损伤成像（精选8篇）
损伤成像 篇1
0 引言
对复合材料结构承载能力影响最严重、安全威胁最大的是冲击损伤,冲击损伤是复合材料损伤的主要研究对象。对于冲击损伤而言,其常用的检测方法为超声波C扫描检测。在冲击损伤区内并不是每一层或每一处都已损坏,而C扫图片仅显示出冲击损伤区域包络形状与大小。本文从增强剂四溴乙烷的浓度、施加方式与时间等方面的选定,进行了冲击损伤的增强X射线实时成像检测研究,其结果是对超声波C扫描检测结果的进一步验证与补充,从而为复合材料结构设计和制造工艺改进,提供了一定的检测依据。
1 冲击损伤的超声波C扫检测
对于冲击损伤而言,其常用的检测方法为超声波C扫描检测。表一为冲击损伤测试件规格,图一为试件的冲击损伤超声波C扫检测结果。实际上,在冲击损伤区内并不是每一层或每一处都已损坏,C扫图片仅显示出冲击损伤区域包络形状与大小。
2 冲击损伤的增强X射线实时成像检测机理
根据X射线检测原理,只有缺陷在射线透照方向上具有一定的尺寸、其线衰减系数具有一定的差别,且散射比控制在一定范围内,缺陷才能产生一定的透照强度对比度。而分层是一种层间裂纹,在射线透照方向上缺陷的尺寸几乎为零,所以常规X射线检测法检测分层很困难。如图二所示,在损伤处未使用四溴乙烷(TBE)增强剂的情况下,不能检测出层间分层。为了检测出复合材料中的分层缺陷,可采用四溴乙烷(TBE)增强剂。由于增强剂对X射线的吸收远大于被测试件本身材料,能有效地增强被测试件损伤部位的图像质量和检测灵敏度,从而达到检测的目的。
3 冲击损伤形式与形状特征
只有正确理解冲击损伤的形式与形状特征,才能将增强材料全面施加到冲击点及其层间分层处,为层间分层的全部检出做好准备。层间分层的分布有下述特点:
(1)冲击损伤形式
冲击损伤形式与冲击能量水平密切相关,如图三所示[1]。高能量冲击,如弹丸冲击,可以对层压板造成穿透孔损伤,并带有一些边缘附近的局部分层(如图一a);中等能量冲击,虽然不产生穿透损伤,但在冲击范围内造成了层压板局部损伤和内部分层,以及背面纤维的断裂(如图一b)。高能量和中等能量水平的冲击可以造成层压板表面损伤,相对容易检测。低能量冲击在层压板表面产生难以目视检查的损伤,并在层压板内部形成圆锥形的分层区(如图一c)。低能量冲击损伤是纤维增强复合材料在实际结构应用中经常遇到的主要损伤形式。
(2)冲击损伤形状特征
层间分层的分布有下述特点:
(1)多数分层呈花生状(或哑铃状),相邻两层间分层区的主轴方向均沿两层中离冲击面较远一层的纤维方向;
(2)分层沿厚度方向呈喇叭状分布,冲击表面最小,背面最大;
(3)分层面积不是单调增加的,其不仅取决于离冲击表面的距离,也取决于相邻两铺层方位之间的夹角,即距离越远,分层面积越大,夹角越大,越易产生分层。
4 冲击损伤的增强X射线实时成像检测
清除测试件的湿气和表面污染,在损伤处浸渍,将试件浸渍于四溴乙烷(TBE)溶液中,时间分别为30分钟、1小时、10小时并进行检测。因分层部分开口于表面,增强剂溶液只能渗入了开口于表面的层间分层中,增加了该区域对X射线的吸收,在射线的透照下,局部产生了一定的透照强度对比度,因而,根据X射线检测原理,如图四所示,只能检测出部分层间分层。浸渍时间分别为30分钟、1小时、10小时的检测结果如图四a、图四b、图四c所示。因此,使增强剂溶液能充分浸入所有的层间分层中,是解决正确检测出层间分层的首要条件之一。为了达到检测层间分层的目的,考虑在冲击点钻孔,本文采用孔径为Φ1mm。
开口于被测件表面的层间分层可看作是毛细缝隙,四溴乙烷也正是在毛细作用力下自动地渗进分层中,液体在毛细缝隙中浸入的深度,可用下式来计算:
式(1)中:
h—液体浸入毛细缝隙的深度;
σ—液体的表面张力系数;
θ—液体对固体表面的接触角;
w—毛细缝隙的宽度;
ρ—液体的密度;
g—重力加速度
由式(1)可知,液体在毛细缝隙中浸入的深度与液体的密度成反比,液体的密度愈大,浸入深度愈小,其渗透能力愈低。粘度对液体的静态渗透能力没有影响,但对其运动性能有很大的影响,会影响液体的渗入时间。
作为增强剂的四溴乙烷,其分子式为C2H2Br4,分子量为345.65,在20℃、化学纯状态下,密度为2.96g/ml,密度很大,粘度很高,其渗透能力很差,渗入表面开口的微小层间分层中所需的时间较长。
因而,增强剂能否快速、充分地渗入全部的层间分层中,且其密度不能降低很多,以保证层间分层的检测,是冲击损伤的增强X射线检测技术的关键。应从下面几方面进行选择:
(1)施加方式
通过喷涂、流涂、刷涂、浸渍等施加方式的比较,浸渍方式的渗入时间最短且充分,应选择浸渍方式。
(2)增强剂浓度
表二为四溴乙烷的常温条件下不同浓度的密度变化,通过实际验证,在相同时间条件下,以丙酮为稀释剂,在50～99%的浓度范围内,观察检测图像没有明显变化,均能检测出全部的层间分层,因此,选取中间值75%为施加增强剂浓度。
(3)施加时间
图五为在损伤处钻孔,并将试件浸渍于浓度为75%的增强剂中,时间分别为30分钟、1小时、2小时的检测结果。与C扫结果相比较,并经过多次试验,浸渍时间为2小时可检测出全部分层。
时间:30分钟(a)、1小时(b)、2小时(c)检测设备:HI-Scan X射线实时成像设备
在图五c中可以看出,实际上,在损伤区内并不是每一层或每一处都已损坏。在增强X射线实时成像检测中,由于增强材料四溴乙烷(TBE)浸入到损伤区的每一个微小分层中,极大地提高了层间分层区对X射线的吸收,增强了该区域的图像质量和检测灵敏度,从而,检测出了层间分层,因而更具体地、形象地显示出损伤区损伤程度的变化,可作为损伤超声波C扫描检测结果的验证与补充,从而为复合材料结构设计和制造工艺改进,提供了一定的检测依据。
