MSCT扫描MPR、SSD技术在寰枢椎外伤中的诊断价值

            作者：徐玉琴 陈大朝 陈晓武 许孟君 蔡晓娟 李敏

 【摘要】  目的  探讨多层螺旋CT(MSCT)扫描多平面重组图像(MPR)、表面遮盖三维重组图像(SSD)技术在寰枢椎外伤中的临床应用价值。方法  收集寰枢椎外伤后的病例32例，行MSCT扫描并行MPR、SSD后处理，所获图像与其X线片、常规轴位CT扫描的结果进行对照分析。结果  MSCT扫描MPR、SSD技术在寰枢椎外伤中可：(1)对于外伤后病情不适合拍平片者，MSCT能快速、准确地明确骨折、脱位的有无及其类型；(2)MSCT轴位扫描结合MPR能排除因平片结构重叠漏诊的骨折以及平片不易发现的隐匿骨折；(3)MPR对椎体发生的常规轴位扫描易漏诊的水平型骨折线能明确诊断；(4)对于没有骨折的寰枢关节半脱位能提供可靠的依据。结论  MSCT扫描MPR、SSD技术在寰枢椎外伤中较X线片及常规轴位CT扫描能提供更多的信息，可为临床选择方案提供依据。
   
    【关键词】  多层螺旋CT  多平面重组图像  表面遮盖三维重组图像  寰枢椎  脊柱外伤
    
    
    【Abstract】  Objective  To evaluate multislice CT，MPR and SSD technique value in the diagnosis of atlantoaxial injuries.Methods  Multislice CT imagings of 32 patients who had suffered atlantoaxial injury were reviewed.The CT scans involved axial computerized tomography and two-dimensional reconstruction in the sagittal and the coronal planes as well as three-dimentional reconstruction，compared the result with X-ray，routine CT imagings.Results  MPR and SSD techniques can acquire lots of important information：(1)rule out the diagnosis of fracture and dislocation and its type can be when patient has been injured so badly that cannot take X-ray examination.(2)detect the secret fracture and missing fracture in X-ray examination because of overlap.(3)diagnose the missing transverse fracture in routine CT scan.(4)diagnose the atlantoaxial joint luxation without fracture.Conclusion  MPR and SSD techniques can offer much more information in the atlantoaxial injuries than routed X-ray and axial computerized tomography.
   
    【Key words】  MSCT  MPR  SSD  atlantoaxial  spine injury
   
    头颈部在遭受剧烈的外力作用时，可造成颈椎的严重创伤而致命，尤其是寰枢椎的骨折和(或)脱位较为常见与严重，本文收集经多层螺旋CT(MSCT)快速扫描获得常规轴位图像(TrCT)并行多平面重组图像(MPR)、表面遮盖三维重组图像(SSD)技术后处理的寰枢椎外伤后病例32例，分析对照其X线平片检查结果，以探讨其在寰枢椎关节外伤中的诊断价值与限度。
   
    1  资料与方法
   
    1.1  一般资料  收集我院2003年3月～2004年8月行MSCT扫描明确有寰枢椎外伤患者32例，男20例，女12例，年龄15～62岁，平均40.6岁。损伤原因：高处坠落12例，车祸16例，重物打击4例。
   
    1.2  方法  采用SIEMENS 公司Somatom Sensation 4螺旋CT机进行扫描，仰卧位，头先进，头尽量摆正，扫描范围自枕骨下缘至C3椎体中部水平，扫描线尽量平行C2椎体，层厚2～3mm，准直器宽度1～1.5mm，重建矩阵1mm，行高分辨率MPR，根据需要行SSD柔和成像，阈值：150～200。
   
    2  结果
   
    影像表现见图1～11。
   
    2.1  X线表现  32例寰枢椎损伤患者中，X线平片明确提示有寰枢椎损伤者19例，其中寰椎后弓骨折1例确诊，可疑8例，漏诊5例，部分复杂骨折不能明确形态类型。图1 X线平片示寰椎左侧块变形、外移，但不能明确进一步骨折的形态及骨折片分离移位情况，不能明确齿状突后移，齿状突Ⅰ型骨折漏诊1例，Ⅱ型骨折漏诊2例，枢椎椎体粉碎性骨折者未能判定其移位的位置及程度，无法判定骨性椎管有无狭窄，以上漏诊及误诊均在SCT扫描及其后处理中得到确诊。
   
