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发育性髋关节脱位闭合复位后髋臼股骨头平均覆盖率的CT观察

2013-03-03库建斌郭新辉刁喜财

河北医科大学学报 2013年3期
关键词:覆盖面积覆盖率三维重建

库建斌,郭新辉,刁喜财,刘 昕

(中国人民解放军第四二一医院骨科,广东广州510318)

·论 著·

发育性髋关节脱位闭合复位后髋臼股骨头平均覆盖率的CT观察

库建斌,郭新辉*,刁喜财,刘 昕

(中国人民解放军第四二一医院骨科,广东广州510318)

目的利用双源16层螺旋CT三维重建后连续5年测量发育性髋关节脱位患儿髋臼股骨头平均覆盖率的变化特点。方法选择2008年3月—2011年3月住院并行手法闭合复位外固定患儿53例,分别于整复前,整复后24h内,整复后12、24、36及48个月时,行双源16层螺旋CT髋臼轴位平扫及利用图像处理系统对患儿髋臼股骨头平均覆盖面积进行重建和测量。结果①闭合复位后患儿髋臼股骨头覆盖率均显著高于治疗前(P<0.01)。②随访4年内,闭合复位后患儿髋臼股骨头覆盖面积逐渐增加,第1年内增加面积最大,第4年时接近正常对照组。结论 ①16层三维重建技术能清晰显示两者之间的立体位置关系,为发育性髋关节脱位患儿髋臼与股骨头位置关系的研究提供了新的手段。②三维重建后测量闭合复位后患儿髋臼股骨头覆盖率,其测量值高于治疗前;患儿髋臼股骨头覆盖率,在第1年内变化最明显,是髋臼发育塑性的关键时期,4年内逐渐恢复正常。

髋脱位,先天性;股骨头;体层摄影术,X线计算机

发育性髋关节脱位(developmental dislocation of the hip,DDH)是一种婴幼儿常见的髋关节畸形,我国发病率为0.091%~0.820%,女性多于男性,约6∶1;其病理变化复杂,包括髋臼、股骨头、关节囊以及圆韧带的发育异常[1]。目前,DDH的治疗已经较规范,但是对于复位后异常髋臼的发育变化以及患儿髋臼股骨头平均覆盖率的变化研究较少[2]。16层CT容积再现技术(volume rendering technique,VRT)是目前多层螺旋CT三维图像后处理中最常用的技术之一;利用VRT技术进行三维重建可清晰显示髋臼及股骨头的空间立体结构,为测量患儿髋臼股骨头平均覆盖率及观察异常髋臼的发育变化提

供帮助,为闭合复位后远期骰关节的康复训练提供指导[3-4]。

1 资料与方法

1.1 一般资料:选择2008年3月—2011年3月于我科行手法闭合复位外固定的患儿53例,男性7例,女性46例,均为单侧性DDH,年龄8~24个月,平均17个月。入选标准如下。符合发育性髋关节脱位的诊断标准;②患儿首次就诊且手法复位顺利;③自愿参加观察。排除标准如下。①合并其他下肢疾病患儿;②合并其他先天性疾病患儿;③已在外院行其他治疗。符合排除标准中任何1条者即不入选本观察。

1.2 检查方法:一期闭合复位蛙式石膏固定,患儿仰卧位全麻下轻柔复位,复位后第1周将双髋关节固定在屈曲90°。外展外旋75°~80°;二期外展内旋位支架固定,量身定制外展内旋位支架,将支架固定于双侧大腿中下部,维持双髋外展30°~50°,内旋10°~20°固定;三期康复治疗。根据患儿实际情况摄X线片复查,观察复位情况,并及时纠正。

应用西门子公司双源16层螺旋CT(Somatom Definition,Siemens Medical Solutions,Forchheim,DSCT)对53例患者进行扫描。扫描参数,管电压120kV,参考管电流220mAs,开启实时动态曝光剂量调节(combmed application reduce exposure,CARE)Dose 4D,螺距1.2,球管旋转时间1s/圈;重建层厚1mm,重建间隔0.75mm。患者先行定位像扫描,再行骨盆平扫。扫描范围,骨盆入口至股骨中上段。然后将薄层数据图像传到工作站(syngo MMWP)上,行VRT等技术进行图像重组。

