紀(jì)航 徐永勝 包呼日查 齊巖松 王永祥 魏寶剛 馬秉賢 周慧文
作者單位:010110 呼和浩特,內(nèi)蒙古醫(yī)科大學(xué)研究生學(xué)院1;010017 呼和浩特,內(nèi)蒙古自治區(qū)人民醫(yī)院骨關(guān)節(jié)科(運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)中心)2
肩關(guān)節(jié)是人體解剖和功能最復(fù)雜的關(guān)節(jié),肩關(guān)節(jié)脫位約占全身關(guān)節(jié)脫位的 40% 以上,其中絕大多數(shù)為前方脫位[1],約85%的患者出現(xiàn)復(fù)發(fā)性脫位[2]。肩關(guān)節(jié)前向脫位時(shí)肩盂骨性Bankart 損傷的發(fā)生率為72%~97%,肩盂骨缺損可能是由于原發(fā)損傷引起的骨折,也可能是由于反復(fù)的半脫位、脫位引起[3]。 為恢復(fù)骨性 Bankart 損傷患者肩關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性,需要選擇合適的治療方法[4-5]。對(duì)于骨缺損量為關(guān)節(jié)盂的20%~25%的骨性Bankart 損傷,單純行關(guān)節(jié)鏡下盂唇修補(bǔ)術(shù)的失敗率高,超過(guò)60%的患者術(shù)后仍會(huì)出現(xiàn)肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)[6]。雖然巨大的肩盂骨缺損需要手術(shù)的介入,但對(duì)于導(dǎo)致高脫位風(fēng)險(xiǎn)的肩盂骨缺損的確切百分比以及應(yīng)采用何種手術(shù)方案,仍未達(dá)成共識(shí)[7-8]。因此肩盂骨缺損程度的精確測(cè)量具有重要意義。
在診斷復(fù)發(fā)性肩關(guān)節(jié)脫位合并 骨性Bankart 損傷時(shí),首選的經(jīng)濟(jì)、方便的影像學(xué)檢查是肩關(guān)節(jié)前后位的X 線攝片。Jankauskas 等[9]發(fā)現(xiàn)在一個(gè)穩(wěn)定的肩關(guān)節(jié)的前后位片中,在肩盂的周?chē)幸粭l硬化線,如果這條硬化線在肩盂的前下緣有5 mm 的缺失,則被稱(chēng)作 “肩盂硬化線缺損征”。作者將肩盂骨缺損在肩關(guān)節(jié)前后位X 線與CT 上進(jìn)行了比較,發(fā)現(xiàn)了 “肩盂硬化線缺損征”對(duì)于前下部的肩盂缺損的診斷具有高敏感性和特異性。Edwards 等[10]提出“西點(diǎn)位”的X 線投射方式也是觀察肩盂骨缺損的一種方式,患者處于俯臥位并將肩關(guān)節(jié)外展90°后內(nèi)旋,前臂下垂手掌面向足側(cè),X 線從向下內(nèi)向25°方向照入,這樣的投照方式對(duì)于前下肩盂的顯露更加清楚。相比較而言,前后位的X 線攝片更容易拍攝,它不需要向西點(diǎn)位那樣的復(fù)雜體位,操作難度更小,患者更容易配合,基本在每一家醫(yī)院都可以實(shí)現(xiàn)。雖然X 線可以對(duì)肩盂骨性Bankart 損傷進(jìn)行診斷,但是X 線片卻不能準(zhǔn)確的計(jì)算肩盂骨缺損的大?。?1]。
隨著對(duì)肩關(guān)節(jié)盂骨缺損的研究,多種方法已經(jīng)被用來(lái)評(píng)估骨丟失的數(shù)量, CT 掃描被認(rèn)為是測(cè)量骨性Bankart 損傷骨缺損的最佳選擇,近 年來(lái)CT 三維重建相比較其他的測(cè)量方法,是測(cè)量肩盂骨缺損的金標(biāo)準(zhǔn)[12-14]。值得注意的是,所有的需要患側(cè)和健側(cè)進(jìn)行對(duì)比來(lái)確定骨缺損大小的測(cè)量方法都假定這兩個(gè)關(guān)節(jié)盂的大小和形狀是對(duì)稱(chēng)的。 Shi 等[15]研究了60例無(wú)肩關(guān)節(jié)病變的受試者(35例男性和25例女性)的雙肩關(guān)節(jié),對(duì)肩盂形態(tài)測(cè)量分析,最終發(fā)現(xiàn)雙側(cè)肩關(guān)節(jié)盂的形態(tài)無(wú)明顯差異。