利用实时成像设备的测量软件,在射线图像上测量出尺寸并计算出层间分层大小。例如,将损伤区域近似看作椭圆形并计算其面积,长轴=30.4mm,短轴=20.5mm,面积=(长轴/2)×(短轴/2)×3.14=(30.5/2)×(20.5/2)×≈490.8mm2,层间分层检测图像如图六所示。
四溴乙烷(TBE)浓度:75%浸渍时间:2小时检测设备:HI-Scan X射线实时成像设备
5 结束语
增强X射线实时成像检测冲击损伤的关键是层间分层必须与表面相连。其次,必须选择合适的增强剂浓度、施加方式与时间,使增强剂完全浸入层间分层,才能保证冲击损伤的层间分层的全部检出。具体操作方式为:
(1)清除试件的湿气和表面污染;
(2)将四溴乙烷(TBE)溶于丙酮溶剂中,制成浓度≥50%溶液;
(3)在损伤处钻孔,使层间分层开口于表面,采用浸渍的施加方式,使TBE溶液渗入零件缺陷部位,施加时间取决于冲击能量、复合材料的疏松度和厚度;
(4)X射线实时成像法检测试件;
(5)清除四溴已烷(TBE)溶液。
参考文献
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损伤成像 篇2
【关键词】磁共振成像；膝关节损伤；诊断；应用
【中图分类号】R445.2 【文献标识码】B【文章编号】1004-4949（2015）02-0316-01
临床上，膝关节损伤是较为常见的急诊病症，其在体育运动及日常生活中非常常见[1] 。膝关节损伤若不及时就诊或诊断处理不当，会导致机体组织粘连、拖延病程，早期明确诊断与及时治疗非常重要。为了进一步探究磁共振成像在膝关节损伤诊断中的临床应用，笔者收集了2013年1月-2013年2月我院收治的58例膝关节损伤患者临床资料进行详细研究，现将研究报道分析如下：
1 资料与方法
1.1临床资料
收集了2013年1月-2013年2月我院收治的58例膝關节损伤患者临床资料进行详细研究，上述患者均与外科学关于膝关节损伤临床诊断标准相吻[2] 。其中，39例男，19例女，患者年龄在14-65岁之间，平均年龄为（43.6±4.3岁）。患者致伤至就诊时间在1.5小时-3天之间，平均就诊时间为（12.4±0.7小时）。
1.2方法
上述患者均接受X线片检查（选择500MAX东芝CR机投照，对上述患者膝关节进行X线片正侧位扫描。）与MRI检查（选择 GEsingnall.5T 超导磁共振成像系统、膝关节表面线圈对患者膝关节进行全面检查。选择常规横断面 T1W1，常规冠状面 STIR、T1W1，常规斜矢状面 STIR、T1W1、T2W1）。
1.3观察指标
比较两种检查方式对膝关节损伤类型、并发症情况的具体检查率。
1.4统计学方法
采用spss15.0数据处理软件进行综合处理，计数资料以（x±s）表示，采用X2检验，计量资料比较采用t检验，p<0.05，具有差异统计学意义。
2 结果
2.1两种检查方式对膝关节损伤类型诊断准确率分析
上述58例患者，14例交叉韧带损伤，16例半月板损伤，21例骨挫伤，2例髌骨骨折，5例胫骨骨折。MRI对膝关损伤的诊断准确率（100%）显著高于X线片（29.3%），p<0.05，具有差异统计学意义。具体情况见表1：
3讨论
传统膝关节损伤诊断中，X线片、CT诊断误诊率较高，这两种方式可有效诊断出骨性损伤，但是，对于韧带损伤以及没有显著移位的骨折显得无能为力[3] 。
磁共振成像技术属于一种新型的无创伤诊断技术，该种方式软组织分辨率非常高，可以通过优良的空间分辨率、密度分辨率清晰展现有机体病变部位的形态解剖学变化，可全面显示骨病变的具体情况。其在诊断过程中，对于统一组织检查可选择不同的序列以及参数进行成像，从而获得各种不同特点的影像图，这对于辨别损伤具体类型以及全面损伤诊断具有重要作用。骨折MRI具体表现为T2WI高信号，T1WI低信号或混杂信号，可清晰显出骨折形态、部位、出血、水肿等情况。对于隐匿性骨折或软骨缺损，MRI可在短时间内检出其正常序列，X线片则显示正常。交叉韧带损伤的MRI具体表现为T2WI异常高信号，T1WI低信号，并出现骨折碎片撕脱或波浪状、断续状表现。而半月板损伤的MRI具体表现为线状或不规则高信号灶。通过本文研究证实，MRI对膝关损伤的诊断准确率（100%）显著高于X线片（29.3%），X线片无法显示膝关节损伤患者并发症情况，MRI检查则能清晰显示，提示磁共振成像在膝关节损伤诊断中的重要作用。
综上所述，对于膝关节损伤类型的各种表现，磁共振成像均能清晰显现，而且可以全面反映膝关节损伤整体情况，可明确诊断病情变化与病变程度，临床应用价值显著。
参考文献
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损伤成像 篇3
1 资料与方法
前瞻性评价31例少儿骨关节长骨生长板MR成像,男性25例,女性6例,年龄3~16岁,平均年龄8.9岁。其中:膝关节19例,观察股骨远端与胫骨近端骨骺生长板;肘关节8例,观察肱骨远端骨骺生长板;踝关节4例,观察胫骨远端骨骺生长板。4例为双侧关节骨骺生长板对照成像。正常少儿关节11例,外伤患儿关节20例,其中,新近外伤17例,外伤后MR检查时间1 d~6个月,陈旧性损伤3例,损伤时间在1 a以上。
