3D-CT重建技術(shù)在單束ACL解剖重建術(shù)后檢查中的應(yīng)用

吳志鈞，張理選

惠州市中心人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科1、骨科一區(qū)關(guān)節(jié)外科2，廣東 惠州 516001

前交叉韌帶(ACL)是連接脛骨與股骨的關(guān)鍵韌帶，可限制脛骨過(guò)度向前移位，并可維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。ACL在暴力作用下易受到損傷，ACL損傷未經(jīng)及時(shí)有效的修復(fù)可能導(dǎo)致多種繼發(fā)性損傷，明顯影響患者膝關(guān)節(jié)功能。但ACL的組織學(xué)特點(diǎn)較特殊，其營(yíng)養(yǎng)主要由附著韌帶的表層毛細(xì)血管網(wǎng)和關(guān)節(jié)內(nèi)滑液提供，血供較差，ACL損傷后自行修復(fù)的能力極差，多選擇ACL 移植重建方式治療[1-2]。近年來(lái)隨著關(guān)節(jié)鏡技術(shù)的不斷成熟，關(guān)節(jié)鏡下單束ACL解剖重建術(shù)已成為目前治療ACL 損傷的主要手段。ACL 兩端骨道的準(zhǔn)確定位在單束ACL解剖重建術(shù)中有重要作用，能夠明顯影響患者術(shù)后恢復(fù)[3]。一項(xiàng)研究指出[4]，部分ACL斷裂患者解剖重建術(shù)后的骨隧道定位發(fā)生偏差，影響膝功能恢復(fù)。三維-CT(3D-CT)具有立體直觀、空間分辨率高、時(shí)間分辨率高、掃描速度快、快速成像等特點(diǎn)，其可對(duì)各個(gè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行多個(gè)平面的三維重建，彌補(bǔ)三維數(shù)據(jù)測(cè)量和三維立體圖像的不足[5]。本研究在單束ACL解剖重建術(shù)后進(jìn)行3D-CT重建技術(shù)檢查，以評(píng)價(jià)術(shù)中骨道定位情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析惠州市中心人民醫(yī)院2018 年4 月 至2020 年1 月收 治 的100 例ACL 撕裂患者的臨床資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：①經(jīng)體格檢查、關(guān)節(jié)鏡檢查和影像學(xué)檢查確診為單純ACL損傷，無(wú)其他膝關(guān)節(jié)骨折和韌帶損傷；②手術(shù)適應(yīng)證明確，均接受關(guān)節(jié)鏡下單側(cè)單束ACL解剖重建術(shù)治療，術(shù)后第2天接受3D-CT 檢查；③對(duì)側(cè)膝關(guān)節(jié)正常。排除標(biāo)準(zhǔn)：①合并其他膝關(guān)節(jié)疾病；②嚴(yán)重骨質(zhì)疏松，骨質(zhì)增生；③膝關(guān)節(jié)手術(shù)史。100 例ACL 撕裂患者年齡20～50 歲，平均(35.19±4.38)歲；男性72 例，女性28 例；體質(zhì)量指數(shù)18～24.5 kg/m2，平均(22.17±0.36) kg/m2；術(shù)前Lysholm評(píng)分22～59分，(41.39±5.77)分。

1.2 方法 單束ACL 解剖重建術(shù)后第2 天予以3D-CT 檢查，用PHILIPS 公司的16 多排螺旋CT 機(jī)進(jìn)行，層厚為3 mm，重建間隔1.5 mm，螺距為0.625～1，電流為150～200 mA，管電壓120 kV。患者取仰臥位，患側(cè)膝關(guān)節(jié)取伸直位，參照以上參數(shù)掃描患者膝關(guān)節(jié)，拷貝原始數(shù)據(jù)，并上傳至工作站。將膝關(guān)節(jié)位置進(jìn)行中位化處理，進(jìn)行膝關(guān)節(jié)和ACL 移植物的三維重建圖像，旋轉(zhuǎn)模型，在三維空間內(nèi)裁剪所需結(jié)構(gòu)圖像。骨道位置予以相對(duì)位置百分比方法，將脛骨平臺(tái)最內(nèi)側(cè)和后側(cè)為100%，最外側(cè)和前側(cè)統(tǒng)一規(guī)定為0%。在三維模型圖像上查看隧道位置和移植物韌帶走形情況，找出脛骨、股骨隧道口中心點(diǎn)并標(biāo)記。在X 線(xiàn)上和3D-CT 上分別測(cè)定股骨、脛骨兩端兩點(diǎn)的空間三維坐標(biāo)，計(jì)算三維空間內(nèi)兩點(diǎn)間長(zhǎng)度、冠狀位夾角、矢狀位夾角。所有患者均進(jìn)行12 個(gè)月隨訪(fǎng)，按照Lysholm 評(píng)分將預(yù)后分為優(yōu)良組71 例(Lysholm 評(píng)分≥80 分)與 不 良組29 例(Lysholm 評(píng)分＜80 分)，對(duì)比兩組患者3D-CT 顯示的脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置及移植物情況。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS18.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，計(jì)量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差()表示，組間比較采用t 檢驗(yàn)，計(jì)數(shù)資料比較采用χ2檢驗(yàn)，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3D-CT 和X 線(xiàn)骨道內(nèi)口相對(duì)位置測(cè)量結(jié)果比較 3D-CT 測(cè)量對(duì)脛骨骨道內(nèi)口位置大于X 線(xiàn)，對(duì)股骨骨道內(nèi)口位置小于X 線(xiàn)，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見(jiàn)表1。

