基于MSCT三維掃描加重建對成人髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)中髖臼假體的選擇及截骨的準確性預(yù)測價值

崔曉榮 蘭麗華 李向陽 鐘志鋒

1贛州市中醫(yī)院放射科 （江西贛州 341000）；2贛南醫(yī)學院第一附屬醫(yī)院腫瘤科 （江西贛州 341000）

髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良（DDH）指人體發(fā)育期的一系列髖關(guān)節(jié)疾病［1-2］。成人DDH患者需行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（THA）治療［3-5］。全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)（THA）通過植入假體以提升關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，而因成人DDH 患者常出現(xiàn)解剖變異，故該術(shù)對于術(shù)者的經(jīng)驗水平要求較高［6］。臨床上需進行術(shù)前檢測規(guī)劃以避免非必要創(chuàng)傷［7］。隨影像學技術(shù)的發(fā)展，多層螺旋CT（MSCT）技術(shù)可為臨床上提供一種新型THA術(shù)前分析手段，與常規(guī)技術(shù)相比，MSCT 分辨率更高，具備更高的骨評估價值［8］。但既往對于MSCT 技術(shù)應(yīng)用于THA 中術(shù)前檢測的方面仍少見報道，為此本研究擬以60 例行THA 的成人DDH 患者為研究對象，探討基于MSCT 三維掃描加重建技術(shù)對于髖臼假體的選擇及截骨準確性的預(yù)測價值，報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇于我院進行治療的60 例準備行THA 的成人DDH 患者為研究對象，以隨機數(shù)字表法進行分為兩組，兩組一般資料比較差異無統(tǒng)計學意義（P＞ 0.05），見表1。診斷標準：（1）參考《發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良診療指南（2009 年版）》［9］中相關(guān)標準；（2）結(jié)合超聲、查體及髖關(guān)節(jié)正位片等確診為DDH。納入標準：（1）符合上述診斷標準；（2）年齡 ＞ 18 歲；（3）依從性好；（4）保守治療效果較差，符合手術(shù)指征；（5）患者或其家屬均知情并簽署知情同意書。排除標準：（1）重要臟器功能異常；（2）合并嚴重心血管功能異常；（3）合并精神狀況異常；（4）合并影響術(shù)后恢復(fù)的疾病；（5）髖部化膿性感染者、髖臼損傷較大或已明顯退行性變者。研究已通過我院醫(yī)學倫理委員會審批（編號：GZSZYYKYLL20210020）。

表1 兩組患者一般資料對比分析Tab.1 Comparative analysis of general data between the two groups

1.2 治療方法

1.2.1 術(shù)前規(guī)劃 對照組患者術(shù)前均進行常規(guī)檢查，檢查措施包括血常規(guī)、凝血功能、心肺健康、心電圖、患側(cè)髖關(guān)節(jié)CT 掃描與髖關(guān)節(jié)X 線掃描等。觀察組在對照組基礎(chǔ)上另使用MSCT 技術(shù)進行術(shù)前規(guī)劃檢測，檢測設(shè)備為128 層螺旋CT 機（美國GE 公司，optima ct670 型），電壓設(shè)為120 kV，電流設(shè)為320 mA，層厚0.625 mm，螺距1.375∶1，需注意患者檢查時需保持平臥，髖關(guān)節(jié)保持中立，伸直下肢，當圖像質(zhì)量滿足需求后，使用原始數(shù)據(jù)對患關(guān)節(jié)進行數(shù)據(jù)重建。對圖像進行放大掃描之后將所得數(shù)據(jù)上傳到配置的專業(yè)處理工作站，對所得初始數(shù)據(jù)進行重建，首選多平面重組（MPR）、表面遮蓋顯示技術(shù)（SSD）、虛擬現(xiàn)實技術(shù)（VR），軟組織窗寬設(shè)置為240 ～ 300 Hu，骨窗窗寬設(shè)置為1 000 ～1 500 Hu，窗位設(shè)置為30～40 Hu。閱片需交由高年資副高或以上職稱的影像學醫(yī)師進行，每次閱片由兩名醫(yī)師分別進行獨立評閱，隨后將兩組評閱結(jié)果導(dǎo)入電腦，使用SPSS 進行Kappa 檢測，最終評閱數(shù)據(jù)Kappa值＞ 0.85，說明數(shù)據(jù)一致性良好。