MRI成像采用日立公司0.3 T永磁型磁共振仪与西门子公司1.5 T Avanto磁共振仪。所有病例均行矢状位与冠状位成像。0.3 T磁共振仪成像序列为:自旋回波序列(SE)T1WI TR/TE=600/25 ms,FS-T2WI TR/TE=3 000/117 ms,梯度回波(GE)序列T2WI TR/TE=500/10 ms,FA=30度,层厚:4 mm,层间距:1 mm,1.5 T磁共振仪成像序列为:TSE序列T1WI TR/TE=572/11 ms,T2WI TR/TE=4 000/73 ms,PDWI序列TR/TE=3 080/32 ms,fl2d T2WI TR/TE=600/15 ms,FA=20度,层厚:3 mm,T2WI-DESS(dual echo steady state)序列TR/TE=19.93/7.24 ms,FA=25°,层厚0.6 mm。
2 结果
正常长骨骨骺软骨与生长板软骨在高、低场机的MRI信号强度表现类似。SE序列T1WI生长板软骨与骺软骨表现为等信号,两者信号无明显差异。T2WI生长板软骨表现为稍高信号,而骨骺软骨呈低信号影(见图1),DESS序列T2WI生长板软骨与骺软骨均表现为高信号(见图2),但骺软骨信号稍低于生长板信号,两者分界明显(见图3),干骺端骨质与骨骺二次骨化中心表现为低信号影,关节腔积液表现为高信号影,高于软骨信号。
MRI DESS序列生长板损伤表现为高信号的生长板连续性中断或增厚。20例外伤病例中,2例单纯干骺端骨折而生长板及骨骺未见受累,骨骺和生长板损伤18例。采用Salter-Harris分类法分为5型,Ⅱ型2例(见图4),Ⅲ型8例(见图5),Ⅳ型6例(见图6),Ⅴ型2例(见图7)。
陈旧损伤3例MR表现为:骨生长板连续性中断,骨桥形成,成角畸形2例。
3 讨论
3.1 生长板损伤
正常生长板形态依年龄不同表现有所差异[2,3],生长板形成期干骺端与二次骨化中心间由干骺端生长板与骨骺环形生长板组成(见图3),MRI上不能区分二者,平衡期表现为板样、轻度双波浪状改变,境界清(见图2),随着年龄的增长,骨骺闭合,生长板软骨骨化,生长板板状结构逐渐变薄为线样断续改变、“驼峰”样结构,逐渐被骨结构替代。长骨发育过程中,生长板成骨活动对骨的延长、塑形起关键作用,各种因素包括外伤、炎症、肿瘤与生长代谢活动障碍等均可影响生长板的发育异常,导致骨的生长发育畸形,其中生长板损伤是最主要的原因,依其损伤的部位、程度、Salter-Harris骨折类型及年龄,可能导致肢体的短缩畸形与成角畸形的发生[4]。因此,外伤骨折后观察是否有生长板损伤存在,对于骨折的治疗方案选择及伤残预后的判断有着极其重要的临床意义[5]。
3.2 生长板成像技术
早期国外学者主要集中采用自旋回波序列T1WI、T2WI及早期的梯度回波序列研究骨骺软骨与生长板软骨,受当时的磁共振成像序列技术限制,图像空间分辨率及信噪比较低,对于生长板损伤显示能力有限。近年随着成像技术的发展,特别是梯度回波序列的成熟利用,显示生长板多采用脂肪抑制3 D小角度激发快速梯度回波序列(西门子公司称为T2-FLASH,GE公司称为SPGR),生长板及骺软骨表现为高信号影,干骺端及二次骨化中心表现为低信号,二者具有鲜明的对比,特别有利于生长板透明软骨的显示与评估[6]。
DESS序列是近期唯一在西门子公司的设备上研发的梯度回波序列,序列中同时采集了FISP信号和PISF信号,获得高信噪比且T2权重较重的图像,多用于大关节的3 D成像[7]。该序列生长板表现为中高信号,信号略高于骺软骨信号,关节液呈现很高信号。DESS序列与SPGR序列相比,为三维容积成像,层厚薄。本组31例中23例采用了SE与DESS序列对比成像,结果表明DESS图像空间分辨率高,容积效应小,可多平面重建,生长板各期信号表现一致,能清晰显示生长板软骨信号及形态。外伤病人常合并关节积液与水肿,DESS序列可将关节软骨损伤的高信号与关节积液的高信号区分开来。因此,作者认为DESS序列应作为显示生长板损伤的首选序列,常规SE序列作为观察骨折血肿的补充序列。
3.3 正常生长板MR表现
正常生长板MRI信号表现取决于成像序列,在DESS序列上生长板表现条状高信号影,其形态随发育时期不同而表现略有差异。组织学上生长板被分为4层:a)生发层,为间叶细胞,呈梭形,数量很少;b)增殖层,软骨细胞分裂增殖迅速,细胞密集呈扁平形;c)肥大细胞层,包括成熟软骨细胞、退变和先期钙化带;d)初期和二次骨小梁。MRI不能区分4层结构。朱绍成等[2]在生长板MRI与解剖组织学动物对比研究中,将发育期生长板分为4期,即生长板形成前期、形成期、平衡期及闭合期。本组样品年龄3~16岁,其MRI表现符合动物生长板后3期的形态特征。因此作者初步认为人类生长板的分期,也可采用该分期方法。但限于本组样品数较小,不能研究具体分期与年龄的相关性,有待于将来大样本的进一步研究。
3.4 生长板损伤的MRI表现
选用DESS序列使MRI对生长板损伤的诊断与分型十分明确,表现为生长板连续性的中断,骨折或软骨断裂线清楚显示。同时能清楚显示骨骺解剖移位,有利于肱骨远端骨骺骨折及脱位的准确诊断,而X线平片对骨骺软骨损伤的误漏诊发生率有的高达47.4%[8]。对于X线平片难以诊断的V型损伤,MRI通过双侧对比,也能早期直观显示。
参考文献
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损伤成像 篇4
1 资料与方法
1.1 一般资料