    2.2  寰椎骨折  10例，包括寰椎前弓骨折2例、后弓骨折1例、侧块压缩骨折1例、单侧前后弓骨折1例、Jefferson骨折5例，见图4。
   
    2.3  齿状突骨折  为最常见本组12例。依据齿状突骨折的部位分为3型：Ⅰ型，骨折位于齿状突尖部的斜行骨折线，此型极少见，本组仅1例；Ⅱ型，骨折位于齿状突与枢椎体交接部，呈横行或斜行骨折线，此型最多见，本组8例，见图6；Ⅲ型，齿状突骨折位于枢椎椎体上部，本组3例。
   
    2.4  枢椎椎体骨折  本组7例，见图7。
   
    2.5  枢椎椎弓根骨折  本组2例，该骨折又名绞刑者(hanged-man)骨折，最早报道于受绞刑的犯人，现常见于意外，多数为枢椎双侧椎弓骨折，表现为枢椎双侧椎弓在椎弓根处断裂，多为稳定性骨折，若为椎弓根粉碎性骨折或合并有C2～3椎间盘损伤则为不稳定性骨折，本组1例，见图9、图10。
   
    2.6  外伤性寰枢关节脱位  多为合并寰椎或(和)枢椎骨折脱位，本组17例，单纯性寰椎前脱位少见。
    
    
      

    图1、图2、图3  男，52岁，X线平片见寰椎左侧块骨纹理紊乱，但不能明确骨折类型，TrCT示寰枢关节半脱位，寰椎左侧前后弓骨折、分离，寰齿间距齿状突5.5mm，提示横韧带有断裂并部分辅助韧带部分撕裂，MPR示左侧块明显外移，与齿状突间有碎骨片
       
   
   
    
        图7、图8  患者TrCT示枢椎后方斜行骨折线，累及左侧横突孔，冠状位MPR示左侧枢椎椎体粉碎性骨折，矢状位MPR示后方多骨折片分离移位入椎管
  

    3  讨论
   
    3.1  寰枢椎的功能解剖及生物力学特点  寰枢椎部解剖结构复杂，具有与一般颈椎不同的解剖学特征。寰椎无椎体及切迹，亦无棘突和关节突，由前后弓和两侧块组成，呈环状，两侧的上关节突与枕骨髁关节面形成寰枕关节。寰椎前、后弓较细，与侧块相连处更脆弱，此处易发生骨折。枢椎椎体下部与一般颈椎几乎相同，上部椎体向上伸出齿状突，齿状突前后各有一卵圆形关节面，分别与寰椎前面及寰椎横韧带相连。脊髓和齿状突各约占寰椎矢状径1/3，因此寰椎与齿状突有约1/3间隙尚可允许一些病理性移位，但若移位＞10mm，易致脊髓损伤。椎弓根短而粗，相对薄弱，杠杆作用大，易发生骨折。寰枕关节、寰枢关节及周围韧带的共同作用是维持颈椎稳定和完成颈椎多种运动的功能性复合体。寰枢关节为复合关节，包括两侧的寰枢外侧关节和中央的寰齿前关节、寰齿后关节。韧带包括寰枢前膜、寰枢后膜、覆膜、寰枢横韧带和翼状韧带以及齿状突韧带。寰椎在颈椎中活动度最大，也最不稳定，寰椎以齿状突为中心在枢椎上做车轮样旋转。齿状突防止其过度伸展。齿状突血供特殊，其基底部骨折后不易愈合。寰枢椎的稳定性主要由齿状突和其后方的横韧带及翼状韧带来维持。齿状突骨折并发；Ⅱ型为寰椎侧块骨折，多发生于一侧，骨折线通过寰椎关节面前、后部，可波及椎动脉孔，造成椎动脉损伤及破裂出血；Ⅲ型为寰椎前后弓双骨折，即Jefferson骨折，为侧块前、后部均发生骨折，系单纯垂直暴力作用的结果，典型者寰椎前后弓四段骨折是其基本特点，骨折块常呈分离移位。齿状突骨折主要是由水平剪切力与轴向压缩力共同作用的结果，依据齿状突骨折的部位分为3型：Ⅰ型(尖端骨折)：骨折位于齿状突尖部的斜行骨折线，此型极少见，约占4%；Ⅱ型(根部骨折)：骨折位于齿状突与横韧带位于齿状突后面，将齿状突固定于寰椎前方的同时，并阻止寰枢椎部在垂直方向上的分离，对维持寰枢椎的稳定起重要作用。翼状韧带位于横韧带的前方，附着于齿状突的后外侧及枕骨侧块内侧，控制齿状突的过度旋转。寰枢关节之间轴位旋转受翼状韧带的调节和限制，而横韧带则限制寰枢关节屈曲时向前的滑动。正常颈椎约有50%的轴向旋转发生在寰枢关节，其活动范围(ROM)约47°～65°，10%的旋转发生在寰枕关节，上颈椎的主要活动以旋转功能为主，在矢状位屈曲活动约为15°，后伸为9°。寰齿间距(寰椎前弓结节后缘中点至齿状突前缘距离)在成人≤3mm，儿童≤4～5mm，超过此值应疑有寰枢椎不稳。
   