1.2.2 治療方法 本研究所有手術(shù)由同一組醫(yī)護人員進行，手術(shù)操作不變，具體如下：（1）術(shù)前全麻，手術(shù)部位消毒并鋪巾；（2）采取骨盆復(fù)位器進行復(fù)位；（3）經(jīng)Stoppa 或髂腹股溝入路，使患者髖臼前柱、前壁、后柱內(nèi)側(cè)面得到顯露；（4）復(fù)位時優(yōu)先復(fù)位股骨頭，以縱向牽引患肢的方式進行；（5）確認骨折線，放置Schanz 釘后內(nèi)旋髖骨，操作經(jīng)髖骨脊進行；（6）復(fù)位髖臼前柱，使用接骨板固定；（7）復(fù)位并使用克氏針進行固定，以上過程需避免觸及患者血管及神經(jīng)系統(tǒng)；（8）穩(wěn)定處理方形區(qū)域，處理時使用鋼板進行支撐；（9）確認整體復(fù)位效果；（10）常規(guī)內(nèi)置引流管并進行抗生素治療，術(shù)后24 h 若患者恢復(fù)良好則可安排功能性鍛煉，下地嘗試建議于手術(shù)4 周后進行。

1.3 觀察指標 （1）比較兩組手術(shù)時間、術(shù)中出血量及術(shù)中透視時間。（2）比較兩組患者規(guī)劃前及實際情況的髖臼假體選擇匹配率、股骨劈裂骨折發(fā)生率。（3）比較兩組患者規(guī)劃前及實際情況的截骨距離及尖肩距情況。（4）比較兩組骨盆復(fù)位質(zhì)量及髖臼復(fù)位質(zhì)量，評價采用Matta 標準［10］，其中骨盆復(fù)位質(zhì)量以X 線檢測為基礎(chǔ)，測量骨折斷端分離移位距離，移位＜ 4 mm 為優(yōu)、4 ～ 10 mm 為良、10 ～ 20 mm 為可、＞ 20 mm 為差，骨盆復(fù)位優(yōu)良率=（優(yōu)+良）/總患者數(shù)× 100%；髖臼復(fù)位質(zhì)量以CT 圖像為基礎(chǔ)，移位＜ 1 mm 為解剖復(fù)位、1 ～ 3 mm 為滿意復(fù)位、3 mm 以上為不滿意復(fù)位，髖臼復(fù)位優(yōu)良率=（解剖復(fù)位+滿意復(fù)位）/總患者數(shù)× 100%。（5）比較兩組手術(shù)前后骨盆及髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況，骨盆功能恢復(fù)情況以Majeed 骨盆量化評分［11］進行判斷；髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況以Harris 髖關(guān)節(jié)功能評分［12］進行判斷；二者分數(shù)均與功能呈正相關(guān)。（6）評價觀察組MSCT 三維掃描加重建技術(shù)與髖臼假體選擇準確性的相關(guān)性。

1.4 統(tǒng)計學方法 用SPSS 21.0、Excel 軟件對數(shù)據(jù)進行處理，符合正態(tài)分布的計量資料用（± s）表示，用獨立樣本t檢驗進行組間差異比較，用配對t檢驗進行組內(nèi)差異比較；對于不符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)用中位數(shù)（四分位數(shù)）表示，用Mann-Whitney 檢驗。計數(shù)資料以“例（%）”表示，選用χ2檢驗進行組間差異比較，通過Pearson 相關(guān)系數(shù)進行相關(guān)性分析。以P＜ 0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組患者圍手術(shù)期指標比較 觀察組的手術(shù)時間、術(shù)中出血量及術(shù)中透視時間等指標均低于對照組（P＜ 0.05），見表2。

表2 兩組患者手術(shù)時間、術(shù)中出血量及術(shù)中透視時間對比分析Tab.2 Comparative analysis of operation time， intraoperative blood loss and intraoperative fluoroscopy time between the two groups ± s

表2 兩組患者手術(shù)時間、術(shù)中出血量及術(shù)中透視時間對比分析Tab.2 Comparative analysis of operation time， intraoperative blood loss and intraoperative fluoroscopy time between the two groups ± s

