脊柱骨伤科学
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第二节 计算机断层扫描(CT)

计算机断层扫描(computed tomography,CT)检查是用X线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描,由探测器接收透过该层面的X线,根据人体不同组织对X线的吸收与透过率的不同,应用灵敏度极高的仪器对人体进行测量,然后将测量所获取的数据输入电子计算机,电子计算机对数据进行处理后,就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像,发现体内的细小病变。CT图像是以不同的灰度来表示,反映器官和组织对X线的吸收程度。因此,与X线图像所示的黑白影像一样,黑影表示低吸收区,即低密度区,为含气体多的部位;白影表示高吸收区,即高密度区,如骨骼等。
CT检查种类包括CT平扫、造影增强扫描和造影扫描。①平扫:是指不用造影增强或造影的普通扫描。一般都是先作平扫。②造影增强扫描是经静脉注入水溶性有机碘剂,如60%~76%泛影葡胺60ml后再行扫描的方法。血内碘浓度增高后,器官与病变内碘的浓度可产生差别,形成密度差,可能使病变显影更为清楚。方法分团注法、静滴法和静注与静滴法几种。③造影扫描一般选用副作用较小,并发症较少的非离子型造影剂进行造影。操作方法:腰椎穿刺或颈椎1~2侧方穿刺进入蛛网膜下腔注入造影剂,腰椎穿刺成人剂量一般5~15ml,颈椎1~2侧方穿刺5~8ml,注入10分钟后立即在容积CT下扫描,对椎管内占位病变、炎症和外伤等蛛网膜下腔粘连均能较好地显示,并应进行常规X线脊髓造影照片,有助于病变部位的确定,一般在检查后按腰穿要求平卧6~8小时。
CT的横断面可以清楚地显示椎管的完整性和复杂性的椎板骨折,在脊柱骨伤科应用十分广泛。
1.骨与韧带损伤
CT检查的作用在于显示椎板骨折、骨折移位和对脊髓的损伤,平扫可以显示骨折和椎管内出血情况,为了显示椎管内结构需注射水溶性造影剂。
2.创伤性椎间盘突出
急性创伤性椎间盘突出的临床表现和创伤性脊髓水肿或脊髓挫伤相同。压迫脊髓的可能为血块(硬膜外或硬膜下血肿多见)、骨折块或急性椎间盘突出。这些均可通过CT检查明确诊断。
3.椎管内结构的损伤
急性脊髓损伤病人临床不能区分脊髓是震荡、受压还是挫伤、断裂,所以受伤的24小时内所有肢体瘫痪的病人均应全面检查以便对其中一部分病人及时减压手术。这部分病人除CT平扫外,有时还需作水溶性造影剂的CTM检查:①硬膜囊撕裂和神经根撕脱:注入造影剂后造影剂会通过硬膜囊破口外溢到椎管外,硬膜囊的轮廓将变模糊,神经根撕脱后神经鞘变空虚而为造影剂所充盈。密度增高和充盈造影剂的硬膜囊密度相同。②脊髓挫伤和水肿:CT表现为脊髓外形膨大,周围充盈造影剂的腔隙变窄。③脊髓横断或半切:这种损伤合并硬膜囊的破裂,因而造影剂就会充盈整个椎管,脊髓影变形,结构紊乱,如完全横断时则脊髓影消失。④血肿:根据不同的CT表现可以判断血肿的部位。椎管内硬膜外血肿CT平扫表现为紧贴椎管壁的,局限性或包围整个硬膜囊的高密度软组织影,CT值50~90Hu之间,境界清楚;硬膜囊内脊髓外血肿表现类似注射水溶性造影剂后CT扫描图像;脊髓内血肿表现为脊髓内出现外形不规则、境界模糊的高密度区。⑤创伤性间盘突出、骨折块和创伤血肿对蛛网膜下腔的压迫:蛛网膜下腔部分或完全梗阻。
应用螺旋CT常规筛查,对高危且包括颈椎等多部位损伤病人是有重要价值的。多排螺旋CT是指4排以上的CT机,目前发展到16排、64排、甚至128排,可以用更短的时间,进行容积数据扫描,通过后处理工作站获得高质量的三维重建图像,特别适合于多发创伤病人,可以及时获取比平片检查更多的信息。
