CT圖像后處理技術結合磁共振成像對踝關節骨折分型及術后并發癥的評估價值

劉明炯，那 蓉，邱芬芬，劉永萍，朱 清

踝關節是人體負重最大的屈戍關節，行走、跳躍活動主要依靠踝關節的背伸、跖屈運動［1］，行走時的負荷值為體質量的5倍。創傷后常造成關節內骨折，早期正確的治療能有效幫助關節修復，減少嚴重并發癥的發生。影像學對踝關節骨折患者的評估價值顯著，CT圖像后處理技術及磁共振成像 (MRI)檢查作用更為突出，兩者有效地結合對踝關節骨折的診治有十分重要的意義。本研究運用CT圖像后處理技術結合MRI檢查對踝關節骨折進行準確地分型、分度，并探討其對術后并發癥的評估價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2011年1月—2013年6月南昌市第二醫院收治的踝關節骨折患者51例為研究對象，其中男34例，女17例;年齡13～82歲，平均 38.6歲。均因車禍、劇烈運動等創傷原因入院，臨床表現為踝關節疼痛、腫脹、變形等。

1.2 檢查方法 采用GE公司的Brightspeed 16層螺旋CT，患者仰臥水平位，掃描條件為120 kV，300 mA，0.8 s，512×512矩陣，采用16排螺旋方式掃描，螺矩為 1.375，層厚 1.25 mm，視野(Fov)20 cm;采用PHILIPS公司Achieva 1.5 T磁共振機，運用足膝關節線圈行T1WI、T2WI及質子加權 (PDWI)序列的矢狀、冠狀及軸位掃描，層厚為3 mm，層間距為5 mm。掃描范圍為脛腓骨下1/3至跟骨水平面。

1.3 圖像分析 將CT原始數據傳輸至ADW 4.5工作站，采用多平面重建(multi － and curved planar reformations，MPR/CPR)、表面容積重建 (shaded surface display，SSD)和容積再現 (volume rendering，VR)法顯示踝關節骨折的多平面及三維結構。MRI矢狀位、冠狀位及軸位的T1WI、T2WI常規及壓脂序列圖像結合矢狀位PDWI圖像判斷關節韌帶及骨質內微小骨折、水腫情況。CT圖像后處理技術、MRI檢查相結合，按受傷時足所處的位置及所受暴力的方向，根據骨和韌帶損傷的程度行Lauge－Hansen分型、分度:旋后 (內翻)外旋型 (SE)分4度，Ⅰ度:下脛腓前韌帶的撕裂;Ⅱ度:Ⅰ度伴腓骨下脛腓聯合處的斜形或螺旋型骨折;Ⅲ度:Ⅱ度伴后踝骨折或下脛腓后韌帶撕裂;Ⅳ度:Ⅲ度伴內踝骨折或三角韌帶撕裂。旋前 (外翻)外旋型 (PE)分4度，Ⅰ度:內踝橫行骨折或三角韌帶撕裂;Ⅱ度:Ⅰ度伴下脛腓前韌帶損傷;Ⅲ度:Ⅱ度伴外踝上方螺旋骨折;Ⅳ度:Ⅲ度伴下脛腓后韌帶損傷。旋后內收型(SA)分兩度，Ⅰ度:外踝撕脫性骨折或外側副韌帶損傷;Ⅱ度:Ⅰ度伴內踝骨折。旋前外展型 (PA)分3度，Ⅰ度:內踝骨折或三角韌帶斷裂;Ⅱ度:Ⅰ度伴有下脛腓韌帶損傷;Ⅲ度:Ⅱ度伴有外踝骨折 (脛距關節平面以上的腓骨遠端短斜骨折)。旋前背屈型 (PD)分4度，Ⅰ度:內踝骨折;Ⅱ度:Ⅰ度伴脛下關節面前緣骨折;Ⅲ度:Ⅱ度伴腓骨遠端高位骨折;Ⅳ度:Ⅲ度伴脛下關節面后緣骨折。術后療效評價參照Leeds的X線術后評估標準:好:外踝無內外側移位，前后移位＜2 mm;內踝無內外側移位，前后重疊移位＜2 mm;后踝移位＜2 mm;內踝穴間隙正常;下脛腓分離 (脛腓間隙)2.5～4.0 mm。良:外踝內外側移位＜2 mm，前后移位2～5 mm;內踝無內外側移位，前后重疊移位2～5 mm;后踝移位2～5 mm;內踝穴間隙增寬＜2 mm;下脛腓分離 (脛腓間隙)4～6 mm。差:外踝內外側移位＞2 mm，前后移位＞5 mm;內踝有內外側移位并伴有成角或旋轉，前后重疊移位＞5 mm，后踝移位＞5 mm，伴距骨后脫位;內踝穴間隙增寬＞2 mm;下脛腓分離 (脛腓間隙) ＞6 mm。由兩位高年資醫師做診斷分析。病例數據用統計描述法列表對比。

