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多层螺旋CT在上颈段脊柱结核诊断中的临床价值

来源:中华现代影像学杂志 作者:周仁娣,杨嘉,何瑶,夏进东△作者单位:201600上海, 2013-2-27

摘要: 【摘要】 目的探讨多层螺旋CT三维成像技术对上颈段脊柱结核的诊断价值。方法搜集上颈段脊柱结核17例,所有患者经多层螺旋CT扫描,工作站后处理,分别获得表面遮盖(SSD)和多平面重建(MPR)图像。结果经MSCT三维处理,单纯寰椎、枢椎结核各1例,枢椎及第3颈椎均受累15例。结论多层螺旋CT三维重建能直观地显示病变的立体......


【摘要】  目的探讨多层螺旋CT三维成像技术对上颈段脊柱结核的诊断价值。方法搜集上颈段脊柱结核17例,所有患者经多层螺旋CT扫描,工作站后处理,分别获得表面遮盖(SSD)和多平面重建(MPR)图像。结果经MSCT三维处理,单纯寰椎、枢椎结核各1例,枢椎及第3颈椎均受累15例。共累及32个椎体,其中Ⅰ型-碎片型8个(25%),Ⅱ型-溶骨型13个(40.6%),Ⅲ型-骨膜下型6个(18.8%),Ⅳ型-局限性破坏伴周边硬化型5个(15.6%)。结论多层螺旋CT三维重建能直观地显示病变的立体形态和病理改变,对上颈段脊柱结核的诊断和临床治疗中有重要指导作用。

【关键词】  多层螺旋CT;体层摄影术;X线计算机; 三维重建;脊柱结核

  Evaluation of clinical application of using multiple-slice spiral CT in super cervical vertebrae tuberculosis

  ZHOU Ren-di,YANG Jia, HE Yao,et al.Department of Radiology, Songjiang Central Hospital, Shanghai 201600,China

  ObjectiveTo evaluate the value of the three-dimensional (3D) reconstruction of multiple-slice spiral CT in the diagnosis of super cervical vertebrae tuberculosis. MethodsTo collect 17 cases of super cervical vertebrae tuberculosis after multiple-slice spiral CT scanning and post-processing on the workstation. Surface shaded display (SSD) and multiple planner reconstruction (MPR)3D images were obtained respectively. ResultsAfter the three-dimensional (3D)reconstruction of multiple-slice spiral CT , pure the atlas Tuberculosis 1 case and the axis Tuberculosis 1 case for each, the axis and the third cervical vertebras to all implicate 15cases.Involved in 32 vertebrae bodies totally, among them type of Ⅰ - 8 cases of fragment(25%), type of Ⅱ - 13 cases of dissolving bone(40.6%), type of Ⅲ -6 cases of periosteum(18.8%), type of Ⅳ - 5 cases of limit breakage companion periphery to harden(15.6%).Conclusion The three-dimensional (3D) reconstruction of multiple-slice spiral CT can correctly show the view ground stereoscopic appearance and the pathoanatomy of the spinal lesions, and it is having the leading function of the diagnosis and clinical treatments of the super cervical vertebrae tuberculosis.

  [Key words]multiple-slice spiral CT; Tomography;X-ray computer; three-dimensional (3D) reconstruction; spiral tuberculosis

  脊柱结核在我国是一种常见的慢性疾病,在晚期常严重影响患者生活质量和生命安全。上颈段尤其是寰枢椎解剖结构复杂,普通X线平片常常难以达到诊断的目的,常规CT诊断上颈段结核也有一定难度。随着多层螺旋CT重建技术日趋广泛应用,可以更加直观精确地显示病变的立体形态和病理改变,并经过旋转影像和“电子”解剖,不仅可以从各个方面观察组织影像,而且能够得到不同组织类型的各自影像,从而详细了解各解剖结构的空间关系,被称为“非损伤的立体解剖”。本文收集了经病理证实17例上颈段脊柱结核的多层螺旋CT扫描三维重建病例资料,探讨其临床价值。