一、颈椎螺旋CT扫描
颈椎外伤常规平扫+3D,检查椎体、附件,如需要观察间盘有否突出时,可以用重建的方式显示,常规重建C 3-7间盘。
(一)寰枢椎关节骨折与脱位
1.齿状突骨折根据部位可分为齿状突尖撕脱,基底部、椎体骨折。寰椎骨折较少见(图5-2-1,图5-2-2)
图5-2-1 齿状突根部骨折
图5-2-2 枢椎纵行骨折
2.寰枢关节脱位包括寰枢外侧关节和寰枢正中关节脱位,正常寰椎前结节与齿状突间隙为2~3mm,小于2mm、超过3mm则称为异常,颈椎侧位及开口位可观察到寰齿关节间隙增大或消失,寰枢关节不对称,CT薄层扫描矢状及冠状位重建显示更为清晰,并可直接进行测量。(图5-2-3)
图5-2-3 两侧寰枢椎间隙不对称及寰椎前弓与齿状突间隙消失
(二)椎体、椎弓、棘突骨折
平片检查中,虽可显示椎板及棘突骨折,但CT可能显示平片上无法发现的骨折,对确定椎体骨折与椎管的关系也是非常重要的。椎弓骨折也是造成寰齿关节脱位及椎体滑脱原因(图5-2-4,图5-2-5)。
图5-2-4 颈6椎体右侧附件骨折,重建图像示颈5以上椎体前滑脱
图5-2-5 左侧椎弓横行骨折,涉及椎间孔
(三)颈椎及间盘退行性改变
1.颈椎间盘脱位
95%的患者发生在C 3-7层面。分为突出与脱出,前者仅向后方突出,后者除向后突出外,并向下延伸,类似人的伸舌样改变(图5-2-6,图5-2-7)。根据突出的软组织是否居中或偏向一侧,是否阻塞椎间孔,印证临床会出现的相应症状,突出的椎间盘后缘与椎管后壁之间的距离小于10mm,提示有继发性椎管狭窄。
图5-2-6 颈椎间盘向后突出呈丘状,居中
图5-2-7 颈椎间盘水平可见向后突出软组织影,居中偏左(左),突出的间盘组织向下延伸超过关节面(右)
2.椎管内韧带骨化
韧带的退行性改变初期出现弹性组织减少、增厚,逐渐出现钙化、骨化及韧带附着点的骨质增生。椎管内韧带骨化系指后纵韧带及黄韧带的钙化或骨化,由于韧带的增厚及骨化使椎管前后径及左右径变窄;椎间孔变小,以至压迫脊髓及神经根。后纵韧带骨化以颈椎多见,椎管狭窄率<30%,症状轻;椎管狭窄率>40%表示脊髓明显受压。个别病例表现二者无明显相关,可能与病程长短、耐受性强弱有关。
后纵韧带骨化CT表现为椎体后缘骨块,密度同致密骨,形态有椭圆形、横条形、山丘形、蕈伞形、三角形等(图5-2-8,图5-2-9A~B)。骨块与椎体后缘之间有完全或不完全的缝隙。黄韧带增厚,也可以发生骨化(图5-2-10,图5-2-11)。
图5-2-8 后纵韧带可见丘状骨化,椎体后缘可见明显缝隙
图5-2-9 韧带骨化
A.CT轴位显示C 2后纵韧带条状骨化;B.同一病例3D矢状位重建示C 2~6后纵韧带骨化
图5-2-10 双侧黄韧带增厚造成椎管狭窄
图5-2-11 右侧黄韧带骨化致椎管狭窄
3.颈椎病的影像诊断
(1)颈椎曲度消失;
(2)椎间隙变窄;
(3)钩椎关节及椎体后缘增生;
(4)椎后小关节退变、松弛,致椎体后缘连续性差(图5-2-12)。
图5-2-12 椎后小关节间隙增宽
二、胸、腰椎CT检查
胸、腰椎螺旋CT扫描:检查申请单只需注明部位,操作技师会将扫描范围扩大至上下相邻的正常椎体,以防遗漏。观察间盘病变;如无特殊需求,仅重建L 3~S 1(因为95%的间盘病变发生在L 4~S 1;99%发生在L 3~S 1),特殊病人需要检查其他层面的,可在申请单上注明。
三柱理论人为地将椎体、附件分为3部分,即前、中、后柱,前柱是由椎体与椎间盘的前2/3及前纵韧带组成;椎体与椎间盘的后1/3、包括后纵韧带组成中柱;其后面的附件等所有结构组成后柱。单纯前柱的压缩性骨折,处置简单,预后较好,涉及两柱或全柱的骨折会造成脊柱的负载能力下降,中柱或全柱骨折,由于骨折块后移还可能造成继发椎管狭窄。(图5-2-13)
