螺旋计算机断层扫描三维重建及多平面重建技术在诊断四肢关节面骨折中的临床应用价值

作者简介：李春洪，男，本科，主管技师。

【摘要】 目的 分析螺旋计算机断层扫描（computed tomography，CT）三维重建及多平面重建技术在诊断四肢关节面骨折中的临床应用价值。方法 选取2018年1月—2020年12月期间永丰县人民医院收治的120例疑似四肢关节面骨折患者作为研究对象，在X射线检查后再次行螺旋CT三维重建及多平面重建技术检查，分析并比较2种检查方式的诊断效应。结果 螺旋CT三维重建及多平面重建技术检查灵敏度为97.46%，诊断符合率为96.67%，均显著高于X射线检查的灵敏度87.29%、诊断符合率86.67%，差异有统计学意义（P＜0.05）。螺旋CT三维重建及多平面重建技术诊断显示关节面断裂检出率为97.46%、关节面塌陷检出率为92.00%、关节内碎骨片检出率为94.23%、关节脱位检出率为95.00%，顯著高于常规X射线诊断显示的关节面断裂检出率87.29%、关节面塌陷检出率70.00%、关节内碎骨片检出率76.92%、关节脱位检出率80.00%，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 在四肢关节面骨折诊断中应用螺旋CT三维重建及多平面重建技术诊断准确度高，可立体、形象地显示关节骨折形态，对于临床开展后续治疗具有指导意义，值得应用。

【关键词】 四肢关节面骨折；诊断价值；螺旋CT三维重建；多平面重建技术

中图分类号：R445.4     文献标识码：A

文章编号：1672-1721（2023）31-0087-03

DOI：10.19435/j.1672-1721.2023.31.029

四肢关节面骨折属于临床中常见且高发的一种骨科疾病。随着我国交通业、机械制造业的快速发展，近年来，四肢关节面骨折患病率呈现出逐年递增趋势，患者多表现出关节肿胀、疼痛、局部有压痛感等症状，正常生活活动被限制，生活质量降低[1]。既往首选X射线摄片诊断作为四肢关节面骨折影像学检查手段，该检查方法可在一定程度上有效反映病变情况。由于四肢骨折的解剖结构比较复杂，患者在关节面骨折后检查时通常处于被动体位，采用X射线检查和常规计算机断层扫描（computed tomography，CT）的检查诊断方式很难观察到患处，并且在观察病变过程中视角受限，摄片无法完全显示病变范围及骨折情况，易误诊、漏诊[2]。同时，四肢关节面骨折患者受剧烈疼痛影响，无法确保摄片位置标准，不利于分析患者骨折位置解剖关系，影响后续治疗方案的选择与关节复位，因此，X射线平片及常规CT扫描检查均具有一定的应用局限性[3]。螺旋CT技术扫描具有分辨率高、重建速度快、耗时短等优点，能够迅速准确地判断四肢关节面损伤，目前也被用于各类骨科疾病诊断中；三维成像技术及多平面重组作为CT的后处理基础，可通过切割与旋转清晰显示出骨折情况，如关节面脱位、塌陷及骨折碎片等，在显示关节面微小骨折方面具有更大优势，方便医生多方位且全面地观察骨折情况[4]。鉴于此，本研究主要分析螺旋CT三维重建及多平面重建技术在诊断四肢关节面骨折中的临床应用价值，旨在为四肢关节面骨折提供参考依据，现报告如下。

1   资料与方法

1.1 一般资料 纳入2018年1月—2020年12月期间永丰县人民医院收治的120例疑似四肢关节面骨折患者，其中男性65例，女性55例，年龄20～72岁，平均（46.13±11.20）岁；病因，46例交通事故，36例高空坠落，27例重物砸伤，11例其他原因；文化程度，

50例高中及以下，49例本科及大专，21例本科以上；损伤位置，30例肩关节，15例肘关节面，4例腕关节面，41膝关节面，26例髋关节，4例跟距关节。

纳入标准：（1）患者具有明显外伤史，临床出现四肢关节功能障碍、肿胀及疼痛等表现及症状，骨摩擦音、骨摩擦感、异常活动及畸形等体征中存在任意一项；（2）临床资料完整；（3）年龄＞18岁；（4）同意参与；（5）患者及其家属已签署知情同意书。

排除标准：（1）合并其他部位骨折；（2）生命体征不稳定；（3）患有精神类疾病或认知障碍；（4）处于妊娠期或哺乳期道妇女。

1.2 方法 120例患者入院后首先实施常规X射线检查，之后使用16排多层螺旋CT扫描患处四肢关节，协助患者取仰卧位，设置参数管电压120～

140 kV，管电流100～250 mA，螺距1.0 mm，扫描厚度0.625 mm，重建间隔0.8 mm，矩阵大小为512×512，完成扫描后将图像数据传输至数据处理工作站，使用图像处理软件进行多平面重组、三维成像重建，采取多角度旋转，最终获取最佳的四肢骨关节面多平面重建图像以及再现三维成像，使用模拟手术刀去除表面遮盖组织。安排2名影像学经验丰富的医师分别对X射线片、螺旋CT三维成像及多平面重建图像进行阅片，做出判断。

