臨床研究中骨折愈合過程的評價方法進(jìn)展

[摘要] 在臨床研究中，雖然評價骨折愈合有很多種方法，但是仍沒有能夠就骨折愈合最有效及可靠的評價方法達(dá)成一致的意見。本文系統(tǒng)回顧目前在公開的臨床研究中較常使用的評價標(biāo)準(zhǔn)，從而對臨床中骨折愈合評價標(biāo)準(zhǔn)作一簡要綜述。

[關(guān)鍵詞] 臨床研究;骨折愈合;評價方法

[中圖分類號] R683[文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1673-9701(2010)04-43-03

近年來，隨著各個相關(guān)學(xué)科的飛速發(fā)展，隨之也給骨科學(xué)帶來了日新月異的變化，最為突出的一點是骨折愈合的檢測技術(shù)有了很大的飛躍，使得骨折愈合評價標(biāo)準(zhǔn)向著精確化、多樣化方向邁入了一大步;然而，受種種原因影響，各種骨折愈合的檢測方法雖然有些已經(jīng)用于臨床，但因精確度不夠而影響其評價的效能，有些檢測技術(shù)雖然精確度高，但由于經(jīng)濟(jì)等原因使其無法得到全面推廣，現(xiàn)就各種骨折檢測技術(shù)及其評價標(biāo)準(zhǔn)作一簡要綜述。

1骨折愈合的放射學(xué)評價

1.1常規(guī)X線照相

有多種放射評價方法可用于骨折修復(fù)過程的臨床研究，而常規(guī)(“平片”)X線照相是最古老、最常用的方法。常規(guī)X線照相可以對骨折處所形成的骨痂、皮質(zhì)銜接、骨折線消失以及骨小梁進(jìn)行評價。其優(yōu)點是費用低且放射劑量小，因而能夠得到廣泛而有效的推廣應(yīng)用。然而，許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)，從X線照相上所獲得的放射學(xué)特征與骨折的機(jī)械強(qiáng)度并沒有很好的相關(guān)性。Whelan等[1]對脛骨骨折行髓內(nèi)釘內(nèi)固定后行X線照相，測試結(jié)果經(jīng)處理后描繪在多重標(biāo)準(zhǔn)正交視圖上，發(fā)現(xiàn)對于脛骨皮質(zhì)橋的測定是最可靠的，其組間K值為0.75(95%的可信區(qū)間為0.61～0.89)，從而得出骨折處的皮質(zhì)橋接最能夠反映骨折的愈合，并且是最可靠的結(jié)論，但是這種方法對于干骺端骨折的評價則是較不可靠，并且因骨折固定類型的不同而有所差異[2]。

1.2吸收分光光度法及光密度分析法

至今已有多種方法，通過測定機(jī)體某一部位的單光子的吸收率，從而獲得該部位骨礦物質(zhì)密度的信息，包括光密度分析法、單光子吸收測量法及雙能X射線吸收測量法。它們雖然具有一些優(yōu)點，如費用少，特別是在具有內(nèi)固定的情況下仍然可以使用，但是它不能夠提供如CT以及MRI那樣高質(zhì)量的圖像。在以上這些測量方法中，高清晰的雙能X射線吸收測量法對于脛骨骨折骨不連的診斷具有最高的敏感性(100%)及特異性(78%)。雖然上述各種方法可以為骨折愈合的評價提供一個較好的定量評價，但它們并沒有為脛骨骨折的臨床處理措施進(jìn)一步提供一個比較確切的信息[3]，從而很少用于臨床或是科研中。