图5-2-13 全柱骨折,骨折碎块后移造成继发性椎管狭窄
椎体及附件发生骨折和(或)脱位,胸、腰段较下部腰椎多见,CT检查不易发生遗漏,还可以发现平片因遮挡而不易发现的轻微骨折。
压缩骨折:CT表现椎体前部可见不规则形小骨折线,但不累及椎体后缘,椎体后缘是光整的。
爆裂型骨折:CT表现为椎体粉碎状,骨折线累及整个椎体,椎体后壁骨质中断,椎管不同程度的狭窄,可有碎骨片突出椎管。
骨折脱位:CT能显示椎体及其后部骨性结构的骨折、移位、椎管受累情况。
三、骶、尾椎CT检查
骶尾椎由于解剖部位重叠的缘故,平片检查容易遗漏,建议CT扫描加三维重建,既可以了解骨折情况,也为手术提供清晰的解剖关系,现已经成为临床医生的首选。
四、脊柱退行性病变
腰椎间盘病变
1.腰椎间盘退行性改变
当平片出现椎间隙狭窄时,常提示间盘脱水等退行性改变,而CT的椎间盘扫描层面可观察到“真空征”(图5-2-14)。
图5-2-14 胸椎间盘的“真空征”及部分黄韧带骨化
腰椎间盘根据退变的程度,可分为膨出、突出、脱出,根据突出的方向分为中央型、外侧型和远外侧型(图5-2-15),根据不同的发病机制及病理基础,CT显示不同的征象,外侧型可以出现一侧神经根肿胀、淹没及椎间孔阻塞,而远外侧型仅出现一侧肢体的压痛、麻木等。脱出的间盘由于髓核逸出,可能需要与椎管内肿瘤相鉴别,必要时可进行椎管造影或MRI检查。
图5-2-15 椎间盘突出
A.中央型椎间盘突出;B.偏侧型椎间盘突出;C.远外侧型椎间盘突出
椎间盘病变临床、病理与CT表现见表5-2-1。
表5-2-1 椎间盘病变临床、病理与CT表现一览表
2.椎内椎间盘疝
又称Schmorl结节,是髓核的骨内疝,平片明确诊断较容易,较大或不典型时,CT和MRI显示更为清晰(图5-2-16)。
图5-2-16 Schmorl’s结节
3.腰椎后缘骨内软骨结节
CT直接显示骨内的软骨结节及合并的椎间盘突出。重建图像显示骨质改变更为直观。(图5-2-17A-D)
图5-2-17
A-B.轴位CT显示骶1关节面后缘骨质缺失伴硬化;C.腰椎矢状位重建观察关节面凹陷及椎后缘变尖;D.软组织窗显示合并椎间盘突出
五、病理性骨折
由于骨转移或骨结构本身病变造成结构失常,继发骨折,称之为病理性骨折。脊柱转移瘤最为多见。胸腰椎多,颈椎次之。发生于椎体的多,附件次之。分为溶骨性和成骨性转移(图5-2-18),后者常见于前列腺癌。
图5-2-18 输尿管癌所致的椎体附件溶骨性转移
六、脊柱平片与CT的阅读
据统计,在现代化医院中,70%~85%的治疗信息来源于医学图形和图像,医学影像已经由一种临床辅助检查的手段,发展成临床诊断疾病的主要方法,脊柱创伤的平片与CT检查占所有检查量的85%以上,熟练掌握平片与CT看片技巧是临床骨科医生必备的重要技能之一。
(一)读片要点
目前无论平片或CT均为数字化图像,在投照时由于被照部位与管球距离的差异,可能会有放大或缩小,每一张图像的边缘部分均带有均匀一致的标尺,每一小格表示为10mm,不同的检查方式或不同的检查部位,格距长短不同是因为所检查部位的放大、缩小比例不同,如果想了解病灶的真实尺寸或所观察的解剖部位,可以用分规测量,与相邻的标尺比对,就可以得到病灶实际尺寸。
1.熟悉疾病部位的解剖,尤其是CT的断层解剖,可以帮助我们准确判断病变部位。CT及MRI检查都会事先进行定位扫描,确定本次扫描的上下界,根据所观察病变的需要,选择适当的窗宽和窗位,其每一张图像右上角都会标注扫描层的数字,根据扫描层数字来查看定位像,确定所扫部位,可以大致了解病灶的解剖位置,尤其是当图像中发现异常病灶,而不容易确认其部位时,会有所帮助和提示。
