多功能 SPECT显像监测股骨头减压+植骨诊疗早期股骨头缺血性坏死的临床探讨

2012-04-12张力杜桂珍尚博都芳涛

实用骨科杂志 2012年8期

张力,杜桂珍,尚博,都芳涛

(聊城市第二人民医院,山东临清 252600)

股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head, ANFH)系由法国人 Welfling于 1951年首先提出,目前已取代髋关节结核,居髋关节疾病的首位[1],多发于 30～50岁青壮年,临床主要表现为髋部疼痛,活动受限及跛行,严重影响患者的正常生活。对 ANFH进行早期诊断、早期治疗非常重要,是保留股骨头和恢复关节功能的关键。股骨头减压+植骨术是治疗早期 ANFH一种比较成熟的技术,应用最为广泛,但对其疗效的判断,通常以临床症状(Harris评分)、X线片表现及是否需要进一步治疗为依据,缺乏有效的客观监测指标。单光子发射计算机断层显像(single photo emission computed tomgraphy,SPECT)可半定量测定股骨头缺血范围的改变,目前主要用于对 AN FH的早期诊断,本课题在2007年 12月至 2011年 12月期间,应用多功能 SPECT对30例 ANFH患者行股骨头减压+植骨手术前、后进行监测,对股骨头缺血范围的改变行半定量测定分析,经文献查新,未发现有此类报告。

1 资料与方法

1.1 临床资料 30例 AN FH患者,均为单侧病变;男 18例,女 12例;年龄 24～52岁,平均 37.4岁;病史 1个月～2年,平均 8.7个月。致病原因：有长期饮酒史 9例,长期服用激素史 5例,股骨颈骨折病史 4例,无明显原因 12例;按 Ficat分期法：Ⅰ期 13例,Ⅱ期 17例。术后病理证实均为ANFH。30例健康者男 15例,女 15例;年龄 24～52岁,平均35.9岁。两组性别、年龄比较无显著差异,具有可比性。

1.2 病例筛选

1.2.1 诊断标准根据文献制定 ANFH的诊断标准[2]：a)髋关节或膝关节间歇性或持续性疼痛,并向腹股沟区、臀后、外侧放射;髋关节活动受限;间歇性或持续性跛行。b)腹股沟区深压痛,大转子叩击痛,内收肌止点压痛。c)Thomas征(+)、4字试验(+);髋关节外展、外旋、内旋受限;患肢短缩,肌肉萎缩。d)影像学及骨功能检查,如 X线、CT、M RI、数字减影血管造影成像技术、髓芯活检、髋关节镜检等提示有股骨头坏死表现。满足以上 a～c中任一项,且在(d)中任一项检查中有(+)表现,即可诊断为 ANFH。

1.2.2 纳入标准符合 AN FH诊断标准,属 Ficat六期分期法Ⅰ～Ⅱ期[3]。

1.2.3 排除标准参考有关文献[4]制定排除标准,a)类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、髋关节化脓性关节、髋关节发育异常等所导致的股骨头坏死;b)妊娠、哺乳妇女及过敏体质者;c)严重内科疾病,如心、肝、肾功能不全患者。

1.3 器械及设备多功能 SPECT：美国产 Millennium M PR型单探头 SPECT仪,低能高分辨准直器。

1.4 手术方法患者仰卧位,患侧臀部垫高,硬膜外麻醉成功后,常规消毒铺巾,于髋外侧大粗隆处做 2cm纵行切口,在 C型臂 X线机透视下,于大粗隆下极向股骨头中心钻入 1枚导针,至股骨头软骨下 0.5～1.0 cm,用直径 1 cm钻头沿导针钻破骨皮质,改用直径 1cm空心钻沿导针钻入,至与导针尖端平,将环钻及导针退出。经隧道用刮匙刮除死骨和硬化骨,彻底清除骨坏死区,肝素盐水冲洗隧道。经透视病灶清除满意后,取同侧髂骨,修剪成小条及碎块,经钻孔隧道将骨块送至骨缺损处,充填坚实,冲洗并缝合切口。术后第 2天开始 CPM髋关节被动功能锻炼,避免负重半年。

