骨科內(nèi)植物植入術后局部軟組織病變的超聲應用價值

袁 宇YUAN Yu

高金妹1GAO Jinmei

郭 林2GUO Lin

谷 超3GU Chao

骨科內(nèi)植物植入術后局部軟組織病變的超聲應用價值

袁 宇1YUAN Yu

高金妹1GAO Jinmei

郭 林2GUO Lin

谷 超3GU Chao

作者單位
1.天津市天津醫(yī)院超聲科 天津 300211
2.天津市天津醫(yī)院放射科 天津 300211
3.天津醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院 天津 300070

目的 骨科手術后，進行CT或MRI檢查時金屬內(nèi)植物的偽影常嚴重影響圖像質(zhì)量，局部軟組織病變顯示受限，本研究旨在探討金屬內(nèi)植物植入術后超聲檢查對局部軟組織病變的應用價值。資料與方法 對70例各種骨科金屬內(nèi)植物植入術后手術區(qū)域進行超聲檢查，記錄包括病灶的形態(tài)、大小、內(nèi)部回聲、邊緣情況、有無包膜及鈣化、血流情況等聲像圖特征?；仡櫺苑治黾{入患者的臨床資料以及X線平片、CT、MRI檢查的影像學資料，比較超聲檢查與其他影像檢查的敏感度。結(jié)果 超聲檢查診斷血腫20例，膿腫5例，假性動脈瘤5例，骨化性肌炎3例，骨腫瘤復發(fā)15例，周圍神經(jīng)損傷12例。超聲診斷對內(nèi)植物植入術后周圍軟組織病變的敏感度、特異度、準確度分別為89.4%、75.0%、88.6%，明顯高于X線、CT、MRI檢查（χ2=78.642、46.596、61.371，P＜0.01）。血腫為邊界清楚、內(nèi)部回聲均勻的低至無回聲區(qū)。膿腫為囊實性混合回聲，囊腔內(nèi)膿液點狀回聲可浮動，彩色多普勒顯像示中心區(qū)無血流信號。假性動脈瘤表現(xiàn)為動脈周圍囊性包塊，囊內(nèi)血流旋轉(zhuǎn)流動，頸部可探及典型的雙期雙向頻譜信號。骨化性肌炎表現(xiàn)為肌肉內(nèi)出現(xiàn)不規(guī)則的強回聲伴聲影。骨腫瘤復發(fā)時可見低回聲軟組織腫塊，腫塊內(nèi)多可探及血流信號，出現(xiàn)蟲蝕樣骨質(zhì)破壞。外周神經(jīng)損傷時可致神經(jīng)腫脹增粗、回聲減低。結(jié)論 超聲檢查在對金屬內(nèi)植物植入術后的軟組織等結(jié)構(gòu)觀察中有較高的準確性，可作為首選方法。

骨疾病；假體和植入物；超聲檢查，多普勒，彩色；血腫；膿腫；動脈瘤，假性；肌炎，骨化性；腫瘤復發(fā)，局部；神經(jīng)損傷

通常在骨科手術后使用X線檢查對患者體內(nèi)植入的鋼板、螺釘、假體等金屬內(nèi)植物的骨科情況進行評價，但是X線檢查密度分辨力較低，在軟組織病變的診斷中受到較大的限制。雖然低場強MRI可以對部分金屬內(nèi)植物進行掃描，但是會產(chǎn)生明顯的金屬偽影，影響周圍軟組織情況的觀察。CT檢查金屬內(nèi)植物時也有明顯的金屬偽影，圖像質(zhì)量大大降低，無法滿足診斷要求[1]。超聲可以多角度、多切面地對手術區(qū)域進行檢查，對于軟組織病變的顯示能力與MRI相似，可作為影像學診斷的初選方法[2]。本研究探討超聲檢查對不適于其他影像學檢查的內(nèi)植物植入術后局部軟組織病變的診斷準確性，評價其應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 回顧性納入2011年4月—2014年8月天津市天津醫(yī)院因各類骨科疾病行金屬內(nèi)植物植入術后的70例患者，其中男51例，女19例；年齡16～72歲，平均（42.3±11.2）歲；各類骨折內(nèi)固定術后43例，人工關節(jié)置換術后9例，骨腫瘤切除假體置換或內(nèi)固定術后18例。所有患者均行術后X線平片檢查，48例行CT檢查，9例行MRI 檢查。

