模擬負重下全下肢CT定位像在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中的應(yīng)用

謝友洋，夏云寶，何俊山，石 威，王元杰，曹 陽

模擬負重下全下肢CT定位像在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中的應(yīng)用

謝友洋，夏云寶，何俊山，石 威，王元杰，曹 陽

目的：模擬負重下全下肢CT定位像在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中的臨床應(yīng)用。方法：應(yīng)用GE 64排螺旋CT機對35例擬行全膝關(guān)節(jié)置換的患者在模擬負重下進行全下肢定位掃描，運用CT定位片掃描程序，選擇正位定位模式，通過一次性連續(xù)曝光從雙髖掃描至雙踝。將掃描的圖像傳至AW4.4工作站，通過工作站內(nèi)的相關(guān)工具軟件對下肢力線和相關(guān)角度等進行定量測量和分析。結(jié)果：所有下肢全長影像上雙髖關(guān)節(jié)、股骨、膝關(guān)節(jié)、脛腓骨、踝關(guān)節(jié)均能夠清晰顯示，對比度一致。35例患者膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻的32例，外翻的3例。對所有患者予以手術(shù)治療，術(shù)后復(fù)查證實成功率達到100%。結(jié)論：模擬負重下全下肢CT定位像，在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前計劃和術(shù)后評估中完全達到臨床要求，對術(shù)前指導和術(shù)后評價具有重要的臨床意義。

模擬負重；下肢全長片；螺旋CT；全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)

0 引言

人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（TKA）目前已經(jīng)成為外科治療各種中晚期嚴重關(guān)節(jié)炎的成熟手段，且有良好的長期療效[1]。超長規(guī)格全下肢X線攝影是人工膝關(guān)節(jié)置換術(shù)術(shù)前診斷和術(shù)后隨訪較好的檢查方法[2]，傳統(tǒng)的方法主要是應(yīng)用CR或DR系統(tǒng)采用普通X線攝影的方法對全下肢進行多次分段曝光，結(jié)合拼接軟件拼接而成。本研究通過下肢模擬負重結(jié)合CT定位的技術(shù)應(yīng)用，簡單快捷地獲取全下肢X線影像。通過對35例患者的回顧性分析，探討其在全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)中的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

搜集我院2009年5月至2012年4月擬行全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)的35例患者資料，男9例，女26例，年齡為32～73歲，平均年齡為61.5歲。所有患者術(shù)前、術(shù)后均通過CT進行下肢全長定位掃描。

1.2 檢查方法

采用GE 64排螺旋CT機對35例患者進行定位掃描，體位均取仰臥位，腳先進，雙上肢上舉抱頭。所有患者掃描前腳底均放置一塊自制方形木板（木板放置于頭托與檢查床縫隙內(nèi)），擺放體位時要求患者對著木板做屈膝下蹲動作，借助木板的支撐力蹬直雙腿，并囑咐患者保持下肢蹬力，使雙下肢始終處于負重狀態(tài)。選擇下肢定位片掃描模式，取正位序列，掃描范圍從雙髖關(guān)節(jié)至踝關(guān)節(jié)。掃描技術(shù)參數(shù)：管電壓80 kV，管電流10 mA，掃描時間12～15 s，定位角度0°。將掃描圖像傳至AW4.4工作站，運用測量工具軟件對下肢力線和內(nèi)、外翻角度等進行測量和分析。

2 結(jié)果

本組35例患者通過CT定位掃描獲取的下肢全長片體位標準，圖像對比度一致，雙髖至雙踝關(guān)節(jié)的各個測量點均能清晰顯示，圖像質(zhì)量完全符合臨床

