劉鹿鋒， 王 猛

1. 西北政法大學(xué)體育部， 陜西 西安 710100； 2. 西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院， 陜西 西安 710061

膝關(guān)節(jié)損傷為運(yùn)動(dòng)損傷常見(jiàn)類(lèi)型，包括骨質(zhì)改變、半月板及韌帶損傷等類(lèi)型，臨床主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)腫脹、疼痛及功能障礙等，患者通常存在不同程度活動(dòng)受限情況[1,2]。膝關(guān)節(jié)作為支撐人體壓力的重要部位，損傷后極易引起骨折[3,4]，故快速準(zhǔn)確診斷膝關(guān)節(jié)損傷后骨折，評(píng)估骨折愈合情況，對(duì)制定最佳治療方案尤為關(guān)鍵。多層螺旋CT(MSCT)可通過(guò)螺旋式容積掃描，三維顯示圖像，較為完整清晰地顯示骨折部位、形態(tài)等情況，明確骨關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)及細(xì)微損傷，對(duì)膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷診斷質(zhì)量提高具有重要意義[5,6]。有研究指出，CT定量測(cè)量骨折局部形態(tài)學(xué)參數(shù)與骨量參數(shù)，可評(píng)價(jià)骨折愈合進(jìn)程[7]。另有研究指出，血清免疫炎性因子腫瘤壞死因子-α(TNF-α)、白細(xì)胞介素-6(IL-6)、IL-1β在骨吸收及骨質(zhì)破壞中發(fā)揮重要作用[8,9]。本研究分析MSCT聯(lián)合血清免疫炎性因子在骨折不愈合診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2017年5月至2022年4月西安交通大學(xué)第一附屬醫(yī)院82例疑似膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者，其中，男37例、女45例；年齡16～25歲，平均(20.52±2.04)歲；體質(zhì)量指數(shù)(BMI)20～24 kg/m2，平均(22.12±0.78)kg/m2；受傷至就診時(shí)間2～24 h，平均(12.06±2.67)h；受傷至手術(shù)時(shí)間1～7 d，平均(3.20±0.54)d。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡16～25歲；均為體操運(yùn)動(dòng)員；膝關(guān)節(jié)損傷史明確，X線片確診膝關(guān)節(jié)損傷；高度懷疑骨折，受傷至手術(shù)時(shí)間≤7 d；患者知情同意；相關(guān)資料詳細(xì)完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：無(wú)明確外傷史；伴有血液或免疫功能障礙者；合并重要器官功能不全者；精神異?；蛏窠?jīng)功能障礙者；既往膝關(guān)節(jié)骨折者；妊娠期、哺乳期女性。

1.2 方法

MSCT檢查：受檢者均于入院2 h之內(nèi)進(jìn)行X線檢查，采用銳柯CARESTREAM DRX-Evolution X線機(jī)檢查，常規(guī)拍攝膝關(guān)節(jié)正側(cè)位，電壓150 kV，電流5 mA；X線檢查完成后，24 h內(nèi)進(jìn)行MSCT檢查，采用德國(guó)SIEMENS 16層螺旋CT掃描儀，患者平躺，雙腿伸直，足先進(jìn)，自股骨踝上3 cm至脛骨踝下3 cm掃描，參數(shù)設(shè)置：電流100 mA，電壓120 kV，層厚3 mm，螺距0.8，準(zhǔn)直16 mm×0.6 mm，掃描時(shí)間5 s。將掃描數(shù)據(jù)上傳至后處理工作站，進(jìn)行冠狀面、矢狀面多面重建，并進(jìn)行三維重建；術(shù)后第12周進(jìn)行定量CT掃描，掃描骨折患處同時(shí)掃描標(biāo)準(zhǔn)骨模，根據(jù)掃描數(shù)據(jù)計(jì)算骨密度(BMD)、骨折端為中心遠(yuǎn)近1 cm測(cè)量區(qū)域的橫截面積(CSA)、截面慣性矩(CSMI)及橫截面積力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)(BSICSA)、截面慣性矩力學(xué)強(qiáng)度指數(shù)(BSICSMI)。

血清學(xué)檢查：術(shù)后第12周抽取5 mL空腹肘靜脈血，離心速度3500 r/min，離心半徑16.5 cm，離心10 min后，分離血清待檢；采用日立7600全自動(dòng)生化分析儀,以深圳晶美生物工程有限公司提供酶聯(lián)免疫吸附法測(cè)定血清TNF-α、IL-6、IL-1β(粵深械備20220975號(hào))水平，操作嚴(yán)格遵循儀器及試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行。

