雙能X線骨密度儀檢查及數(shù)字化X線攝影術(shù)用于骨搬移術(shù)后

王凱君，譚新歡，譚桂萍，林明強，楊文江

(1.山東省文登整骨醫(yī)院放射科，2.骨手顯微外科，山東 威海 264400)

骨搬移術(shù)是治療外傷引起感染性骨不連和大面積骨缺損的主要方法[1-2]，術(shù)后動態(tài)監(jiān)測搬移區(qū)新生骨痂至關(guān)重要。數(shù)字化X線攝影術(shù)(digital X-ray radiography, DR)可有效顯示新生骨痂形態(tài)變化，但無法顯示早期新生骨，常由影像科醫(yī)師靠其經(jīng)驗估測骨痂量[3]。雙能X線骨密度儀(dual-energy X-ray absorptiometry, DEXA)能較DR更早檢測新生骨痂骨密度(bone mineral density， BMD)、定量新生骨痂，檢測截骨上下端原骨質(zhì)BMD及患者全身BMD變化。本研究觀察骨搬移術(shù)后應(yīng)用DEXA及DR的價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年6月—2021年12月山東省文登整骨醫(yī)院19例因脛骨外傷致感染性骨不連及大面積骨缺損而接受脛骨骨搬移術(shù)患者，男15例、女4例，年齡28～64歲、平均(49.2±11.8)歲；左側(cè)病變12例、右側(cè)7例，脛骨上段15例、下段4例；病程13～34個月、平均(22.47±5.93)個月；搬移區(qū)長度50.79～96.67 mm，平均(70.24±14.06)mm。納入標(biāo)準(zhǔn)：①脛骨骨搬移術(shù)成功后接受DEXA及DR檢查，且資料完整；②脛骨搬移區(qū)5～10 cm。排除存在影響骨代謝全身器質(zhì)性疾病及搬移過程中二次感染者。本研究經(jīng)院倫理委員會批準(zhǔn)(編號：2022-42)，檢查前患者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 分別于脛骨骨搬移術(shù)后2、4、6、8周，停止搬移即刻、停止搬移后4周、8周，去外固定架前4周及去外固定架即刻行DEXA及DR檢查。根據(jù)患者病情確定停止搬移及去外固定架時間。

1.2.1 DEXA檢查 采用Norland XR-800 DEXA儀行患側(cè)脛骨、腰椎及左髖部掃描。囑患者仰臥，先對脛骨搬移術(shù)后脛骨搬移區(qū)行預(yù)掃描，在預(yù)掃描圖像上避開鋼釘設(shè)定測量掃描范圍，掃描速度為90 mm/s、分辨率為1 mm×1 mm；參考文獻(xiàn)[4]標(biāo)準(zhǔn)分別于測量掃描圖像上患側(cè)脛骨截骨上下原骨質(zhì)端(記為R1、R2)及脛骨搬移區(qū)(記為R3)設(shè)置ROI(圖1)。之后分別掃描腰椎及左髖部，速度均為180 mm/s、分辨率均為1.5 mm×1.5 mm，獲得截骨上下端原骨質(zhì)(BMD截骨上下端，取R1、R2平均值)、搬移區(qū)新生骨痂(BMD新生骨痂)、腰椎(BMD腰椎，取L1～4 BMD均值)及左髖部(BMD左髖)BMD，計算脛骨搬移區(qū)新生骨痂與截骨上下原骨質(zhì)端的BMD比率，即(BMD新生骨痂/BMD截骨上下端)×100%。以上操作均由1名具有10年以上工作經(jīng)驗的影像科主治醫(yī)師完成，記錄各時間點骨定量參數(shù)。

