吳興德 ,岑 黃,崔運能
1南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,廣東 廣州 510630;2廣東省骨科醫(yī)院,廣東 廣州 510630;3佛山市婦幼保健院放射科,廣東 佛山 528000
隨著我國人口老齡化的加劇,人工髖關(guān)節(jié)的植入率逐年增高[1]。人工髖關(guān)節(jié)不僅具有一定的使用年限,還可因各類并發(fā)癥需要再次入院行翻修術(shù)。放射學(xué)檢查在人工髖關(guān)節(jié)置換手術(shù)方案制定、術(shù)后并發(fā)癥的診斷充當(dāng)不可缺少的角色[2-3]。雖然目前仍以X線平片作為人工髖關(guān)節(jié)初次及翻修術(shù)的主要影像學(xué)參考[4-5],但它主要作為模板測量的工具[6-7],不適合全面評估需要翻修的復(fù)雜髖關(guān)節(jié)。斷層的影像學(xué)工具,如多排螺旋CT及MR逐漸應(yīng)用于復(fù)雜髖關(guān)節(jié)置換的評估,尤其多排螺旋CT具有掃描速度快、可三維重建后處理的優(yōu)點,越來越受到外科醫(yī)生的重視[8-9]。多項研究證實,CT可準(zhǔn)確評估髖關(guān)節(jié)病變嚴(yán)重程度、觀察人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后并發(fā)癥[10],部分翻修術(shù)前需行CT檢查方能準(zhǔn)確制訂手術(shù)方案[11],但國內(nèi)尚無CT在髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的診斷價值的專門報道。本研究擬回顧性分析21例人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)患者資料,探討多排螺旋CT在人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)前評估的應(yīng)用。
回顧性分析2014年3月~2019年5月在南方醫(yī)科大學(xué)第三附屬醫(yī)院就診、并進(jìn)行人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的患者,在翻修術(shù)前1月內(nèi)均行髖關(guān)節(jié)CT檢查,其中男性7例、女性14例,年齡19~86歲,中位年齡62歲,左側(cè)13例,右側(cè)8例,第1次置換或曠置時診斷為髖臼、股骨頭或股骨頸骨折9例,股骨頭缺血壞死7例,先天性脫位1例,關(guān)節(jié)疼痛1例,置換術(shù)前病因不詳2例。距離上次置換或曠置術(shù)后2月~20年,中位時間4.5年(2~8年),其中5名患者為第2次翻修術(shù)。臨床癥狀表現(xiàn)為疼痛不適15例,反復(fù)脫位2例,曠置術(shù)后4例。經(jīng)手術(shù)證實假體松動13髖,假體脫位2髖,假體周圍骨折2髖,曠置術(shù)后4髖。本研究符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)原則,經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)。
使用Aqullion 64多排螺旋CT機(日本東芝)進(jìn)行髖關(guān)節(jié)CT平掃檢查,具體掃描參數(shù):管電壓120 kVp,Z軸自動管電流調(diào)節(jié)技術(shù),層厚0.35 mm,螺距為1.0,利用半自動骨算法多平面重建成像(包括標(biāo)準(zhǔn)雙髖關(guān)節(jié)軸位、冠狀位、矢狀位圖像,層厚與層間距均為5 mm)、容積再現(xiàn)、表面遮蓋等三維圖像。