表1 3D-CT和X線(xiàn)骨道內(nèi)口相對(duì)位置測(cè)量結(jié)果比較(，%)

表1 3D-CT和X線(xiàn)骨道內(nèi)口相對(duì)位置測(cè)量結(jié)果比較(，%)

檢查方法3D-CT X線(xiàn)t值P值例數(shù)100 100脛骨骨道內(nèi)口位置46.83±2.15 40.18±3.39 16.566 0.001股骨骨道內(nèi)口位置37.95±2.17 43.75±3.02 15.597 0.001

2.2 兩組患者3D-CT顯示脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置比較 優(yōu)良組與不良組患者的股骨骨道內(nèi)口位置比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)；但不良組患者的脛骨骨道內(nèi)口位置明顯大于優(yōu)良組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，見(jiàn)表2。

表2 兩組患者經(jīng)3D-CT顯示脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置比較(，%)

表2 兩組患者經(jīng)3D-CT顯示脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置比較(，%)

組別優(yōu)良組不良組t值P值例數(shù)71 29脛骨骨道內(nèi)口位置45.19±2.01 50.85±2.49 11.901 0.001股骨骨道內(nèi)口位置38.09±2.19 37.61±2.12 1.004 0.318

2.3 兩組患者3D-CT顯示移植物情況比較 不良組患者的移植物長(zhǎng)度短于優(yōu)良組，矢狀位夾角小于優(yōu)良組，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，但兩組患者的冠狀位夾角比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見(jiàn)表3。

表3 兩組患者3D-CT顯示移植物情況分析()

表3 兩組患者3D-CT顯示移植物情況分析()

組別優(yōu)良組不良組t值P值例數(shù)71 29移植物長(zhǎng)度(mm)32.19±3.84 27.68±2.67 5.772 0.001冠狀位夾角(°)68.03±6.11 67.15±5.93 0.659 0.511矢狀位夾角(°)56.01±5.82 52.37±5.11 2.936 0.004

2.4 術(shù)后三維CT 影像學(xué)表現(xiàn) 單束ACL 解剖重建患者術(shù)后三維CT影像學(xué)表現(xiàn)見(jiàn)圖1。

圖1 術(shù)后三維CT影像結(jié)果

3 討論

ACL損傷為膝關(guān)節(jié)的常見(jiàn)損傷，ACL有限制脛骨內(nèi)旋、外翻、過(guò)伸、前移等多種作用，ACL 損傷后可明顯影響膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，繼發(fā)半月板損傷和軟骨退變，并可導(dǎo)致機(jī)體感覺(jué)功能障礙，加重膝關(guān)節(jié)損傷。目前臨床有關(guān)ACL的重建修復(fù)已達(dá)成共識(shí)，盡管傳統(tǒng)ACL單束重建術(shù)可取得不錯(cuò)的效果，但仍有部分患者的隨訪(fǎng)結(jié)果欠佳[6]。ACL雙束重建的效果雖優(yōu)于既往單束重建技術(shù)，但其操作難度大，且不適用于髁間窩較小者。臨床研究認(rèn)為，單束ACL解剖重建的韌帶更符合機(jī)體力學(xué)特性，能夠最大程度的恢復(fù)膝關(guān)節(jié)組織完整性、功能穩(wěn)定性，提高ACL 的手術(shù)效果[7]。谷軍等[8]研究也表明，單束ACL 解剖重建術(shù)與雙束ACL 重建術(shù)后的旋轉(zhuǎn)和前后向穩(wěn)定性相似。