1.5 检查方法术前 3 d、术后半个月、1个月、6个月行多功能 SPECT全身显像及骨断层显像。静脉注射 99mTc-M DP(亚甲基二膦酸)740～925 M Bq(20～25 mc)2～4 h后检查(注药后口服 500 mL液体,检查前排空尿液)。以自动人体轮廓轨迹方式,单探头完成前位和后位平面像采集。平面采集条件：矩阵 256×256,总计数大于 1×106,速度 15cm/ min,时间约为 20 min。断层采集条件：检查前嘱患者再一次排尿,探头尽量贴近体表运行,绕患者髋部旋转 360°,矩阵LEGP128×128,6°/帧,3b/帧,30s/帧;能峰 140keV,窗宽20%。放大倍数 1.28,计算机断层处理软件重建获得冠状、矢状及横断面图像。在横断图像上标出股骨头、干(股骨上端转子下区域)相同大小感兴趣区(the region of interest technology,ROI),通过 ROI放射性总计数、ROI含象素多少,计算同侧单位像素股骨头 /股骨干放射性比值(the nuclide uptake ratio of femoral head and femoral diaphysis,H/F)作为半定量指标。

1.6 评价标准将术前 3 d、术后半个月、1个月、6个月 H/ F 4个时段结果进行方差分析,并与 30例健康者对比。于术后 6个月采用 Harris评分标准[3]做疗效评定。

1.7 统计学处理应用 SPSS13.0统计学软件,计量资料采用 t检验和方差分析,计数资料采用i2检验,所有数据均以±s表示,以P＜0.05为有统计学差异。

2 结果

大部分患者术后 1～3d髋关节疼痛明显减轻或消失,功能明显改善。

2.1 多功能 SPECT显像健康者股骨头中心及周边放射性分布均匀,未见明显放射性稀疏或浓聚灶;30例 ANFH患者术前表现为股骨头核素分布稀疏或缺损,术后半个月、1个月移植骨表现为冷区,与骨床连接处有放射性核素浓聚,术后 6个月移植骨成活良好,与周围接近正常。健康组 H/F为2.57±0.38;AN FH组术前 H/F为 2.00±0.41,术后半个月为 3.64±0.42,1个月为 3.32±0.36,6个月为 2.68±0.35。

经方差分析,与术前相比,术后半个月、1个月、6个月H/F明显升高,差异非常显著(P＜0.01);与健康组相比,术前明显降低,术后半个月、1个月明显升高,有非常显著差异(P＜0.01);术后 6个月与健康组水平相近,无显著差异(P＞0.05。由表 1可以看出,H/F术后半个月达最高值,然后逐渐下降,至术后 6个月时已基本恢复正常水平。

2.2 疗效根据 Harris评分标准,优：90～100分;良：80～89分;可：70～79分;差：70分以下。30例患者优 8例,良 18例,可 2例,差 2例,优良率 86.7%。术前 Harris评分(66.23 ±6.70),术后(85.47±7.32)分。

经成对资料均数的t检验,t=15.421,术后 Harris评分明显高于术前,差异有非常显著意义(P＜0.01),这说明股骨头减压+植骨能明显改善早期 AN FH症状。

2.3 并发症本组无感染等并发症。

3 讨论

ANFH是由于多种病因破坏股骨头血液循环,使骨的活性成分(包括骨细胞、骨髓细胞和脂肪细胞)死亡所引起的病理过程。其发病机制较复杂,早期基本病理改变为髓内压增高,骨髓水肿,微循环障碍,头内血供受阻。如早期得不到及时有效的治疗,70%～80%的患者在 3年内将出现股骨头塌陷,最终导致骨关节炎,需行髋关节置换术[5]。目前有相当多的证据提示骨内压升高在 AN FH的发展中有重要作用[6],同时也是引起关节静息痛的主要原因[1]。股骨头减压+植骨术是治疗早期 ANFH一种比较成熟的技术,是根据 ANFH骨内压升高、股骨头内血流减少为基础设计的一种手术方式,经长期临床证实,可有效缓解早期骨坏死的自然进程。Ficat报道有效率达 89.5%[1],这与本文研究结果 86.7%一致。该术式能迅速降低骨内压,改善血液循环,清除坏死骨,对软骨下骨提供机械性支撑,促进血管再生和新骨形成,迅速改善临床症状,明显缓解疼痛,恢复关节功能,疗效显著,操作简单,创伤小,不损害股骨头残余血供,不妨碍日后行人工关节置换术,并发症少,是目前阻止股骨头塌陷、延缓全髋关节置换时间最好的方法;对中晚期(Ⅲ、Ⅳ期)亦能缓解症状,延长关节置换时间[7]。但对其疗效的判断,通常以临床症状(Harris评分)、X线片表现及是否需要进一步治疗为依据,缺乏有效的客观监测指标。有许多学者通过研究股骨头血供的改变对其疗效进行评价,如激光多普勒流量计、放射性微球技术、氢廓清技术、血管造影等,因种种缺点限制而难以广泛临床应用。