52例脊柱外伤或椎管狭窄且为临床证实脊髓损伤患者,男38例,女14例,年龄28～58岁,平均年龄42.6岁。陈旧性脊柱外伤为伤后2月后患者,椎间盘突出继发椎管狭窄患者明确颈椎病史3年以上。临床表现主要为肢体麻木,感觉减弱或消失,肌力减退及大小便障碍等。
1.2 检查方法
采用PHILIPS ACHIEVA 1.5T MR扫描仪,采用脊柱表面线圈,行矢状位TSE T1WI(颈胸腰椎TR/TE 400/18 ms)、TSE T2W(颈椎:TR/TE 3 000/120 ms;胸腰椎:TR/TE 2 850/100 ms)、STIR(颈椎:TR/TE 5 000/100 ms;胸腰椎:TR/TE 3 500/80 ms)、T2WI-FLAIR(颈胸腰椎:TR/TE 6 000/100 ms)及SSH-DWI(Max-b-factor=500 s/mm2;FOV:200 mm×120 mm×55 mm)和轴位FSE T2WI(颈椎:TR/TE2 500/120 ms;胸腰椎:TR/TE 3 000/120 ms)。层厚(颈椎3.0 mm,胸腰椎4.0 mm);层间距(颈椎0.2mm,胸腰椎0.3 mm)。
急性脊柱外伤患者外伤后12～48 h间行MRI检查。由两位资深放射科医师分析并结合临床症状得出最后一致诊断。
1.3 统计学方法
所有数据采用SPSS 16.0软件包进行分析,各组间数据的比较依据资料的性质采用χ2检验,检验水准为α=0.05。
2 结果
急性脊柱外伤31例,均合并椎体压缩性骨折或骨挫伤,4例合并椎体滑脱,6例合并椎间盘突出继发损伤脊髓区受压。DWI示32处脊髓内明显高信号病灶,3处病灶呈等信号,T2WI与STIR检出25处病灶,病灶呈高信号;病灶呈斑片状,边缘模糊。(见图1a-1c)陈旧性脊柱外伤8例,均合并陈旧性压缩性骨折。椎间盘突出继发椎管狭窄脊髓受压13例。21例患者共23处脊髓损伤病灶,T2WI与STIR呈高信号,陈旧性外伤性脊髓损伤病灶边界清楚,椎间盘突出继发脊髓慢性损伤病灶边缘模糊。DWI病灶检出低信号灶为12灶,其中外伤性损伤9灶,椎管狭窄致脊髓受压慢性损伤3灶,病灶边缘模糊;11灶呈等信号,其中外伤性损伤5灶,慢性损伤6灶。(见图2a-2c)。
注:1)急性脊髓损伤:DWI序列检出率高于常规T2WI或STIR序列,χ2=4.629,P<0.05,有显著性差异。2)陈旧性与慢性脊髓损伤:DWI序列检出率低于常规T2WI或STIR序列,χ2=14.457,P<0.01,有非常显著性差异。
a-c为急性脊髓损伤,a、b为分别T2WI、STIR,C4椎体上1/2段脊髓局部损伤呈片状高信号(箭),c为DWI,C4、C6椎体上1/2段两处斑片状高信号脊髓损伤灶(箭)。
a-c为慢性脊髓损伤,a、b分别为T2WI、STIR,示C3/4椎间隙段脊髓局部损伤呈高信号(箭),c为DWI,C3/4椎间隙段脊髓内低信号灶(箭)。
3 讨论
3.1 脊髓损伤的病理特点
外伤性脊髓急性损伤的病理特点主要为脊髓内部缺血、缺氧、出血、水肿、神经细胞破坏和神经传导纤维束的中断等。其主要分型为水肿型、出血型与混合型。脊髓挫伤的程度有很大的差别,轻的为少量的水肿和点状出血,重者则有成片挫伤、出血。急性损伤恢复不良则形成脱髓鞘或坏死软化。进行性脊髓型颈椎病常引起脊髓慢性损伤的具体机制尚不完全清楚,一般认为是脊髓受到持续或间歇性挤压引起慢性血流灌注不足,继之产生组织缺氧、缺血造成脊髓灰白质神经细胞膜通透性增加、脱髓鞘、神经细胞坏死等损伤的病理改变。
3.2 常规序列在诊断脊髓损伤中的局限性
目前脊髓损伤的常规序列主要为T1WI、T2WI及STIR(压脂序列),其主要对病灶的血管源性水肿或病灶内出血的判断,且其对病灶的显示能力有限,主要与病变的严重程度及损伤时间等有关。损伤程度较轻或病变仅表现出细胞毒性水肿时所表现出信号改变不明显时影像表现往往与临床症状不符合,本组病例中有10处病灶(28.6%)常规MRI序列未能明确;同时,对椎管狭窄继发脊髓受压合并脊柱外伤患者,常规MRI序列往往无法将继发性脊髓慢性损伤与急性脊髓损伤鉴别,也无法判断继发脊髓慢性损伤是否合并外伤所致的急性损伤。
3.3 D W I在诊断脊髓损伤中的评价
MR扩散成像技术(DWI)主要是通过探测水分子无规则运动状态进行成像。在常规MR扫描过程中,加入扩散敏感梯度磁场,增加T2衰减,突出扩散效应,可以得到DWI。目前国内外关于其在脊柱的应用主要诊断病理性骨折等,然而作为一目前临床应用非常广泛的检出技术,DWI同时也能应用于脊髓病变的诊断[7,8,9,10]。DWI能有效判断脊髓损伤主要有几方面的原因:(1)脊髓损伤病灶内血管断裂引起局部组织急性缺血或病灶区微小出血和神经纤维断裂形成细胞碎片导致水分子的扩散受到限制是扩散成像的基础;(2)脊柱外伤引起的脊髓细胞毒性水肿及能量代谢障碍等生理变化导致组织ADC值下降也是扩散成像技术检出病变的重要原因;(3)人体椎管内脑脊液水分子扩散运动是一种自由扩散,扩散加权像上其信号丢失大呈低信号,而实体组织脊髓内的水分子扩散属于限制性扩散运动,DWI信号衰减少而呈相对高信号,因此DWI可通过很好地抑制脑脊液有助于脊髓内病灶的观察。本组病例DWI序列检出所有病灶均呈明显高信号,且检出常规检查序列未能检出的9处病灶。SHEN[11]等报道5例急性脊髓损伤病例,常规MRI序列仅发现4例病变,而DWI检出5例病变均呈高信号。
3.4 D W I在诊断脊髓损伤中的不足