2.了解平片与CT检查的优、劣势,选择正确的检查方式。
3.CT检查比普通X线检查具有优越性。其优点为:
(1)CT可测量椎管横截面和中矢状径,通过CT测量,很容易测定并能标明其椎管的狭窄程度。
(2)CT还能显示骨折的特征,常见的有:椎体上半部压缩骨折、椎体下半部压缩骨折、椎间盘损伤、骨折片进入椎管情况、椎板骨折。
(3)对破裂性骨折以及骨折片进入椎管者的诊断,为临床施行紧急手术提供了依据。
(4)CT测量包括椎体横径和矢径的测量、椎弓根距的测量以及椎管横径和中矢径的测量。
(5)CT在显示椎弓小关节断裂、骨折细节特别是脊柱后部骨折方面均明显优于X线摄片。
(6)CT可显示椎管形态、碎骨片在椎管内压迫脊髓或马尾神经的情况。
(7)腰穿注入水溶性造影剂后再行CT可清楚地显示突出的椎间盘及脊髓受压移位情况。当脊髓水肿增粗时,环形蛛网膜下腔可变窄或消失。
(8)CT能帮助骨折分型。
但是CT观察椎体压缩程度、椎体脱位或脊柱后突情况均不如X线平片,容易遗漏水平平行移位的骨折线。
4.熟悉脊柱的正常影像及变异
(1)阻滞椎:需要与手术后或疾病造成的骨融合鉴别,阻滞椎特点是椎体前后径短,上下径高,椎体之间的致密线清晰规则。
(2)婴幼儿椎体呈椭圆状,齿状突可以分裂缺损。
(3)贯穿椎体中部的透明线状影为血管沟,CT轴位呈Y字形。(图5-2-19)
图5-2-19 椎体内Y字形血管沟
(4)下腰椎前上或下角呈游离的三角形小骨块,称为椎缘骨,以往称永存骨骺。
(5)颈、腰肋,可不对称,长短不一。
(6)骶椎腰化;腰椎骶化,前者S1单侧或双侧形成横突,类似腰椎,后者为L5横突单侧或双侧肥大与骶骨形成关节。发生以上变异的情况下,L 3横突长L 4横突翘的现象将不准确,必要时可观察脊柱全长来判断。
(7)T 12及L 1椎体前部上下径可略窄,为生理性,不应视为骨折楔形变。
(8)L 5椎体高度,通常前高后矮。
5.观察X光片,应注意投照条件是否合适;投照部位是否准确,摆位是否合乎要求,不符合要求的图像会影响诊断,必要时重照,以免漏诊。
6.分析影像时,需要找出一个或几个有关键意义的征象(直接、间接征象),并能合理地解释所考虑的疾病,才能成为影像的初步诊断;切忌无根据地随病人主诉去找病或牵强附会,或先入为主,勉强诊断。
7.影像必须结合临床,如无明显外伤史的病人出现骨折,需除外病理性。
8.考虑病变性质时,如果是多种疾病都可能出现的征象,应以常见病放在首位;能够用一种疾病解释的,就不要考虑为多种疾病。
9.随诊观察的意义 验证初诊是否正确;与临床资料是否吻合。例如:初诊的纹状骨折可能看不出骨折线,原因是局部出血造成骨折线填充,一周后复诊时出现骨膜反应,或骨折线清晰可见。
10.平片诊断有一定限度,阳性率通常最高不超过85%,早期或病灶较小时难以诊断,如临床症状明显,而平片阴性,则需要CT或核磁进一步检查,往往能发现异常,是因为有些病变更适合其他检查手段,而平片检查则难以发现。
11.X线诊断的分析,首先要认准X线征象,在归纳整理这些征象时,切忌先入为主,要结合临床,分析对比,一旦出现与临床不符的情况,不应该草率下结论,要给自己留有余地。
12.病历如实记录,治疗整复后应及时重复检查该部位,留有证据。
13.平片与CT检查结果不能合理解释临床症状的情况下,慎下诊断,应考虑MRI及化验室检查。
14.以往做过X线检查的病人一定要先看老片,既可以缩短阅片时间,又可以了解病变的转归,印证初诊是否正确,初诊错误的,也可以及时纠正。
(二)平片与CT常用测量值一览表(表5-2-2)
表5-2-2 平片与CT常用测量值一览表
续表