VRT技术及覆盖率的计算,选取重建薄层图片,启动容积重建程序;调整VRT阈值,清晰显示髋臼及股骨头的骨性结构(图1);结合旋转技术,分别勾勒出股骨头被髋臼覆盖的区域,利用工作站软件进行计算覆盖率(图2)。

1.3 测量方法:分别于整复前,整复后24h内,整复后12、24、36及48个月内,对所有患儿髋臼股骨头覆盖率进行测量。根据股骨头的形态将其分为4部分,即股骨头前外侧部、后外侧部、前内侧部、后内侧部,分别测定相应覆盖率;具体测量方法参照文献[7]。检测至少由2个人完成,测量多次并取均值。

1.4 统计学方法:应用SPSS13.0统计软件进行数据处理,计量资料以±s表示,分别采用F检验和q检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 整复前后髋臼股骨头平均覆盖率:随访4年内,闭合复位后患儿髋臼股骨头覆盖面积逐渐增加,第1年时增加面积最大,第4年时接近正常。复位后患儿髋臼股骨头覆盖率均显著高于治疗前,差异有统计学意义(P<0.01)。

表1 DDH患儿治疗前后平均覆盖率的变化(n=53,±s,%)

表1 DDH患儿治疗前后平均覆盖率的变化(n=53,±s,%)

*P<0.01与整复有比较(q检验)

检测时间 平均覆盖率整复前 49±2整复后24h内 56±3*12个月 67±3*24个月 71±2*36个月 76±5*48个月 78±3*

2.2 闭合复位后髋臼股骨头覆盖面积增加情况:患侧髋关节闭合复位术后,平均髋臼股骨头覆盖面积增加为(6.2±2)mm2;随后1~4年,平均髋臼股骨头覆盖面积增加值分别为(11.9±3.0)mm2、(4.5±3.0)mm2、(4.5±2.0)mm2、(2.6±1.0)mm2,其中以整复治疗后1年时髋臼股骨头覆盖面积增加最为显著。整复后4年内髋臼股骨头覆盖面积增加总计达(29.8±5.0)mm2。

3 讨 论

DDH是婴幼儿最常见的骨骼系统先天发育异常[5]。目前对非手术治疗的适应年龄尚存在较大的争议,部分学者[6]主张以患儿开始行走作为界限,行走以前患儿采用非手术整复治疗,行走以后患儿采用手术治疗。部分学者[7]则强调,2岁以下患儿可以采用非手术治疗。非手术治疗费用少,而且能恢复正常的髋关节形态功能,且安全可靠,不良反应少。本研究结果显示,53例DDH患儿整复后髋关节形态及功能发育良好,未出现发育不良以及股骨头缺血性坏死的等严重并发症,为2岁以下患儿采用非手术治疗提供了依据。

髋关节是髋臼和股骨头组成的。国内学者李刚等[8]利用X线在设定位置上对髋臼指数、髋臼深度与宽度比值进行了测量,但是髋臼以及股骨头空间结构较为复杂,很多解剖结构不一定处于同一个平面,因此在X线片上测量显得比较局限。随着影像学技术的不断发展,16层CT的VRT技术已经能清晰显示髋臼以及股骨头各骨性结构的形态及位置的异常,有助于对DDH整复后,整复效果以及患儿恢

复情况的观察。国内学者葛孚章等[7]利用多层螺旋CT初步对整复后髋臼股骨头覆盖率进行了测量。VRT技术是随着计算机硬件和软件的快速发展而开发的一种新的三维成像方法;VRT技术已经在骨盆的多发骨折中得到广泛的应用[9]。本研究利用了全部的容积扫描数据,通过选择阈值可以实时地得到兴趣区的三维立体图像,通过调节阈值可以分别显示骨骼及肌肉的影像,并可加以伪彩,显示其形态结构及空间位置关系;这样就保证了扫描容积内组织结构的连续性和空间关系,能较真实地显示解剖结构的形态及其与周围组织的空间关系。本研究不仅利用VRT技术,在三维重建上测量了髋臼股骨头覆盖率,还对其进行了进一步的随访观察,对中远期DDH患儿整复后髋臼发育情况进行了探讨,取得了较满意的效果。总之,利用VRT技术可清晰显示髋臼及股骨头本身的形态结构及空间位置关系。