    3.2  损伤机制与分类  寰椎的骨折及移位与暴力大小有关。寰椎椎弓四段骨折是其基本特点，由于致伤作用力呈离心分布，因此骨折块分离移位有以下几种可能［1］：(1)侧块间横韧带撕裂或完全断裂；(2)因横韧带牵拉致边缘撕脱骨折而横韧带无损伤；(3)寰椎骨折并齿状突骨折。其骨折分3型：Ⅰ型为寰椎后弓骨折，多系颈部过伸和纵轴暴力作用于枕骨髁与枢椎棘突间，形成相互挤压外力所致，可与枢椎骨折和齿枢椎体交接部呈横行或斜行骨折线，此型最多见，约占65%；Ⅲ型(椎体骨折)，齿状突骨折位于枢椎椎体上部，约占31%。枢椎椎弓根骨折，是指枢椎双侧椎弓根骨折，伴或不伴有前滑脱，故名创伤性枢椎前滑脱，最早报道于受绞刑的犯人，又名绞刑者(hanged-man)骨折，现常见于高速公路事故或突然跌倒者，上颈椎伸展是引起枢椎椎弓骨折的基本致伤力，来自下颌方向的暴力引起颈椎仰伸，于枢椎椎弓根部形成强大的剪应力，导致椎弓骨折，多数为枢椎双侧椎弓骨折，表现为枢椎双侧椎弓在椎弓根处断裂，大部分为稳定性骨折，若为椎弓根粉碎性骨折或合并有C2～3椎间盘损伤则为不稳定性骨折(图9)。
   
    寰枢椎脱位，又称寰枢关节旋转脱位与固定，分为外伤性与自发性两类，外伤性者少见，多为头颈部受猛烈撞击致头部前屈造成寰枢关节损伤、齿状突骨折等引起，严重者多完全脱位，立即出现截瘫，甚至死亡。轻微外伤可只有韧带改变而无骨性损伤，出现不完全脱位，导致寰枢关节不稳定，多无脊髓损伤，临床常因忽视而误诊。可以单独发生，亦可与寰、枢椎骨折合并存在。
   
    寰枢椎损伤分为［2］：(1)寰枕关节脱位，包括前脱位、后脱位；(2)寰椎骨折，包括前弓骨折、后弓骨折、侧块压缩骨折、Jefferson骨折；(3)枢椎骨折，包括齿状突骨折、枢椎椎体骨折、枢椎椎弓骨折；(4)寰枢椎脱位，分为前脱位、后脱位、旋转脱位；(5)寰枢椎脱位并骨折有前脱位并齿状突骨折、后脱位并齿状突骨折。
   
    3.3  寰枢椎损伤的X线、CT表现及其临床价值与限度  对怀疑诊断的患者，普通的X线检查是首选的，包括颈椎正侧位、开口位片和侧方伸、屈位片，但由于患者就诊时常有颈部僵硬甚至强迫体位，标准、清晰的X线片难以一次获得。且由于颈枕部骨质重叠较多，很多损伤结果无法获得。张口位片时正常齿状突居中，与两侧块距离相等，若出现齿状突与侧块间隙不对称时则提示有脱位存在(须排除正常人因体位造成的不对称因素)，X线片显示的齿状突骨折主要是骨质中断、移位和成角，最可靠的指征是移位。CT检查可清楚地显示骨折部位以及骨折片移位的情况，尤其是患者强迫体位造成普通X线片解剖结构显示不清时，对于寰椎的侧块与齿状突间距左右不等且＞2mm时，提示寰枢关节半脱位。尤其是CT能明确X线片不能显示的寰齿间距，从而明确韧带有无损伤，寰齿间距正常成人≤3mm，儿童≤4～5mm，如成人寰齿状间距为3～5mm，常提示横韧带撕裂，若为5～10mm，则提示横韧带有断裂并部分辅助韧带部分撕裂(图2)，若为10～12mm，则证明全部韧带断裂。寰椎两侧块总和＞6.9mm则表示横韧带完全断裂［3］。
   