1.2 儀器與方法 使用GE Logiq 7 Pro型及GE Logiq E9型彩色多普勒超聲診斷儀，探頭頻率根據(jù)部位不同選用4～6 MHz或7～12 MHz?；颊呷⊙雠P位或俯臥位，對患者手術區(qū)域進行多切面、多方位的掃查。觀察手術區(qū)域皮下軟組織、深部肌肉、神經(jīng)、骨骼情況、內(nèi)植物位置以及周圍是否有異?；芈晠^(qū)域，觀察病灶的形態(tài)、大小、內(nèi)部回聲、邊緣情況、有無包膜及鈣化等，應用彩色多普勒超聲觀察病灶血流豐富程度、流速、阻力指數(shù)等情況。超聲檢查由從事肌肉骨骼超聲檢查的1名副主任醫(yī)師在不知道其他影像學檢查結(jié)果的情況下完成并做出診斷。

1.3 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 17.0 軟件，各種檢查方法敏感度的組間比較采用χ2檢驗，P＜0.05 表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料結(jié)果 20例血腫經(jīng)穿刺抽吸證實17例，3例因范圍局限未做特殊處理，經(jīng)隨診吸收證實。5例膿腫均經(jīng)病灶清理手術證實。2例骨化性肌炎結(jié)合臨床癥狀體征及X線影像表現(xiàn)和后期隨訪最終確診。5例假性動脈瘤和18例骨腫瘤復發(fā)均經(jīng)手術及術后病理結(jié)果證實。16例周圍神經(jīng)損傷中，7例行神經(jīng)松解手術治療，9例肌電圖檢查為輕度損傷的患者經(jīng)隨訪癥狀均逐漸恢復。

2.2 超聲與臨床診斷結(jié)果 70例患者金屬內(nèi)植物術后超聲與臨床診斷結(jié)果見表1。超聲檢查對血腫、膿腫、假性動脈瘤的診斷與臨床診斷相符。經(jīng)手術證實腫瘤復發(fā)18例，其中超聲檢出15例，假陰性3例，均為髓腔內(nèi)復發(fā)破壞，外部無明顯軟組織腫塊生長；周圍神經(jīng)損傷16例，超聲檢出12例，4例假陰性超聲顯示連續(xù)性存在，回聲大致正常，肌電圖提示均為輕度神經(jīng)損傷，且隨訪患者癥狀逐漸減輕。超聲檢出骨化性肌炎3例，其中假陽性1例，超聲顯示肌肉內(nèi)回聲不均。超聲檢查陰性10例，臨床診斷陰性4例。

表1 70例患者金屬內(nèi)植物術后超聲與臨床診斷結(jié)果（例）

2.3 診斷效能 超聲檢查的敏感度為89.4%（59/66），特異度為75.0%（3/4），準確度為88.6%（62/70），其中對血腫、膿腫及假性動脈瘤的診斷準確度均為100%（30/30），對腫瘤復發(fā)、神經(jīng)損傷的診斷準確度分別為83.3%（15/18）、75%（12/16）。X線、CT、MRI檢查的敏感度分別為12.1%（8/66）、58.3%（28/48）、44.4%（4/9），與超聲檢查比較差異均有統(tǒng)計學意義（χ2=78.642、46.596、61.371，P＜0.01）。見表2。