關(guān)節(jié)鏡下單束ACL解剖重建術(shù)的創(chuàng)傷相對(duì)較小，術(shù)后恢復(fù)快，近年來(lái)已成為ACL損傷治療的最常用方法。骨隧道定點(diǎn)為單束ACL解剖重建術(shù)的重要步驟，難度較大，是影響患者手術(shù)效果和術(shù)后康復(fù)的重要因素[9]。相關(guān)研究報(bào)道，股骨定位偏前可引起韌帶不等長(zhǎng)，脛骨骨髓道偏前則對(duì)患者膝關(guān)節(jié)伸直功能有影響，并可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)屈曲攣縮、移植物黏連等繼發(fā)癥狀[10]。既往研究已表明，單束ACL重建術(shù)后的止點(diǎn)應(yīng)與ACL解剖止點(diǎn)接近，最大程度的減小膝關(guān)節(jié)屈伸活動(dòng)對(duì)移植肌腱產(chǎn)生的張力，為移植物的再血管化、滑膜覆蓋提供有利條件，促進(jìn)移植物的韌帶化[11]。但患者膝關(guān)節(jié)伸直角度和髁間頂角度存在個(gè)體差異，且兩者無(wú)明顯相關(guān)性，導(dǎo)致不同膝關(guān)節(jié)的脛骨隧道位置在矢狀位上有差異。目前有關(guān)單束ACL 解剖重建術(shù)中股骨骨隧道定位主要在關(guān)節(jié)鏡下進(jìn)行，易受到術(shù)中視野、操作者對(duì)解剖結(jié)構(gòu)認(rèn)知程度和經(jīng)驗(yàn)等因素的影響。影像學(xué)檢查在單束ACL 解剖重建術(shù)后評(píng)價(jià)中有重要作用，能夠直觀的查看股骨和脛骨內(nèi)外骨隧道、移植物固定等情況，指導(dǎo)術(shù)中定位，且可為患者預(yù)后評(píng)價(jià)提供更直觀、客觀的支持。

X 線(xiàn)是ACL 解剖重建術(shù)后影像學(xué)評(píng)價(jià)的主要方法之一，但X線(xiàn)檢查無(wú)法顯示韌帶、肌肉等軟組織，且存在密度分辨率低、影像重疊等不足。另外普通X線(xiàn)平片照射易受到靶片距、膝關(guān)節(jié)定位等因素的影響，準(zhǔn)確性定，且有一定片面性[12]。MRI在軟組織顯影上有一定優(yōu)勢(shì)，能夠進(jìn)行多參數(shù)、多序列采集，清晰反映韌帶走行，在ACL損傷診斷上有較高的準(zhǔn)確性、特異性和敏感性，但金屬固定物對(duì)圖像質(zhì)量有嚴(yán)重影響[13]。有研究發(fā)現(xiàn)，3D-CT 對(duì)ACL 重建術(shù)的評(píng)價(jià)效果優(yōu)于MRI[14]。3D-CT 存在窗寬、窗位及各向同性技術(shù)，得到的容積數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行任意角度、方向的成像，甚至曲面成像，以查看解剖結(jié)構(gòu)和病變?nèi)瞇15]。3D-CT重建技術(shù)可清晰呈現(xiàn)膝關(guān)節(jié)全貌，反映ACL 重建后骨隧道的定點(diǎn)、定位情況。3D-CT通過(guò)任意角度的旋轉(zhuǎn)圖像可清晰、直觀的反映骨性解剖標(biāo)志和骨隧道口的關(guān)系[16-17]。3D-CT重建圖像能夠去除骨性障礙物的影響，更好的顯示感興趣部分[18]。3D-CT 重建成像能夠避免重疊，盡可能的降低人為測(cè)量存在的誤差。本研究中，X 線(xiàn)與3D-CT 顯示的脛骨骨道內(nèi)口位置及股骨骨道內(nèi)口位置均有差異。同時(shí)本研究數(shù)據(jù)顯示，預(yù)后優(yōu)良組與不良組股骨隧道口中心點(diǎn)比較無(wú)顯著差異，但預(yù)后不良組脛骨骨道位置大于優(yōu)良組，提示3D-CT重建技術(shù)能夠反映單束ACL 解剖重建術(shù)后骨道建立和預(yù)后情況。另外本研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)后不良組移植物長(zhǎng)度明顯短于優(yōu)良組，不良組矢狀位夾角明顯小于優(yōu)良組，提示3D-CT 重建技術(shù)能夠反映單束ACL 解剖重建術(shù)后移植物情況，臨床通過(guò)3D-CT測(cè)定患者單束ACL解剖重建術(shù)后骨髓道和移植物情況，能夠一定程度的反映患者預(yù)后情況。

綜上所述，3D-CT重建術(shù)可清晰顯示單束ACL解剖重建術(shù)后骨隧道和ACL移植物情況，從而回顧性指導(dǎo)關(guān)節(jié)鏡的術(shù)中骨道定位。