CT與MRI評(píng)估Hill-Sachs損傷可靠性的對(duì)比觀察

代飛 楊金松 秦萊特 向明

肩關(guān)節(jié)前脫位最常見(jiàn)的骨性損傷是肩盂前緣骨缺損和Hill-Sachs損傷[1-2]。關(guān)于肩盂骨缺損，不同類型在復(fù)發(fā)性脫位中的作用以及精確量化治療的重要性已有報(bào)道[3-5]。Hill-Sachs損傷是肩關(guān)節(jié)前脫位時(shí)，肱骨頭后外側(cè)的壓縮性骨折。有研究相繼提出了嚙合/非嚙合性Hill-Sachs損傷(engaging/nonengaging Hill-Sachs lesion)[3]、肩盂軌跡(glenoid track)[6]、軌道內(nèi)/外(on/off track)等概念[7]，用于描述和評(píng)估Hill-Sachs損傷的位置、方向、程度等。這些研究表明Hill-Sachs損傷的大小和位置是肩關(guān)節(jié)復(fù)發(fā)脫位最重要的因素。Di Giacomo等[7]提出的基于肩盂前緣骨缺損程度、Hill-Sachs損傷大小與肩盂軌跡的關(guān)系的評(píng)估方法，對(duì)Hill-Sachs損傷的手術(shù)指征提供了新的參考。因此，對(duì)于Hill-Sachs損傷大小的準(zhǔn)確評(píng)估直接影響手術(shù)方式的選擇，其重要性不言而喻。目前許多與肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)定骨缺損相關(guān)的研究都集中在肩盂骨缺損上，而對(duì)Hill-Sachs損傷的關(guān)注較少。CT掃描和三維重建是評(píng)估測(cè)量Hill-Sachs損傷大小和位置最常用的成像方法。根據(jù)Bouliane等[8]的報(bào)道，傳統(tǒng)的X線評(píng)估肱骨頭和Hill-Sachs損傷的可靠性差；二維CT掃描(2D-CT)可靠性中等；三維CT掃描(3D-CT)評(píng)估可靠性高。而Gyftopoulos等[9]的研究表明，MRI也能有效評(píng)估Hill-Sachs損傷。同時(shí)，大部分研究關(guān)注于骨缺損的范圍或比例，對(duì)實(shí)際測(cè)量值關(guān)注較少。本研究旨在比較CT和MRI測(cè)量Hill-Sachs損傷大小的可靠性。

資料與方法

一、資料

1.納入與排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)納入標(biāo)準(zhǔn)：復(fù)發(fā)性肩關(guān)節(jié)前脫位(脫位次數(shù)≥2次)，且年齡大于14歲。(2)排除標(biāo)準(zhǔn)：術(shù)前CT、MRI資料不完整；肩關(guān)節(jié)多向不穩(wěn)定患者；既往肱骨近端或大結(jié)節(jié)骨折、手術(shù)患者。

2.病例來(lái)源：2020年1月至2020年9月，在四川省骨科醫(yī)院上肢科手術(shù)治療的25例復(fù)發(fā)性肩關(guān)節(jié)前脫位患者納入本研究；其中，男15例(60%)，女10例(40%)；年齡16～74(35.4±14.9)歲；左肩3例(12%)，右肩22個(gè)(88%)。25例(100%)均行關(guān)節(jié)鏡下Bankart修復(fù)術(shù)；10例(40%)聯(lián)合行remplimssage；4例(16%)聯(lián)合行取同側(cè)肩胛岡肩盂植骨；1例(4%)聯(lián)合行取同側(cè)肩胛岡肱骨頭植骨。

二、方法

根據(jù)所使用的測(cè)量方法，由3位獨(dú)立觀察者對(duì)Hill-Sachs損傷的間隙、深度進(jìn)行評(píng)估。其中有2位觀察者是肩關(guān)節(jié)骨科醫(yī)生，1位是沒(méi)有測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的觀察者。3位獨(dú)立觀察者間隔1周后再重復(fù)測(cè)量1次。