表2 各種影像檢查方法的診斷效能比較（例）

2.4 超聲表現(xiàn) 正常表現(xiàn)：骨折內(nèi)固定術后表現(xiàn)為骨骼形態(tài)正常，斷端對位較好，內(nèi)固定物與正常骨骼連接緊密，周圍無異?；芈晠^(qū)域，根據(jù)時間不同可見數(shù)量不等的骨痂形成。腫瘤患者采取瘤段切除假體置換術后，假體與正常骨質(zhì)相延續(xù)，骨質(zhì)表面光滑，無侵蝕破壞和骨膜反應形成，周圍無異?；芈晠^(qū)域。

血腫：超聲表現(xiàn)為手術區(qū)域內(nèi)不同位置的無回聲區(qū)，部分可包繞骨骼及內(nèi)植物（圖1）。血腫大小、形態(tài)不一，邊界清楚，多數(shù)內(nèi)部回聲均勻，為低至無回聲區(qū)，可順肌間隙延伸。

膿腫：多膿腫早期無液化時只顯示邊界不清的實質(zhì)性等或低回聲，多數(shù)回聲較均勻，偶有高回聲區(qū)域，當液化出現(xiàn)膿腔后顯示為囊實性混合回聲，大多數(shù)為單腔，中心部呈無回聲，囊腫內(nèi)稠厚的濃汁或組織碎片呈稍高回聲（圖2）。輕壓探頭可見膿液內(nèi)點狀回聲可浮動，并有明顯壓痛。彩色多普勒顯像示中心區(qū)無血流信號，膿腫壁可有較多血流信號。周圍肌肉皮下組織水腫回聲增強。

圖1 男，62歲，血腫。手術區(qū)周圍出現(xiàn)無回聲的囊狀結(jié)構(gòu)

圖2　女，56歲，右股骨干骨折內(nèi)固定術后感染局部膿腫。鋼板呈線狀強回聲（箭頭），其淺層軟組織內(nèi)膿腫呈混雜低回聲（箭）

圖3 女，48歲，右尺骨近端骨折內(nèi)固定術后假性動脈瘤。超聲示螺釘（箭）及前方的假性動脈瘤（箭頭），周圍中等回聲區(qū)域為血栓

圖4 男，34歲，左肱骨骨折內(nèi)固定術后伴尺神經(jīng)損傷。螺釘（箭頭）松動移位造成臨近尺神經(jīng)（箭）腫脹，回聲減低

圖5 男，21歲，右股骨干腫瘤微波熱療內(nèi)固定術后。X線平片未見明顯骨質(zhì)破壞表現(xiàn)，未見明顯軟組織腫塊（A）；超聲檢出股二頭肌深方緊貼股骨后側(cè)皮質(zhì)的梭形軟組織腫塊（箭，B）

圖6 男，18歲，右脛骨近端骨肉瘤術后1年。CT平掃示內(nèi)固定周圍出現(xiàn)嚴重偽影（A）；低場強MRI受偽影影響無法觀察（B）；超聲示螺釘（箭）周圍骨組織溶解破壞，軟組織腫塊充填并可見血流信號（C）

假性動脈瘤：動脈壁全層破裂，動脈周圍軟組織內(nèi)出現(xiàn)邊界清楚、大小不一的囊性包塊，囊內(nèi)無回聲。彩色多普勒顯示內(nèi)部血流旋轉(zhuǎn)流動，瘤頸部可探及典型的雙期雙向頻譜信號，囊壁周圍可見實性血栓形成（圖3）。

骨化性肌炎：早期受累肌肉腫脹，內(nèi)部出現(xiàn)邊界較清楚但不光滑的不均勻低回聲腫塊。后期出現(xiàn)不規(guī)則強回聲團伴聲影。

外周神經(jīng)：高頻超聲下正常外周神經(jīng)表現(xiàn)為縱切面呈中等回聲的管狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)部有致密平行的線狀稍高回聲，橫切面呈圓形或橢圓形的中等回聲結(jié)構(gòu)，內(nèi)有點狀低回聲，似呈“篩孔”狀（圖4）。

