張欣韻 孫貞魁 朱瑞森 羅全勇

上海交通大學(xué)附屬第六人民醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科 200233

急性髖部骨折（如股骨頸骨折等）、骨性關(guān)節(jié)炎（osteoarthritis,OA）終末期等疾病將導(dǎo)致劇烈關(guān)節(jié)疼痛，活動(dòng)明顯受限，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[1-3]。隨著人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的出現(xiàn)，患者的生存質(zhì)量得到明顯改善，自主活動(dòng)能力得以維持[4]。據(jù)2018年文獻(xiàn)報(bào)道，僅全美地區(qū)就完成了將近505 000 例髖關(guān)節(jié)及723 000 例膝關(guān)節(jié)置換術(shù)[4]。部分患者術(shù)后出現(xiàn)復(fù)發(fā)性或長(zhǎng)期持續(xù)性疼痛、伴明顯關(guān)節(jié)僵硬、活動(dòng)受限等并發(fā)癥，但引起術(shù)后疼痛的具體原因卻給骨科醫(yī)師造成較大困擾，這一問(wèn)題亟待解決[5-6]。近期有國(guó)外研究表明，99Tcm-MDP 骨三相聯(lián)合SPECT/CT 骨顯像或可作為全膝關(guān)節(jié)置換術(shù)（total knee arthoroplasty,TKA）（全程）術(shù)后復(fù)發(fā)性或持續(xù)性膝關(guān)節(jié)疼痛患者的主要檢查手段[7]。本文就99Tcm-MDP 骨三相聯(lián)合SPECT/CT 骨顯像在髖、膝關(guān)節(jié)為主的人工關(guān)節(jié)置換疼痛評(píng)估及病因分析、核醫(yī)學(xué)影像表現(xiàn)特點(diǎn)等問(wèn)題的研究進(jìn)展作一綜述，文末圖像為筆者在本單位臨床實(shí)踐中所整理的圖像。

1 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的指征、疼痛評(píng)估及原因分析

1.1 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)的指征

人工關(guān)節(jié)置換術(shù)是通過(guò)重塑關(guān)節(jié)從而恢復(fù)其結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)一致性的一種骨科手術(shù)方式，主要是為了減輕疼痛，其次還可改善關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)功能[8]。手術(shù)的主要適應(yīng)證包括OA、外傷或發(fā)育異常等[9]。原發(fā)性O(shè)A 多見(jiàn)于高齡、肥胖、女性、肌張力減低或具有相關(guān)家族史的患者，而繼發(fā)性O(shè)A 則主要見(jiàn)于有骨纖維異常增殖癥、陳舊性創(chuàng)傷、骨梗死、Paget's 病等病史的患者[9]。炎性關(guān)節(jié)病主要包括風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、脊柱關(guān)節(jié)病和系統(tǒng)性血管炎等[10]。外傷可導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)急性骨折、關(guān)節(jié)脫位[11-12]。發(fā)育異常如先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、髖臼過(guò)伸等疾病最終均可進(jìn)展為OA，從而需行全髖關(guān)節(jié)置換以改善運(yùn)動(dòng)功能，緩解疼痛癥狀[13-14]。

1.2 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛評(píng)估及原因分析

TKA 取得成功的關(guān)鍵在于術(shù)前的準(zhǔn)確定位、恰到好處的生物力學(xué)平衡以及關(guān)節(jié)畸形的矯正[15]。髖關(guān)節(jié)是主要的承重關(guān)節(jié)，諸如松動(dòng)或感染等并發(fā)癥是造成患者需要行髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的主要原因。對(duì)于髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的評(píng)估，需要結(jié)合臨床病史、假體植入、體格檢查等結(jié)果后綜合判斷[16]。此外，將紅細(xì)胞沉降率、C 反應(yīng)蛋白及外周血WBC 等化驗(yàn)結(jié)果及關(guān)節(jié)腔積液情況結(jié)合病原學(xué)培養(yǎng)結(jié)果納入診斷考慮范疇也很有必要[17-18]。