  1资料与方法

  1.1一般资料17例中,男12例,女5例;年龄12~56岁,平均35.8岁。临床表现:颈部不适、僵硬13例,吞咽困难及呼吸不畅12例,咳嗽、盗汗5例,病程3天~2年。

  1.2检查方法 使用美国GE公司16层螺旋CT机,通过定位像并结合平片确定扫描部位及范围,扫描参数为:准直器0.75mm,层厚5.0mm,层距5.0mm。将扫描获取的原始数据按层厚1.0mm、层距0.7~0.8mm行薄层图像重建。三维重建在3D独立工作站上完成,所有患者均行包括横断、矢状、冠状及根据需要所选定的方向的最大密度投影(maximum intensity projection,MIP)重建,同时进行了表面遮盖法(shaded surface display, SSD)和容积再现技术(volumer endering technique,VRT)重建。

  2结果

  2.1病变分布寰椎1例,枢椎1例,枢椎及第3颈椎均受累15例。

  2.2椎体骨质破坏本组17例均有不同程度的椎体骨质破坏(寰椎表现为后弓的破坏),共累及32个椎体,表现为斑片、斑点状、洞穴状及蜂窝状骨质破坏,部分破坏区边缘有骨质增生硬化,边缘多清楚锐利,也可较模糊(图 1~5)。SSD重建表现为寰椎向右塌陷(图6)。其中 7例呈隧道状破坏区贯穿椎体前后径,使椎旁脓肿与椎管内脓肿相通连。有3例同时累及附件。若按Jain R[1]分型,则其中Ⅰ型(碎片型)8个(25%),受累椎体膨大、压缩、变扁,并可见多发小的碎骨和死骨,椎前、旁常有明显软组织肿胀或咽后壁脓肿。Ⅱ型(溶骨型)13个(40.6%),主要表现为椎体前中部大部分破坏或缺损,伴有椎前、旁软组织肿胀或脓肿。Ⅲ型(骨膜下型)6个(18.8%),主要表现为椎体前缘、侧缘不规则虫蚀样破坏,周边有硬化,邻近软组织肿胀。Ⅳ型(局限性破坏伴周边硬化型)5个(15.6%),主要表现为局限性破坏伴周边硬化,破坏区内可见大小不等的死骨。

  2.3椎间盘破坏15例有椎间盘破坏,表现为椎间盘层面密度不均,夹杂有不规则的低密度骨质破坏区及高密度的死骨及反应性增生硬化骨影。1例单纯寰椎及枢椎椎体破坏。

  2.4椎旁脓肿共17例,4例向后外侧侵及一侧或两侧颈部肌肉,12例向前引起咽后壁脓肿,10例伴有多发斑点状或弧形钙化。椎旁脓肿范围较广,常大于病变椎体范围,并可侵及邻近组织器官。CT重建图像可清晰显示咽后壁脓肿的形态及范围(图7,8)。

  2.5骨性椎管狭窄椎体后壁骨质破坏,坏死组织及碎骨片向后突入椎管内,压迫硬膜囊或神经根。但多局限于硬膜外,本组共3例(图5,6)。

  2.6附件改变7例18个椎体附件受累,其中累及椎板2个(单、双侧各1个);横突孔受累3个(单侧1个,双侧2个)表现为横突孔内侧壁破坏并有碎骨片形成(图1~4)。

  图1~4男性,19岁,头颈部僵硬不适,伴低热一月余,平片怀疑寰枢椎半脱位,无外伤史,螺旋CT扫描。图1 MPR横断重建软组织窗,显示枢椎右侧骨质破坏,局部软组织肿胀(长箭头),肿胀的软组织向内压迫硬膜囊(短箭头)。图2~4MPR横断面骨窗及冠状位重建:显示枢椎右侧缘、齿状突基底部及寰椎右侧侧块骨质破坏,右侧侧块与枢椎关节间隙增宽,其内见斑点状死骨图5,6上一患者,图5矢状位重建,显示齿状突基底部后缘骨质破坏,图6 SSD显示寰向右稍塌陷。图7,8 女性患者,吞咽不适,咽部异物感一月,伴低热,耳鼻喉检查发现咽后壁肿胀,螺旋CT扫描,MPR横断位重建,图7显示咽后壁巨大软组织肿块,其内为液体密度;图骨窗显示邻近椎体前缘骨质破坏,手术证实为结核并咽后脓肿形成