愈合的判定標(biāo)準(zhǔn)：X線片顯示骨折線消失，且皮質(zhì)連續(xù)、損傷處僅殘留少量不規(guī)則骨痂，癥狀、體征消失，本研究根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)判定膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者的愈合及未愈合[10]。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 MSCT、X線對(duì)膝關(guān)節(jié)損傷后骨折的診斷效能

82例疑似膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者經(jīng)手術(shù)結(jié)果證實(shí)，有67例骨折、15例非骨折。MSCT診斷靈敏度及準(zhǔn)確度均高于X線(P<0.05)，MSCT診斷特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值及陰性預(yù)測(cè)值與X線比較，差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表1、表2。

表1 MSCT、X線診斷結(jié)果

表2 MSCT、X線對(duì)膝關(guān)節(jié)損傷后骨折的診斷效能

2.2 MSCT診斷與手術(shù)結(jié)果的一致性分析

手術(shù)確診的67例膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者中，脛骨平臺(tái)骨折27例，髕骨骨折23例，股骨踝骨折17例(表3),一致性檢驗(yàn)結(jié)果顯示：MSCT診斷膝關(guān)節(jié)損傷后骨折類(lèi)型與手術(shù)結(jié)果的Kappa值為0.901(95%CI：0.776～1.027)，符合率為92.68%。

表3 MSCT診斷與手術(shù)病結(jié)果的一致性分析

2.3 骨折愈合與未愈合患者M(jìn)SCT定量參數(shù)與血清免疫炎性因子比較

67例膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者中，愈合47例，未愈合20例。骨折愈合患者BMD、BSICSA、BSICSMI高于骨折未愈合患者，血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平低于骨折未愈合患者(P<0.05)。見(jiàn)表4。

表4 骨折愈合與未愈合患者M(jìn)SCT定量參數(shù)與血清免疫炎性因子

2.4 MSCT定量參數(shù)與血清免疫炎性因子的相關(guān)性分析

膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者BMD、BSICSA、BSICSMI與血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)。見(jiàn)表5。

表5 MSCT定量參數(shù)與血清免疫炎性因子的相關(guān)性分析

2.5 MSCT定量參數(shù)、血清免疫炎性因子對(duì)骨折不愈合評(píng)估價(jià)值

以骨折不愈合為陽(yáng)性樣本，骨折愈合為陰性樣本，ROC曲線結(jié)果顯示，BMD、BSICSA、BSICSMI、TNF-α、IL-6、IL-1β評(píng)估骨折不愈合的曲線下面積(AUC)分別為0.736、0.774、0.735、0.777、0.716、0.754，截?cái)嘀捣謩e為25.93、70.74、73.13、31.22 ng/L、23.97 pg/mL、220.03 pg/mL。六項(xiàng)聯(lián)合評(píng)估骨折不愈合的AUC為0.908，優(yōu)于各指標(biāo)單獨(dú)評(píng)估。見(jiàn)圖1。

圖1 MSCT定量參數(shù)、血清免疫炎性因子評(píng)估骨折不愈合的ROC曲線

3 討論

膝關(guān)節(jié)作為人體最易損傷關(guān)節(jié)之一，由多個(gè)組織共同組成，其中包括脛骨、髕骨、股骨及韌帶等，體操運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)過(guò)程中因技術(shù)動(dòng)作錯(cuò)誤、準(zhǔn)備活動(dòng)足、訓(xùn)練負(fù)荷安排不合理、缺乏醫(yī)務(wù)監(jiān)督等原因，極易出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)損傷，甚至骨折，嚴(yán)重影響其日常生活工作[11-13]，因此，盡早診斷并實(shí)施治療尤為關(guān)鍵。