1.2D-CT/MRI測(cè)量：Hill-Sachs損傷的寬度在2D-CT和MRI軸位圖像上測(cè)量方法相同。選取最大肱骨頭層面，繪制一個(gè)包含肱骨頭關(guān)節(jié)面的虛擬圓。Hill-Sachs損傷兩端骨缺損位于圓圈上的距離即為Hill-Sachs損傷的寬度(圖1)。

圖1 2D-CT/MRI測(cè)量。在2D-CT和MRI軸位圖像上，選取最大肱骨頭層面，繪制一個(gè)包含肱骨頭關(guān)節(jié)面的虛擬圓。Hill-Sachs損傷兩端骨缺損位于圓圈上的距離W即為Hill-Sachs損傷的寬度

2．3D-CT測(cè)量：選擇肱骨頭3D-CT的后側(cè)圖像，對(duì)Hill-Sachs損傷的大小進(jìn)行評(píng)估。Hill-Sachs間隙(Hill-Sachs interval，HSI)是肩袖止點(diǎn)與Hill-Sachs損傷最內(nèi)緣之間的距離。在3D-CT圖像中，沿肩袖止點(diǎn)的內(nèi)側(cè)緣作一條直線，沿Hill-Sachs損傷最內(nèi)緣作一平行線。兩線之間的距離即Hill-Sachs間隙。將Hill-Sachs間隙大小計(jì)為Hill-Sachs損傷的寬度(圖2)。

圖2 3D-CT測(cè)量。選擇肱骨頭3D-CT的后側(cè)圖像，沿肩袖止點(diǎn)的內(nèi)側(cè)緣作一條直線。沿Hill-Sachs損傷最內(nèi)緣作一平行線。兩線之間的距離即Hill-Sachs間隙

3.統(tǒng)計(jì)學(xué)處理：用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intra-class correlation coefficient ，ICC)評(píng)估測(cè)量的可靠性，分別評(píng)估單次和平均測(cè)量的觀察者內(nèi)和觀察者間的可靠性。在可靠系數(shù)的95%置信水平下計(jì)算置信區(qū)間。ICC從0到1，其中0表示完全不一致，而1表示絕對(duì)一致。測(cè)量的可靠性程度分為5個(gè)等級(jí)：ICC≥0.8為可靠性非常好；0.6≤ICC<0.8為好；0.4≤ICC<0.6為中等；0.2≤ICC<0.4為可；ICC<0.2位差。

結(jié) 果

1.觀察者間的可靠性:在2D-CT和MRI中，對(duì)于Hill-Sachs寬度的測(cè)量2位肩關(guān)節(jié)骨科醫(yī)生單次測(cè)量的可靠性均為差(ICC=0.198，0.185);平均測(cè)量的可靠性為可(ICC=0.331，0.312)。在3D-CT中，2位肩關(guān)節(jié)骨科醫(yī)生單次測(cè)量的可靠性為中等(ICC=0.490)；平均測(cè)量的可靠性為好(ICC=0.658)。2位骨科醫(yī)生與沒(méi)有測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的觀察者相比，在2D-CT和MRI中的測(cè)量可靠性均較差。在3D-CT測(cè)量中，單次測(cè)量的可靠性分別為可和中等(ICC=0.336，0.472)；平均測(cè)量的可靠性分別為中等和好(ICC=0.503,0.641)(表1)。

表1 觀察者之間測(cè)量的可靠性

2.觀察者內(nèi)的可靠性：第1位經(jīng)驗(yàn)豐富的觀察者在2D-CT中重復(fù)測(cè)量的可靠性為好(ICC=0.646)，在3D-CT中重復(fù)測(cè)量的可靠性為非常好(ICC=0.892)，在MRI中重復(fù)測(cè)量的可靠性為中等(ICC=0.564)。第2位經(jīng)驗(yàn)豐富的觀察者在2D-CT中重復(fù)測(cè)量的可靠性為“好”(ICC=0.760)，在3D-CT中重復(fù)測(cè)量的可靠性為好(ICC=0.734)，在MRI中重復(fù)測(cè)量的可靠性為中等(ICC=0.580)。第3位沒(méi)有測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的觀察者在2D-CT中重復(fù)測(cè)量的可靠性為可(ICC=0.267)，在3D-CT中重復(fù)測(cè)量的可靠性為非常好(ICC=0.895)，在MRI中重復(fù)測(cè)量的可靠性為差(ICC=0.016)(表2)。

