三维CT成像技术(three dimentional computed tomography, 3DCT)通过2DCT容积扫描，经过计算机算法实现三维重建。 要得到比较清晰的图像，需要两个条件：其一是薄层扫描，层厚度越薄，层距越短，所采集的容积越接近实体。螺旋CT的出现很好地解决了这一问题；其二是计算机算法，目前常用的方法有曲面重组法(curved plannar reformation,CPR)、最大密度投影(maximum intensity projection, MIP)、表面阴影显示(shaded surface display, SSD), 还有新近出现的CT内窥镜技术、容积呈现技术(volume rendering)等。各种方法共同的难点是实物边界的界定，在生理状态下，组织毗邻紧密，要得到某一器官确切的轮廓比较困难，特别是在股骨头出现骨化核之后，软骨与骨质为不规则面，给3DCT成像造成困难。尽管如此，人们还是在诸多领域如管道系统(血管、肺、泌尿系统)广泛应用此技术。

3DCT成像的条件要求较高，它的发展经过十余年历程，1977年Fisherman等^［1］用表面提取法首先实现。80年代后期开始用于髋关节疾病的临床诊断^［2，3］，十余年中，它大体经过两个发展阶段，第一阶段是80年末至90年代初的几年间，此时由于CT技术本身及计算机技术发展的限制，所得到的髋关节图像不很清晰。第二阶段是从90年代中期至今，随着螺旋CT(SCT)的临床应用和应用软件升级，3DCT成像技术获得长足进步，在髋关节疾病的诊断及术后疗效评价中发挥了日益重要的作用^［4，5］。

髋关节是人体承受较大应力的关节之一，单足站立时，髋关节受力为体重的2.4倍，其结构与功能相适应，应力的变化直接影响其结构，髋关节的病理形态可因失去头臼同心关系而发生，也可由于创伤、神经肌肉疾病^［6］引起，对于这些，3DCT均能较好地显示其形态，指导临床工作。本文从定性分析及定量分析两个角度对文献进行综述。

一、定性观察

对病理形态进行观察是3DCT的一项重要功能。Lang等^［2］对2名先天性髋脱位患儿(分别为18个月,4岁)进行术后疗效评估,在病例1中3DCT观察到股骨头的位置及覆盖情况——主要是后部覆盖。这一点被随后的手术证实。病例2显示髋臼对股骨头的覆盖良好，与临床相符合。作者观察到股骨头及髋臼的形态。其后Butler-manuel等^［7］也有类似的报道。他们用3DCT技术对一例32岁先天性髋脱位患者进行观察，结果显示髋臼顶部的缺陷，从而了解到股骨头覆盖情况，同时观察到病变的股骨头存在一病理性突起，提示其复杂的病理改变。这两篇早期文献均存在普通2DCT的限制，当时的CT层厚达1cm，同时，由于软件的落后，所得到的图像不很清晰，所得到的信息仅仅限于较大的缺损及头臼覆盖情况。此时，对于髋臼前后发育不良的问题存在争议，一时形成3种观点：前缺陷、后缺陷、前后联合缺陷。3DCT并没有令人信服地解决争议，同时期的2DCT研究倒是定量地、系统地阐述了髋臼在前后、轴间的指数^［8］。

尽管如此，有些日本学者对3DCT技术充满信心，并将其用于临床实践。Azuma等^［9］(1990)对将要实施ROA手术的髋关节脱位、半脱位、骨关节炎患者进行手术前后观察。在所有6例患者中对股骨头覆盖情况做了较详尽的了解，观察到了髋臼前上、前后联合及大部缺损。作者特别指出3DCT能充分地检出髋臼后唇的缺损。强调对于后唇缺损的患者手术时应将被截骨的髋臼向外侧移位，而不是向前外侧移位。因此，3DCT使术者能在术前充分地估计术中情况，有利于复杂病例的处理。同样，他们的研究也受到2DCT技术限制。所做的研究很大程度上是一种临床体会。一种检查技术的疗效判定必须经过两关：一是严格对照研究，二是长期实践检验。

最近几年，由于螺旋CT的临床应用及电脑软件的升级，3DCT技术日趋成熟，在许多髋关节疾病以及全身疾病累及髋关节所引起的关节形态改变的观察方面取得重要进展。

Kim等^［6］及Roach等^［10］分别全面地报道了髋臼发育的病理形态，并在此基础上指出缺损部分与疾病种类有关。Kim等^［6］用3DCT技术对24例NMD患者(neuromuscular disease)共41髋关节进行形态观察，报道了髋臼缺损的类型并且指出缺陷部位与关节脱位及半脱位的位置有关。其类型包括前缺损(29％)，中上缺损(15％)，混合型缺损(19％)，后髋臼缺损多约占37％。作者指出髋臼后缺损仅仅见于神经肌肉疾病引起的髋臼发育不良，而在先天性髋脱位中并不存在此型脱位，这一结果有助于对疾病发生规律的认识。至此人们已经比较全面地认识了髋臼各种形态改变。同时，Roach等^［10］也有类似报道并进行了定量分析，他们对14例髋臼发育不良患者进行关节3DCT成像，在定性分析中，他们指出髋臼的畸形程度与脱位程度密切相关。研究表明，半脱位患者髋臼缺陷主要发生在臼前部，而后部具有相对完好的凹面、深度及外侧缘。全关节完全脱位患者则存在前后缘不同程度的共同缺损。以上这些新近报道^［10］，综合起来看没有固定的缺损部位存在，即缺损呈现随机性，每个患儿的脱位程度、脱位方向等等均能影响髋臼的发育，从而造成髋臼发育畸形的多态性。髋臼缺损的部位与疾病有关这一观点尚有待于近一步观察证实。