SPECT骨显像近年来得到越来越广泛的应用,尤其用于脑组织及心肌的血流定量测量。该检查属于功能性检查,不仅能显示骨骼的形态学改变,而且能反映各个局部骨骼的血流量、无机盐代谢及成骨活跃程度[8]。由于血流、代谢和功能改变是疾病的早期表现,出现在形态结构发生改变之前,因而 SPECT对骨骼早期病变灵敏度非常高[9],目前主要用于对 AN FH的早期诊断。骨对放射性核素的摄取主要取决于局部供血量和新骨的形成。在 AN FH的最初数周,由于局部无血供,代谢减慢,股骨头对放射性核素摄取减少,表现为放射性稀疏或缺损,即冷区,以后随着组织修复和新骨形成,股骨头对放射性核素摄取增多,表现为异常放射性缺损(术中见骨硬化、死骨)或浓聚区,即热区(术中见结缔组织、脂肪团或类结核干酪物)[10]。与 X线、CT相比,能提前 3～6个月发现股骨头坏死,与 M RI相比提前 2～3周[11]。目前已有学者应用 SPECT对股骨颈骨折患者进行术前检查和术后随访,认为可以早期观察股骨头的血运和代谢情况,有助于选择治疗方法和判断患者预后情况[12]。张铁利等[13]采用SPECT骨显像技术对 33例 ANFH患者于治疗前后测定股骨头 /股骨干放射性比值,认为 SPECT有较高的灵敏性,是诊断和评价 AN FH疗效的最佳检查监测手段。

本课题应用 SPECT对 ANFH患者行股骨头减压+植骨进行手术前、后监测,测定股骨头 /股骨干放射性比值,通过术前、术后不同时期的骨显像可以看出,术前在静态相中股骨头放射性减低,这说明股骨头局部血流量减少,骨细胞代谢低下(头 /干比值降低),术后呈现“炸面圈”样或“浓聚型”放射性增高,这说明随着股骨头血运的迅速恢复,死亡的骨细胞及骨小梁被吸收,成骨细胞增生活跃及新骨形成不断增加,骨代谢旺盛(头 /干比值增加);而后随着坏死骨小梁逐渐被新生骨小梁取代,骨的修复反应减弱,骨代谢逐渐降低,头 /干比值逐渐下降至接近正常,这与动物实验及股骨颈骨折后骨代谢的规律相一致[9,14]。三相骨显像能在核素显像的基础上更全面综合地观察局部骨组织的动脉血流灌注,血管床和骨代谢方面的情况[14],本课题限于条件采用静态骨显像,主要反映骨细胞的代谢情况(成骨细胞活性、新骨形成的量及细胞酶的活性等)。1952年 Ham指出,如果要保持骨细胞的活性,其所处的位置与毛细血管的距离不应大于 100 μm,所以骨代谢的活跃预示着血运重建的完成[9]。

SPECT具有早期、安全、无创及灵敏度高等优点,能早期判断移植骨是否成活[15]。SPECT结合半定量分析方法为ANFH研究提供了一种重要的无创性检查手段,不但有助于对疾病发病机制的深入探讨,亦可同时为临床提供股骨头血流、代谢、结构、形态等方面的资料,从而有利于疾病的早期诊断、鉴别诊断、预测预后、指导治疗、选择性植骨或置换关节手术[9],可为评价早期股骨头缺血性坏死的治疗效果提供可靠的客观依据。

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