表2 同一觀察者兩次測(cè)量的可靠性

討 論

隨著研究的深入，Hill-Sachs損傷已被確認(rèn)為肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)定Bankart修復(fù)后失敗的主要危險(xiǎn)因素之一。研究主要集中于肩盂和肱骨頭骨缺損的雙極損傷。Di Giacomo等[7]通過(guò)提出的一種基于軌道內(nèi)/外(on/off track)的治療算法，進(jìn)一步豐富了這一概念，并為肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)的治療提供了參考。通過(guò)CT掃描及三維重建測(cè)量和評(píng)估肩盂骨缺損程度已經(jīng)得到大部分學(xué)者的認(rèn)可。但關(guān)于Hill-Sachs損傷的量化還沒(méi)有公認(rèn)的金標(biāo)準(zhǔn)。

在Hill-Sachs損傷的評(píng)估中，CT掃描和三維重建是評(píng)估測(cè)量Hill-Sachs損傷大小和位置最常用的成像方法，但仍未達(dá)成共識(shí)。Kodali等[10]的研究顯示，二維CT評(píng)估Hill-Sachs損傷深度和寬度的可靠性良好，觀察者間的ICC分別為0.879(95%置信區(qū)間，0.780-0.946)和0.721(95%置信區(qū)間，0.543-0.865)。但該研究使用聚氨酯骨模型模擬的Hill-Sachs損傷都是由圓形擴(kuò)孔器創(chuàng)建的，損傷相對(duì)規(guī)則，與真實(shí)病變的實(shí)際形狀存在一定的差異。

同樣，Ho等[11]用聚氨酯骨模型模擬了9種Hill-Sachs損傷類型，3D-CT在所有參數(shù)(長(zhǎng)度，寬度，深度)的測(cè)量評(píng)估上均有很強(qiáng)的可靠性。但二者均以骨模型模擬Hill-Sachs損傷，并不能完全反映真實(shí)的臨床情況。Ozaki等[12]使用3D-CT對(duì)142例需行Bankart修復(fù)的肩關(guān)節(jié)進(jìn)行術(shù)前評(píng)估，發(fā)現(xiàn)3D-CT能有效評(píng)估Hill-Sachs損傷。而Cho等[13]在107例肩關(guān)節(jié)的評(píng)估中，3D-CT對(duì)Hill-Sachs損傷評(píng)估的可靠性很高(ICC>0.9)。然而，Assun??o等[14]評(píng)估了50例肩關(guān)節(jié)復(fù)發(fā)脫位患者的2D-CT影像，但發(fā)現(xiàn)對(duì)Hill-Sachs損傷評(píng)估的可靠性較差，相關(guān)系數(shù)范圍為0.41～0.73。Schneider等[15]在對(duì)71例肩關(guān)節(jié)的評(píng)估中發(fā)現(xiàn)，3D-CT對(duì)肩盂骨缺損的可靠性高，但對(duì)Hill-Sachs損傷的評(píng)估則顯示出較大的變異性，并且觀察者間的可靠性較差。