組別觀察組對照組t值P值例數(shù)30 30手術(shù)時間（min）64.18 ± 13.35 74.81 ± 14.98 2.902 0.005術(shù)中出血量（mL）244.15 ± 47.39 323.28 ± 63.90 5.448＜ 0.001術(shù)中透視時間（s）20.05 ± 5.11 26.44 ± 5.38 4.739＜ 0.001

2.2 兩組患者術(shù)前規(guī)劃準確度比較 觀察組患者髖臼假體選擇匹配率明顯更高，而股骨劈裂骨折發(fā)生率明顯更低（P＜ 0.05），見表3。

表3 兩組患者的髖臼假體選擇匹配率、股骨劈裂骨折發(fā)生率對比分析Tab.3 Comparative analysis of the matching rate of acetabular prosthesis selection and incidence of femoral split fracture between the two groups 例（%）

2.3 兩組患者截骨相關(guān)指標對比 觀察組患者截骨距離及尖肩距的絕對誤差均較低（P＜ 0.05），見表4。

表4 兩組患者治療前后的截骨距離、尖肩距指標分析Tab.4 Analysis of the indexes of osteotomy distance and sharp shoulder distance before and after treatment in the two groups ± s，mm

表4 兩組患者治療前后的截骨距離、尖肩距指標分析Tab.4 Analysis of the indexes of osteotomy distance and sharp shoulder distance before and after treatment in the two groups ± s，mm

組別觀察組對照組t值P值例數(shù)30 30截骨距離術(shù)前規(guī)劃10.25 ± 3.21 11.92 ± 3.26 1.999 0.050實際測量10.31 ± 3.22 10.29 ± 3.28 0.024 0.981絕對誤差［M（P25，P75）］-0.09（-0.89，1.04）-1.35（-3.03，0.02）-3.216 0.001尖肩距術(shù)前規(guī)劃16.59 ± 4.30 18.19 ± 5.22 1.296 0.200實際測量16.20 ± 4.13 16.96 ± 5.02 0.640 0.525絕對誤差［M（P25，P75）］-0.41（-1.00，0.66）-1.09（-1.97，-0.50）-2.255 0.024

2.4 兩組患者骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量對比 觀察組在骨盆及髖臼復(fù)位優(yōu)良率均較高，但差異無統(tǒng)計學意義（P＞ 0.05），見表5 ～ 6。

表5 兩組患者骨盆復(fù)位質(zhì)量對比分析Tab.5 Comparative analysis of pelvic reduction quality between the two groups 例（%）

表6 兩組患者髖臼復(fù)位質(zhì)量對比分析Tab.6 Comparative analysis of acetabular reduction quality between the two groups 例（%）

2.5 兩組患者骨盆及髖關(guān)節(jié)功能恢復(fù)情況對比 與術(shù)前相比，兩組的Majeed 評分、Harris 評分均明顯上升（P＜ 0.05）；而術(shù)后3 個月時，觀察組的Majeed評分、Harris 評分明顯更高（P＜ 0.05）；術(shù)后6 個月時兩組Majeed 評分及Harris 評分對比差異無統(tǒng)計學意義（P＞ 0.05），見表7。

表7 兩組Majeed 評分、Harris 評分對比分析Tab.7 Comparative analysis of Majeed score and Harris score between the two groups ±s，分

表7 兩組Majeed 評分、Harris 評分對比分析Tab.7 Comparative analysis of Majeed score and Harris score between the two groups ±s，分

注：與術(shù)前比較，*P ＜ 0.05

組別觀察組對照組t值P值例數(shù)30 30 Majeed評分術(shù)前31.48 ± 5.93 32.14 ± 6.48 0.412 0.682術(shù)后3個月68.15 ± 6.68*63.74 ± 7.03*2.491 0.016術(shù)后6個月90.32 ± 8.06*88.17 ± 7.97*1.039 0.303 Harris評分術(shù)前37.82 ± 5.03 37.66 ± 5.12 0.122 0.903術(shù)后3個月78.01 ± 6.36*73.29 ± 5.79*3.006 0.004術(shù)后6個月83.35 ± 6.26*83.37 ± 6.08*0.013 0.990