不仅如此，所有的3DCT研究均有一个如前所述的共同的难题——软骨的处理。许多髋关节疾病如先天性髋脱位及脑瘫等发病年龄小，往往处于关节大部分均为软骨的时期，而2DCT对软骨的显示有很大困难，一些研究往往是根据已骨化的股骨头部分推断整个股骨头形态，而2DCT所得到的结果准确与否直接关系到重建图像的准确性。因而有些作者指出应把3DCT应用于大于6个月的小儿，这将大大降低3DCT的临床效能^［2］。

最近，Lin等^［11］发现了通过软骨窗观察软骨组织染色的方法(tissue coloring)，此方法是选择软骨窗后，在后期计算机处理时，把软骨、肌腱、软组织等涂以不同于骨骼的颜色，并通过可识别的解剖标志区别软骨与其他软组织。作者观察的结果包括软骨钙化、髋臼容积下降以及股骨头覆盖情况。但是作者在涂色的时候并不能区分软骨与毗邻之软组织，而是通过解剖标志识别软骨。笔者在临床上常发现X线上未显示的部分，在术中证实为软骨成分。因此，3DCT不被重建的地方必是2DCT不能显示的部位，在复杂缺损存在时是难以根据正常的解剖的标志识别软骨的，因此，这方面尚需进一步的研究。

至此，对软骨的处理仍是一个研究难题，目前MRI三维成像的报道日渐增多，MRI对软骨的观察较好，但费用昂贵。螺旋CT实现三维重建比较容易，有着广阔的应用领域。

二、定量分析

1.测量参数的选择在这方面的初期工作，3DCT在测量时使用的参数与2DCT大体相同^［6，12］，主要包括颈干角(NSA,普通CT不能测量)、股骨前倾角(FA)、髋臼前倾角(AA)、轴髋臼指数(AAI)、髋臼深度/股骨头直径(AD/FHD)、上内侧髋臼指数(SMAI)、Abel等^［12］(1994)对脑瘫患者共31髋进行髋关节普通X线及3DCT评估，分别选用了一些X线及3DCT参数(如上述)，并进行了某些测量参数结果的Person相关分析。3DCT测量结果清晰地显示出髋关节的形态，相关分析显示颈干角及上内侧髋臼指数与年龄呈显著相关；结果还显示X线测量及半脱位程度的指数与3DCT测量反应髋臼发育的指数相关。作者旨在说明3DCT的有效性。但是，既然X线测量即已经能够反应髋臼的发育情况，又何必去做3DCT，其实，3DCT测量主要目的之一还是通过参数反应形态，从而了解关节的发育情况，而X线所测量的值是十分有限的，难以全面估计各个部位的畸形程度。

2.3DCT在参数测量方面的优越性就目前临床应用来讲，3DCT扩大了测量范围，兼有X线及2DCT的测量功能，有时由于骨盆倾斜外展畸形严重，2DCT难以捕捉双侧影像，给诊断造成困难。3DCT克服了这一缺点，对于骨盆能够在整体进行观察，有助于创伤的诊断及术前评估，有些作者利用此技术在术前选择术中取骨部位。Abel等^［13］(1994)用人骨盆及部分下肢骨做研究，将带有一段下肢骨的骨盆标本进行3DCT及2DCT检测，分别将测量的FA、AA、NSA(NSA在普通CT不能测量)的结果进行了比较。FA、AA结果表明3DCT检测明显地比2DCT准确，并且证明了骨盆倾斜对2DCT测量的影响明显大于3DCT，本文是一篇对照研究，令人信服地证明3DCT的优越性。3DCT的测量决不仅仅局限于“宏观”的类似于X线及2DCT测量方式，还可以通过采集有限单元，计算骨密度，反应应力分布，并与相应的计算机软件结合，勾勒出充满大量信息的模拟髋关节，新近兴起的计算机辅助外科显示出一种完全不同于以往的、独特观察处理事物的方法。

同样，3DCT在进行测量时也受到软骨成像特点的限制。Lin等^［11］(1997)除了采用前述技术进行形态学观察以外也进行了定量测量。他们测量了股骨头在三个方向的CE角(外侧、前侧、后侧)，测量分别在骨性成分及软骨成分条件下进行，结果显示通过三个角度计算出的股骨头覆盖情况在两种条件下有显著差别。另外，特别地分别在两种条件下测量髋臼缘直径、髋臼表面直径、股骨头直径，结果显示软骨条件下的测量值在前两者显著小于骨性条件下的测量值，而股骨头直径则显著大于骨性条件测量结果。这提示软骨在定量测量方面有不可忽视的作用。

3DCT技术是目前众多3D技术的一种，是计算机科学与传统科学结合的产物，其特征是对信息的后加工，而不是彻底改变信息的采集方式。目前，国外正在研究利用计算机技术对某些生物过程进行模拟，从而达到在计算机上演练实际操作的目的。这体现<