作者：鲁强 王平凡 燕军 张光奎 邓昆
【摘要】 目的 探讨16层螺旋CT及其三维重建（3－D）与多平面重组（MPR）技术在膝关节游离体诊断中的应用价值。方法： 15例病例均采用16层螺旋CT进行扫描，在工作站上进行3D及MPR等影像后处理，并对结果进行比较和综合分析。结果 15例患者中，右侧膝关节游离体8例，左侧3例，双侧3例，多发游离体1例；其中2例伴有关节积液，6例有关节周围软组织肿胀。16层螺旋CT的3-D图像可清晰显示游离体的立体形态，MPR图像则可以多平面，多角度地观察游离体的大小、形态、密度、位置，对病变显示满意。结论 多层螺旋CT重建能提供骨关节病变非常有价值的空间关系信息，其表现接近病理解剖，临床应用价值大，有利于临床医师选择治疗方案、制订手术计划。
【关键词】 体层摄影术 X线计算机 多平面重建（MPR） 容积重建（VR）膝关节 游离体。
Abstract：Objectment To evaluate diagnostic value of 16－slice spiral CT（16－slice SCT） with its 3－dimensional reconstruction（3－D）and multiplanar reformation（MPR）in the diagnosis of diseases about the Loose body of knee joint. Methods 15 patients were sespected diseases about the Loose body of knee joint underwent 16-slice SCT.Images obtained with postprocessing techniques including 3D reconstruction and MPR performed on a workstation for each case were reviewed. Results among 15 cases， eight cases of Loose bodies about right keen joint；three cases of left keen joint；three cases of both keen joint ；one case of pilosity dissociates bodies；two cases with joint effusion ；six cases with soft tissue swelling。16-slice SCT with 3D reconstruction demonstrated stereoscopic morphology of normal and lesions clearly with MPR correctly demonstrated details and density ，shape and size of lesions.conclusions Sixteen-slice SCT with 3D and MPR techniques can provide valuable spatial information of diseases in bones and joints of wrist and foot which correlated well with that of pathological anatomy .
Key Words Tomography，X-ray computed；Multiplanar reformation；Volume rending ；Loose body，Keen joint。
膝关节游离体是骨外科常见病变，临床主要表现为膝关节疼痛和绞锁，有时为急性发作，影像学在本病的诊断中起着不可替代的作用。传统的影像学检查为X线正侧位摄片，由于多种因素影响，往往不易发现和确诊。自多层螺旋CT（mulitislice CT，MSCT）应用于临床以来，以其先进的容积扫描技术和强大的后处理功能弥补了X线片与以往非螺旋CT的不足，不仅能够直观、清晰地显示骨骼的横断及立体形态，而且能够多角度、精确地了解各解剖结构的空间关系[1]。随着多层螺旋CT技术的不断改进和发展，特别是16层螺旋CT问世以来，多平面重组及三维重建技术已被广泛的应用到膝关节病变的检查中。本文探讨16层螺旋CT的多平面重组及三维重建技术在膝关节游离体诊断中的临床应用价值。
材料与方法
本组15例患者，其中男性12例，女性3例，年龄28－74岁，平均46岁。临床表现主要有膝关节疼痛，肿胀，活动受限，有明确绞锁史6例。病史3月－5年不等。全部病例先采用AGFA摄片机进行正侧位摄片检查，然后采用GEligntspeed16层螺旋CT扫描机对15例患者行膝关节螺旋扫描。患者采用仰卧位，扫描范围由股骨内外髁至胫骨平台，包括整个膝关节。扫描条件为120KV，220MA;扫描类型为Helical small 1.0s，层厚0.625mm，层间距0.625mm，螺距1.375：1；重建视野为25cm，矩阵512x512.扫描完成后所有后处理重建在AW4.2工作站上完成。主要重建方式有容积再现（volume rendering，VR），又叫3D重建；多平面重建（MPR），又叫多平面重组等。以标准算法、0.625mm层厚重建得到的薄层轴位图像为基础进行VR图像制作；以骨算法、0.625mm层厚重建得到的薄层轴位图像为基础进行MPR图像制作。