組成膝關(guān)節(jié)的脛骨、髕骨及股骨與其關(guān)節(jié)囊周?chē)浗M織間差異顯著，通過(guò)X線檢查也具有一定臨床效果。目前，X線檢查仍為臨床應(yīng)用最多的診斷方式，其可短時(shí)間內(nèi)成像，且費(fèi)用相對(duì)較低，在進(jìn)行骨折疾病診斷時(shí)通常首選X線檢查，但其僅可提供平面圖像，無(wú)法直觀觀察膝關(guān)節(jié)損傷情況，極易造成誤診及漏診，尤其是對(duì)于無(wú)明顯移位的骨折部位而言，X線檢查通常無(wú)法觀察到，臨床應(yīng)用具有一定局限性[14,15]。近年來(lái)，隨著醫(yī)療技術(shù)的飛速發(fā)展，膝關(guān)節(jié)損傷后骨折疾病診斷不再僅僅局限于對(duì)骨折處及其脫位情況的檢查，還需確認(rèn)關(guān)節(jié)脫位方向及骨折斷端，有助于更加準(zhǔn)確判定疾病損傷類(lèi)型，為臨床制定合理有效的治療方案提供參考依據(jù)。MSCT于軸位掃描后，進(jìn)行圖像重建，通過(guò)調(diào)節(jié)窗外、窗寬，組織結(jié)構(gòu)細(xì)微改變得以清晰顯示，其可進(jìn)一步縮短掃描時(shí)間，有望取代X線檢查，成為臨床首選影像學(xué)檢查方法[16,17]。本研究中MSCT診斷靈敏度、特異度明顯高于X線，提示MSCT診斷效能更高。MSCT可進(jìn)行多層面重建，構(gòu)成三維模型，并將模型沿矢狀面、冠狀面或任一平面甚至曲面斷開(kāi)形式形成新的斷層圖像，反映骨皮質(zhì)、骨密度及骨小梁改變較為清晰、直觀，同時(shí)還可實(shí)現(xiàn)三維立體顯示，更為清晰地觀察膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)，有利于骨折定位，有助于隱匿性骨折檢查。

骨折愈合是創(chuàng)傷后骨結(jié)構(gòu)、組織及功能恢復(fù)的過(guò)程，精確評(píng)估骨折愈合，避免影響骨折愈合因素尤為關(guān)鍵。骨折愈合過(guò)程中伴隨骨密度及骨量變化，故BMD動(dòng)態(tài)變化可作為判定骨折愈合的參數(shù)[18]。此外，骨折愈合不僅恢復(fù)原有組織結(jié)構(gòu)，還包括生物力學(xué)功能的恢復(fù)，研究證實(shí)，骨力學(xué)強(qiáng)度特性重構(gòu)與骨骼生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中生物力學(xué)強(qiáng)度上升過(guò)程一致。另有研究指出，由定量CT測(cè)量獲得BMD衍生出的BSICSA、BSICSMI可較為精確地反映骨骼生物力學(xué)強(qiáng)度變化，且三者用于評(píng)價(jià)骨折愈合具有較高靈敏性及準(zhǔn)確性[19]，本研究中骨折愈合患者BMD、BSICSA、BSICSMI均高于骨折未愈合患者，證實(shí)了上述觀點(diǎn)。此外，骨折愈合患者血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平均低于骨折未愈合患者，提示TNF-α、IL-6、IL-1β可能參與骨折愈合過(guò)程。骨折愈合過(guò)程伴隨復(fù)雜而精細(xì)的生物學(xué)調(diào)節(jié)，IL-1β作為介導(dǎo)機(jī)體炎癥過(guò)程的多功能因子，可誘導(dǎo)IL-6大量釋放，對(duì)破骨細(xì)胞形成具有促進(jìn)作用，參與骨質(zhì)吸收過(guò)程；TNF-α作為一種免疫炎性因子，可作用于免疫細(xì)胞引起組織破壞及骨吸收。相關(guān)性分析可知，膝關(guān)節(jié)損傷后骨折患者M(jìn)SCT定量參數(shù)BMD、BSICSA、BSICSMI與血清TNF-α、IL-6、IL-1β水平呈負(fù)相關(guān)，提示骨折愈合過(guò)程中，骨吸收減少，TNF-α、IL-6、IL-1β釋放隨之下降，促進(jìn)骨折愈合，骨骼生物力學(xué)強(qiáng)度明顯增加。ROC曲線顯示BMD、BSICSA、BSICSMI、TNF-α、IL-6、IL-1β均可用于評(píng)價(jià)骨折愈合，尤其是各指標(biāo)聯(lián)合評(píng)價(jià)，效能更高，可能是由于聯(lián)合評(píng)價(jià)從骨密度、骨骼生物力學(xué)強(qiáng)度及血清學(xué)層面共同分析，可協(xié)同補(bǔ)充，進(jìn)一步提高評(píng)估效能。

綜上所述，MSCT診斷膝關(guān)節(jié)損傷后骨折效能較高，且MSCT定量參數(shù)與血清免疫炎性因子有相關(guān)性，MSCT聯(lián)合血清免疫炎性因子可有效診斷骨折不愈合。但本研究樣本量較小，有待臨床擴(kuò)大樣本量，作進(jìn)一步證實(shí)。