1.3放射性核素骨掃描

放射性核素骨掃描測定法是指在注射放射性顯影劑如锝-99亞甲基二磷酸鹽后，拍攝這些顯影劑在組織分布所形成的二維圖像，大多數(shù)感興趣的顯像區(qū)，都具有在對骨折延遲愈合或是不愈合的早期預(yù)測能力(敏感性為70%，特異性為90%)[4]，該測量方法是建立在骨折部位的早期攝取(注入顯影劑的15min之內(nèi))以及鄰近的正常骨組織在傷后1～4周期間的攝取這兩者之間聯(lián)系的基礎(chǔ)之上的;然而，已經(jīng)證實這種測量方法較難應(yīng)用，主要是由于在有內(nèi)固定物的情況下，這種方法的測定就顯得不是可靠的[5]。

1.4超聲測定

超聲測定的方法是建立在循環(huán)機(jī)械壓力波穿過組織所產(chǎn)生的圖像的基礎(chǔ)之上。超聲檢查具有費用低、輕便、無電離輻射的特點。近年來，由于超聲圖像分辨率的增高，許多研究者已經(jīng)將其用于骨折愈合的評估。最初，通過超聲波在骨中的傳導(dǎo)來對骨質(zhì)疏松進(jìn)行評估[6，7]。在骨折愈合的過程中超聲測量具有監(jiān)測骨折愈合過程、探測愈合過程障礙(如延遲愈合或骨不連)及定量評價骨連接的潛在能力，因而超聲已被作為骨折愈合的監(jiān)測工具[8]。利用超聲波傳播速度，稱之為軸向傳播技術(shù)已經(jīng)用于骨折愈合的評價，并已證實該技術(shù)適于對長骨的檢測。然而，超聲波速率對于骨折愈合過程的分析并非是定量的，在局部的骨折愈合和骨不連上尚無明顯的區(qū)別。超聲波檢測最主要的缺點是由于它是一種經(jīng)皮檢測設(shè)備，檢測過程必須穿過軟組織，這就影響了測量的可重復(fù)性及精確性，為此，它只適宜應(yīng)用于淺表的骨骼部位的評價，從解剖學(xué)上，脛骨、尺骨及部分橈骨最適于用超聲波檢測。軟組織的厚度、皮質(zhì)骨的厚度和骨折線的寬度、深度及骨折線和骨痂內(nèi)的骨質(zhì)數(shù)量都影響超聲波的速度。測量過程中所用的傳導(dǎo)器很少被植入骨內(nèi)，而是放在骨折處鄰近部位的骨表面[8，9]，超聲測定法是安全的，且易為病人所接受，并且，使用超聲測量的同時，還具有治療作用。

1.5計算機(jī)斷層掃描

許多研究均詳述了計算機(jī)斷層掃描在評價骨折愈合上，能夠提供較精確的準(zhǔn)度及較高的骨折剛度相關(guān)性。再者，當(dāng)從常規(guī)X線片上觀察不到明顯的骨痂形成，這時CT對于評價干骺端的骨折及關(guān)節(jié)周圍的骨折就具有很大的優(yōu)勢[10]。一項研究證實，在診斷骨不連上，CT的可靠性及診斷準(zhǔn)確率均較之普通X線片高，普通X線片組的K值為0.14、P=0.36，敏感性為54%、特異性為62%，而CT組的K值為0.67、P<0.01，敏感性為100%、特異性為62%[11]。以霍斯菲耳德氏單位為基礎(chǔ)所形成的定量CT，可以對所形成的骨痂體積及密度進(jìn)行定量評價，從而使得定量CT的益處不斷得到拓展應(yīng)用。早期使用定量CT的研究表明骨礦物質(zhì)具有很高的相關(guān)性，并且較新的三維定量CT對于特殊體積的骨礦物質(zhì)密度及骨痂密度的定量測定，能夠?qū)﹂L骨干的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度及扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行早期的預(yù)測[12]。Kalpakcioglu 等對高分辨率的顯微CT的試驗性應(yīng)用，正是對這一方法的進(jìn)一步補(bǔ)充。當(dāng)前，由于費用較高、在有內(nèi)固定物情況下的比較難把握的精確定量評價及較高的輻射劑量等因素，這一技術(shù)大規(guī)模運用于臨床仍然比較困難的。