本研究中，無(wú)論2D-CT、3D-CT還是MRI可靠性均較差，但3D-CT在兩位有測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的觀察者間單次測(cè)量的可靠性為中等(ICC=0.490)，平均測(cè)量的可靠性為好(ICC=0.658)。2位骨科醫(yī)生與沒(méi)有測(cè)量經(jīng)驗(yàn)的觀察者相比，在2D-CT和MRI中測(cè)量的可靠性均較差。3位觀察者內(nèi)的可靠性均較好(ICC>0.7)。這表明對(duì)于缺乏經(jīng)驗(yàn)的觀察者來(lái)說(shuō)，對(duì)Hill-Sachs損傷的評(píng)估，3D-CT能提供更高的可靠性。在2D-CT與MRI的測(cè)量中，Hill-Sachs損傷的評(píng)估對(duì)測(cè)量者經(jīng)驗(yàn)的要求更高，測(cè)量經(jīng)驗(yàn)直接影響測(cè)量者對(duì)軸位圖像所需層面的選擇，影響最終測(cè)量結(jié)果。另外，無(wú)論哪種成像方式，測(cè)量產(chǎn)生的偏倚都無(wú)法避免，當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)量時(shí)，任何方向上的微小改變都可能導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的改變。而在3D-CT的測(cè)量中，測(cè)量層面的選擇相對(duì)更簡(jiǎn)單和直觀，但在肩袖止點(diǎn)的內(nèi)側(cè)緣的評(píng)估和選擇上同樣有一定難度，也是導(dǎo)致3D-CT測(cè)量可靠性不高的重要原因。

從生物力學(xué)角度來(lái)看，肱骨頭缺損的形態(tài)、位置、大小、深度及其與肩盂骨缺損的相互作用在肩關(guān)節(jié)復(fù)發(fā)脫位以及Bankart修復(fù)后失敗都起著重要作用[6，16]。但Hill-Sachs損傷的發(fā)生受受脫位次數(shù)、骨形態(tài)、骨質(zhì)量、軟組織情況等多種因素影響，其形態(tài)、位置、大小、深度等差異很大。Cho等[13]的3D-CT研究認(rèn)為Hill-Sachs損傷的大小和方向是最重要的因素。在Di等[7]提出的評(píng)估方法中的Hill-Sachs間隙是評(píng)估肱骨頭側(cè)骨缺損的代表性指標(biāo)。因此。在臨床上工作中，大部分骨科醫(yī)生以Hill-Sachs間隙或Hill-Sachs損傷的寬度為評(píng)估肱骨頭側(cè)骨缺損的主要指標(biāo)。但相對(duì)于肩盂骨缺損，Hill-Sachs損傷尚未建立準(zhǔn)確可靠的量化和評(píng)估方法。在2D-CT及MRI中，可以在軸位和冠狀位圖像評(píng)估Hill-Sachs損傷的長(zhǎng)度、寬度、深度，但均需要測(cè)試者選擇最佳的層面。無(wú)論是肱骨頭最大的層面還是缺損最大的層面，都不能準(zhǔn)確代表Hill-Sachs損傷的大小，因?yàn)镠ill-Sachs損傷的位置、形狀和深度是不規(guī)則的。雖然3D-CT上能較為直觀的評(píng)估Hill-Sachs間隙，可靠性也較高，但Funakoshi 等[17]的研究表明，與術(shù)中關(guān)節(jié)鏡實(shí)際測(cè)量相比，術(shù)前3D-CT對(duì)Hill-Sachs損傷分為軌道內(nèi)/外(on/off track)方面顯示出較差的可靠性，3D-CT所測(cè)量的肩盂軌跡更大。

總之，對(duì)于Hill-Sachs損傷的評(píng)估，3D-CT測(cè)量比2D-CT和MRI更可靠。2D-CT以及MRI的測(cè)量值易受測(cè)量層面的選擇影響，3D-CT對(duì)于缺乏評(píng)估經(jīng)驗(yàn)的測(cè)量者而言更易于掌握，準(zhǔn)確度更高。本研究的有以下幾點(diǎn)局限性。一是只關(guān)注了肱骨頭的缺損，測(cè)量指標(biāo)相對(duì)單一，并未連同肩盂缺損以及肩盂軌跡一起評(píng)估；二是本研究樣本量較小，這也可能是本研究產(chǎn)生較差可靠性結(jié)果的原因之一。