1.3 观察指标 （1）四肢关节面骨折诊断效能。以手术结果为金标准，统计四肢关节面骨折诊断符合率、灵敏度与特异度。（2）关节面损伤诊断效果。以手术结果为金标准，记录螺旋CT三维重建及多平面重建、X射线检查诊断关节面断裂、关节面塌陷、关节内碎骨片、关节脱位结果。

1.4 统计学方法 本研究均采用SPSS 20.0统计学软件进行分析，计数资料以百分比表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2   结果

2.1 2种检查方式在四肢关节面骨折诊断的效能 手术结果显示，120例疑似四肢关节面骨折患者中118例确诊为阳性，2例为阴性。螺旋CT三维重建及多平面重建检查的诊断符合率、灵敏度均高于X射线检查，数据差异有统计学意义（P＜0.05），2种检查方式特异度比较，差异无统计学意义（P＞0.05），详见表1、表2。

2.2 2种检查方式的关节面损伤诊断效果比较 手

术结果显示118例患者中均有关节面断裂，合并关节面塌陷50例，合并关节内碎骨片52例，合并关节脱位20例。螺旋CT三维重建及多平面重建技术检查各项情况检出率均高于X射线检查，差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

3   讨论

四肢骨关节解剖结构复杂且在人体活动中有重要功能，四肢关节面骨折的创伤性较大，通常累及多个组织部位，若未早诊断、早治疗，则预后较差，加重患者生理、心理负担，降低患者生存质量[5]。关节面骨折一旦处理不当或不及时处理，会进一步损伤关节功能，甚至造成不可逆损伤，而不同类型骨折患者的治疗方式也有所差异，因此在术前采用准确度高的诊断方式，对后续治疗提供可靠的图像参考，对于患者治疗效果及预后而言尤为关键[6]。

通常X射线检查为临床在诊断骨关节骨折首选方式，具有检查速度快且操作方便等优点，可显示出大部分骨折关节面表现，为后续治疗提供相应指导。但由于四肢关节解剖结构复杂，如跟距关节、髋关节、膝关节等部分不规则曲面关节，在检查过程中可能会由于骨块重叠及软组织叠影，造成X射线检查影像中显示重影，不仅会导致图像分辨率降低，图像不全，无法准确判断四肢关节面骨折情况和游离骨折碎块具体位置，也会导致X射线检查出现漏诊、误诊等情况，从而延误患者的最佳治疗时机，影响后续治疗[7]。此外，使用X射线平片检查四肢关节面骨折时仅能够从单角度观察，无法充分显示骨折粉碎程度，对骨折部位塌陷测量不充分，而四肢关节面骨折患者由于疾病影响，多伴有明显疼痛感，骨关节活动范围受限，既不能改变投射方向，也无法变换患者体位，无法完全在理想姿态下开展X射线检查，导致X射线图像无法直观、全面地显示关节面情况，且X射线平片检查在诊断复杂四肢骨折时误诊率、漏诊率有一定程度的增加[8]。与X射线检查相比，常规CT检查在诊断骨折疾病显示骨折线、骨折碎片位置方面较有优势，但在显示部分骨折的解剖状态方面仍然不理想，虽然能够提高诊断精确率，但在骨折分型或分类方面需要临床医师根据自身经验进行判断，并且由于无法获得整体连续性的图像，尽管在诊断骨折时效率较高，但是在明确隐匿性骨折、骨折碎片情况等方面仍存有争议，在指导制定手术方案方面价值不高。