骨腫瘤：復發(fā)時手術區(qū)域骨質(zhì)周邊出現(xiàn)低回聲軟組織腫塊（圖5），腫塊內(nèi)多可探及血流信號（圖6），一般早期不是十分豐富。骨質(zhì)出現(xiàn)蟲蝕樣骨質(zhì)破壞、骨膜反應，或者出現(xiàn)異常豐富的血流信號。

3 討論

3.1 超聲檢查的優(yōu)勢 X線片檢查可以清晰顯示骨骼及金屬內(nèi)植物影像，但是對于軟組織結(jié)構(gòu)則無法觀察。金屬物質(zhì)在CT圖像中可引起數(shù)量眾多、幅值較高的硬化偽影[4]；在MRI圖像中可出現(xiàn)嚴重的磁化率偽影[4]，嚴重降低了圖像質(zhì)量，影響金屬周圍軟組織結(jié)構(gòu)的顯示效果。高頻超聲具有直觀、可顯示局部細微結(jié)構(gòu)、定位準確等優(yōu)點，可以不受金屬干擾，其多角度、多切面掃查可以清晰地顯示骨骼、金屬內(nèi)植物、軟組織結(jié)構(gòu)及血管和外周神經(jīng)等結(jié)構(gòu)。超聲對含液性病變較為敏感，而對較大的血腫可在超聲引導下抽吸治療，有助于吸收恢復，本研究結(jié)果顯示超聲檢查對血腫、膿腫及假性動脈瘤的診斷準確度均為100%。假性動脈瘤的外科手術原則是根據(jù)病變部位、范圍和動脈破口大小以及是否合并動脈狹窄或動靜脈瘺等選擇手術方式，彩色多普勒超聲檢查可準確快速地顯示上述要求，其特異度和敏感度可達100%[5]，并且可以指導治療[6]。超聲對于外周神經(jīng)可以清晰地顯示神經(jīng)直徑、連續(xù)性、局部形態(tài)改變等情況，及其與周圍組織的解剖關系[7]，本研究超聲對神經(jīng)損傷的診斷準確度為75%。超聲對骨腫瘤病變周圍軟組織浸潤的判斷具有獨特的優(yōu)勢[8]，本研究結(jié)果表明超聲對于腫瘤復發(fā)早期的軟組織腫塊顯示明顯優(yōu)于CT和MRI，同時也可以清晰顯示骨膜反應，說明超聲檢查應用于骨腫瘤術后可以早期發(fā)現(xiàn)腫瘤復發(fā)現(xiàn)象。本組超聲檢查的敏感度均明顯高于X線、CT、MRI檢查的敏感度（P＜0.01），提示超聲檢查對金屬內(nèi)植物植入術后的軟組織等結(jié)構(gòu)觀察中有較高的準確性。

3.2 超聲檢查的局限性 超聲檢查雖有獨特的優(yōu)勢，但是在骨科方面的應用則受到一定的限制，本組病例中假陰性主要出現(xiàn)于骨腫瘤和神經(jīng)損傷方面。由于超聲無法穿透正常骨質(zhì)，超聲檢查無法早期發(fā)現(xiàn)單純髓腔內(nèi)腫瘤復發(fā)或者復發(fā)早期尚未累及至骨外，但是CT和MRI受金屬內(nèi)植物影響對于偽影范圍內(nèi)的病變同樣無法早期清楚顯示，此時X線平片檢查可能有一定的價值。本組3例腫瘤復發(fā)假陰性病例，2例髓腔內(nèi)破壞累及內(nèi)植物范圍以外的層面被CT檢出，1例為結(jié)合疼痛癥狀和X線平片出現(xiàn)密度減低區(qū)確診。超聲檢查對神經(jīng)斷裂及卡壓診斷準確性較高，但是對神經(jīng)輕度損傷敏感度降低，主要是由于術后軟組織腫脹、肌肉組織回聲不均勻等因素影響了對神經(jīng)細微結(jié)構(gòu)的觀察，其次是受超聲分辨率的限制。應用超聲診斷外周神經(jīng)病變有可能出現(xiàn)假陰性，這是因為現(xiàn)有超聲技術分辨率尚不能分辨神經(jīng)Sunderland分型的I度損傷。II度和Ⅲ度損傷時，盡管軸突、髓鞘、神經(jīng)內(nèi)膜管發(fā)生斷裂，但神經(jīng)外膜尚保持完整，超聲診斷較為困難；當繼發(fā)神經(jīng)束內(nèi)出血、水腫等變化時，超聲有可能顯示神經(jīng)異常。IV度和V度神經(jīng)損傷時，神經(jīng)部分或完全斷裂，超聲?？勺龀雒鞔_診斷[9]。此外，超聲檢查的準確性除受檢查部位、深度和損傷程度的影響外，還受操作者的操作水平影響，尤其在肌肉骨骼系統(tǒng)的檢查中對操作者的要求更高。

