3D-CT重建技術(shù)在單束ACL解剖重建術(shù)后檢查中的應(yīng)用

吳志鈞，張理選

惠州市中心人民醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科1、骨科一區(qū)關(guān)節(jié)外科2，廣東 惠州 516001

前交叉韌帶(ACL)是連接脛骨與股骨的關(guān)鍵韌帶，可限制脛骨過度向前移位，并可維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。ACL在暴力作用下易受到損傷，ACL損傷未經(jīng)及時有效的修復(fù)可能導(dǎo)致多種繼發(fā)性損傷，明顯影響患者膝關(guān)節(jié)功能。但ACL的組織學(xué)特點較特殊，其營養(yǎng)主要由附著韌帶的表層毛細血管網(wǎng)和關(guān)節(jié)內(nèi)滑液提供，血供較差，ACL損傷后自行修復(fù)的能力極差，多選擇ACL 移植重建方式治療[1-2]。近年來隨著關(guān)節(jié)鏡技術(shù)的不斷成熟，關(guān)節(jié)鏡下單束ACL解剖重建術(shù)已成為目前治療ACL 損傷的主要手段。ACL 兩端骨道的準確定位在單束ACL解剖重建術(shù)中有重要作用，能夠明顯影響患者術(shù)后恢復(fù)[3]。一項研究指出[4]，部分ACL斷裂患者解剖重建術(shù)后的骨隧道定位發(fā)生偏差，影響膝功能恢復(fù)。三維-CT(3D-CT)具有立體直觀、空間分辨率高、時間分辨率高、掃描速度快、快速成像等特點，其可對各個結(jié)構(gòu)進行多個平面的三維重建，彌補三維數(shù)據(jù)測量和三維立體圖像的不足[5]。本研究在單束ACL解剖重建術(shù)后進行3D-CT重建技術(shù)檢查，以評價術(shù)中骨道定位情況。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析惠州市中心人民醫(yī)院2018 年4 月 至2020 年1 月收 治 的100 例ACL 撕裂患者的臨床資料。納入標準：①經(jīng)體格檢查、關(guān)節(jié)鏡檢查和影像學(xué)檢查確診為單純ACL損傷，無其他膝關(guān)節(jié)骨折和韌帶損傷；②手術(shù)適應(yīng)證明確，均接受關(guān)節(jié)鏡下單側(cè)單束ACL解剖重建術(shù)治療，術(shù)后第2天接受3D-CT 檢查；③對側(cè)膝關(guān)節(jié)正常。排除標準：①合并其他膝關(guān)節(jié)疾?。虎趪乐毓琴|(zhì)疏松，骨質(zhì)增生；③膝關(guān)節(jié)手術(shù)史。100 例ACL 撕裂患者年齡20～50 歲，平均(35.19±4.38)歲；男性72 例，女性28 例；體質(zhì)量指數(shù)18～24.5 kg/m2，平均(22.17±0.36) kg/m2；術(shù)前Lysholm評分22～59分，(41.39±5.77)分。

1.2 方法 單束ACL 解剖重建術(shù)后第2 天予以3D-CT 檢查，用PHILIPS 公司的16 多排螺旋CT 機進行，層厚為3 mm，重建間隔1.5 mm，螺距為0.625～1，電流為150～200 mA，管電壓120 kV?；颊呷⊙雠P位，患側(cè)膝關(guān)節(jié)取伸直位，參照以上參數(shù)掃描患者膝關(guān)節(jié)，拷貝原始數(shù)據(jù)，并上傳至工作站。將膝關(guān)節(jié)位置進行中位化處理，進行膝關(guān)節(jié)和ACL 移植物的三維重建圖像，旋轉(zhuǎn)模型，在三維空間內(nèi)裁剪所需結(jié)構(gòu)圖像。骨道位置予以相對位置百分比方法，將脛骨平臺最內(nèi)側(cè)和后側(cè)為100%，最外側(cè)和前側(cè)統(tǒng)一規(guī)定為0%。在三維模型圖像上查看隧道位置和移植物韌帶走形情況，找出脛骨、股骨隧道口中心點并標記。在X 線上和3D-CT 上分別測定股骨、脛骨兩端兩點的空間三維坐標，計算三維空間內(nèi)兩點間長度、冠狀位夾角、矢狀位夾角。所有患者均進行12 個月隨訪，按照Lysholm 評分將預(yù)后分為優(yōu)良組71 例(Lysholm 評分≥80 分)與 不 良組29 例(Lysholm 評分＜80 分)，對比兩組患者3D-CT 顯示的脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置及移植物情況。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 應(yīng)用SPSS18.0 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計學(xué)分析，計量資料符合正態(tài)分布，以均數(shù)±標準差()表示，組間比較采用t 檢驗，計數(shù)資料比較采用χ2檢驗，以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3D-CT 和X 線骨道內(nèi)口相對位置測量結(jié)果比較 3D-CT 測量對脛骨骨道內(nèi)口位置大于X 線，對股骨骨道內(nèi)口位置小于X 線，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表1。