對下肢力線及角度的測量要求。35例患者中，膝關(guān)節(jié)內(nèi)翻32例，外翻3例，創(chuàng)傷性膝關(guān)節(jié)炎3例（單側(cè)），膝關(guān)節(jié)結(jié)核1例（單側(cè)），退行性骨關(guān)節(jié)炎25例（9例雙側(cè)，16例單側(cè)），類風濕性關(guān)節(jié)炎6例（均為雙側(cè)）。典型病例：患者，男，63歲，因右膝關(guān)節(jié)疼痛伴畸形2 a多來我院就診，臨床結(jié)合影像學檢查診斷為骨性關(guān)節(jié)炎，擬行右膝關(guān)節(jié)置換術(shù)。術(shù)前（如圖1所示）、術(shù)后（如圖2所示）在我科均行CT定位下肢全長掃描。術(shù)前全長片顯示右膝外翻，關(guān)節(jié)間隙變窄且內(nèi)、外不等稱，呈骨性關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)。右膝經(jīng)假體置換術(shù)后，外翻明顯消失，恢復(fù)正常力線和角度。后經(jīng)過定期隨訪復(fù)查記錄查實，此患者手術(shù)成功，術(shù)后恢復(fù)效果也非常好。

圖1 術(shù)前顯示右膝骨性關(guān)節(jié)炎伴外翻畸形

圖2 術(shù)后右膝假體關(guān)節(jié)在位，外翻消失

3 討論

在進行膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前，通過對雙下肢全長X線成像，不僅可獲得一般性的診斷資料，同時可了解肢體對線、關(guān)節(jié)間隙、脛骨平臺內(nèi)翻角、關(guān)節(jié)畸形程度等情況。對全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前計劃有重要的臨床意義，也是進行全膝關(guān)節(jié)人工置換術(shù)前評估的重要依據(jù)[3-5]。目前，由于國內(nèi)常見的 X線膠片的最大規(guī)格為14 in×17 in（1 in=25.4 mm），長度只有43 cm，比一般成人的雙下肢的長度短很多[6]，因此，傳統(tǒng)拍攝下肢全長片只能借助普通X線攝影分2～3次曝光，運用拼接軟件拼接而成。此方法不僅操作程序繁瑣，而且由于各個部位的體厚不一致，曝光條件也有所不同，故圖像密度、對比度很難保持一致性。普通X線片還需切割對接，膠片有銜接痕跡，拼接誤差較大，不僅給臨床測量帶來諸多不便，而且無法保證測量的精度[7]。也有部分醫(yī)院采用超長X線膠片。超長X線膠片雖然有其優(yōu)勢，但由于骨盆至踝關(guān)節(jié)之間的厚度差異很大，很難得到一張曝光量適度的優(yōu)質(zhì)X線照片。因此，獲得一張高質(zhì)量的圖像對于臨床診斷和術(shù)前手術(shù)方案的制訂等具有十分重要的作用[8-10]。

本組研究借助64排CT定位程序的應(yīng)用，利用其掃描范圍廣的特點，實現(xiàn)了下肢全長一站式掃描成像。通過CT掃描的定位圖像不僅各個部位放大率一致，同時也保持著很高的密度分辨率，掃描的圖像的窗寬、窗位還可以隨意調(diào)節(jié)直至對比度一致。且圖像自動傳輸至工作站，通過工作站上的測量軟件的應(yīng)用，可以對下肢全長片進行任何長度、角度的所有測量，其測量的誤差率是遠遠低于傳統(tǒng)方法的。在患者足底放置一塊自制木板并予以固定，可使患者足底有個著力點，利用患者下肢自身的蹬力與木板的反作用力形成對抗，并保持力的平衡，下肢即處于一個模擬負重狀態(tài)。此方法整個過程簡單易行，不僅使患者容易接受，而且也大大提高了操作者的工作效率。通過一次性曝光即能獲得一幅優(yōu)質(zhì)的下肢全長數(shù)字化圖像，此方法所得的圖像不僅大大減少了各部位的幾何失真度，而且保持著各個解剖部位的連貫性以及圖像對比度的一致性。較傳統(tǒng)X線片相比也易于保存，方便傳輸，可為全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)前、術(shù)后提供準確可靠的影像學資料，對手術(shù)也有很好的指導和評價作用，值得臨床推廣。

然而本組研究的唯一不足之處是，盡管在掃描技術(shù)參數(shù)上選擇亞高千伏、低毫安，但是整個掃描時間相比傳統(tǒng)方法較長，從而也增大了患者的輻射劑量。在考慮數(shù)字化影像設(shè)備給我們帶來方便選擇的攝影條件的同時，也不應(yīng)忽視“放射防護水平的最優(yōu)化”原則，以確保受檢者的權(quán)益[11]。所以，建議操作者在運用此方法時，對患者的非檢查部位應(yīng)進行必要的鉛衣遮擋。

[1]查振剛，林宏生，吳昊.全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)治療伴膝外翻畸形膝骨性關(guān)節(jié)炎[J].中國醫(yī)師進修雜志，2006（20）：16-18.