⒈Griffi th 法:Griffi th 等[16]在CT 掃描后二維重建肩關(guān)節(jié)盂正面觀圖像,他們測(cè)量健、患兩側(cè)的肩盂的最大寬度與長(zhǎng)度并進(jìn)行健、患側(cè)對(duì)比,從而確定骨缺損的程度(圖1)。他們發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)盂最大寬度對(duì)于測(cè)量肩盂骨缺損是一個(gè)敏感的指標(biāo),并發(fā)現(xiàn)肩盂前方曲率伴隨脫位次數(shù)的增加關(guān)節(jié)盂的曲率越來(lái)越平坦。
圖1 Griffi th 法 圖A:健側(cè)關(guān)節(jié)盂;圖B:患側(cè)關(guān)節(jié)盂
⒉Chuang 法:Chuang 等[17]描述了一種CT 三維重建測(cè)量的技術(shù),通過(guò)重建的雙肩三維模型來(lái)測(cè)量關(guān)節(jié)盂的指數(shù)。他們首先在健側(cè)的關(guān)節(jié)盂正面觀上定義出關(guān)節(jié)盂的長(zhǎng)軸A1B1 長(zhǎng)度H1,垂直于A1B1 的關(guān)節(jié)盂最寬處C1D1 長(zhǎng)度W1,A1B1 和C1D1 的交點(diǎn)O1,它表示下關(guān)節(jié)盂圓的幾何中心(圖2A)。然后在患側(cè)關(guān)節(jié)盂正面觀上定義出關(guān)節(jié)盂的長(zhǎng)軸A2B2 長(zhǎng)度H2。根據(jù)R1/H1=R2/H2 得出R2=(R1/H1)×H2,因此,下關(guān)節(jié)盂圓(O2)的幾何中心距B2 點(diǎn)的距離等于R2,從而確定O2,為過(guò)O2 做A2B2 的垂線C2D2,長(zhǎng)度W2(圖2B)。受傷關(guān)節(jié)盂的預(yù)計(jì)傷前寬度W2’則可用公式W2’=(W1/H1)×H2 計(jì)算得出,然后根據(jù)患側(cè)盂的傷后寬度與預(yù)計(jì)傷前盂的寬度之比計(jì)算關(guān)節(jié)盂指數(shù)。計(jì)算公式如下:關(guān)節(jié)盂指數(shù)=W2/W2’。并將肩胛盂指數(shù)< 0.75 作為行 Latarjet 手術(shù)的臨界值。
二維CT 與 三維CT 重建是CT 測(cè)量中常見(jiàn)的兩種方法。Griffi th 等[16]認(rèn)為二維CT 重建肩關(guān)節(jié) 盂正面觀圖像在骨缺損的量化上比三維重建更有用,因?yàn)楦哔|(zhì)量的三維重建并不像正面觀圖像那樣容易實(shí)現(xiàn)。Bois 等[18]則認(rèn)為對(duì)于肩盂骨缺損的測(cè)量三維CT 相比二維CT 更準(zhǔn)確。他們對(duì)6個(gè)肩盂的模型進(jìn)行CT 掃描,分別在二維CT 上與三維CT重建上對(duì)肩盂的骨缺損進(jìn)行測(cè)量,然后對(duì)比兩種方法的差異發(fā)現(xiàn),研究中使用二維CT 評(píng)估的方法沒(méi)有一種是有效的。然而,在三維CT 上,可以可靠、準(zhǔn)確地測(cè)量肩盂骨缺損的長(zhǎng)度。
圖2 Chuang 法 圖A:健側(cè)關(guān)節(jié)盂;圖B:患側(cè)關(guān)節(jié)盂
肩盂最適合圓測(cè)量法的基礎(chǔ)是肩盂是一個(gè)倒梨形,而肩盂的下部分類(lèi)似于一個(gè)圓形,在肩盂下半部分根據(jù)肩盂的前、后、下緣畫(huà)出一個(gè)與下半部分適合的圓,保證這個(gè)圓最貼近肩盂下半部分近圓的部分。最適合圓的方法衍生了幾種不同的方法[19]。
然后,將這些數(shù)據(jù)與另外兩種不同的方法得到的結(jié)果進(jìn)行比較,所得的結(jié)果相當(dāng),這種方法避免了重復(fù)的軟件計(jì)算,比較簡(jiǎn)潔,且精確率較高。
