对于颌面部肿瘤,其不能全面显示肿瘤周围的破坏情况。
螺旋二维CT 断层扫描是利用X 线对物质吸收的衰减性能,根据计算机处理探测器接收的穿过人体的射线衰减信号进行的人体的横断面图像[6],其是单一层面的组织结构情况,其密度分辨率高,图像清晰,解剖结构明确,能显示颌骨骨质及周围软组织,是检查颌面骨骨折的重要方法,但二维CT 是平面图像,因其是断层扫描,它所显示的骨折改变是不连续性的。而且螺旋CT 扫描时避免了病变部位的移动[7],重建图像清晰度高,而且扫描时间短,患者易接受,因此这对危重患者及只能短时间保持功能极限位的快速诊断更具实用意义。
随着CT 影像的发展,其图像的分辨率逐渐提高,扫描速度逐渐加快,层厚越来越薄,使得三维图像也越渐清晰[8]。三维重建是建立在将高分辨率的CT 二维断层扫描资料输入到三维影像处理机中,经计算机处理而重新形成立体的三维图像,图像立体而直观,能从各个方向和轴度以及所需的断面显示骨折变化,细致地显示颌面骨的三维解剖结构,直观清晰并可精确测量,与实体的解剖学标本相似[9],因此可以从任意角度准确显示颌骨各种形态、错位、分离等情况。CT 三维重建在螺旋CT 二维图像的基础上,以非侵入性方式不但可以显示软、硬组织结构的空间关系,而且可以准确测量各组织部位的距离、容积等,从而了解病变部位、范围以及损伤移动的方向及位置。同时文献[10]发现三维重建可评价骨折愈合过程,因其可清晰显示骨折后修复过程中出现的骨痂。三维CT 可评价颌面部恶性肿瘤的骨破坏情况[11],因三维重建可提高颅底内外影像的清晰度,而且可显示蝶骨翼板和鼻旁窦内部情况,且文献[12]发现其不但对表面骨破坏情况,而且能反映膜成骨的进度情况。
本文对X 线平片、螺旋CT 二维成像和三维重建与手术结果进行了比较,发现在颌面部骨折诊断中,X 线平片诊断与手术诊断准确率为75%,螺旋CT 二维成像诊断与手术诊断准确率为80%,三维重建诊断与手术诊断准确率为100%,这与文献[12]报道的平片、二维成像、三维重建与手术结果符合程度大致相似,三维重建诊断骨折准确率最高,且三维重建与手术结果诊断一致性良好。螺旋CT 二维扫面进行颌面部肿瘤诊断,显示其可以准确诊断囊性与实性改变,并能观察病变周围软组织改变;三维CT 重建能立体直观地显示病变周围破坏情况、大小、位置和形态有关。
总之,三维重建在螺旋CT 二维成像的基础上可以反映颌面部病变与周围组织的动态关系和外科操作术野,而且便于引导复杂解剖区域手术的进行,以提高手术质量和降低手术危险,值得临床进一步推广使用。
[1] 王光君.影像技术在颌面部病变诊治中的对比分析[J].口腔医学,2011, 31(2): 126-127.
[2] 程波, 戴琳, 张汉东, 等.常规X线平片、二维和三维CT检查诊断颌面部骨折的对比研究[J].华中科技大学学报(医学版), 2008, 37(5):661-664.
[3] 买买提吐逊·吐尔地, 米那瓦尔·阿不都热依木, 王海涛, 等.颌骨囊肿及肿瘤中三维螺旋CT容积再现和表面再现技术的对比研究[J].中华老年口腔医学杂志, 2009, 7(1): 28-32.
[4] 曹安怡.CBCT在口腔颌面部骨组织评估中的应用[J].南昌大学学报(医学版), 2013, 53(7): 95-98.
[5] 耿丽, 付玲, 路芳振, 等.X线螺旋CT在颌面骨病变诊断中的对比分析[J].基层医学论坛, 2009, 13(4): 144-145.
[6] 林少波, 卢文祁.多层螺旋CT对患者病情诊断的准确性观察[J].湖南师范大学学报(医学版), 2010, 07(4): 70-71, 77.
[7] 梁爽, 王军, 于春英, 等.螺旋CT三维重建在颌面复杂骨折诊断中的应用[J].山西医药杂志(下半月版), 2013, 42(14): 761-762.
[8] 任晓旭.数字化技术在颧上颌骨复合体解剖及眶容积测量中的应用[D].南方医科大学, 2012.
[9] 王军胜, 黄桂林, 潘光华, 等.多层螺旋CT用于颌面部巨大型脉管畸形的诊断[J].实用口腔医学杂志, 2010, 26(5): 627-629.
[10] 王爱平, 李严兵, 谢巍, 等.颌面部血管的三维可视化[J].解剖学杂志, 2011, 34(1): 88-90, 102, 封4.
[11] 衡士超, 程勇, 李波, 等.锥形束CT结合simplant软件在颌面部三维测量中的初步研究[J].口腔医学研究, 2011, 27(1): 60-63.
[12] 罗焕江, 龙腾河, 赵海波, 等.X射线及CT三维重建测量在颌面部整形修复中的应用[J].中国组织工程研究与临床康复, 2011, 15(30):5661-5664.