  3讨论

  脊柱疾患日益增多,以往的临床检查仅根据传统的X线片即可完成诊断,然而在脊柱手术中仅靠平片、CT,对手术有一定的困难,国外文献[2] 研究了两术前影像检查技术,即断层和CT评价,通过对不同手术入路模型的测量以评价不同检查方法的准确性,包括植入物最小限度的创伤点,CT横断被认为是最准确的技术,尤其应用到脊柱的疾病中,通常通过X线可确定脊柱病变类型、部位等,同时通过MSCT的多种后处理技术,无论MPR、3D-SSD均可在重建图像中获得矢状面、横断面和冠状面,为脊柱疾患包括脊柱骨折、退变及结核的诊断提供多种角度的观察。不仅如此,通过矢状重建尤其是MPR、3D-SSD,可获得相当于X线侧位的影像,用以评价脊柱的生理性前后凸改变及椎管的病变。脊柱结核在骨关节结核中最常见,发病率约在40%左右,多见于青壮年,男性多于女性,发病部位多见于腰椎,其次为下胸椎,颈椎较少见,上颈段结核更少见。脊柱结核可多椎体受累,少数为不同节段的跳跃性病变。大多数病例结核中毒症状较轻,发病缓慢,仅表现为低热、食欲差、颈背或腰痛,病程数月或数年。严重者可有脊柱后突畸形、双下肢感觉运动障碍或者麻木无力,或不全截瘫。部分病例因其他疾患行CT检查而发现。脊柱结核可由血行播散、直接扩散和经蛛网膜下腔扩散而导致。直接播散是由肺结核、椎旁或椎前淋巴结结核侵犯所致。蛛网膜下腔播散较少见。主要传播途径多为沿血行播散进入到骨髓腔。椎体结核的病灶部位与椎体微循环系统解剖结构有关[3],脊柱结核常规CT的诊断,表现常有一定特征性[4~7] :(1)受累椎体均有不同部位、不同程度的椎体骨质破坏;破坏区边缘常有不同程度硬化,破坏区内常见斑点状或砂粒状死骨。(2)多椎体受累常见,半数以上侵入椎间盘,椎间盘受累主要表现为密度不均匀。(3)椎前、旁及腰大肌脓肿或软组织肿胀,病灶内可有钙化,且脓肿壁可以强化。(4)部分病例伴有椎管狭窄、神经根受压及椎体附件受累。颈椎较少见,上颈段结核更少见。临床表现为颈部不适、僵硬,吞咽困难及呼吸不畅,往往以其他疾病在其他科室就诊,本组有12例因吞咽困难及呼吸不畅分别在耳鼻喉科及呼吸科就诊,MSCT重建清楚显示上颈段病变及咽后壁脓肿形成,在横断面重建上能够显示脓肿的大小、轮廓及脓肿的钙化。椎前、旁软组织或脓肿也是脊柱结核特征之一,特别是脓肿的钙化常具有特异性。椎前、旁脓肿多对称分布,且脓肿流注的范围往往超过病变的范围,但也有例外,本组有2例脓肿不对称,1例病变仅限于椎体旁边,未超过椎体范围。脊柱结核脓肿有两种形式[8] :(1)脓液汇集在椎体骨膜下,但不穿破骨膜形成脓肿,主要位于椎前间隙;(2)脓液突破椎体骨膜后,由于重力作用沿肌肉筋膜向下方流注,称流注脓肿。咽后壁脓肿就是这样形成的。因此对于年轻人,吞咽不畅或呼吸困难者,在排除了咽喉部疾病及气管的疾患后,颈椎CT检查结合后处理对于发现由于上颈段结核咽后壁脓肿所致的症状具有重要意义。本组13例均通过螺旋CT发现。螺旋CT采用容积式扫描,不漏层,因此对于上颈部结核所致的椎体骨质破坏及椎间盘的破坏显示的更清楚。本组17例均有不同程度的椎体骨质破坏(寰椎表现为后弓的骨质破坏),共累及31个椎体,横断面及矢状面重建图像清楚的显示为斑片、斑点状、洞穴状及蜂窝状骨质破坏,死骨形成,部分破坏区边缘有骨质增生硬化,边缘多清楚锐利,也可较模糊。SSD重建表现为寰椎向右塌陷。15 例有椎间盘破坏,表现为椎间盘层面密度不均,夹杂有不规则的低密度骨质破坏区及高密度的死骨及反应性增生硬化骨影。1例单纯寰椎及枢椎椎体破坏。另外,脊柱结核好发死骨的原因为脊柱松质内为小动脉为终末分支,侧支循环少,所以松质骨结核以骨质破坏为主,坏死骨与周围活骨分离后形成不规则死骨[8] ,死骨没有特异性,它可以出现在椎体骨髓炎及肿瘤等病中。在骨膜下型和局限性破坏椎体中,病灶边缘大多有边界清楚的硬化带,可能为脊柱结核缺少蛋白溶解酶或机体对慢性感染的免疫反应[1] ,这一点有助于和椎体原发或转移性肿瘤的鉴别。MPR的单一的矢状面或冠状面重建可显示椎体的大体轮廓,判断病变部位与周围状况,具有一定的立体感。因此有人认为MPR对脊柱或四肢关节损伤及肿瘤的诊断意义较大,通过重建可以发现骨皮质破坏以及病变与骨性组织关系等[8]。本组17例患者中通过MPR,清楚的显示椎体的骨质破坏、死骨,咽后壁脓肿及对邻近组织的压迫情况。 螺旋CT用于上颈段结核的诊断,具有以下优点:(1)扫描时间快,缩短了病人检查时间。(2)容积式扫描不漏层,且能回顾性重叠重建,这样既能获得全部信息,又不至于漏掉小的病变。例如能发现更多的死骨、神经根受压、硬膜囊情况和附件的受累。(3)能获得高质量的三维重建图像,且能多方向旋转。对于显示咽喉部情况及毗邻的关系有重要的价值,可以显示咽后壁脓肿的大小及形态。对临床手术治疗选择手术方式有重要意义。(4)不仅能反应病灶周边的空间毗邻关系、椎体及椎管的内部结构,而且大大提高了图像的空间分辨率,因此给临床提供了更有价值的信息。