DWI作为脊柱外伤特别是脊髓损伤诊断的重要序列,在其高效检出病灶的同时存在一定的局限性,主要体现在:(1)几何伪影严重,图像信噪比欠佳。为减小几何伪影,必须加大FOV;为弥补图像信噪比缺陷,对于脊髓节段的定位要参考b0像;(2)由于脊髓体积小以及切面小,取样准确性较低,因而扩散定量不足;(3)脊髓陈旧性损伤与椎管狭窄继发脊髓变性在DWI序列均呈低或等信号,因而两者鉴别困难,要密切结合临床病史。
总之,鉴于DWI的序列特点与优势,DWI在急性脊髓损伤中的诊断中明显优于常规MRI序列,高效、敏感地检出与评价脊髓损伤的程度,同时能有效对脊髓急性损伤、陈旧性或慢性损伤进行判断、鉴别,有利于临床治疗方案的制定,其应作为脊髓损伤的常规检查序列。
摘要：目的 回顾分析脊髓损伤的磁共振扩散加权像(DWI)影像特点,探讨DWI在脊髓损伤中的价值。方法 52例脊柱外伤或椎管狭窄合并脊髓损伤患者,其中急性外伤31例,陈旧性外伤8例,椎间盘突出继发颈椎椎管狭窄13例。所有患者行常规T1WI、T2WI、STIR及DWI成像。结果 31例急性脊髓挫裂伤,DWI检出32灶呈高信号,3灶呈等信号未检出,常规T2WI、STIR检出25灶呈高信号。21例陈旧性挫裂伤与脊髓型颈椎病继发慢性损伤,T2WI与STIR检出23灶呈高信号,DWI检出12灶呈低信号。结论 DWI在急性脊髓损伤中的诊断中明显优于常规MRI序列,同时能有效对脊髓急性损伤与陈旧性或慢性损伤进行鉴别,其应作为脊髓损伤的常规检查序列。
关键词：脊髓,损伤,MRI,扩散加权成像
参考文献
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损伤成像 篇5
1 资料与方法
1.1 一般资料选取本胸外科2013年6月~2015年6月收
治的78例确诊为食管癌并且接受放疗治疗的患者为研究对象,所有患者均经手术病理切片结果证实为食管癌,且在此之前未接受过放疗。排除以下患者:仅进行手术无需接受放疗;放疗前已存在心脏损伤者;临床资料不完整者。78例患者中男35例,女43例;年龄36~75岁,平均年龄(49.6±8.8)岁;肿瘤部位在中段者25例,下段者53例。
1.2 研究方法
所有患者均接受手术治疗,并在手术后继续接受放疗治疗。放疗方法如下:根据左前胸部常规分割、同种方法电子射线照射,5次/周,2 Gy/次,累积剂量≥50 Gy。分别于放疗前及放疗结束后进行心脏彩超及应变率成像检查,具体方法如下:采用日本东芝公司生产的SAL-32B型线阵电子超声波诊断仪,频率为5.0 M。患者取仰卧位,在彩色组织速度成像条件下保持帧频≥100帧/s,连续观察心尖部及左室长轴3个心动周期的动态图像,储存图像后进一步分析。根据美国超声心动图学会1989年制定的16阶段划分法[3]分析前壁基底段、下壁基底段、后壁基底段以及前间隔基底段等4个部位点s值及e值,比较所有患者放疗前后上述位点s和e的变化情况。
2 结果
放疗后前壁基底段、后壁基底段以及前间隔基底段三个位点的s和e值较前均有明显降低(P<0.05),而下壁基底段的s和e值与放疗前比较差异无统计学意义(P>0.05)。见表1。
3 讨论
我国一直是食管癌的高发地区,近年来虽然对于食管癌的防范意识有所增强,但是其总体发病率仍居高不下,研究统计我国每年新发的食管癌患者要占全世界的50%以上[4]。目前临床上对于食管癌的治疗主要有手术治疗和放疗,其中>50%的患者需要借助于放疗提高治疗效果。但是放疗对于机体的损伤有目共睹,虽然近年来提出精确放疗,但是放疗对于局部组织的损伤仍在所难免。对于食管癌患者来说,尤其是肿瘤位于食管下段的患者,其周围结构中最重要的心脏便难以避免损伤。诸多动物试验已经证实胸部放疗在杀灭肿瘤细胞的同时也不可避免的损伤心肌细胞,严重时引起急性心力衰竭[5]。此外,研究显示放射治疗引起的心脏损伤与组织吸收射线的剂量有关,高剂量的射线对于心脏的损害更大;射线损伤冠状动脉和毛细血管内皮细胞引起微血管的阻塞从而导致心肌缺血,严重时引起心肌纤维化[6]。因此,检测食管癌患者放疗术后有无存在心脏损伤至关重要。但是轻微的心脏损伤有时难以在常规的心脏彩超结构上显示出来。超声应变率成像技术是近年来新兴的一种超声技术,尤其对于左室功能的检测具有独特的临床价值,临床上主要用于评价左心室功能,但是对于食管癌放疗术后心脏功能的评价报道较少。其主要具有以下特点[7,8]:(1)对于心肌本身的运动功能可以具体量化,即使轻微的心脏损伤也可以显示出来,客服传统的主观性判断,并且可以通过自身角度的校正减少误差,使得结果更为准确;(2)可以显示局部心肌的信息,取材感兴趣部位的心肌组织,可以从短轴和长轴多角度全方位评价局部心室壁功能;(3)能够清晰显示缺血与非缺血部位心肌组织。诸多研究表明胸部放疗主要通过心外膜损伤冠状动脉,严重时可引起左冠状动脉主干及前降支纤维化,可加重原有已经粥样硬化的冠状动脉,从而引起冠脉缺血造成心肌损伤。常洪方等[9]的研究中采用超声应变率成像技术检测了胸部放疗患者(主要为乳腺癌和肺癌)照射前后心功能的变化,结果发现其前间隔、前壁、后壁的s和e值较前相比均明显降低(P<0.05),而且随着照射剂量的增加降低更为明显(P<0.05)。本研究对于78例食管癌患者放疗前后的心脏进行了超声应变率成像检查,结果发现放疗后前壁基底段、后壁基底段以及前间隔基底段三个位点的s和e值较前均有明显降低(P<0.05),而下壁基底段的s和e值与放疗前比较差异无统计学意义(P>0.05)。证实食管癌患者进行放疗治疗后心脏左室更容易出现损伤,而超声应变率成像技术可以准确显示心脏损伤的部位和程度,可以作为放疗术后检测心功能的常规和首选手段,而且对于接受放疗的食管癌患者有必要进行常规的心功能检测,如有异常可及时进行处理。