⒋“pico”法:Baudi 等[22]提出一種叫“pico”的擬合圓的測(cè)量方法。是對(duì)患者雙肩進(jìn)行CT 掃描,重建出盂正面觀圖像。通過(guò)在健側(cè)關(guān)節(jié)盂下半部分畫(huà)出一個(gè)最適合圓(面積S1),然后將健側(cè)的擬合圓移至患側(cè)關(guān)節(jié)盂,圓中缺損的面積(S2)則是關(guān)節(jié)盂骨缺損的大小,通過(guò)軟件計(jì)算缺失部分面積,即得到骨缺損的面積,缺損比例(圖6)。Magarelli 等[23]對(duì)“pico”方法的可靠性進(jìn)行了測(cè)試,他們對(duì)40 例單側(cè)肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)的患者進(jìn)行了測(cè)試,發(fā)現(xiàn)“pico”方法能可靠的用于肩盂骨缺損的測(cè)量,在觀察者內(nèi)和觀察者間具有很好的可靠性。
圖3 Barchilon 法
圖4 AP 法
圖5 Sugaya 法
圖6 “pico”法
MRI 一直是成像軟組織病變的金標(biāo)準(zhǔn),在最近的一些臨床研究中,它也成為測(cè)量和評(píng)估肩關(guān)節(jié)骨性Bankart 損傷的一種方法。通過(guò)三維MRI 來(lái)測(cè)量肩盂骨缺損已經(jīng)成為新的研究趨勢(shì)[4],有學(xué)者認(rèn)為三維MRI 測(cè)量骨缺損的精確度較高,可以替代CT 三維重建,但也有學(xué)者對(duì)MRI 測(cè)量的精確性提出了質(zhì)疑。
當(dāng)使用三維MRI 測(cè)量時(shí),測(cè)量方法與最適合圓法相同,Lansdown 等[6]分別用三維CT 與三維M RI 最適合 圓的方法對(duì)16 例肩關(guān)節(jié)不穩(wěn)定的患者進(jìn)行骨缺損的測(cè)量,發(fā)現(xiàn)MRI 與CT 對(duì)骨丟失的估計(jì)差異在0%~6%。他們認(rèn)為三維MRI 的測(cè)量方法可以類(lèi)似于三維CT 的方法來(lái)評(píng)估肩盂骨缺損。Vopat 等[4]做了同樣的實(shí)驗(yàn),認(rèn)為對(duì)于肩盂骨缺損的測(cè)量,肩盂三維MRI 與三維CT 掃描幾乎完全相同,因此他們認(rèn)為三維MRI 是三維CT 的可靠性替代方法,可以用于術(shù)前對(duì)于肩關(guān)節(jié)骨性Bankart 損傷骨缺損程度的評(píng)估。而 Bishop 等[24]發(fā)現(xiàn) MRI 測(cè)量的組間可信度不及三維CT 重建,甚至低于 CT 平掃。他們用7 例冷凍尸體肩關(guān)節(jié)比較了用CT、三維CT 及MRI 三種方法對(duì)于肩盂骨缺損進(jìn)行測(cè)量,并且在尸體上用游標(biāo)卡尺測(cè)量的方式為金標(biāo)準(zhǔn)作為參照。實(shí)驗(yàn)用kappa 值來(lái)確定可靠性,三者分別是:三維CT 0.50、CT 0.40、 MRI 0.27,他們認(rèn)為三維CT 是預(yù)測(cè)關(guān)節(jié)盂骨丟失最可靠的影像學(xué)檢查方法,常規(guī)CT 是第二可靠并且可重復(fù)的檢查方法,而MRI 的測(cè)量精確度不及上述二者。Rerko 等[25]也做了相關(guān)相似的研究,他們也用了7 例冷凍尸體肩關(guān)節(jié),并人為的制造了關(guān)節(jié)盂骨缺損,用三維CT、二維CT、MRI 三種方法進(jìn)行了測(cè)量并進(jìn)行對(duì)比。作者認(rèn)為在幾個(gè)測(cè)量方法中,MRI 測(cè)量的準(zhǔn)確性比其他方法低,三維CT 是預(yù)測(cè)關(guān)節(jié)盂骨丟失最準(zhǔn)確的方法。
三維MRI 測(cè)量骨性Bankart 損傷,可以省去額外的CT檢查,簡(jiǎn)化復(fù)發(fā)性肩脫位的術(shù)前檢查,節(jié)約患者的時(shí)間并減少CT 給患者帶來(lái)的輻射。并且對(duì)于單純盂唇Bankart 患者則可以同時(shí)發(fā)現(xiàn)并診斷,CT 則做不到[4,6,26]。
關(guān)節(jié)鏡下測(cè)量骨性Bankart 損傷骨缺損程度也是現(xiàn)在臨床上應(yīng)用的方法之一,是通過(guò)關(guān)節(jié)鏡直視下對(duì)骨缺損進(jìn)行測(cè)量的一種技術(shù)手段。
