X線斷層融合技術(shù)在膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后評(píng)估中的應(yīng)用

張 滔，吳俊華，張德洲，易雪冰，李 蘭

（四川省骨科醫(yī)院放射科，四川 成都 610041）

X線斷層融合技術(shù)在膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后評(píng)估中的應(yīng)用

張 滔，吳俊華，張德洲，易雪冰，李 蘭

（四川省骨科醫(yī)院放射科，四川 成都 610041）

目的：比較X線斷層融合成像與數(shù)字化X線攝影顯示膝關(guān)節(jié)假體及其周圍結(jié)構(gòu)的能力。方法：連續(xù)選取行單側(cè)或雙側(cè)膝關(guān)節(jié)置換術(shù)、且已行術(shù)后X線斷層融合成像與數(shù)字化X線攝影復(fù)查的患者26例，分析其X線斷層融合成像與數(shù)字化X線攝影影像資料。由2名高年資主治醫(yī)師讀片，并進(jìn)行主觀評(píng)分。結(jié)果：斷層融合成像觀察假體的圖像質(zhì)量頻率分別為：2分58%，1分39%，0分3%；觀察假體周圍組織的圖像質(zhì)量頻率分別為：2分70%，1分26%，0分4%。數(shù)字化X線觀察假體的圖像質(zhì)量頻率分別為：2分16%，1分57%，0分27%；觀察假體周圍組織的圖像質(zhì)量頻率分布為：2分11%，1分53%，0分36%。斷層融合成像的評(píng)分高于數(shù)字化X線攝影（P<0.001）。結(jié)論：膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后X線斷層融合成像質(zhì)量比數(shù)字化X線攝影圖像質(zhì)量好，觀察假體周圍結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢(shì)。

關(guān)節(jié)置換術(shù)；X線攝影術(shù)；X線斷層融合

人工全膝關(guān)節(jié)置換（artificial total knee arthro-plasty，TKA）是通過(guò)手術(shù)將病損的膝關(guān)節(jié)部分或全部由人工制造的關(guān)節(jié)部件所替代［1］。目前，應(yīng)用最普遍的是全膝關(guān)節(jié)表面置換，即置換全部的股骨、脛骨關(guān)節(jié)面和（或）髕骨。膝關(guān)節(jié)置換主要用于嚴(yán)重的關(guān)節(jié)疼痛、不穩(wěn)、畸形，日?；顒?dòng)嚴(yán)重障礙，以及經(jīng)保守治療無(wú)效或效果不顯著者［2］，能夠解除病變關(guān)節(jié)的疼痛，改善關(guān)節(jié)穩(wěn)定性和活動(dòng)度。TKA術(shù)后，很多原因會(huì)引起膝關(guān)節(jié)疼痛，如假體松動(dòng)、局部骨溶解、假體周圍感染等。準(zhǔn)確的術(shù)后評(píng)估對(duì)臨床診斷和治療至關(guān)重要。目前，常用的數(shù)字化X線攝影由于重疊、遮蓋等，常不能提供良好的假體周圍成像，易造成誤診、漏診。隨著數(shù)字化X線探測(cè)器技術(shù)的發(fā)展，X線斷層融合因其分辨力較高、可減少金屬偽影等優(yōu)點(diǎn)得到越來(lái)越多的關(guān)注。本研究比較了X線斷層融合成像及數(shù)字化X線攝影圖像中假體、假體周圍結(jié)構(gòu)顯示情況，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年6月至2016年3月在我院行單側(cè)或雙側(cè)TKA、且已行術(shù)后X線斷層融合及數(shù)字化X線攝影2項(xiàng)影像學(xué)復(fù)查的患者26例，其中，男15例，女11例；年齡45～67歲，平均58歲。

1.2 儀器與方法

1.2.1 X線斷層融合 X線斷層融合與常規(guī)X線檢查均應(yīng)用日本島津Sonialvision safire Plus的大平板數(shù)字胃腸機(jī)。患者取仰臥位，設(shè)置源像距為1 100 mm，選用“TOMOS”圖像采集模式。透視下定位，調(diào)整床高，使ROI置于視野中央，并設(shè)定采集范圍。囑患者制動(dòng)，進(jìn)行連續(xù)拍攝。在工作站上選取采集到的原始圖像，使用“Tomosynthesis”模式，應(yīng)用迭代重建算法，層厚2 mm、層距2 mm行斷層圖像重建。根據(jù)患者實(shí)際情況，選取“IR_Knee（TKA）Metal M”重建協(xié)議進(jìn)行去金屬斷層成像。對(duì)迭代重建后的圖像進(jìn)行窗寬、窗位調(diào)整，適當(dāng)銳化，使圖像更加清晰。

1.2.2 數(shù)字化 X線攝影 應(yīng)用 Sonialvision safire Plus的普通模式。采用單側(cè)或雙側(cè)膝關(guān)節(jié)正位攝片標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行拍攝。要求患者站立、制動(dòng)，雙側(cè)膝關(guān)節(jié)位于同一水平面，雙足內(nèi)傾，足尖相接觸。