超声应变率成像能够准确分析食管癌放疗术后心脏功能的损伤,可作为常规检查手段,值得在临床中推广应用。
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损伤成像 篇6
脊椎损伤是日常中发生率较高的疾病,严重者可导致全身瘫痪或下肢瘫痪,合理准确的诊断方式对脊椎损伤患者的治疗和康复极其重要。螺旋CT三维成像技术是在常规轴位的基础上,通过多平面重建三维成像及仿真内镜技术,多角度、多方位对脊椎损伤部位进行精准分析,较常规扫描技术在清晰性方面有着相当大的进步[1,2]。MRI在临床诊断上的应用基于物理学原理:人体水中含有大量氢原子,当受到强磁场脉冲激发,通过磁共振现象收集电磁波,利用电子计算机处理与电磁波有关的质子密度、弛豫时间以及流动效应等数据,得出可以进行诊断的图像。螺旋CT三维成像技术是近些年来逐渐发展成熟的诊断方法,由于其具有直观、清晰的特点,可以清晰地呈现出椎骨的空间结构关系和三维立体形态,故其在骨科疾病治疗上的应用越来越广泛。本文通过临床分析,探讨螺旋CT三维成像技术在脊椎骨科的诊断准确率,以评定该技术的应用价值,现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选取2012年7月至2015年8月期间来我院脊椎骨科进行手术治疗的90例患者,按照随机分配法分成2组,每组患者45例。对照组:男性34例(75.56%)、女性11例(24.44%),年龄17~63岁,平均年龄(47.3±3.2)岁;脊椎损伤原因:车祸损伤17例,高处坠落16例,摔伤6例,斗殴3例,其他原因3例;神经明显性损伤者17例(37.78%),无神经损伤者28例(62.22%)。研究组:男性31例(68.89%)、女性14例(31.11%),年龄21~66岁,平均年龄(43.3±2.8)岁;脊椎损伤原因:车祸损伤15例,高处坠落9例,摔伤10例,斗殴5例,其他原因6例;神经明显性损伤者12例(26.67%),无神经损伤者33例(73.33%)。组间一般资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2 诊断方法
1.2.1 对照组
本组患者采用核磁共振成像(MRI)GE公司HDx T 1.5T超导性仪器进行检查。患者仰卧在仪器上,线圈置于患者脊椎损伤处,扫描的顺序依次为T1WI:重复时间(repetition time,TR)195 ms、回波时间(echo time,TE)395 ms、层厚6 mm、层距3 mm;T2WI:TR 5 000 ms、TE 855 ms、层厚6 mm、层距3 mm;FLAIR:TR 9 000 ms、TE 93 ms、反转时间(inverse time,TI)2 500 ms;增强型T1WI。
1.2.2 研究组
本组患者采用GE Brightspeed 16排螺旋CT进行扫描。患者处于仰卧位,以X线片检查提供的患者的损伤范围为准进行扫描,保持扫描线和椎管水平。具体扫描参数:颈椎:电流240 m A,电压120 k V,扫描层厚3.75 mm,重建厚层0.625 mm,重建间距0.625 mm;腰椎:电流260 m A,扫描层厚5 mm,其他参数与颈椎参数保持一致。CT扫描后的数据传送至计算机工作台,3D处理利用图像工作站AW4.6软件。
1.2.3 图像分析
对2组图像数据进行诊断分析,3位脊椎骨科放射医生负责一个图像,经讨论并取得一致意见后,做出客观的诊断并进行记录。
1.3 纳入/排除标准
纳入标准:(1)符合脊椎损伤且均为不完全瘫痪者[3,4,5];(2)均已被告知本次科研的目的、方法及参与意义,自愿参加本研究并签署知情同意书者。排除标准:(1)具有严重肝、肾功能损害者;(2)处于妊娠期的妇女和做过心脏搭桥手术等不能进行放射性检验者[3,4,5];(3)中途退出治疗计划者;(4)临床资料缺失者。
1.4 评价标准
螺旋CT三维成像技术判断脊椎损伤的标准是根据该技术对患者脊柱区域的图像来判定,骨质连续发生完全或者部分性中断即为骨折。对比2组之中进行手术区域里损伤部位的诊断结果,依据漏诊的情况对2组患者病理学诊断的准确率进行比较。诊断准确率=(总患者数-漏诊患者数)/每组总患者数×100%[6]。
1.5 统计学方法
对研究数据进行相关统计和分析,统计学软件选择SPSS 19.0,计数资料用百分比表示,采用χ2检验。计量资料用±s表示,采用t检验。以P<0.05代表差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 造成脊椎损伤的原因
造成脊椎损伤的主要原因是意外事故,其中车祸所占比例最高,其次为高处坠落,二者共占损伤原因的63.33%。不同原因造成脊椎损伤的比较结果见表1。
2.2 全部患者的骨折类型
在骨折类型方面,单纯型骨折、爆裂型骨折、脱位型骨折、安全带型骨折分别为44、25、11、10例,其中单纯型骨折所占比例最高。爆裂型骨折在螺旋CT三维成像技术下可以清晰地观察出其受损部位,但是在MRI下受损部位的图像并不清晰。在其他类型的骨折中二者的差异不显著,详见表2。
2.3 2种诊断方式的诊断准确率比较
采用螺旋CT三维成像技术组的诊断准确率为97.78%,只有1名患者漏诊,骨折类型是横突骨折,棘突骨折、椎弓骨折、横突骨折和其他类型骨折分别为15、13、8、8例;MRI的诊断准确率为75.56%,有11名患者漏诊,其中棘突骨折2例、椎弓骨折1例、横突骨折5例、其他骨折3例。棘突骨折、椎弓骨折、横突骨折和其他类型骨折分别为12、11、5、6例。2种诊断方式的诊断准确率、漏诊例和骨折类型均具有统计学差异,详见表3。