圖1 于脛骨DEXA測量掃描圖上設(shè)置R1、R2、R3的模擬圖

1.2.2 DR檢查 采用銳柯DR攝影系統(tǒng)(型號：VX3739-SYS)獲取患側(cè)脛骨正側(cè)位DR圖像。由具有10年及20年以上影像學(xué)診斷經(jīng)驗的主治及主任醫(yī)師各1名共同閱片，分析脛骨搬移區(qū)新生骨痂形態(tài)及填充量，意見分歧時經(jīng)協(xié)商達(dá)成一致。參考Lane-Sandhu[5]X線評定標(biāo)準(zhǔn)評估脛骨搬移區(qū)新生骨痂填充量：①無填充量，DR未見明顯骨痂影；②填充量達(dá)25%，DR見新生骨小梁呈細(xì)長條形及短片狀，分布較均勻，骨痂量占缺損區(qū)25%；③填充量達(dá)50%，新生骨小梁呈長片狀及條帶狀，骨皮質(zhì)初顯，骨痂量占缺損區(qū)50%；④填充量達(dá)75%，新生骨小梁排列緊密，分布均勻，骨皮質(zhì)形成，骨痂量占缺損區(qū)75%；⑤填充量達(dá)100%，新生骨密度明顯增高，上下端連接良好，骨皮質(zhì)清晰，缺損區(qū)完全被新生骨痂填充。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 26.0統(tǒng)計分析軟件。以±s表示符合正態(tài)分布計量資料，采用重復(fù)測量方差分析比較各不同時間點、以LSD-t法比較術(shù)后各時間點與前一時間點參數(shù)的差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 DEXA參數(shù) 脛骨搬移術(shù)后各時間點BMD新生骨痂、BMD截骨上下端及BMD比率總體差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。術(shù)后2周始，BMD新生骨痂及BMD比率隨時間延長而升高(P均<0.05)；BMD截骨上下端隨時間延長而降低，至去外固定架前4周最低(P均<0.05)、去外固定架即刻有所升高，但差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。脛骨搬移術(shù)后各時間點BMD腰椎及BMD左髖總體差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表1。

表1 19例脛骨搬移術(shù)后患者不同時間點骨定量參數(shù)比較

2.2 DR表現(xiàn) DR于術(shù)后4周見脛骨搬移區(qū)新生骨痂呈云霧狀較淡密度影；術(shù)后6周見短條狀及點片狀高密度影；停止搬移即刻至停止搬移4周見骨小梁由模糊細(xì)長形逐漸變?yōu)闂l帶狀，截骨上下端骨痂逐漸連接；停止搬移8周見骨皮質(zhì)形成，至去外固定架前4周新生骨礦化良好。術(shù)后2周脛骨搬移區(qū)未見新生骨痂填充，至停止搬移即刻及停止搬移4、8周新生骨填充量達(dá)25%、50%及75%，去外固定架前4周基本達(dá)100%。見圖2。

圖2 患者男，36歲，右脛骨下段感染性骨不連，清創(chuàng)后行脛骨上段骨搬移術(shù) A～H.依次為術(shù)后2、4、6周、停止搬移即刻、4、8周、去外固定架前4周、去外固定架即刻右脛骨DR圖(上排)和DEXA測量掃描圖(下排)，自停止搬移即刻至去外固定架前4周，搬移區(qū)新生骨痂填充量分別達(dá)25%、50%、75%及100%，BMD新生骨痂分別為0.05、0.25、0.31、0.44、0.49、0.61、0.77、0.89 g/cm2，BMD截骨上下端分別為1.25、1.19、1.07、0.88、0.86、0.85、0.83、0.86 g/cm2 (箭示右脛骨搬移區(qū))

3 討論

DR是骨搬移術(shù)后監(jiān)測新生骨痂的最常用方法，能顯示搬移區(qū)新生骨形態(tài)變化及畸形情況等，但無法檢測早期新生骨痂[6]，僅在術(shù)后4周才能顯示新生骨痂[7]。搬移區(qū)新生骨痂、截骨端原骨質(zhì)骨量丟失情況及二者BMD比率是判斷骨搬移術(shù)患者預(yù)后的重要指標(biāo)。DEXA的原理是兩種不同能量X線穿過人體骨骼的衰減和吸收不同，經(jīng)計算機處理得到骨骼礦物質(zhì)含量，可排除周圍軟組織及金屬材料等的影響而更準(zhǔn)確地監(jiān)測骨組織BMD[8]，且輻射劑量僅為5～10 μSv，掃描單個部位的輻射劑量僅為掃描同部位胸部DR攝片的1/30[9]。