1.3 膝關(guān)節(jié)假體及其周圍結(jié)構(gòu)清晰度評(píng)價(jià) 本研究采用主觀評(píng)估和半定量方式對(duì)偽影強(qiáng)弱程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。主觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)：在閱片工作站上分別瀏覽同一患者的數(shù)字化X線攝影圖像（圖1a，1b）及X線斷層融合圖像（圖1c，1d），由2名高年資主治醫(yī)師分別對(duì)圖像中的金屬假體邊界、假體周圍骨質(zhì)的清晰度進(jìn)行觀察和半定量評(píng)分，結(jié)果不一致時(shí)，經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。評(píng)價(jià)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：假體及周圍結(jié)構(gòu)清晰，圖像評(píng)為“優(yōu)”，計(jì)2分；因輕微偽影或受限于圖像分辨力等原因，圖像清晰度較清楚，基本不影響觀察，評(píng)為“中”，計(jì)1分；因金屬偽影大等因素，圖像清晰度差，嚴(yán)重影響觀察，評(píng)為“差”，記為0分。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SAS 9.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，采用廣義估計(jì)方程比較不同檢查方法的效果。所有分析均采用雙側(cè)檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2種檢查方法對(duì)膝關(guān)節(jié)假體及周圍組織顯示清晰度見(jiàn)表1，2。應(yīng)用X線斷層融合觀察膝關(guān)節(jié)假體及假體周圍組織的清晰度明顯高于數(shù)字化X線攝影（P<0.05）。

表1 2種檢查方法對(duì)膝關(guān)節(jié)假體顯示清晰度比較%（例/例）

表2 2種檢查方法對(duì)膝關(guān)節(jié)假體周圍組織顯示清晰度比較%（例/例）

3 討論

隨著醫(yī)學(xué)技術(shù)的發(fā)展，TKA被越來(lái)越多地應(yīng)用于臨床治療，以緩解患者膝關(guān)節(jié)的諸多癥狀［3］。但TKA術(shù)后并發(fā)癥不容忽視，假體移位及松動(dòng)、假體周圍骨質(zhì)溶解或吸收、假體周圍感染、周圍骨折等，會(huì)造成術(shù)區(qū)疼痛，嚴(yán)重者需行翻修手術(shù)［4-6］。因此，高質(zhì)量的影像學(xué)檢查對(duì)早期發(fā)現(xiàn)及診斷術(shù)后并發(fā)癥至關(guān)重要。數(shù)字化X線攝影是目前TKA術(shù)后復(fù)查常規(guī)的影像學(xué)手段，具有輻射劑量低、圖像偽影少、檢查方便及價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，但有學(xué)者［7］報(bào)道數(shù)字化X線攝影的靈敏度、特異度均較差，對(duì)術(shù)后并發(fā)癥的診斷準(zhǔn)確度不高。X線斷層融合成像使用迭代重建算法處理圖像，在重建圖像時(shí)，可使用“分離金屬”功能，依據(jù)金屬植入物的大小將金屬結(jié)構(gòu)影像從原始圖像里分離出來(lái)。根據(jù)被檢查者體內(nèi)金屬植入物的大小、形態(tài)，選擇不同濾過(guò)器參數(shù)，可有效去除金屬偽影，提高假體周圍結(jié)構(gòu)的清晰程度。另外，X線斷層融合成像能拍攝一系列不同角度、獨(dú)立的X線投影，工作站可依據(jù)這些投影，重建出被拍攝物體不同平面的圖像，且空間分辨力更高。而常規(guī)X線攝影檢查須嚴(yán)格按照各拍照體位的要求攝片，且在拍攝過(guò)程中，相機(jī)像頭一般不給予傾斜角度，故影像結(jié)構(gòu)互相重疊，又缺乏多角度成像的彌補(bǔ)，不利于充分觀察組織結(jié)構(gòu)。斷層融合成像設(shè)備的球管在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中是保持運(yùn)動(dòng)的，不僅要沿機(jī)床長(zhǎng)軸做直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)還要旋轉(zhuǎn)，在拍攝過(guò)程中，球管弧線樣運(yùn)動(dòng)軌跡使得它能從多角度獲取被拍攝物體的信息，從而在觀察TKA術(shù)后假體形態(tài)方面較常規(guī)X線攝影更有優(yōu)勢(shì)。但斷層融合成像也有不足之處，對(duì)操作者的經(jīng)驗(yàn)要求較高，且X線輻射劑量較常規(guī)X線攝影更高，故應(yīng)做好放射防護(hù)。

總之，X線斷層融合成像較常規(guī)X線攝影能有效減輕假體產(chǎn)生的偽影，提高圖像清晰度，并多角度、高分辨力成像，在觀察膝關(guān)節(jié)假體周圍結(jié)構(gòu)方面更具優(yōu)勢(shì)。

圖1 女，54歲，人工全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后骨折 圖1a，1b 分別為常規(guī)數(shù)字化X線攝影的正、側(cè)位，圖像顯示股骨遠(yuǎn)端假體周圍骨折，人工關(guān)節(jié)對(duì)應(yīng)關(guān)系良好 圖1c，1d 分別為X線斷層融合冠狀位和矢狀位的中心層面，圖像顯示人工關(guān)節(jié)對(duì)位關(guān)系良好，無(wú)松動(dòng)，股骨遠(yuǎn)端假體周圍粉碎性骨折，部分碎塊對(duì)和不良

［1］Canale ST.坎貝爾骨科手術(shù)學(xué)（4卷）［M］.盧世璧，王繼芳，王巖，譯.10版.濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2005：205-456.

［2］Ansari S，Ackroyd CE，Newman JH.Kinematic posterior cruciate ligament-retaining total knee replacements：a 10-year survivorship study of 445 arthroplasties［J］.Am J Knee Surg，1998，11：9.

［3］National Hospital Discharge Survey.Survey results and products［EB/OL］.Atlanta：Centers for Disease Control and Prevention. 2009（2011-05-05）［2014-08-04］.http：//www.cdc.gov/nchs/nhds/n hds_products.htm.

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2016-05-11）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.02.034

張?zhí)?，E-mail：453498591@qq.com。