3 讨论
目前,车祸及运动损伤患者数目增多,脊椎的损伤已成为较为常见的疾病,常伴有神经的损伤导致患者肢体瘫痪,针对脊椎的各项相关医疗诊断技术也不断完善和进步。脊椎部位结构复杂且解剖关系不明确,诊断得出的横断面图像对整个损伤椎管的显示不完整不清晰,对椎间孔的情况不能进行良好的评价。而根据二维图像实现诊断内容的良好判断,不但要求骨科医师有丰富的临床经验,还要有出色的空间构造想象能力[7,8,9]。在实际情况下,每个医师各自的思维方式会产生对病变判断情况不统一的现象,影响手术治疗的精确性。螺旋CT三维成像技术的发展成熟完美地解决了这一临床隐患。该技术显示出的图像可以清晰地展示出脊椎的各个立体结构,如横突孔、椎间孔、椎管、小关节以及椎间盘组织等,增加骨科医师对患者脊椎的骨折形态、大小以及病变部位和周围的组织关系等的直观了解,为医生制订精确合理的手术方案提供理论依据。而且,螺旋CT三维成像技术具有扫描速度快、运动伪影少、图像清晰等优点,且依据不同间隔,采用容积扫描的方法能够避免层面遗漏,清晰显示出骨骼界面,辨别损伤部位。采用螺旋CT三维成像技术清晰显示脊椎的损伤程度、骨折移位情况,对于提高临床的治疗效果及治疗率具有重要意义[10,11,12]。
经过数据统计,我们发现导致脊椎损伤的主要原因是交通事故(35.55%),其次为高处坠落(27.78%),两者均为意外情况,因此,在日常生活中注意保护自己,行走或开车时要注意观察路况,避免意外情况的发生,以免因意外情况使得脊椎受损进而损伤神经导致瘫痪,给家庭和自身的未来生活造成困扰。本研究中脊椎损伤部位主要为腰椎,主要原因为人在直立行走时腰椎承担人体60%的质量,且前后左右等大幅度的旋转运动都是由腰椎来完成的,故最容易受到伤害。因此,当处理发生交通事故或者高处坠落等情况的患者时,重点检查腰椎部位。腰椎的第四五节处与坐骨神经之间的距离较近,如果坐骨神经受到损伤,便会使患者下肢瘫痪,所以采用合适的诊断方式及早对患者进行准确诊断是十分必要的。使用螺旋CT三维成像技术组的诊断准确率达到了97.78%,仅1名漏诊,明显优于对照组的结果(75.56%)。MRI技术容易漏诊的原因在于其空间分辨力较差,尤其观察骨骼的敏感度较差,当人体中存在一些金属物体时,会给诊断结果造成严重不良影响[13]。因为螺旋CT三维成像技术的成像特点,尤其是在观察爆裂型骨折方面,可进行任意角度的平面及立体重建,较其他检查技术更清晰显示各个部位的受损情况,所以螺旋CT三维成像技术逐渐成为脊椎损伤的首选检查手段[14,15]。
损伤成像 篇7
1 临床资料
1.1 一般资料
收集我院2008年1月至2009年12月已行关节镜检查及手术证实的42例ACL损伤患者的膝关节MRI图像资料, 并进行回顾性分析。本组男31例, 女11例, 年龄16~56岁, 平均36岁。25例经手术证实, 17例经关节镜证实。
1.2 方法
嘱患者仰卧位, 膝关节腘窝下方放一圆垫, 使其成自然屈曲位。采用GE signa 0.2T永磁MRI扫描机, 膝关节表面线圈, 用膝关节成像。先进行轴位自旋回波 (SE) 序列T1WI (TR/TE=350 ms/20 ms) , 选一个通过股骨髁间窝的横断面为定位像, 在内侧髁、外侧髁的后缘作一水平连线[3], 自髁间窝的中心点作切线的垂直线, 斜矢状面的方向为垂直线的内侧和垂直线成10°~15°。并行快速自旋回波 (FSE) 序列T2WI (TR/TE=3500 ms/94.5 ms) , T1WI (TR/TE=350ms/20 ms) FOV 20×20层厚4 mm层间距1 mm。再行冠状位FSE T2WI及斜矢状面脂肪饱和抑制技术 (STIR) 。
2 结果
2.1 ACL损伤的各种MR征象
2.1.1 ACL损伤直接征象[4] (ACL本身形态和信号的改变) : (1) ACL消失:矢状面及冠状面, ACL均不能显示; (2) ACL萎缩细小:ACL明显细小; (3) ACL不连续:ACL实质断裂, 可见上下两个残端; (4) ACL走行异常:矢状图像上, ACL纤维不平行于Blumensaat线 (股骨髁间窝皮质线) ; (5) ACL水肿增粗:在T2WI或STIR像, ACL信号增高为水肿;ACL局限性或弥漫性增宽为增粗。
2.1.2 ACL损伤间接征象[4] (ACL本身形态和信号异常之外的改变) : (1) “对吻性”骨挫伤:股骨外侧髁及胫骨平台外后侧骨挫伤:T1WI低信号, T2WI、STIR为高信号; (2) Notch征:股骨外侧髁凹陷加深加大或局部骨挫伤改变; (3) 胫骨前移:股骨髁中部的矢状面上, 胫骨后缘皮质垂线位于股骨髁后缘皮质垂线之前方5 mm以上; (4) 外侧半月板后角裸露:矢状面上, 外侧半月板后角后缘皮质垂线之后方; (5) 后交叉韧带角变小, 后交叉韧带 (PCL) 弓形变后交叉韧带近段部分与远段部分所形成的角, 正常<105°。
2.2 ACL显示的情况共计40例ACL完整显示, 显示率达95%。
2.3 ACL损伤的直接征象共有38例显示。ACL消失2例;ACL萎缩细小5例;ACL不连续伴ACL水肿增粗8例;ACL走行异常伴ACL水肿增粗23例。
2.4 ACL的间接征象“对吻性”骨挫伤33例, Notch征31例, 胫骨前移15例, 外侧半月板后角裸露25例, 后交叉韧带角变小30例。