表1 3D-CT和X線骨道內(nèi)口相對位置測量結(jié)果比較(，%)

表1 3D-CT和X線骨道內(nèi)口相對位置測量結(jié)果比較(，%)

檢查方法3D-CT X線t值P值例數(shù)100 100脛骨骨道內(nèi)口位置46.83±2.15 40.18±3.39 16.566 0.001股骨骨道內(nèi)口位置37.95±2.17 43.75±3.02 15.597 0.001

2.2 兩組患者3D-CT顯示脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置比較 優(yōu)良組與不良組患者的股骨骨道內(nèi)口位置比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)；但不良組患者的脛骨骨道內(nèi)口位置明顯大于優(yōu)良組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，見表2。

表2 兩組患者經(jīng)3D-CT顯示脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置比較(，%)

表2 兩組患者經(jīng)3D-CT顯示脛骨和股骨骨道內(nèi)口位置比較(，%)

組別優(yōu)良組不良組t值P值例數(shù)71 29脛骨骨道內(nèi)口位置45.19±2.01 50.85±2.49 11.901 0.001股骨骨道內(nèi)口位置38.09±2.19 37.61±2.12 1.004 0.318

2.3 兩組患者3D-CT顯示移植物情況比較 不良組患者的移植物長度短于優(yōu)良組，矢狀位夾角小于優(yōu)良組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P＜0.05)，但兩組患者的冠狀位夾角比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)，見表3。

表3 兩組患者3D-CT顯示移植物情況分析()

表3 兩組患者3D-CT顯示移植物情況分析()

組別優(yōu)良組不良組t值P值例數(shù)71 29移植物長度(mm)32.19±3.84 27.68±2.67 5.772 0.001冠狀位夾角(°)68.03±6.11 67.15±5.93 0.659 0.511矢狀位夾角(°)56.01±5.82 52.37±5.11 2.936 0.004

2.4 術(shù)后三維CT 影像學(xué)表現(xiàn) 單束ACL 解剖重建患者術(shù)后三維CT影像學(xué)表現(xiàn)見圖1。

圖1 術(shù)后三維CT影像結(jié)果

3 討論

ACL損傷為膝關(guān)節(jié)的常見損傷，ACL有限制脛骨內(nèi)旋、外翻、過伸、前移等多種作用，ACL 損傷后可明顯影響膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性，繼發(fā)半月板損傷和軟骨退變，并可導(dǎo)致機體感覺功能障礙，加重膝關(guān)節(jié)損傷。目前臨床有關(guān)ACL的重建修復(fù)已達成共識，盡管傳統(tǒng)ACL單束重建術(shù)可取得不錯的效果，但仍有部分患者的隨訪結(jié)果欠佳[6]。ACL雙束重建的效果雖優(yōu)于既往單束重建技術(shù)，但其操作難度大，且不適用于髁間窩較小者。臨床研究認為，單束ACL解剖重建的韌帶更符合機體力學(xué)特性，能夠最大程度的恢復(fù)膝關(guān)節(jié)組織完整性、功能穩(wěn)定性，提高ACL 的手術(shù)效果[7]。谷軍等[8]研究也表明，單束ACL 解剖重建術(shù)與雙束ACL 重建術(shù)后的旋轉(zhuǎn)和前后向穩(wěn)定性相似。