對(duì)于髖關(guān)節(jié)而言，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的主要原因可分為髖關(guān)節(jié)本身原因（假體無(wú)菌性松動(dòng)、感染性松動(dòng)、假體脫位等）、髖關(guān)節(jié)周?chē)颍ó愇还腔⒀[、假體周?chē)钦鄣龋┖完P(guān)節(jié)外原因（骶髂關(guān)節(jié)痛、坐骨神經(jīng)痛、同側(cè)膝關(guān)節(jié)退變等）[19-21]。對(duì)于膝關(guān)節(jié)而言，人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛可分為關(guān)節(jié)外原因和關(guān)節(jié)內(nèi)原因（生物力學(xué)或生物學(xué)改變）。關(guān)節(jié)外原因主要包括腰椎神經(jīng)根病變、神經(jīng)源性跛行、腰椎管狹窄、血管性疾病、肌腱炎或滑囊炎、髖關(guān)節(jié)閉孔神經(jīng)病變、反射性交感神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)不良和精神心理因素等[22-23]；關(guān)節(jié)內(nèi)原因主要包括感染、力線不良（軸向和旋轉(zhuǎn)力線不良）、關(guān)節(jié)不穩(wěn)（軸向和屈曲位不穩(wěn)）、聚乙烯襯墊磨損、假體松動(dòng)、假體周?chē)侨芙?、伸膝裝置異常和軟組織撞擊等[24-26]。

2 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后99Tcm-MDP 骨三相聯(lián)合SPECT/CT 骨顯像

2.1 99Tcm-MDP 骨三相聯(lián)合SPECT/CT 骨顯像的原理與特點(diǎn)

目前國(guó)內(nèi)常用的骨顯像劑主要是99Tcm-MDP，經(jīng)靜脈注射后，動(dòng)態(tài)顯示關(guān)節(jié)置換術(shù)后局部血流灌注相、血池相和延遲相（即骨三相顯像）顯像劑99Tcm-MDP 的攝取情況。骨顯像劑主要通過(guò)化學(xué)吸收方式與骨骼中的羥基磷灰石結(jié)合，其吸附量主要受相應(yīng)部位成骨活性或局部血流量影響[27]。因此，骨顯像劑攝取程度主要反映病灶成骨活性或局部血流量變化。99Tcm-MDP 平面骨顯像由于缺乏解剖定位，臨床價(jià)值有限。在延遲相平面骨顯像基礎(chǔ)上進(jìn)一步行SPECT/CT 融合顯像，可將反映骨代謝活性及應(yīng)力性改變所引起的骨代謝變化與CT 所提供的解剖學(xué)信息完美融合，從而更好地顯示顯像劑99Tcm-MDP 的攝取分布和攝取程度，以及關(guān)節(jié)內(nèi)生物力學(xué)和其他解剖學(xué)結(jié)構(gòu)異常。通過(guò)SPECT/CT 顯像，可以一次性獲取髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)部位的成骨活性部位、骨顯像劑攝取程度、相應(yīng)的生物力學(xué)改變和病灶及其周?chē)M織結(jié)構(gòu)改變等多重信息，從而可為人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的病因提供更為準(zhǔn)確的診斷。

2.2 人工髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后99Tcm-MDP 骨三相顯像的影像學(xué)表現(xiàn)

人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后99Tcm-MDP 骨三相顯像的影像學(xué)表現(xiàn)特點(diǎn)總結(jié)如下（表1）[16-19]。即便參照明確的骨三相顯像攝取模式分類(lèi)（表1），對(duì)于人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染、無(wú)菌性松動(dòng)或炎癥的鑒別診斷仍具有一定的難度和挑戰(zhàn)[28-29]。

