雙源CT在前交叉韌帶損傷診斷中的應(yīng)用研究

任 瑞 宋 瓊 張志龍 陳 亮 翟長彬*

1 濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院門診部 山東 濱州 256603；2 濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院心血管內(nèi)科；3 濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科

膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷是骨關(guān)節(jié)外科常見病、多發(fā)病，其損傷機制多為外力所致過度伸膝、屈膝、外翻外旋、內(nèi)翻內(nèi)旋等[1-2]。關(guān)節(jié)鏡是診斷前交叉韌帶損傷的金標(biāo)準(zhǔn)[3]，但由于其為有創(chuàng)操作，因而臨床診斷仍需借助相關(guān)影像學(xué)檢查。MRI因其對前交叉韌帶形態(tài)及走行顯示清晰[4]，成為前交叉韌帶損傷首選檢查方法[5]，但其存在耗時長、檢查禁忌癥多等缺點。

雙源CT[6-9]對前交叉韌帶有較高分辨率，較為直觀顯示前交叉韌帶損傷部位、特點，具有時間短、檢查禁忌癥少等優(yōu)勢[10]。雙源CT容積成像可以通過后處理軟件獲取前交叉韌帶的MPR、VRT及肌腱染色成像，并且所測的數(shù)值可以客觀的反應(yīng)韌帶是否存在損傷，并且對于合并骨折等損傷患者的診斷更是不可缺少的診斷方法。相對于關(guān)節(jié)鏡有創(chuàng)的檢查方法，其無創(chuàng)的成像更加便捷、快速。目前國內(nèi)外對雙源CT診斷膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷鮮有文獻(xiàn)報道，本文應(yīng)用解剖學(xué)結(jié)合雙源CT成像技術(shù)，對比關(guān)節(jié)鏡結(jié)果，探討雙源CT成像對膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷診斷的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 納入自2017年1月—2018年9月于我院骨關(guān)節(jié)外科就診的36例患者，其中男21例，女15例，年齡20～51歲，平均年齡為(33.50±10.8)歲。均表現(xiàn)為單側(cè)膝關(guān)節(jié)的不適并出現(xiàn)以下癥者(膝關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、行走不穩(wěn)、屈伸活動受限等)；前抽屜試驗、Lachman試驗、軸移試驗等陽性體征。初步診斷為單側(cè)前交叉韌帶損傷。所有參與本研究的患者在實驗前對本次研究目的及過程均有充分的了解，患者同意行雙源CT，并簽署知情同意書，符合醫(yī)學(xué)倫理學(xué)要求并經(jīng)我院倫理委員會審批通過。

1.2 雙源CT檢查 選用雙源西門子64排CT機雙能量模式掃描；患者選擇仰臥位，雙膝關(guān)節(jié)自然伸直并攏；掃描范圍上起自股骨髁上緣水平，下至腓骨小頭下緣水平。獲取雙膝CTDICOM原始圖像，數(shù)據(jù)通過后處理軟件進(jìn)行多平面重建及雙能模式的圖像處理，獲取MPR與VRT圖像。

1.3 關(guān)節(jié)鏡檢查 術(shù)前詳細(xì)詢問相關(guān)病史，并進(jìn)行體格檢查。硬膜外麻醉成功后，常規(guī)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)入路。術(shù)中仔細(xì)檢查前交叉韌帶損傷情況，探查可疑損傷部位，并檢查是否有合并其他部位損傷，對手術(shù)情況進(jìn)行詳細(xì)記錄。