Bakshi 等[29]比較三維CT 和關(guān)節(jié)鏡的兩種測(cè)量方法,他們對(duì)20 例復(fù)發(fā)性肩關(guān)節(jié)前不穩(wěn)患者行雙側(cè)肩關(guān)節(jié)CT掃描,三維重建后對(duì)骨缺損進(jìn)行測(cè)量,所有患者均行關(guān)節(jié)鏡檢查。將三維CT 測(cè)量值與關(guān)節(jié)鏡測(cè)量值進(jìn)行比較,以確定關(guān)節(jié)鏡測(cè)量肩盂骨缺損的可靠性。結(jié)果表明,關(guān)節(jié)鏡檢查與三維CT 相比,明顯高估了肩盂骨缺損程度,作者對(duì)關(guān)節(jié)鏡測(cè)量骨缺損的方法提出了質(zhì)疑。有學(xué)者通過(guò)尸體實(shí)驗(yàn)測(cè)量發(fā)現(xiàn)裸點(diǎn)并非是肩胛盂下方圓心,其距關(guān)節(jié)盂前、后緣的距離不相同,且相對(duì)更靠近前緣,所以該學(xué)者認(rèn)為將裸點(diǎn)作為肩胛盂中心來(lái)測(cè)量骨缺損值的方法不可靠[30]。Miyatake 等[31]研究發(fā)現(xiàn)少數(shù)人無(wú)肩關(guān)節(jié)盂裸點(diǎn),而且關(guān)節(jié)鏡下測(cè)量骨缺損值與三維 CT 測(cè)量結(jié)果有一定誤差。
關(guān)節(jié)鏡測(cè)量骨缺損的方法有其局限性,首先,裸區(qū)是否是關(guān)節(jié)盂的中心有爭(zhēng)議,這可能導(dǎo)致對(duì)肩盂骨缺損程度的高估;其次,關(guān)節(jié)鏡測(cè)量是一種有創(chuàng)的檢查方式,對(duì)患者會(huì)造成一定的損傷[30,32]。
圖7 裸點(diǎn)法
圖8 正割弦法 圖A:健側(cè)關(guān)節(jié)盂;圖B:患側(cè)關(guān)節(jié)盂
X 線片檢查對(duì)于診斷及評(píng)估肩關(guān)節(jié)骨性Bankart 損傷,優(yōu)點(diǎn)是較為容易獲得且價(jià)格便宜,但是無(wú)法精確測(cè)量肩盂骨缺損的程度,所以對(duì)于臨床治療及手術(shù)方案的選擇參考價(jià)值有限。MRI 檢查對(duì)于測(cè)量肩盂骨缺損的程度精確度不如三維CT 及普通CT,但三維MRI 的精確度較高,也是新興的一種測(cè)量方法。優(yōu)點(diǎn)是可以省去額外的CT 檢查,簡(jiǎn)化復(fù)發(fā)性肩脫位的術(shù)前檢查,節(jié)約患者的時(shí)間并減少CT給患者帶來(lái)的輻射,并且對(duì)于單純盂唇Bankart 患者則可以同時(shí)發(fā)現(xiàn)并診斷。關(guān)節(jié)鏡首先是一種有創(chuàng)的檢查方式,其次關(guān)節(jié)鏡測(cè)量骨缺損的方法有其局限性,裸點(diǎn)是否是關(guān)節(jié)盂的中心存在爭(zhēng)議,這有可能導(dǎo)致對(duì)肩盂骨缺損程度的高估,并且關(guān)節(jié)鏡下測(cè)量對(duì)于測(cè)量者的要求較高,常常需要高年資的醫(yī)師來(lái)完成。
三維CT 相比較其他的測(cè)量方法,是測(cè)量肩盂骨缺損的金標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)也是臨床運(yùn)用較多的測(cè)量方法,對(duì)于骨性Bankart 損傷的診斷及治療有較大的參考價(jià)值。但其也存在缺點(diǎn),現(xiàn)在所有的三維CT 的測(cè)量方法都是建立在重建的模型的關(guān)節(jié)盂正面且正對(duì)觀察者,Moroder等[33]發(fā)現(xiàn)肩盂模型的正面與觀察者有角度時(shí),測(cè)量數(shù)值和缺損面積都有改變,現(xiàn)有的測(cè)量方法的精確度會(huì)受到影響。
Moroder 等[34]利用有限元分析的方法對(duì)骨缺損的肩盂進(jìn)行了生物力學(xué)的模擬研究發(fā)現(xiàn),肩盂骨缺損的大小與其生物力學(xué)效應(yīng)的關(guān)系是非線性的,也就是說(shuō)目前的盂骨缺損測(cè)量無(wú)法準(zhǔn)確地估計(jì)肩盂骨缺損的實(shí)際生物力學(xué)效應(yīng)。
當(dāng)前有必要對(duì)肩盂骨缺損的測(cè)量方法達(dá)成一個(gè)普遍接受的共識(shí),找到一種更加精確的方法。隨著數(shù)字骨科的發(fā)展,未來(lái)會(huì)找到一種比現(xiàn)有測(cè)量手段更加精確的方法。