MSCT图像后处理技术对肋骨骨折畸形愈合认定的应用价值

doi:10.12116/j.issn.1004-5619.2023.230707

摘要/Abstract

摘要：

目的比较容积再现（volume rendering，VR）、多层面重组（multi-plane reconstruction，MPR）和曲面重组（curved planar reformation，CPR）3种图像后处理技术在肋骨骨折畸形愈合认定中的应用价值。方法记录75例患者肋骨骨折畸形愈合的类型及数量，比较VR、MPR、CPR对肋骨骨折畸形愈合诊断的灵敏度、特异度、准确率和约登指数（Youden’s index，YI），绘制受试者操作特征曲线（receiver operating characteristic curve，ROC）并计算曲线下面积（area under curve，AUC），比较3种后处理技术对不同类型肋骨骨折畸形愈合的检出率。结果 75例患者共有243处肋骨骨折畸形愈合。VR、MPR、CPR对肋骨骨折畸形愈合的诊断灵敏度分别为52.67%、79.84%、91.36%，特异度分别为99.58%、97.89%、99.15%，准确率分别为83.66%、91.76%、96.51%，YI分别为0.52、0.78、0.91，AUC分别为0.761、0.889、0.953。与VR相比，MPR在断端错合1/3以上、断端重叠、断端成角、骨桥的检出数量上差异有统计学意义（P<0.05）；与VR相比，CPR在肋骨骨折畸形愈合的各分型的检出数量上差异有统计学意义（P<0.05）；与MPR相比，CPR在断端错合1/3以上、断端分离、骨桥的检出数量上差异有统计学意义（P<0.05）。结论 3种图像后处理技术对肋骨骨折畸形愈合的认定均具有重要意义，尤其是CPR对肋骨骨折畸形愈合的诊断效能高，可作为肋骨骨折畸形愈合法医临床鉴定的主要后处理技术。

关键词: 法医学, 肋骨骨折畸形愈合, 容积再现, 多平面重组, 曲面重组

Abstract:

Objective To compare the application value of three image post-processing techniques volume rendering （VR）, multi-plane reconstruction （MPR） and curved planar reformation （CPR） in the identification of rib fracture malunion, and to provide a reliable imaging method for forensic identification of rib fracture malunion. Methods The types and numbers of rib fracture malunion in 75 patients were recorded， and the sensitivity， specificity， accuracy and Youden index （YI） of VR， MPR and CPR in the diagnosis of rib fracture malunion were compared. Receiver operating characteristic curve （ROC） curve was drawn and area under curve （AUC） was calculated， and the detection rates of different types of rib fracture malunion were compared by three post-processing techniques. Results A total of 243 rib fractures were malunion in 75 patients. The diagnostic sensitivity of VR， MPR and CPR for rib fracture malunion was 52.67%，79.84% and 91.36%， the specificity was 99.58%，97.89% and 99.15%， and the accuracy was 83.66%，91.76% and 96.51%， respectively. The YI was 0.52，0.78 and 0.91， respectively. AUC was 0.761，0.889 and 0.953， respectively. Compared with VR， there were statistically significant differences in the number of broken rib end misalignment over 1/3， broken rib end overlap， broken rib end angulation and intercostal bridge detected in MPR （P<0.05）. Compared with VR, there was a statistically significant difference in the number of different types of rib fracture malunion detected by CPR （P<0.05）. Compared with MPR， there were statistically significant differences in the number of broken rib end misalignment over 1/3， broken rib end separation and intercostal bridge detected in CPR （P<0.05）. Conclusion The three image post-processing techniques are of great significance for the identification of rib fracture malunion， especially CPR is highly effective in the diagnosis of rib fracture malunion， and can be used as the main post-processing technique for forensic clinical identification of rib fracture malunion.

Key words: forensic medicine, rib fracture malunion, volume rendering, multi-plane reconstruction, curved planar reformation

中图分类号:

葛静晨, 尚敏, 姚明阳, 韦铭菲, 史俊展, 姚泽伟, 时佳音, 李凡. MSCT图像后处理技术对肋骨骨折畸形愈合认定的应用价值[J]. 法医学杂志, DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2023.230707.

Jing-chen GE, Min SHANG, Ming-yang YAO, Ming-fei WEI, Jun-zhan SHI, Ze-wei YAO, Jia-yin SHI, Fan LI. The Application Value of MSCT Image Post-Processing Techniques in the Identification of Rib Fracture Malunion[J]. Journal of Forensic Medicine, DOI: 10.12116/j.issn.1004-5619.2023.230707.

图/表 6

图1 不同类型肋骨骨折畸形愈合A：断端错合1/3以上（CPR重组图像）；B：断端分离（CPR重组图像）；C：断端重叠（CPR重组图像）；D：断端成角（CPR重组图像）；E：骨桥（VR重组图像）。

Fig. 1 Different patterns of rib fracture malunion

表1 不同图像后处理技术对肋骨骨折畸形愈合的诊断结果

Tab. 1 To compare the diagnostic results of different image post-processing techniques for rib fracture malunion

后处理技术	认定结果	认定结果
后处理技术	认定结果	阳性	阴性
VR	阳性	128	2
VR	阴性	115	471
MPR	阳性	194	10
MPR	阴性	49	463
CPR	阳性	222	4
CPR	阴性	21	469

表2 不同图像后处理技术对肋骨骨折畸形愈合的诊断效能

Tab. 2 Diagnostic efficacy of different image post-processing techniques for rib fracture malunion

后处理技术	灵敏度/%	特异度/%	准确率/%	YI
VR	52.67	99.58	83.66	0.52
MPR	79.84	97.89	91.76	0.78
CPR	91.36	99.15	96.51	0.91

表3 不同图像后处理技术AUC

Tab. 3 AUC of different image post-processing techniques

后处理技术	AUC	标准误	P值	95%置信区间
后处理技术	AUC	标准误	P值	下限	上限
VR	0.761	0.021	<0.05	0.719	0.803
MPR	0.889	0.016	<0.05	0.857	0.920
CPR	0.953	0.011	<0.05	0.931	0.974

图2 不同图像后处理技术ROC曲线VR表示容积再现（volume rendering），MPR表示多层面重组（multi-plane reconstruction），CPR表示曲面重组（curved planar reformation）。

Fig. 2 ROC of different image post-processing techniques

图3 3种图像后处理技术比较男性患者，59岁，胸部外伤5月余。A：右侧VR重组图像；B：右侧第8肋骨MPR重组图像；C：右侧第9肋骨MPR重组图像；D：右侧第10肋骨MPR重组图像；E：右侧第11肋骨MPR重组图像；F：右侧第8肋骨CPR重组图像；G：右侧第9肋骨CPR重组图像；H：右侧第10肋骨CPR重组图像；I：右侧第11肋骨CPR重组图像。

Fig. 3 Comparison of three kinds of image post-processing techniques

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