现阶段，我国医疗水平及计算机数字技术发展迅速，多平面重建、三维重建等后处理技术的应用实现了CT图像立体三维化。该技术扫描速度快，可持续显示高分辨率图像，横向与纵向图像均能在无影像重叠的状态下显示隐匿性骨折关节面，且在扫描关节面骨折时患者无需持续进行体位变化，甚至可不拆除石膏外固定，相较于传统X射线摄片，极大程度地减轻了患者的痛苦及影像学检查对患者造成的伤害[9-10]。螺旋CT三维重建及多平面重建成像技术先对骨折部位进行容积扫描，之后将所得数据传输到工作站进行处理，能够全方位且任意角度地分割、扫描骨折部位，明确骨折部位的三维空间关系，排除软组织影、骨影等的影响，即使存在隐匿的骨折部位或游離的骨碎块，也能够清晰地显示关节面复杂的骨折结构及位置，让医生更加直观地观察骨关节[11]。除此之外，螺旋CT三维重建成像利用三维立体视觉可明确骨折部位组织结构全貌，多平面重组成像技术可显示出软组织情况，两者结合可清晰地显示骨关节骨折周围软组织附属关系，准确定位骨折位置。本研究结果显示，螺旋CT三维重建及多平面重建技术检查灵敏度97.46%、诊断符合率96.67%，比X射线检查的灵敏度87.29%、诊断符合率86.67%更高，并且螺旋CT三维重建及多平面重建技术诊断显示关节面断裂、关节面塌陷、节内碎骨片、关节脱位的检出率均较X射线检出率更高，差异有统计学意义（P＜0.05）。提示X射线检查在四肢关节面骨折中对关节面断裂、塌陷等显示存在一定缺陷，无法通过图像判断骨折移位、塌陷及大小等情况。多平面重建技术能够充分地显示四肢关节面骨折中关节面损伤状况，避免X射线检查出现的影像重叠，保持高密度分辨率，对于大部分难以显示的模糊骨折线也可清晰显现，确保医生判断患者骨折断端内有无软组织插入表现；三维重建技术能够以三维影像整体再现骨折部位，实现对骨折部位的准确定位，空间立体感强，但可能会遗漏骨折部位内部信息。上述

2种技术联合应用能够相互弥补不足之处，确保扫描结果的准确性[12]。需要注意的是，螺旋CT三维重建及多平面重建技术对操作人员有严格要求，在实际应用中，应当提高操作人员的技术水平和相关经验，最大程度减小误差，获得最佳图像质量。

综上所述，在四肢关节面骨折中应用螺旋CT三维重建及多平面重建技术具有良好的诊断价值，但需注意尽管螺旋CT三维重建及多平面重建处理技术在关节面骨折诊断中具有明显优势，但仍需考虑操作复杂程度及临床中检查成本。因此，建议为四肢关节面骨折患者进行诊断时，先考虑采用X射线检查，初步判断骨折程度及范围，之后根据骨折情况采取螺旋CT三维重建及多平面重建技术，选取合适的重建层距、层厚，以有效增强重建图像质量，进一步明确疑似骨折位置。针对四肢关节面骨折要进行更加细致、精准的评价、检查和诊断，减少漏诊、误诊情况，为临床医生提供更为准确且详细的患处信息，制定更有效的治疗方案，减少不必要的医疗资源浪费，从而增强医院综合竞争实力。

参考文献

[1] 柯荣丹，唐安洲，唐翔龙，等.HRCT三维重建技术在外伤性听骨链中断的临床应用[J].临床耳鼻咽喉头颈外科杂志，

2019，33（12）：1129-1133.

[2] 罗国礼，卓文玲.X线与CT对复杂性四肢骨折患者的临床诊断效果对比[J].影像研究与医学应用，2019，3（7）：78-80.

[3] 裴已文.多层螺旋CT后处理技术应用于四肢骨关节骨折

中的影响及意义[J].中国医学创新，2020，17（30）：142-146.

[4] 卓恩德，史林，陈业平，等.X线平片与多层螺旋CT在四肢骨关节骨折中的诊断价值[J].中国CT和MRI杂志，2020，18（3）：135-137，146.

[5] 龚家顺，李宁，喻淼森.128层螺旋CT三维成像在骨关节创伤中的应用[J].影像研究与医学应用，2019，3（1）：212-213.

[6]    LIU J，WANG Y，ZHAO T，et al.Application of 64-slice spiral ct imaging technology based on smart medical augmented reality in the diagnosis of foreign bodies in the respiratory tract in children[J].J Healthc Eng，2021（1）：1-10.

[7] 朱亚敏，殷向辉，朱昕怡，等.CT与MRI扫描三维重建在四肢骨关节隐匿性骨折诊断中的应用[J].现代生物医学进展，2020，20（22）：4344-4347，4278.

[8] 杨瑞宝，陈晶，何占平.多层螺旋CT三维重建技术在骨关节骨折检出率中的应用[J].中国数字医学，2020，15（8）：110-112.

[9] 郭智辈.螺旋CT三维重建技术在骨关节创伤性骨折中的

应用价值[J/CD].现代医学与健康研究电子杂志，2020，4（20）：105-107.

[10]    闵辉东.64排CT多平面重建技术对关节骨折的应用价值分析[J].黑龙江中医药，2020，49（4）：138-139.

[11]    ZHANG L，GUO X G，DAI P，et al.Classification and clinical significance of Chinese scapular spine based on CT three-dimensional reconstruction[J].Acta Anatomica Sinica，

2019，50（6）：791-795.

[12]  匡立山，李華，秦永春，等.多层螺旋CT图像后处理技术在骨关节创伤中的应用[J].当代医学，2019，25（16）：100-102.（收稿日期：2023-07-27）