3 讨论
ACL是位于膝关节内滑膜外, 外周有滑膜包被的纤维结构。ACL起于股骨外侧髁内侧面的半圆形凹陷处, 呈扇形斜向前下方, 行于髁间顶和横韧带之间, 止于胫骨髁间隆起的前方, 与外侧半月板的前中部相连。在膝伸直时紧张而于关节屈曲时松弛[3]。起作用在于防止股骨向后移位, 胫骨前移及膝关节的过度伸直和过度旋转。
3.1 ACL的显示
膝关节在屈曲斜矢状位能清楚地显示韧带的股骨区和髁间窝顶下的空间, 能减少平均容积伪影, 更好地观察正常和损伤的ACL。其胫骨上的附着点可在矢状位和斜矢状位上显示, 在股骨附着点上可在轴位和斜矢状位上显示。
3.2 ACL的正常MRI表现
主要在斜矢状位观察, 表现为自后上斜向前下的连续的带状低信号, 下缘光滑, 平直。低信号伴随线样中等信号之纹路, ACL的远端信号增粗。
3.3 ACL损伤的直接征象和间接征象的敏感性和特异性ACL损伤后, 全部的直接征象的特异性均很高。
依据ACL的形态和信号改变, MRI诊断ACL损伤的准确性, 可以达到95%。同时笔者认为ACL不连续和ACL走行异常优于其他3个征象。本文分析了5种ACL损伤的间接征象, 前4种均具有较高的特异性;后交叉韧带角变小, PCL弓形变具有较高的敏感性[4,5], 余征象的敏感性较低, 故其间接征象不能作为主要的诊断依据, 可作为辅助诊断依据。
本文通过回顾性分析并结合参考文献, 笔者认为膝关节屈曲斜矢状面能最佳地显示ACL的全貌, 并对ACL的损伤诊断提供准确的证据。ACL损伤的直接征象是诊断的基础, 最具有诊断意义;ACL损伤的间接征象可作为辅助诊断手段[4,6], 其中“对吻性”骨挫伤, Notch征, 后交叉韧带角变小, 后交叉韧带 (PCL) 弓形变, 胫骨前移, 外侧半月板裸露征, 具有重要参考提示价值。
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损伤成像 篇8
1、研 究对象
选取腰部不适且经红外线热成像检测腰部正常菱形热区被打散或者温度降低的国家网球队队员32人。
年龄14-27岁,平均年龄17.58±3.12岁。专业训练年限6-18年,平均为8.37±2.37年。
2、研 究方法
2.1、检测方法
本试验的检查设备采用韩国IRIS-5000型医用红外热像扫描仪。温度测定范围15-40℃,适合人体体温测定范围,最小测定温度0.1℃。检测时受试者背对热像仪,距红外镜头2-3m,每个受试者均摄取规定体位的标准热成像图:身体直立,背向红外摄像头;双臂抬起,双手平举起或抱头;两腿岔开,两足处于同一水平线,两足跟相距一足宽,足趾朝外。仪器扫描腰骶部,图像经计算机处理后,分析颜色变化,测量受试者腰骶部温度与正常温度差异△T。正常人红外热成像图腰部呈现菱形高温区,而因腰椎部循环欠佳导致体表温度的变化可出现低温区或者点状高温。
在无空气 对流、无 阳光直接 照射的屏 蔽室内 , 保持室温20-25℃,相对湿度60%,检查前受试者暴露检测部位,情绪稳定,体征平稳,表皮温度适应测试环境。
2.2、治 疗方法
(1)短波治疗:每天晚上进行超短波治疗,频率:50Hz。连续振动与间歇振动交替进行。温度控制以患者能忍受为度。治疗时间每次20-30min。
(2)手法治疗:每天晚上进行半小时手法治疗。患者取俯卧位,医者立于患侧, 先以滚推法在腰背部两侧骶棘肌由上而下地来回操作(重点在患侧)5-10min;循经点按穴位,用拇指罗纹面加压,或用肘尖依序点按上述穴位3-5遍;用拿、滚手法交替在脊柱两侧膀胱经部位来回操作5-8min,放松腰背肌;患者侧卧位,进行腰部斜扳。左右侧各扳一次(无论是双侧病变或单侧病变)。操作时让患者充分放松,尽量使腰椎作超功能度的旋转。回复俯卧位,用掌根揉、抚擦法放松腰骶部肌肉2-3min,以空掌拍打腰部3-5次结束手法。
(3)受试者自我锻炼:受试者在平时训练注意对腰椎的保护,并适量加入核心力量的锻炼。
2.3、数据采集
治疗4周后再次进行红外线热成像检测, 并统计腰部正常菱形热区的温差与标准差同治疗前的变化。
3、研究结果
数据为菱形区域中的温差与菱形区域的标准差的前后对比,见表1。本研究32例受试者 , 温差变小 的有23例 , 为0.44±0.30℃,占71.88%;变大的有9例,为 -0.14±0.10℃,占28.13%。
注:经配对 T 检验可知,温差前后对比 P 值 <0.01,有显著性差异。
根据表1可知,有71.88%的受试者的腰部温差变小,表示腰部循环的改善。
4、分析与讨论
人体是一个天然的生物发热体,由于解剖结构、组织代谢、血液循环神经功能状态的不同,机体各部热场也不同。红外热像图检查正是应用了这一原理将采集的人体红外信息经计算机智能化分析和图像处理形成红外热像图, 以不同的色彩显示人体表面的温度分布。专业医师通过对热图进行分析判断病灶位置、范围、程度和性质等,为临床诊断和治疗提供可靠依据。
腰部运动损伤是运动员中常见的损伤, 长期大量的腰部急弯曲、扭转,使腰部所承受负荷过重,腰部肌肉被动牵张或持续收缩,造成局部供血不良,营养代谢障碍。腰部损伤后局部循环丰富,代谢旺盛导致产热增加,而易于从局部皮温测定上表现出来,通过检测红外热像图, 对比治疗后与治疗前发现随着患者症状的减轻可观察到腰部红外热像图的明显改善。受试者的热图中有区域性温度定位,也有热区不完整、散在热点等表现,都表示腰部的循环欠佳等问题, 在进行治疗后, 其中有71.88%的受试者温差下降,有59.38%的受试者热区标准差下降,表示循环有所改善。
5、结论