SPECT/CT 圖像的判讀需要將CT 表現(xiàn)納入綜合診斷的考慮范疇。其中，感染的CT 征象包括：假體周?chē)噶翈г鰧挕⒐俏栈蜍浌窍鹿悄夷[、骨溶解、膿腫或關(guān)節(jié)腔積液、竇道、氣泡和骨膜反應(yīng)[30]。松動(dòng)的CT 征象包括：假體周?chē)噶翈挸^(guò)2 mm 或漸進(jìn)性增寬、骨接合材料或假體移位及傾斜、出現(xiàn)炎性肉芽腫及骨水泥破裂等[31]。

骨顯像劑攝取增高灶的定位也非常重要。為了促進(jìn)核醫(yī)學(xué)醫(yī)師、放射科醫(yī)師、骨科醫(yī)師、風(fēng)濕科醫(yī)師和其他醫(yī)師之間的交流，髖臼區(qū)域分區(qū)推薦使用DeLee&Charnley 分類(lèi)[32]，股骨區(qū)域分區(qū)推薦使用Gruen 分類(lèi)[33]。關(guān)于膝關(guān)節(jié)假體，目前已提出一些分區(qū)方法，其中相對(duì)常用的是Ewald 分區(qū)和Hirschmann 分區(qū)，但目前尚未達(dá)成共識(shí)。采用這些關(guān)節(jié)區(qū)域分區(qū)方法，更有助于準(zhǔn)確定位。

2.3 SPECT/CT 骨顯像在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛評(píng)估的臨床應(yīng)用價(jià)值

近年來(lái)，越來(lái)越多的研究逐漸開(kāi)始關(guān)注SPECT/CT 骨顯像在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛評(píng)估中的作用。Vaz 等[16]總結(jié)了髖關(guān)節(jié)或膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后除了松動(dòng)和感染以外可能引起疼痛的十大原因，主要包括：牽涉痛、髕骨疼痛綜合征、骨折、裂隙、膿腫或血腫、骨插入、異位骨化、大轉(zhuǎn)子假關(guān)節(jié)、單側(cè)膝關(guān)節(jié)假體骨關(guān)節(jié)炎延伸和伴骨受累的系統(tǒng)性疾病等。結(jié)合相關(guān)文獻(xiàn)[16-21]及筆者的臨床工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)關(guān)節(jié)置換術(shù)最為常見(jiàn)的疼痛原因及相應(yīng)SPECT/CT 融合顯像的圖像特點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)（表2）。

表1 髖關(guān)節(jié)與膝關(guān)節(jié)人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后99Tcm-MDP 骨三相顯像對(duì)生理性攝取、感染及無(wú)菌性松動(dòng)的表現(xiàn)Table 1 Biological uptake,infection and loosening of three-phase 99Tcm-MDP bone scan after hip or knee arthroplasty

表2 人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛常見(jiàn)原因及相應(yīng)SPECT/CT 骨顯像表現(xiàn)Table 2 Common cause of pain after arthroplasty and characteristics of hybrid bone SPECT/CT images

99Tcm-MDP SPECT/CT 能夠精確定位骨顯像劑攝取的部位，用于評(píng)估TKA 術(shù)后的髕股關(guān)節(jié)病[34]。Awengen 等[35]研究發(fā)現(xiàn)，典型的異常骨顯像劑攝取模式可明確區(qū)分有癥狀及無(wú)癥狀的膝關(guān)節(jié)TKA 術(shù)后患者，并有助于明確TKA術(shù)后疼痛的原因。Hirschmann 等[36]認(rèn)為SPECT/CT骨顯像應(yīng)作為T(mén)KA 術(shù)后疼痛患者的日常檢查方式。該課題組前期研究還證實(shí)了SPECT/CT斷層骨顯像能夠?qū)⑸锪W(xué)數(shù)據(jù)與骨代謝數(shù)據(jù)（骨顯像劑攝取部位）相結(jié)合，為T(mén)KA 術(shù)后疼痛患者疼痛病因的確診及治療方案的制定提供幫助[37-38]。此外，Schweizer 等[39]研究發(fā)現(xiàn)骨顯像劑攝取增高與疼痛癥狀相關(guān)。