1.4 圖像后處理 MPR與VRT圖像：選取雙能模式中的高電壓序列，選擇多平面重建模塊，對雙側(cè)前交叉韌帶分別進(jìn)行冠狀位及矢狀位重建(重建層數(shù)30層，層厚1 mm，層距0.5 mm)。韌帶中心為重建定位像中心點。中心層面確定：前交叉韌帶最大橫截面選取為中心層面，由一位副主任醫(yī)師在中心層面畫取感興趣區(qū)(ROI)，并進(jìn)行數(shù)值測量。CT值測量：雙側(cè)前交叉韌帶選取同一區(qū)域為ROI；為避免或減少誤差，ROI應(yīng)在韌帶范圍內(nèi)盡可能大的畫取，并重復(fù)測量3次，取其平均值，單位為Hu。長度測量：前交叉韌帶為弧形走行，選取曲線測量按鈕，沿前交叉韌帶中線劃曲，所得數(shù)值，即為韌帶全長值，單位為毫米(mm)。厚度測量：分段測量前交叉韌帶前后距離，分為起始段、中段及末段(平分前交叉韌帶)，每一段最厚處進(jìn)行測量，即為該段厚度值，單位為毫米(mm)。雙能量染色模式：選取雙能模式中的兩個序列(高電壓和低電壓掃描序列)，進(jìn)入Tendon模塊，進(jìn)行多平面重建(重建層數(shù)50層，重建層厚1.1 mm，重建層距0.5 mm)，重建定位像中心點定于韌帶中央。

2 結(jié)果

2.1 關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果 初步診斷為單側(cè)膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶損傷36例患者中，30例(男18例，女12例)經(jīng)關(guān)節(jié)鏡確診。前交叉韌帶起始段損傷者8例，中段損傷者13例，末段處損傷者9例。

2.2 雙源CT與關(guān)節(jié)鏡檢查診斷結(jié)果對比 以關(guān)節(jié)鏡診斷為金標(biāo)準(zhǔn)，雙源CT與關(guān)節(jié)鏡進(jìn)行一致性Kappa分析，結(jié)果顯示Kappa值為0.719，表明兩者高度一致。其中雙源CT的診斷符合率為91.67%(33/36)、真陽性率為93.33%(28/30)、漏診率6.67%(2/30)、真陰性率83.33%(5/6)、誤診率16.67%(1/6)，見表1。

表1 雙源CT與關(guān)節(jié)鏡檢查診斷結(jié)果對比

注：Kappa值=0.719。

2.3 確診患者雙側(cè)前交叉韌帶雙源CT各指標(biāo)數(shù)值對比 經(jīng)關(guān)節(jié)鏡確診的前交叉韌帶損傷患者的健側(cè)與患側(cè)前交叉韌帶CT值、長度和起點、中間及止點厚度差別均具有統(tǒng)計學(xué)意義。VRT和MPR圖像顯示：前交叉韌帶起始段低密度區(qū)，邊緣模糊不清，中段密度未見改變；起始段及中段韌帶厚度增加，但韌帶密度未見明顯變化。股骨及脛骨未見骨折征象。以上提示前交叉韌帶起始段損傷。

表2 確診患者雙側(cè)前交叉韌帶雙源CT各指標(biāo)數(shù)值對比

注：與健側(cè)比較，*P<0.05。

2.4 雙能模式圖像在確診的30例前交叉韌帶損傷的病例中有26例出現(xiàn)前交叉韌帶的雙能染色減少或消失，4例前交叉韌雙能染色未見明顯變化。雙能染色成像診斷率為86.67%(26/30)。

3 討論

前交叉韌帶損傷是臨床常見病多發(fā)病，大部分是因為劇烈的運動或意外傷害引起的，這也與其解剖結(jié)構(gòu)有關(guān)。外傷引起前交叉韌帶斷裂可同時伴有內(nèi)側(cè)副韌帶及內(nèi)側(cè)半月板損傷，嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性[12]。多數(shù)患者保守治療無效，并易引起關(guān)節(jié)失穩(wěn)、退變。因此，前交叉韌帶損傷早期的無創(chuàng)的準(zhǔn)確診斷在臨床實踐過程中顯得至關(guān)重要。

關(guān)節(jié)鏡是診斷前交叉韌帶損傷的金標(biāo)準(zhǔn)，該技術(shù)具備檢查與治療雙重臨床作用，能有效針對損傷部位進(jìn)行修復(fù)治療，且對影像學(xué)上難以發(fā)現(xiàn)的韌帶損傷，也可通過直觀、立體的觀察，準(zhǔn)確尋找病變部位，判別韌帶損傷程度[13]，但該技術(shù)屬有創(chuàng)性操作，因而臨床仍需完善相關(guān)影像學(xué)輔助檢查。