    疑有寰枢椎旋转移位SCT检查能明确诊断。SCT还能判断寰枢椎骨折的稳定性，一般认为寰椎前弓有骨折或横韧带有断裂、Ⅱ型齿状突骨折无论有无移位、Ⅲ型齿状突骨折有移位者均属不稳定型骨折。多数学者认为Ⅱ型及不稳定的Ⅲ型齿状突骨折，有碎骨片突入椎管压迫脊髓，应进行手术，故SCT检查结果对治疗方法的选择及指导手术路径有重要意义。
   
    3.4  颈椎外伤患者影像检查的选择  颈椎损伤患者病情严重，要求临床医生选择迅速而准确的影像检查手段。因寰枢椎解剖结构和功能复杂，损伤后常规X线摄片往往显示有困难，且不够全面，同时因摄片需频繁搬动患者，可能加重损伤而发生危险。SCT不仅无须搬动患者，而且可以连续快速扫描、进行容积数据采集后作MPR、SSD图像后处理，不仅能清晰显示椎体、附件的骨折，而且能从冠状位、矢状位、任意断面以及立体角度进一步显示隐匿骨折、脱位、椎管内碎骨片、急性脊髓出血及周围软组织情况，对损伤类型能做出精确诊断［4］。薄层SCT扫描对显示齿状突骨折很有价值，也是寰枢椎损伤最好的检查方法，薄层SCT扫描可精确显示寰枢椎的解剖，了解该区域的细微结构变化，多处骨折以SCT显示更好，同时可发现寰椎侧块内缘的撕脱骨折，此为横韧带断裂的征象，提示骨折不稳定，SCT及重建图像可以更清晰地显示寰齿间的距离和侧块移位的程度(图5)，显示齿状突斜行或横行骨折线及其微小的移位和偏移以及寰枢椎脱位情况。
   
    3.5  MPR、SSD技术在寰枢椎外伤中的诊断  在寰枢椎外伤患者的诊断中应常规运用MPR、SSD重建技术，它对诊断有很大帮助［5］：(1)MPR重建对齿状突基底水平方向骨折的诊断特别有帮助(图6)；(2)有助于影像科医生从三维图像上确定骨折、脱位的方向；(3)MPR可以显示椎体压缩的程度及骨折块突入椎管的情况，可更准确地观察椎管的前后径(图8)；(4)在轴位图像(TrCT)上，某些正常骨的投影偶尔类似骨折片，影像重建可以鉴别这些情况；(5)斜位重建图像可显示由于骨折或小关节脱位造成的横突孔或神经孔狭窄。
   
    虽然TrCT、MPR、SSD图像各有优点，但TrCT图像仍为最基本、最重要的诊断手段。本组结果表明：TrCT图像除对椎体上下缘平面线形骨折、椎体滑脱移位、成角显示较差外，其他寰枢椎损伤均可清晰显示，MPR对水平方向的骨折、骨折碎片入椎管、椎体滑脱移位、成角畸形均可清晰显示，SSD对细微骨折及软组织损伤不能显示，只能显示较明显的骨折与脱位，尤其是对旋转脱位的显示有TrCT及MPR无法比拟的优势。随着多排CT探测器、大容量球管和高速扫描技术的应用，大大增加了扫描可覆盖的范围，除显示寰枢椎的损伤外，还可显示整个颈椎椎体、附件、椎管及脊髓的情况［6］，但是患者相应承受的射线量也明显增加。因此，合理应用X线平片、TrCT、MPR、SSD 4种图像，不但可提高寰枢椎损伤诊断的准确性，而且可提供损伤的多平面、立体信息，对骨科制订手术方案、预测手术可行性及评估手术效果等都具有很高的实际应用价值，也为患者赢得宝贵的抢救时间。
   
                             【】
   
    1  李联忠.脊椎疾病影像诊断学.北京：人民卫生出版社，1999，109.    
    2  董国礼，翟昭华，雍良平，等.CT扫描在寰枢椎损伤诊断中的价值.放射学实践，2004，19(1)：6-9.    
    3  李家顺，贾连顺.当代颈椎外.上海：上海科学技术文献出版社，1998，79.    
    4  郑金龙，韩萍，史河水，等.螺旋CT三维成像在颈椎损伤病变中的应用.临床放射学杂志，2001，20(12)：938.    
    5  张欣宇，苏恩亮，曲敬，等.骨与关节创伤X线CT诊断学.北京：人民军医出版社，2001，46.    
    6  陈大朝，许乙凯，胡蓉.脊柱创伤的影像技术评价.CT理论与应用研究，2002，11：24-26.