2 結果

2.1 CT圖像后處理技術結合MRI對踝關節骨折分型的評估 51例踝關節骨折患者中左踝29例，右踝22例;內踝28例，外踝36例，后踝6例，其中13例為兩踝或三踝骨折。Lauge－Hansen分型中，SE 15例，PE 9例，SA 11例，PA 7例，PD 9例。51例踝關節骨折患者的Lauge－Hansen分型、分度情況見表1。

MPR/CPR、SSD和VR技術對踝關節三踝的骨折、周圍肌腱形態及損傷顯示清晰 (見圖1、2)，診斷正確率為100%。對三角韌帶、距腓前韌帶、距腓后韌帶、脛腓前韌帶、脛腓后韌帶顯示率分別為78.4% (40/51)、52.9% (27/51)、52.9% (27/51)、33.3% (17/51)、41.2%(21/51)(見表2)。

表1 51例踝關節骨折患者的Lauge－Hansen分型、分度情況 (例)Table 1 51 patients with ankle fractures Lauge－Hansen parting and indexing statistics

圖1 左踝關節CT圖像后處理技術能清晰顯示外踝骨折Figure 1 Left ankle CT image post－processing technology clearly showing that external ankle fractures

MRI多方位、多序列圖像能有效地顯示韌帶的形態、信號改變，檢出韌帶損傷45例，檢出率為88.2%，以三角韌帶及距腓、腓跟韌帶最為清晰 (見圖3)。51例患者中24例骨折線影顯示模糊，其中16例骨髓腔內可見出血、水腫;27例骨折、出血、水腫等影像均能顯示。

圖2 關節周圍肌腱顯示清晰，外踝韌帶顯示模糊Figure 2 Clear joint surrounding tendons and fuzzy external ankle ligament

圖3 MRI冠狀及軸位均能良好地顯示左踝關節外踝距腓前韌帶損傷 (白色箭頭)、周圍關節腔內積液，手術證實距腓前韌帶斷裂Figure 3 MRI coronal and axial displaying the left ankle external ankle talofibular ligament damage(white arrow)，peripheral articular cavity effusion and confirmed talofibular ligament rupture before surgery

2.2 CT圖像后處理技術結合MRI對術后并發癥的評估 38例手術患者術后根據CT檢查參照Leeds的X線術后評估標準進行分類。好:外踝無內外側移位，前后移位＜2 mm的6例;內踝無內外側移位，前后重疊移位＜2 mm的4例;后踝移位＜2 mm的7例;內踝穴間隙正常2例;下脛腓分離 (脛腓間隙)2.5～4.0 mm的1例，共20例。良:外踝內外側移位＜2 mm，前后移位2～5 mm的4例;內踝無內外側移位，前后重疊移位2～5 mm的5例;后踝移位2～5 mm;內踝穴間隙增寬＜2 mm的2例;下脛腓分離(脛腓間隙)4～6 mm的2例，共13例。差:三踝間隙＞2 mm的3例，前后移位＞5 mm的0例，脛腓間隙＞6 mm的2例，共5例;另關節間隙內異物清除不全2例，關節軟骨明顯損傷3例;預測創傷性關節炎發生率為26.3%(10/38)。追蹤觀察12～18個月，創傷性關節炎的實際發生率為13.2%(5/38)，主要原因:關節面吻合面積過小、踝穴間隙＞2 mm 2例，周圍韌帶固定不牢、軟骨損傷2例，關節面復位不良或清除不全1例。術后切口感染3例，占7.9%。

3 討論

踝關節創傷性骨折是常見的骨科損傷性疾病，骨折的類型及移位形式復雜多樣。常規X線片僅能提供一維圖像，對于內外踝骨折顯示尚可，對后踝骨折塊的大小和移位顯示則較為困難。單純X線片檢查難以全面、準確地判斷骨折情況，必然會增加患者漏診率，對需手術治療的患者，如選擇錯誤的內固定方式，更是極大地制約了患者治愈的效果［2］。磁共振不僅能檢查出韌帶損傷的具體情況，還能發現其他潛在的損傷，有助于判斷韌帶究竟是松弛、撕裂、斷裂還是撕脫，得出一個相對完整的診斷，對治療有指導意義［3］，但檢查時間較長，需要患者良好的配合;對骨折線的顯示不佳;尚不能三維重建，不及 CT直觀并富有立體感［4］。國內外醫學界中，CT三維成像技術已廣泛運用于骨關節疾病的診斷，其對關節炎、先天性畸形、腫塊、關節損傷及術后的全面認識是非常有意義的［5－7］。其中MPR可以清晰地顯示細微的骨折，SSD顯示關節分離及關節面骨折情況，VR準確地顯示內、外及后踝的骨折類型及移位情況，并可任意方向地旋轉，消除圖像重疊;通過閾值的調節顯示肌腱及部分韌帶形態，結合MRI檢查能提供踝穴與距骨的一致性以及軟組織結構的情況，提高對復雜骨折分型診斷的正確率，給外科醫生提供準確的手術資料［8－9］。