由2名經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師在PACS(南方PACS系統(tǒng))上閱讀CT圖像,分析患者人工髖關(guān)節(jié)置入失敗的原因,觀察人工髖關(guān)節(jié)或曠置關(guān)節(jié)骨質(zhì)及軟組織影像學(xué)改變。
假體松動共13髖,包括單純髖臼側(cè)假體松動7髖,單純股骨側(cè)假體松動3髖,髖臼側(cè)及股骨側(cè)假體均松動3髖。
髖臼側(cè)人工假體松動共10髖:均可見髖臼側(cè)人工假體不同程度向上向內(nèi)移位,假體突入骨盆,周圍可見不規(guī)則條狀透亮影,透亮區(qū)或透亮線影寬度大于2 mm共4髖,小于2 mm共6髖;髖臼假體外展角明顯增大(約66°)1髖,髖臼內(nèi)可見大量軟組織影填充2髖;髖臼側(cè)有明顯的骨質(zhì)缺損2髖。
股骨側(cè)人工假體松動共6髖:假體伴隨人工髖臼向上移位2髖,向下移位嵌入股骨髓腔程度加深3髖;假體周圍出現(xiàn)不規(guī)則條片狀透亮線影大于2 mm 2髖,小于2 mm 2髖;骨基座形成1髖;未見明顯的透亮線或其他放射學(xué)異常1髖。典型的假體松動圖像(圖1)。
合并髖臼側(cè)假體內(nèi)襯明顯磨損1髖,髖臼側(cè)及股骨側(cè)假體正常間隙消失,形成金-金直接接觸。
假體周圍骨折2髖:表現(xiàn)為股骨側(cè)假體(股骨柄)末端或中段旁骨質(zhì)斷裂,小梁中斷,骨質(zhì)錯位;均合并假體松動,其中1髖累及髖臼側(cè)及股骨側(cè),均可見大于2 mm的透亮線,1髖僅累及股骨側(cè)假體,未見大于2 mm的透亮線影;1髖髖臼較多片狀骨質(zhì)缺損區(qū)。
假體脫位2髖:股骨頭均明顯向髖關(guān)節(jié)外上后方移位,達(dá)右側(cè)髂骨體水平,人工髖臼內(nèi)可見較多的軟組織密度影;1髖可見股骨頭與髂骨形成假關(guān)節(jié);2髖均可見髖臼較寬、淺,可見骨質(zhì)缺損。
4髖均可見骨水泥塑型股骨頭或股骨上端假體,封閉股骨上端。骨水泥塑型髖臼2髖,骨水泥間置器存留3髖,髖臼內(nèi)充填多少不等的軟組織影,可見股骨上端置入克氏針影2髖,部分曠置術(shù)1髖,內(nèi)存留人工股骨柄。髖臼側(cè)出現(xiàn)較明顯的骨質(zhì)缺損的透亮區(qū)3髖。末端骨水泥塑形的人工股骨頭向后脫位2髖,其中1髖在髖臼后上方形成假關(guān)節(jié)(圖2)。
人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)是治療晚期關(guān)節(jié)疾患如髖關(guān)節(jié)炎、股骨頭缺血壞死、股骨頸骨折等疾病的有效方法,但由于假體的材料、設(shè)計、制造,手術(shù)者的技術(shù)水平,患者本身的疾病,及患者術(shù)后對假體的使用程度等原因[12],導(dǎo)致部分患者不可避免需要行人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)。一般而言,人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)是指在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后需要更換人工髖關(guān)節(jié)部分或部分組件如人工股骨柄、股骨頭、髖臼內(nèi)襯及臼杯的手術(shù)。相對于初次髖關(guān)節(jié)置換術(shù),翻修術(shù)的難度明顯增加,需要制定更詳細(xì)的術(shù)前計劃、做好充足的術(shù)前準(zhǔn)備工作[13]。除了解患者病史、體格檢查、實驗室檢查外,影像學(xué)檢查、尤其是CT檢查,具有良好的密度分辨率、優(yōu)秀的后處理功能,可清晰顯示復(fù)雜骨關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),為人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的術(shù)前假體失敗原因分析、翻修術(shù)方案制定提供強有力的支持。假體松動、假體周圍感染、假體脫位、假體周圍骨折、假體磨損等并發(fā)癥是導(dǎo)致假體失敗的常見原因[14-15];翻修術(shù)中,骨質(zhì)缺損的評估、假體放置的設(shè)計,是翻修術(shù)關(guān)鍵內(nèi)容;可通過翻修術(shù)前CT進(jìn)一步明確。