有文獻(xiàn)報(bào)道了99Tcm-MDP SPECT/CT 在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的臨床應(yīng)用。Barthassat 等[40]提出了全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛患者的SPECT/CT 斷層骨顯像診斷流程，并確定了3 個(gè)與臨床癥狀相關(guān)的解剖區(qū)域（股骨近端、股骨遠(yuǎn)端和髖臼）。Dobrindt 等[41]研究認(rèn)為SPECT/CT 可有效檢出或評(píng)估全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體松動(dòng)，并為異位骨化提供有價(jià)值的診斷信息，全身骨顯像可獲得生物力學(xué)改變相關(guān)信息，CT 影像可獲得骨性問(wèn)題解剖學(xué)影像信息，SPECT/CT 在關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的影像學(xué)評(píng)估中具有巨大潛力。

3 99Tcm-MDP 骨三相聯(lián)合SPECT/CT 斷層骨顯像在人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛評(píng)估中的典型圖像

以下病例圖像均為筆者在本單位臨床實(shí)踐中所整理出的部分典型病例圖像（圖1、圖2）。

4 結(jié)語(yǔ)

99Tcm-MDP 骨三相顯像聯(lián)合SPECT/CT 骨顯像可有效評(píng)估人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的病因及部位。通過(guò)將反映骨代謝活性的功能學(xué)影像與提供關(guān)節(jié)內(nèi)外解剖學(xué)影像的CT 圖像相結(jié)合，能夠?qū)πg(shù)后疼痛的部位進(jìn)行精準(zhǔn)定位，進(jìn)而提供骨代謝活躍部位、程度、生物力學(xué)改變和其他解剖學(xué)變化等多重信息，從而確定關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛的具體原因及部位，為明確診斷及輔助臨床治療決策提供幫助。

圖1 患者男性，63 歲，左側(cè)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后感染的99Tcm-MDP 骨三相圖和SPECT/CT 骨顯像圖 99Tcm-MDP 骨三相（A 為血流相；B～C 為血池相；D 為延遲相全身顯像）顯像結(jié)果顯示，左髖人工關(guān)節(jié)周?chē)?jiàn)示蹤劑攝取增高；CT 圖像（E）示假體周?chē)浗M織腫脹；SPECT（F）示左髖人工關(guān)節(jié)周?chē)@像劑攝取增高；SPECT/CT 骨顯像（G）提示示蹤劑攝取增高（骨代謝活躍），部位定位于左側(cè)股骨大轉(zhuǎn)子假體周?chē)?。Fig.1 Images of 99Tcm-MDP three phase bone scan and hybrid bone SPECT/CT scan for a 63-year-old male diagnosed as infection after left hip arthroplasty

圖2 患者女性，55 歲，右側(cè)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后松動(dòng)的99Tcm-MDP 骨三相圖和SPECT/CT 骨顯像圖 99Tcm-MDP 骨三相顯像結(jié)果示：血流相（A）及血池相（B～C）未見(jiàn)示蹤劑攝取增高，延遲相全身骨顯像（D）見(jiàn)右側(cè)股骨中上段局灶性示蹤劑攝取增高；CT 圖像（E）示金屬植入物表面周?chē)?jiàn)低密度影；SPECT（F）示右髖人工關(guān)節(jié)周?chē)@像劑攝取增高；SPECT/CT 骨顯像（G）提示右髖人工關(guān)節(jié)置換術(shù)后，植入物遠(yuǎn)端示蹤劑攝取增高（骨代謝活躍），考慮為松動(dòng)表現(xiàn)。Fig.2 Images of 99Tcm-MDP three phase bone scan and hybrid bone SPECT/CT scan for a 55-year-old female diagnosed as loosening after right hip arthroplasty