2機(jī)械測定

機(jī)械測定方法主要用在實驗室和活體內(nèi)。在此，描述一些評價骨折愈合的技術(shù)。機(jī)械測定大體可分為兩類:即振動分析和生物力學(xué)測試。

2.1振動分析

振動分析具有非侵入性、無痛的優(yōu)點，它主要由兩部分組成:共振頻率分析和計算機(jī)成像測定。

2.1.1共振頻率分析是以某一材料(骨)以某種頻率振動至最大振幅的趨勢為基礎(chǔ)的。隨著骨折的愈合，骨彈性的改變引起共振頻率的改變，共振頻率引起的振動可以被一種特殊的儀器錘所探測，并且可以用加速器測量它所引起的加速度。共振頻率分析與彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度具有高度的相關(guān)性，楊氏模量至少達(dá)到正常骨的5%[13]。然而，有研究表明，這種測量方法只在皮下骨是可靠的，它取決于骨折的部位，當(dāng)應(yīng)用于強(qiáng)度穩(wěn)定的骨折時，這種測定方法就可能是不可靠的了[14]。

2.1.2計算機(jī)成像測定法是以測量越過骨折線的聲音傳導(dǎo)為基礎(chǔ)的。臨床上通過監(jiān)測超聲傳播速度來監(jiān)測經(jīng)保守治療的長骨骨折的技術(shù)，已被證實是可靠的了。在一個脛骨骨折采用外固定治療的研究中，F(xiàn)ellinger等[15]發(fā)現(xiàn)不論是定量CT測定還是骨密度測定，都體現(xiàn)了骨折的臨床愈合和影像學(xué)愈合具有緊密的相關(guān)性。和超聲測定一樣，不同軟組織的厚度以及路徑長度的甚微差別都將大大地影響到測量的可靠性。

因此，由于對內(nèi)部軟組織以及內(nèi)固定器械的敏感性的存在，這兩種測定方法不常用于骨折修復(fù)的研究。

2.2生物力學(xué)測試

生物力學(xué)測試是指用有創(chuàng)或無創(chuàng)的方法對骨折部位的剛度進(jìn)行直接或是間接的測定，主要包括彎曲剛度和扭轉(zhuǎn)剛度測試。采用外固定架治療的骨折病人可以通過使用安裝在外固定架上的應(yīng)變儀對骨折的剛度進(jìn)行測量[16]，但骨針?biāo)蓜訒r會降低測定的精確率。直接剛度測試則通常在骨折后的6～8周進(jìn)行，常用于脛骨骨折的評價。間接剛度測試是指使用，或是在局麻下將應(yīng)變儀植入行骨折保守治療的患者體內(nèi)從而進(jìn)行測量的方法。相比之下，直接生物力學(xué)測試指在拍攝X線片或表面測量時加載負(fù)荷而引起骨折部位成角，從而進(jìn)行測量，該方法一個明顯的不足之處是在測試時需要去除夾板或固定器械，因而可能會引起病人不適。再者，不管是直接測定或是間接測定，在有內(nèi)固定器械如鋼板或是髓內(nèi)釘?shù)那闆r下都不能使用。

3結(jié)論

隨著骨科學(xué)的發(fā)展，尤其是骨折固定方法和固定原則的完善，不同干預(yù)因素對骨折愈合過程影響的各不相同，如何得到正確且精確的評價方法已越來越受到骨科界的注意，采用不同治療方法時由于骨折愈合方式不同，也可能采用不同的測量方法。骨折愈合是多種因素相互協(xié)調(diào)、相互拮抗作用的結(jié)果。單一考慮某一因素而得出最終結(jié)論是不可靠的，并且，許多檢測指標(biāo)在臨床上的推廣有待進(jìn)一步的研究和改進(jìn)。一種指標(biāo)不可能適合于所有骨折愈合過程的評價。

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(收稿日期:2009-11-06)