本研究于不同時間點對19例脛骨搬移術(shù)后患者行DEXA檢查，動態(tài)監(jiān)測其新生骨礦化情況；發(fā)現(xiàn)術(shù)后2周即能檢測到搬移區(qū)新生骨痂BMD，且BMD隨時間延長而增長，與既往研究[4，10]結(jié)果相符；BMD截骨上下端于去外固定前4周前呈下降改變，去外固定架即刻有所升高，但與前一時間點差異無統(tǒng)計學(xué)意義。截骨端原骨質(zhì)BMD降低與術(shù)中損傷骨內(nèi)血液循環(huán)及術(shù)后患肢活動受限所致失用性骨質(zhì)疏松有關(guān)。BMD截骨上下端隨著搬移區(qū)新生骨痂不斷礦化、患肢血液循環(huán)重建及活動量增多而逐漸升高，但需要較長周期，且需患者按計劃進(jìn)行功能鍛煉?；顒恿繙p低致失用性骨質(zhì)疏松是外傷患者骨搬移術(shù)后骨量丟失的主要原因，但本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后各時間點全身BMD(BMD腰椎和BMD左髖)差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，可能原因在于全身BMD變化需較長周期，而本組檢測全身BMD的周期較短，亦可能與患者術(shù)后積極進(jìn)行全身鍛煉有關(guān)。

本組術(shù)后BMD比率隨時間延長而升高，與既往研究[4.10]結(jié)果一致。楊文江[11]以健側(cè)肢體相應(yīng)部位為參考，采用DEXA檢測脛骨閉合性骨折愈合過程中骨痂的BMD比率。本研究發(fā)現(xiàn)，骨搬移術(shù)后搬移區(qū)新生骨重塑與骨折愈合存在差異，搬移區(qū)可隨肢體牽拉而逐漸延長，新生骨痂不斷增長，最終與截骨端緊密相連并形成一體，故以患肢BMD截骨上下端為其對照。搬移區(qū)新生骨痂BMD能否達(dá)到截骨端原骨質(zhì)BMD水平是可否拆除外固定架的重要依據(jù)。胡新永[4]指出，以脛骨延長術(shù)治療先天性下肢縮短術(shù)后，BMD比率>120%為去除外固定架的最佳時機。本組去外固定即刻BMD比率為(101.33±8.63)%，或與手術(shù)方法、延長速度、樣本量及測量DEXA方法等不同有關(guān)。

DEXA及DR檢查各有優(yōu)勢，二者聯(lián)合有助于評估骨搬移術(shù)后患者預(yù)后。通過DEXA精準(zhǔn)定量新生骨痂可指導(dǎo)臨床制定治療方案和及時調(diào)整搬移速度：BMD增長較慢或降低提示需延緩搬移速度或以“手風(fēng)琴”技術(shù)[12]刺激骨痂生成；BMD增高過快則應(yīng)適當(dāng)加快搬移速度，以防止過早愈合[13]。搬移后期監(jiān)測BMD比率可指導(dǎo)臨床選擇拆除外固定架的最佳時機，且有助于動態(tài)監(jiān)測鋼釘周圍骨質(zhì)BMD的變化，以及時發(fā)現(xiàn)鋼釘松動；但DEXA 不能直觀顯示新生骨痂形態(tài)變化。DR空間分辨力高，有利于觀察新生骨痂形態(tài)，如骨小梁有無中斷、骨皮質(zhì)是否連續(xù)、髓腔是否貫通及搬移區(qū)填充量等，且能測量搬移距離及顯示力線、金屬固定架情況。本組19例術(shù)后4周DR可見新生骨痂影，去外固定架前4周見新生骨礦化良好；停止搬移即刻搬移區(qū)新生骨填充量達(dá)25%，至去外固定架前4周基本達(dá)100%。

綜上所述，DEXA能動態(tài)監(jiān)測骨搬移術(shù)后搬移區(qū)新生骨痂及截骨端原骨質(zhì)BMD，DR可顯示新生骨痂形態(tài)變化；聯(lián)合應(yīng)用二者有助于評估骨搬移術(shù)后患者預(yù)后。