Lauge－Hansen分型、分度是一種有效的術前評估方法，清晰地表達了踝關節受傷時足的姿勢、外力方向及韌帶損傷和骨折間的關系，對骨折斷端有全面的認識，使醫師明確骨折粉碎的程度、骨折斷端的移位方向、骨折碎塊的位置、關節面移位的程度、關節韌帶及周圍肌腱的損傷情況，尤其對于后踝，重點了解骨折范圍大小和骨折線的方向，找到相對安全的區域進行切口及固定，指導醫師制定出詳細、周密的治療方案［10］，為獲得良好的療效打下堅實的基礎。本研究利用CT圖像后處理技術結合MRI檢查，對51例踝關節骨折患者均能進行準確的Lauge－Hansen分型、分度。CT對骨折類型、關節面受累、周圍肌腱形態顯示率為100%，利用分層剝離軟組織及肌腱結構，亦能顯示關節韌帶，其中三角韌帶顯示率最高，為78.4%，脛腓前韌帶顯示率最低，為33.3%，對關節韌帶及損傷的顯示較低，可能與韌帶周圍軟組織常發生出血、水腫，密度增高有關系，如結合MRI檢查，Lauge－Hansen分型、分度準確度明顯提高。

踝關節骨折的 Lauge－Hansen分型中，如關節明顯錯位，踝穴間距2 mm及以上或骨折累及關節面致關節面不平整、關節間隙內有碎骨片或脛腓分離，關節固定不穩等情況均需手術治療，38例手術患者均出現以上一種或多種手術指征，手術治療目的在于清除關節間隙內異物、平整關節面，重塑踝穴及加強關節固定，最大限度地恢復踝關節的功能。早期徹底的清創、準確的解剖復位與堅強的內固定有利于肢體早期進行功能鍛煉，促進功能恢復［11］，也是增加手術成功率及減少術后嚴重并發癥發生的關鍵。

創傷性踝關節炎是由創傷引起的以關節軟骨的退化變性和繼發的軟骨增生、骨化為主要病理變化，以關節疼痛、活動功能障礙為主要臨床表現的一種疾病，是踝關節骨折患者嚴重的并發癥，手術如解剖復位不良，關節固定不牢，踝穴增寬或變窄，均可發生負重性疼痛或關節不穩，最終導致創傷性關節炎的發生［12］，對關節功能造成嚴重影響，有作者認為其發生率為30%［13］。本研究對已行手術固定的38例患者預測創傷性關節炎發生率為26.3%，實際發生率為13.2%，關節踝穴間距＞2 mm或/和骨折累及關節面致關節面不平整，間隙間有碎骨片或/和韌帶固定不牢等是發生創傷性關節炎的主要原因。術后患者，CT能顯示螺絲釘固定的正確位置［14］，了解骨折修復情況，并能重建踝穴的形態，測量關節面的吻合程度，據此來判定踝關節術后的穩定性，并推測并發癥的發生及預后，是踝關節骨折研究發展的新方向。

踝關節周圍的皮膚彈性及移動性差，皮下軟組織較薄，當發生骨折、脫位或韌帶損傷時，如果切開復位內固定時的切口設計不合理，過多地剝離及牽拉，就容易出現術后感染、皮緣壞死、淺表和深部感染及骨髓炎［15－17］。以合適的位置、最小的切口、清楚的暴露、最少的剝離及有效的簡單內固定結合外固定的方式來完成手術，就可將皮緣壞死及感染降低到最低程度，提高療效，以獲得最好的功能［18］。本組病例發生術后切口感染的共3例，占7.9%，與術中過多的剝離及固定方法選擇的不合理有關。

踝關節骨折患者的良好修復有賴于對關節構骨、肌腱、韌帶損傷的全面了解，單純的CT或MRI檢查均存在一定缺陷，只有將二者有效地結合，合理分型，選擇最佳手術方案，才能早期得到康復，預防嚴重并發癥的發生。對于術后患者，關節整體修復情況可以預測嚴重并發癥的發生，但過多的金屬植入物及其與韌帶間距離較近等因素均影響韌帶及關節面的觀察，與實際發生率存在一定差距。

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