2.6 研究中MSCT 三維掃描與髖臼假體選擇準確性的相關(guān)性分析 MSCT 三維掃描加重建技術(shù)與髖臼假體選擇匹配率呈正相關(guān)，而與股骨劈裂骨折發(fā)生率呈負相關(guān)（P＜ 0.05），見表8。

表8 研究中MSCT 三維掃描與髖臼假體選擇準確性的相關(guān)性分析Tab.8 Correlation analysis between MSCT 3D scanning and acetabular prosthesis selection accuracy in the study

3 討論

研究結(jié)果顯示，使用MSCT 掃描加重建技術(shù)進行術(shù)前規(guī)劃的觀察組患者的手術(shù)時間、術(shù)中出血量、術(shù)中透視時間及股骨劈裂骨折發(fā)生率均顯著低于對照組，而髖臼假體選擇匹配率明顯更高（P＜ 0.05），以上情況與陳華東等［13］的研究結(jié)果一致，造成該種情況的可能原因為X 線圖像為二維重疊影像，缺乏對于脂肪組織的識別能力，當其被應(yīng)用于復(fù)雜結(jié)構(gòu)時局限性較大，而MSCT 技術(shù)掃描空間分辨率顯著提升，病變部位邊緣、軟組織腫脹及骨質(zhì)硬化等特征均可有效識別，對于減少非必要損傷具重要意義［14-15］。MSCT 技術(shù)對于髖關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的三維重建可有效幫助醫(yī)生判斷病理情況及假體型號，而髖關(guān)節(jié)假體型號的選擇可有效減少假體松動及骨折發(fā)生，可有效減少THA 后股骨骨折，以上情況也與MSCT 三維掃描與髖臼假體選擇準確性的相關(guān)性分析中與髖臼假體選擇匹配率呈正相關(guān)，而與股骨劈裂發(fā)生率呈負相關(guān)的結(jié)果一致［16］。對于截骨距離及尖肩距，截骨距離指截骨平面至小轉(zhuǎn)子上緣部位的距離，尖肩距指大轉(zhuǎn)子尖部至股骨柄肩部的距離，二者對于假體植入及術(shù)后下肢等長具重要意義，而結(jié)果顯示，觀察組患者截骨距離及尖肩距測量值與實際值更為接近，絕對誤差更小（均P＜ 0.05），該種情況與霍佳邦等［15］的研究一致，該種情況或與醫(yī)護人員得以憑借三維模型建立個性化處理方案，決定假體型號有關(guān)［17］。對于髖臼假體恢復(fù)相關(guān)指標，其中觀察組患者骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量均較高但差異無統(tǒng)計學意義（P＞ 0.05），術(shù)后3 月時其Majeed 骨盆量化評分及Harris 髖關(guān)節(jié)評分顯著高于對照組患者（P＜ 0.05），至術(shù)后6 月時無顯著差異（P＞ 0.05），以上情況與苗鵬［18］的研究結(jié)果一致，其中Majeed評分及Harris 評分于臨床上常被用于評價患者行髖關(guān)節(jié)手術(shù)后骨盆及髖臼恢復(fù)情況，顯示MSCT 技術(shù)的使用可通過降低非必要損傷而有效提升患者髖關(guān)節(jié)恢復(fù)速度，但長期上效果與傳統(tǒng)方法一致，該種情況可能與其空間分辨率顯著提升有關(guān)，醫(yī)護工作人員可憑借更準確的掃描信息提升手術(shù)精細度并提升髖臼假體選擇匹配率，以上因素均對骨盆及髖臼復(fù)位質(zhì)量具顯著正面效果［19-20］。

綜上所述，MSCT 掃描+重建技術(shù)在成人DDH患者THA 中的應(yīng)用對于髖臼假體的選擇及截骨的準確性具較高預(yù)測價值，且對于提升THA 臨床療效具顯著作用，值得臨床上進一步研究。

【Author contributions】CUI Xiaorong performed the experiments and wrote the article. LAN Lihua performed the experiments. LI Xiangyang and ZHONG Zhifeng revised the article. CUI Xiaorong designed the study and reviewed the article. All authors read and approved the final manuscript as submitted.

【Conflict of interest】The authors declare no conflict of interest.