假體松動是假體失敗的主要原因,約占所有初次人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)失敗的2/3[15]。假體移位、假體旁透亮線影是判斷假體有無松動的主要的放射學(xué)征象,骨水泥斷裂、假體旁硬化線、骨性基座形成等征象也有助于診斷。定期隨訪的X線平片是診斷假體松動最準(zhǔn)確的影像學(xué)方法,尤其是假體位置持續(xù)性改變。CT后處理技術(shù)可生成骨盆、包括股骨柄全長的重建圖像,即使無舊片對比,也可通過觀察人工假體與鄰近骨質(zhì)的相對位置關(guān)系可初步判斷有無假體移位。本組患者絕大部分的松動假體可見位置異常,但這種征象可能與舊片對比更有診斷意義。普遍認(rèn)為,X線平片上假體周圍進(jìn)行性增寬透亮影為假體松動的另一可靠征象,假體或骨水泥旁透亮線寬度大于2 mm也提示假體松動。由于臨床上難以采用CT檢查進(jìn)行定期隨訪,故在CT可見假體或骨水泥旁透亮線寬度大于2 mm即懷疑假體松動[16]。本組21例患者中有12髖單純性假體松動、2髖假體松動合并假體周圍骨折,共計18個假體松動,8個假體周圍可見寬度大于2 mm的透亮區(qū),10個假體周圍的透亮線影小于2 mm或未見寬度大于2 mm的透亮區(qū),說明CT檢查診斷假體周圍透亮線的敏感性并不高。我們曾推測是金屬偽影影響假體周圍透亮區(qū)的觀察、尤其在觀察股骨側(cè)假體時;但即使在髖臼側(cè)假體松動的患者,大部分假體無法在受金屬偽影影響較小的髖臼頂部觀察到大于2 mm透亮區(qū),故其根本原因可能是部分假體松動無法在放射學(xué)檢查上檢測出來[17]。雖然SPECT/CT對于假體松動的診斷具有更高的準(zhǔn)確性[18],但大部分醫(yī)院并沒有配備SPECT/CT硬件設(shè)備。值得注意的是,CT定量分析表明,植入金屬假體后髖臼頂?shù)墓琴|(zhì)密度會降低,不可單純依據(jù)骨質(zhì)密度降低來推斷假體松動[19]。
假體脫位是人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的又一重要原因。假體脫位的診斷并不困難,根據(jù)臨床癥狀、影像學(xué)上見股骨頭位于髖臼外即可診斷[20],但更重要的是通過影像學(xué)檢查確認(rèn)假體脫位的原因。假體脫位與手術(shù)入路、軟組織張力、股骨偏距、假體設(shè)計及放置等有關(guān),結(jié)合患者病史、基本狀況及X線測量,可大致判斷人工髖關(guān)節(jié)脫位的主要原因。對于假體脫位需進(jìn)行翻修的患者而言,CT的優(yōu)勢在于可詳細(xì)評估髖臼狀況,去除X線檢查各種結(jié)構(gòu)重疊、軟組織對比度低的缺點,可全面了解髖臼的形態(tài)學(xué)特征及髖臼內(nèi)容物。本組病例可見2髖的股骨頭向外上后方移位,達(dá)右側(cè)髂骨體水平,1髖形成假關(guān)節(jié),其中1髖髖臼內(nèi)可見較多的軟組織密度影充填。