[2]戴克戎.現(xiàn)代骨科學[M].北京：科學技術(shù)文獻出版社，2003：494.

[3]許維亞，吳海山．脛骨后傾角在全膝關(guān)節(jié)置換中的意義[J]．骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2004，19（4）：280-282.

[4]周殿閣，呂厚山，杜湘珂．膝內(nèi)翻患者下肢對線的X線分析[J]．中國醫(yī)學影像技術(shù)，2001，17（12）：1 222-1 224.

[5]秦煥玉，謝在龍，金明俊，等．踝關(guān)節(jié)中心與內(nèi)外踝體表連線中點關(guān)系的X線測量[J]．中國骨與關(guān)節(jié)損傷雜志，2005，20（4）：278-279.

[6]姜榮，賀文，趙麗琴.下肢全長拼接攝影肢體力線測量角度準確度的研究[J].中國醫(yī)學計算機成像雜志，2011，17（6）：558-560.

[7] 柴旭峰，衛(wèi)小春．下肢力線的X線測量及影響因素[J]．中國矯形外科雜志，2007，15（12）：915-917.

[8]饒書城.脊柱外科手術(shù)學[M].北京：人民衛(wèi)生出版社，1993：468-469.

[9]張新華，邱勇，張冰，等.X線超長規(guī)格全脊柱攝影裝置的研究與應(yīng)用[J].中華放射學雜志，2002，36（1）：82-84.

[10]張俊勇.雙下肢全長CR攝影方法及應(yīng)用[J].醫(yī)用放射技術(shù)雜志，2004（2）：20.

[11]強永剛，張林.醫(yī)學影像輻射防護學[M].廣州：廣東世界圖書出版社，2001：184-185.

（收稿：2013-02-18 修回：2013-06-28）

Application of Whole Leg Radiograph Using CT by Weight-bearing Simulation in Total Knee Arthroplasty

XIE You-yang1,XIA Yun-bao2,HE Jun-shan2,SHI Wei2,WANG Yuan-jie2,CAO Yang1
(1.Department of Radiology,People’s Hospital of Huishan District,Wuxi 214187,Jiangsu Province,China; 2.Department of Radiology,the 101st Hospital of the PLA,Wuxi 214044,Jiangsu Province,China)

ObjectiveTo explore the clinical application of the whole leg radiograph using CT by weight-bearing simulation in total knee arthroplasty.MethodsTotally 35 patients desired to undergo total knee arthoplasty were examined by weightbearing whole leg radiograph with GE 64-slice spiral CT.CT localization scanning program and frontal localization mode were used for the single continuous exposure with the scanning range from the hips to the ankles.The acquired images were transmitted to AW4.4 workstation,quantitative measurement and analyses were carried out with the workstation software for the force lines and angles of the lower limbs.ResultsThe hip joint,femoral bone,knee joint,tibiofibula and ankle joint could be displayed clearly with the consistent contrast.Of the 35 patients,there were 32 ones of knee joint bowleg and 2 ones of valgus,who went through the operation with the success rate of 100%.ConclusionThe whole leg radiograph using CT by weight-bearing simulation is of great significance for the pre-operation plan and post-operation evaluation of otal knee arthroplasty.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（1）：90-91]

weight-bearing simulation;whole leg radiograph;spiral CT;total knee arthroplasty

R318；R445

A

1003-8868（2014）01-0090-02

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.01.090

謝友洋（1980—），男，技師，主要從事CT、磁共振影像技術(shù)方面的研究工作，E-mail：67247474@qq.com。

214187江蘇無錫，無錫市惠山區(qū)人民醫(yī)院放射科（謝友洋，曹陽）；214044江蘇無錫，解放軍101醫(yī)院放射科（夏云寶，何俊山，石 威，王元杰）

曹 陽，E-mail：cyyang@sina.com