结果
15例患者中，右侧膝关节游离体8例，左侧3例，双侧3例，多发游离体1例；其中2例伴有关节积液，6例有关节周围软组织肿胀。X线平片未见明显异常者7例，在X线平片显示异常的病例中，可见关节间隙内，关节周围滑膜囊及腱鞘内有单个或多个游离体，大小形态不一，以绿豆大至长条形，椭圆形。而上述患者经16层螺旋CT扫描后，均可清晰地显示关节内游离体的数目，大小及形态。
讨论
膝关节游离体是骨科常见病[2]，确诊后一经取出常能取得良好的治疗效果[3];本病常见于关节创伤，骨关节炎，分离性骨软骨炎，滑膜软骨瘤病等。关节内游离体从结构上可分为纤维性、骨软骨性、软骨性、骨性、晶体性游离体及外源性关节内异物[4]。其主要为关节内骨、软骨及增生滑膜脱落形成。较多见的是以骨性结构为核心，外周被覆以软骨，或完全由软骨构成的形态圆钝、表面光滑的游离体。游离体越小，越易在关节内移动，引起关节绞锁及疼痛，且绞锁位置不定。因创伤导致部分骨或关节软骨脱离关节面而直接形成的游离体，多与骨质缺损区大小和形态相符；因原发性骨关节炎和大骨节病而产生的游离体，其数目和形态与关节软骨缺损范围难以完全吻合。
由于部分游离体自身密度较低，体积较小，与邻近骨骼相重叠及关节面骨质增生硬化等因素的影响，传统X线平片对其显示欠佳。自多层螺旋CT特别是16层螺旋CT问世以来，上述问题得到了较好解决。16层螺旋CT的超薄层扫描实现了“等体素”成像，即每一体素在冠状位、矢状位及横轴位三个方向上均是相等的，保证了MPR影像上任意层面空间分辩率的一致，高分辨率的“各向同性成像”[5]，是我们可以在图像后处理工作中获得空间分辩率极佳的各种重建图像，更重要的是可以在AW4.2工作站上运用VR及MPR等技术进行处理。VR显示技术是目前最高级的三维重建方式[6]，是对容积内不同像素施加不同的透明度，可以通过透明部分观察其后的结构，实现三维立体逼真的显示效果。在完成病变整体部位三维重建之后，还可以进行关节解剖分离任意切割处理，可以得到关节内部的情况；MPR为多平面重组，能在任意平面上对容积资料进行多平面分层重组，能从各个层面和角度上更为细致地分析病变的内部结构与周围组织的关系，从而大大超越了横断面图像的局限性[7]。其最大优点在于可以任意平面，任意角度、以任意厚度重建图像，且图像信息无损失。特别是在轴位上不好定位的图像，结合MPR图像可以准确定位。运用VR技术处理图像时，应选用标准算法或软组织算法来对扫描后的断层图像进行减薄，这样得到的三维图像表面柔和，清晰逼真。在制作MPR图像时应注意采用层厚2mm以下薄层重组，这样放可保证重组的影像具有良好的清晰度，也可减少梯形伪影出现的概率[8]。笔者采用0.625mm薄层处理，效果极佳。
经上述技术综合处理后，CT图像可以清晰地显示游离体的数目，大小，形态。游离体中心与边缘密度变化较平片直观。如可以显示游离体边缘钙化或骨化，钙化呈磨砂玻璃样或呈车轮状改变，甚至部分骨化区域内可见骨小梁结构。同时CT图像可以清晰地显示增厚的滑膜及关节周围软组织肿胀。特别是冠矢状面重组可以直观显示关节间隙变窄，关节面不规则，凹凸不平，关节边缘骨质增生等继发性改变。
综上所述，MSCT在取得完整扫描信息的基础上、在工作站上进行各种后处理，大大提高了影像医生对膝关节游离体诊断的准确率，其精确的定位定性显示也给临床医生提供了直观立体的清晰图像，为临床治疗特别是手术方案的制定提供了有力依据。随着MSCT应用技术的进一步深入，其在临床上的应用会更加广阔。
参考文献
1： Niitsu M，TaKeda T. Value of thin-section reformatted completed tomography to exclude radiography-negative fractures. J Computer Assist Tomogr，2003，27：469-474.
2：吴海山，主编 膝关节镜外科（M）。第一版 上海：上海科学技术出版社。1997.101
3：陆裕朴，胥少汀，葛宝丰，等主编 实用骨科学(M)：第一版 北京：人民军医出版社，1991.1095．
4：吴海山，主编 膝关节镜外科（M）。第一版 上海：上海科学技术出版社。1997.67
5：Rydberg J，Buckwalter KA， Caldemeyerks，elal. Multisection CT：scanning techniques and clinical applications〔J〕. Radio-graphics 2000，20（6）：1787－1806
6：段少银，康江河，黄锡恩，等。容积重建（VR）法的技术参数及应用。〔J〕放射学实践，2000，15(6)：434-436
7：吴沛宏，卢丽霞，黄毅。 螺旋CT诊断学（M）广州：广东科学技术出版社， 2000. 26-27
8：Dawsonp，Lees WR. Multislice CT technology in computed tomography 〔J〕.clin Radiol.2001，56(4):302-309