本研究分别测量了整复前后髋臼股骨头覆盖率,差异有统计学意义,与文献报道一致[10]。整复后髋臼股骨头覆盖率变化的总体特点表现为患侧髋臼股骨头的覆盖面积增加明显,覆盖率持续增加。随访4年内,整复后第1年内髋臼股骨头覆盖面积增加最明显。随着髋臼股骨头覆盖面积的增加,在位的股骨头对髋臼的持续刺激,髋关节复位并得以维持,患侧髋关节髋臼股骨头逐渐接近于健侧。治疗过程中,分期使用蛙式位、改良蛙式位、外展内旋位固定,使髋臼及股骨头在动态发育过程中相互磨合,互相适应、塑形,为髋臼发育创造合理的环境,减少并发症的发生[11]。

总之,VRT技术能很好地显示髋臼及股骨头形态及空间关系,而且测量也极为方便,为髋臼与股骨头关系的研究提供了新的手段。但本研究只对患儿进行CT扫描和三维重建,缺乏手术和尸体解剖的对照,髋臼与股骨头具体形态及空间关系尚需要进一步研究。(本文图见封三)

[1]胥少汀,葛宝丰,徐印坎.实用骨科学[J].3版.北京:人民军医出版社,2005:14-15.

[2]刘远忠,周庆和.改良蛙式石膏及人体位支架固定治疗发育性髋关节脱位疗效评价[J].中国现代医学杂志,2005,15(15):2385-2386.

[3]刘遵南,刘万林.Pemberton手术前后股骨头覆盖率的计算机图像分析[J].内蒙古医学杂志,2008,40(11):1322-1325.

[4]葛孚章,刘复奇.螺旋CT三维重建测量闭合复位后发育性髋关节脱位患儿髋臼股骨头的平均覆盖率:3年随访分析[J].中国组织工程研究与临床康复,2010,14(4):577-579.

[5]陈博昌,邱勇.全国小儿髋关节与脊柱疾患学术论坛纪要[J].中华小儿外科杂志,2005,26(11):610-611.

[6]董平,刘文忠,康学文,等.Salter截骨联合股骨转子下截骨对髋关节发育的影响[J].临床骨科杂志,2008,11(4):296-298.

[7]葛孚章,宋洪强,张金铭,等.手法复位后不同年龄阶段髋臼发育的形态学变化[J].中国组织工程与临床康复,2007,11(49):9910-9913.

[8]李刚,林清坚,黄常红,等.发育性髋关节脱位闭合复位后髋臼发育的研究[J].中国修复重建外科杂志,2008,22(6):657-659.

[9]SCHILDHAUER TA,BELLABARBA C,SELINICK HS,et al.Unstable pediatric sacral fracturewith bone loss caused by a highenergy gunshot injury[J].JTrauma,2007,63(4):E95-99.

[10]CLAUDIO A,FERNANDEZ MD.Natural history of typeⅢgrowth disturbance after treatment of developmental dislocation of the hip[J].Int Orthop,2008,28(6):141-146.

[11]STORER SK,SKAGGS DL.Developmental dysplasia of the hip[J].Int Orthop,2006,11(8):85-89.

(本文编辑:赵丽洁)

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《河北医科大学学报》编辑部

R726.847.5

B

1007-3205(2013)03-0314-03

2012-03-09;

2012-04-18

库建斌(1969-),男,湖北黄冈人,中国人民解放军第四二一医院主治医师,医学学士,从事骨科疾病诊治研究。

*通讯作者

10.3969/j.issn.1007-3205.2013.03.024

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