總之，超聲檢查不受金屬內(nèi)植物的干擾，多角度、多切面的掃查可以避開內(nèi)植物的遮擋，可以清晰顯示周圍軟組織結(jié)構(gòu)，對金屬內(nèi)植物植入術后的軟組織病變的診斷具有較高的準確性，可作為檢查金屬內(nèi)植物植入術后局部軟組織情況的首選方法。

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（本文編輯馮婕）

Ultrasound in Local Soft Tissue Lesions After Orthopaedic Implant Surgery

Purpose Artifacts of metal implantation severely affect image quality of CT or MRI examination, which restricts the display of local soft tissue lesions after orthopaedic surgery. This study aims to explore the application value of ultrasound examination in local soft tissue lesions after metal implant surgery. Materials and Methods Seventy patients with metal implantation after various orthopedic surgeries2=78.642, 46.596 and 61.371, P＜0.01). The ultrasonic results showed that most hematomas had clear boundary with homogenous echo inside to echofree zone. Abscesses mostly displayed cystic or hybrid echo with floatable intracavitary "pus spots" echo, and no blood flow signal existed in the central area of color Doppler. Pseudoaneurysm in the US showed cystic mass around artery, blood flow rotating in capsule, and the typical two-stage bi-spectrum signal in the neck of capsule. Myositis ossificans showed intramuscular irregular hyperecho with acoustic shadow. When bone tumor recurred, US showed hypoechoic soft tissue mass with moth-eaten bone destruction, and blood flow signals within the mass were often detected. Conclusion Ultrasonography has relatively high accuracy in observing soft tissues around metal implantation, which can be used as a premier method.

US examination, and such sonographic features were recorded as lesion morphology, size, internal echo, edge, with/without capsule and calcification, and blood flow. Moreover, the clinical and radiologic data of patients like X-ray, CT and MRI were compared with the US results so as to determine the sensitivity of ultrasonic examination. Results The peripheral nerve injury might lead to thickened swelling and echo reduction. Ultrasonography revealed 20 cases of hematoma formation, 5 cases of abscess, 5 cases of pseudoaneurysm, 3 cases of myositis ossificans, 15 cases of bone tumor recurrence and 12 cases of peripheral nerve injury in operative region. Compared with the clinical results , the sensitivity, specificity and accuracy of ultrasound diagnosis of the study reached 89.4%, 75.0% and 88.6%, respectively, which were significantly higher than those of X-ray, CT and MRI (χ

Bone diseases; Prostheses and implants; Ultrasonography, Doppler, color; Hematoma; Abscess; Aneurysm, false; Myositis ossificans; Neoplasm recurrence, local; Nerve injury

10.3969/j.issn.1005-5185.2015.07.019

袁 宇

Department of Ultrasound, Tianjin Hospital, Tianjin 300211, China

Address Correspondence to: YUAN Yu

E-mail: pang5466@sina.com

R445.1；R681

2015-02-25

2015-06-28

中國醫(yī)學影像學雜志

2015年 第23卷 7期：549-552

Chinese Journal of Medical Imaging

2015 Volume 23(7): 549-552