本文對前交叉韌帶損傷患者行MPR和VRT并對其數(shù)據(jù)后處理，對比關(guān)節(jié)鏡檢查雙源CT的診斷符合率為91.67%(33/36)、真陽性率為93.33%(28/30)、漏診率為6.67%(2/30)、真陰性率為83.33%(5/6)、誤診率為16.67%(1/6)。雙源CT和關(guān)節(jié)鏡兩種檢查進(jìn)行一致性Kappa分析，Kappa值=0.719，顯示兩種檢查方法具有高度一致性。綜上分析，MPR和VRT圖像對前交叉韌帶損傷診斷具有一定臨床應(yīng)用價值。

雙源CT[14-15]在前交叉韌帶圖像后處理技術(shù)包括：MPR、VRT以及雙能肌腱韌帶模式。MPR和VRT的臨床應(yīng)用非常廣泛，不僅在軟組織的后處理重建中發(fā)揮著巨大作用，而且在骨質(zhì)疾病的診斷中也是不能缺少的一環(huán)，雖然本文沒有詳述MPR和VRT成像的原理，但其在臨床中的重要作用是公認(rèn)的，在此就不再過多贅述。本文通過MPR和VRT技術(shù)所測得的前交叉韌帶數(shù)值進(jìn)行分析如下：前交叉韌帶患側(cè)與正常側(cè)平均CT值分別為(63.52±2.97)Hu和(70.99±4.26)Hu，測得所有的前交叉韌帶損傷患者的CT值均比正常側(cè)CT值減低，而且韌帶完全斷裂的CT值降低最為明顯，考慮其原因可能與韌帶周圍水腫或滲出有關(guān)。正常側(cè)前交叉韌帶各段厚度值為(4.00±0.02)mm、(3.76±0.04)mm和(3.94±0.03)mm，起始段與末段的厚度比中段的厚度值略大，這與前交叉韌帶的正常解剖是相一致的；而患側(cè)前交叉韌帶感興趣區(qū)的厚度出現(xiàn)不同程度增加，并且以起始段和中段增粗最為明顯，患側(cè)增粗段厚度與正常側(cè)的獨立樣本t檢驗，所得值均P<0.05，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義。分析雙側(cè)前交叉韌帶長度的變化，正常側(cè)和患側(cè)長度值分別為(29.84±1.55)mm和(29.40±41.34)mm，所得P<0.05，說明患側(cè)長度較正常側(cè)變短均有統(tǒng)計學(xué)意義，分析原因可能是韌帶部分或完全撕裂導(dǎo)致韌帶攣縮所致。綜上可以通過雙源CT的MPR和VRT成像技術(shù)測得前交叉韌帶的CT值及各段厚度值進(jìn)行損傷的診斷，其診斷依據(jù)是通過具體的數(shù)值變化進(jìn)行判斷，具有一定的客觀性。

30例經(jīng)關(guān)節(jié)鏡證實的前交叉韌帶損傷病例中，26例出現(xiàn)雙能染色減少或消失，4例雙能染色未見明顯變化。這與柏瑞[7]等結(jié)論相近。4例雙能染未見明顯變化的病例，關(guān)節(jié)鏡檢查均為韌帶損傷程度較輕的部分撕裂[18]。導(dǎo)致韌帶雙能染色發(fā)生改變的原因與密實羥基賴氨酸和羥脯氨酸含量的變化有一定關(guān)聯(lián)[18]，在今后的研究中還需要進(jìn)一步觀察其產(chǎn)生的原因及關(guān)聯(lián)性。

綜上所述，雙源CT可以通過MPR與VRT后處理技術(shù)測量前交叉韌帶的CT值及各段厚度值比較客觀的、量化的及無創(chuàng)的對韌帶損傷進(jìn)行診斷，并且可以利用雙能染色技術(shù)比較直觀的進(jìn)行預(yù)估韌帶損傷，這是些關(guān)節(jié)鏡不具有的。

因此，結(jié)合我們上述分析結(jié)果，我們得出結(jié)論：雙源CT圖像的后處理應(yīng)用可作為節(jié)前交叉韌帶損傷診斷重要影像學(xué)輔助檢查；通過雙源CT影像學(xué)測量，可初步診斷、定位前交叉韌帶損傷部位。