假體周圍骨折與手術(shù)導(dǎo)致的骨皮質(zhì)損傷、假體松動、骨質(zhì)疏松等因素有關(guān)。骨折雖可發(fā)生于髖臼側(cè),但更常見于股骨側(cè)的假體周圍[21],且多發(fā)生于骨質(zhì)缺損導(dǎo)致力量較薄弱區(qū)域或承重應(yīng)力較高的部位。根據(jù)骨折發(fā)生的部位,將股骨側(cè)的假體周圍分為轉(zhuǎn)子間骨折、假體柄周圍骨折、假體柄尖端遠(yuǎn)端的骨折。CT檢查可檢測出常規(guī)X線漏診的骨折,即使未發(fā)現(xiàn)兩者有明顯的統(tǒng)計學(xué)差異,但在制訂手術(shù)方案時兩者互為補充[22]。本組可見1髖假體柄周圍骨折、1髖假體柄尖端遠(yuǎn)端的骨折,2髖合并髖臼側(cè)、股骨側(cè)假體松動,提示本組病例中,假體松動是假體周圍骨折的病因。
相對而言,假體周圍感染發(fā)生率較低,但卻常引起災(zāi)難性的效果。眾多影像學(xué)檢查手段,包括X線、CT、MR及超聲檢查,MR可能是檢查假體周圍感染較敏感、準(zhǔn)確的方式,表現(xiàn)為假體周圍的軟組織強化、甚至可見膿腔形成,18F-FDG-PET/CT具有更高的敏感性[23]。雖然小部分假體感染可通過內(nèi)科治療處理,但是其標(biāo)準(zhǔn)的治療方式是清創(chuàng)、抗生素治療、一期翻修術(shù)曠置后,擇期行二期翻修術(shù)。人工髖關(guān)節(jié)經(jīng)一期翻修術(shù)、曠置術(shù)后有不同程度的毀損,X線難以顯示其復(fù)雜狀況,故二期翻修術(shù)前須行CT檢查。CT檢查可清晰顯示曠置后留置的髖關(guān)節(jié)內(nèi)固定、間置器、骨質(zhì)及周圍軟組織情況,為翻修術(shù)提供重要參考。
與明確假體置入失敗的原因相比,CT的價值更體現(xiàn)在為人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)提供更詳細(xì)的影像學(xué)信息并制定手術(shù)方案[24]。人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)的關(guān)鍵在于骨缺損的修復(fù)及假體的固定。與X線相比,CT多平面、多角度觀察、無重疊成像可較好顯示髖臼及股骨頭的形態(tài)學(xué)特征及骨質(zhì)缺損。有研究表明,CT在指導(dǎo)臨床醫(yī)生在假體尺寸的選擇、各組件的放置、術(shù)后下肢長度的測量等方面優(yōu)于X線平片,其優(yōu)勢在于術(shù)前制定人工關(guān)節(jié)置換的計劃[25]。在骨盆骨質(zhì)缺損的病例,通過特定的CT視角可顯示靶位置的骨質(zhì)異常[26]。在本組病例中,可見8髖的髖臼側(cè)有片狀、篩孔狀骨質(zhì)缺失,術(shù)前評估的時候即明確手術(shù)時需要進(jìn)行同種異體松質(zhì)骨條植入至髖臼骨質(zhì)缺損處,才能有效重建髖關(guān)節(jié)功能。許多公司開發(fā)出各類軟件利用CT數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理制定詳細(xì)的手術(shù)方案,比傳統(tǒng)的評估具有更大的優(yōu)勢[27]。
由于檢查時間較長、價格相對較高、尤其是輻射量較大限制CT檢查在人工髖關(guān)節(jié)檢查的應(yīng)用。隨著技術(shù)的進(jìn)步,部分CT具有較低的輻射量[28],有望用于人工髖關(guān)節(jié)術(shù)后常規(guī)復(fù)查。另外,由于CT掃描常出現(xiàn)較多的金屬偽影,有研究嘗試使用新技術(shù)提高圖像質(zhì)量,以期達(dá)到更好的診斷效果[29]。鑒于本研究為回顧性分析,檢查前并沒有采取特殊的去金屬偽影技術(shù),故存在一定的偽影,對結(jié)果分析造成一定的影響。
綜上所述,多排螺旋CT可檢測人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)前假體松動、脫位、假體周圍骨折等導(dǎo)致假體置入失敗原因,全面評估待翻修的髖關(guān)節(jié),為人工髖關(guān)節(jié)翻修術(shù)方案的制定提供重要信息。