【参考文献】
    1Jain R, Sawhnvey S, Berry M. Computed tomography of vertebral tuberculosis: patterns of bone destruction. Clinical Radiology, 2007,47:196.

  2Mac-Thiong JM, Aubin CE, Dansereau J, et al. Registration and geometric modeling of the spine during scoliosis surgery: a comparison study of different preoperative reconstruction techniques and intraroperative tracking systerms. Med Biol Eng Comput, 1999, 37(4):445-450.

  3smith AS, Weinstein MA, Mizushima A, et al. MR imaging characteristics of tuberculos spondylitis VS vertebral osteomyelitis. AJR, 2009,153:399-402.

  4Alan L, John C. Vertebral arch destruction in tuberculsis: CT features Journd computed. Assisted Tomogrphy, 2008,14:300.

  5Kris JV, Leland Ek, Minl NP, et al. Infection versus tumor in the spine: criteria for distinction with CT. Raology, 2001, 165:851.

  6A rthornthurasoook A. Chongpreboonpatana A. Spinal tuberculosis with posterior element involvement. Spine, 2004,15:191.

  7Singer J, Sundaram M. Tuberculosis of the vertebra.Orthopedics,2001,11:1222.

  8裘法祖. 外科学. 北京:人民卫生出版社,1995:883-887.


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