關(guān)節(jié)鏡下單束ACL解剖重建術(shù)的創(chuàng)傷相對較小，術(shù)后恢復(fù)快，近年來已成為ACL損傷治療的最常用方法。骨隧道定點為單束ACL解剖重建術(shù)的重要步驟，難度較大，是影響患者手術(shù)效果和術(shù)后康復(fù)的重要因素[9]。相關(guān)研究報道，股骨定位偏前可引起韌帶不等長，脛骨骨髓道偏前則對患者膝關(guān)節(jié)伸直功能有影響，并可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)屈曲攣縮、移植物黏連等繼發(fā)癥狀[10]。既往研究已表明，單束ACL重建術(shù)后的止點應(yīng)與ACL解剖止點接近，最大程度的減小膝關(guān)節(jié)屈伸活動對移植肌腱產(chǎn)生的張力，為移植物的再血管化、滑膜覆蓋提供有利條件，促進移植物的韌帶化[11]。但患者膝關(guān)節(jié)伸直角度和髁間頂角度存在個體差異，且兩者無明顯相關(guān)性，導(dǎo)致不同膝關(guān)節(jié)的脛骨隧道位置在矢狀位上有差異。目前有關(guān)單束ACL 解剖重建術(shù)中股骨骨隧道定位主要在關(guān)節(jié)鏡下進行，易受到術(shù)中視野、操作者對解剖結(jié)構(gòu)認知程度和經(jīng)驗等因素的影響。影像學(xué)檢查在單束ACL 解剖重建術(shù)后評價中有重要作用，能夠直觀的查看股骨和脛骨內(nèi)外骨隧道、移植物固定等情況，指導(dǎo)術(shù)中定位，且可為患者預(yù)后評價提供更直觀、客觀的支持。

X 線是ACL 解剖重建術(shù)后影像學(xué)評價的主要方法之一，但X線檢查無法顯示韌帶、肌肉等軟組織，且存在密度分辨率低、影像重疊等不足。另外普通X線平片照射易受到靶片距、膝關(guān)節(jié)定位等因素的影響，準確性定，且有一定片面性[12]。MRI在軟組織顯影上有一定優(yōu)勢，能夠進行多參數(shù)、多序列采集，清晰反映韌帶走行，在ACL損傷診斷上有較高的準確性、特異性和敏感性，但金屬固定物對圖像質(zhì)量有嚴重影響[13]。有研究發(fā)現(xiàn)，3D-CT 對ACL 重建術(shù)的評價效果優(yōu)于MRI[14]。3D-CT 存在窗寬、窗位及各向同性技術(shù)，得到的容積數(shù)據(jù)能夠進行任意角度、方向的成像，甚至曲面成像，以查看解剖結(jié)構(gòu)和病變?nèi)瞇15]。3D-CT重建技術(shù)可清晰呈現(xiàn)膝關(guān)節(jié)全貌，反映ACL 重建后骨隧道的定點、定位情況。3D-CT通過任意角度的旋轉(zhuǎn)圖像可清晰、直觀的反映骨性解剖標志和骨隧道口的關(guān)系[16-17]。3D-CT重建圖像能夠去除骨性障礙物的影響，更好的顯示感興趣部分[18]。3D-CT 重建成像能夠避免重疊，盡可能的降低人為測量存在的誤差。本研究中，X 線與3D-CT 顯示的脛骨骨道內(nèi)口位置及股骨骨道內(nèi)口位置均有差異。同時本研究數(shù)據(jù)顯示，預(yù)后優(yōu)良組與不良組股骨隧道口中心點比較無顯著差異，但預(yù)后不良組脛骨骨道位置大于優(yōu)良組，提示3D-CT重建技術(shù)能夠反映單束ACL 解剖重建術(shù)后骨道建立和預(yù)后情況。另外本研究發(fā)現(xiàn)，預(yù)后不良組移植物長度明顯短于優(yōu)良組，不良組矢狀位夾角明顯小于優(yōu)良組，提示3D-CT 重建技術(shù)能夠反映單束ACL 解剖重建術(shù)后移植物情況，臨床通過3D-CT測定患者單束ACL解剖重建術(shù)后骨髓道和移植物情況，能夠一定程度的反映患者預(yù)后情況。

綜上所述，3D-CT重建術(shù)可清晰顯示單束ACL解剖重建術(shù)后骨隧道和ACL移植物情況，從而回顧性指導(dǎo)關(guān)節(jié)鏡的術(shù)中骨道定位。