SPECT/CT对全髋关节假体置换术后疼痛原因的诊断价值

张斌青，宋青凤，郭会利

（河南省洛阳正骨医院（河南省骨科医院）影像中心，河南 洛阳 471002）

人工髋关节置换术是治疗髋关节疾病最有效的方法之一，能够缓解患者疼痛、改善髋关节功能，在临床上被广泛应用。但是人工髋关节假体有一定的并发症，因为诸多并发症最终需对髋关节假体行翻修术[1－2]。影像学检查是术后评估的常规检查方法，但功能影像学在这方面应用较少。近年来，SPECT/CT骨显像在临床中的应用日趋广泛，同时获得解剖影像和功能影像，在骨关节非肿瘤性病变中的应用价值逐渐显现[3－4]。笔者回顾性分析了230个（185例）髋关节假体置换术后不明原因髋关节疼痛患者的99mTc－MDP SPECT/CT资料，探讨其应用价值，报道如下。

1 资料与方法

1．1 一般资料

回顾性分析2009年10月—2016年12月230个髋关节（185例）假体置换术后患者的资料，其中单侧髋关节置换140例，双侧髋关节置换45例，均为非骨水泥固定。疼痛出现时间为术后11月～9年，SPECT/CT检查前均行DR和CT检查，但未能明确诊断疼痛原因。男103例，女82例，年龄34～78岁，平均（57．3±5．3）岁。

1．2 仪器与方法

99mTc－MDP SPECT/CT检查采用Siemens Sym-bia True point SPECT/CT 仪。裂变型99Mo－99mTc（钼－锝）发生器由北京原子高科股份有限公司提供。扫描前3～4 h静脉注射99mTc－MDP（江苏省原子医学研究所江原制药厂）740～1 110 Mbq，先行SPECT断层扫描，能峰 140 keV，窗宽 20%，矩阵 128×128，放大倍数 1，360°采集， 双探头各旋转 180°，6°/帧，20 s/帧。SPECT断层采集完成后，进行CT扫描，管电压110kV，管电流 50 mA，层厚 1．5 mm，螺距 1，采用机器自带软件融合SPECT/CT图像。

1．3 图像分析

由3位具有丰富经验的核医学医师共同阅片。SPECT/CT对无菌性松动的诊断标准：假体两端应力部位出现局灶性放射性核素异常浓聚，提示假体柄松动；髋臼外上缘骨质出现局限性放射性核素异常浓聚，提示髋臼假体松动。感染性松动诊断标准：假体周围出现弥漫性放射性核素异常浓聚。骨折诊断标准：股骨干皮质处、非应力部位及非韧带牵拉部位出现局限性放射性核素异常浓聚。所有病例均经手术或临床随访及影像学资料证实，随访时间至少大于6月。

2 结果

230个髋关节，SPECT/CT显像阳性156个（均为真阳性）。SPECT/CT诊断无菌性松动123个（其中假体柄松动71个、髋臼假体松动34个、髋臼及假体柄均松动18个），感染性松动25个，股骨应力骨折8个。

无菌性松动123个中，假体柄松动71个，SPECT/CT显示柄末端周围骨质均见“V”型核素异常浓聚，其中14个合并大转子处骨质核素异常浓聚，12个小转子处骨质核素异常浓聚，45个合并大小转子处骨质均见核素异常浓聚。34个髋臼假体松动，SPECT/CT显示髋臼假体相邻外上缘骨质核素异常浓聚。18个髋臼及假体均松动，SPECT/CT显示髋臼相邻外上缘骨质、假体柄末端及大小转子处骨质均见核素异常浓聚 （图1）。感染性松动25个，SPECT/CT显示髋臼及股骨柄假体周围骨质弥漫性核素异常浓聚（图2）。股骨骨折8例，SPECT/CT显示股骨骨干皮质处见局限性核素异常浓聚（图3）。

SPECT/CT显像阴性74例，5例为假阴性，其中2例为感染，3例为金属假体与涂层界面松动；69例为非假体及骨质源性疼痛，其中41例为周围软组织所致疼痛，28例对症治疗后症状减轻，随访6月，DR显示髋关节假体均未见明显异常。SPECT/CT对髋关节置换术后假体或骨源性疼痛原因诊断准确度为96．89%（156/161），阳性预测值为 100%（156/156）。

图1 女，59岁，左侧全髋关节假体置换术后。图1a：CT显示左侧髋关节假体位置正常，骨质未见明显异常；图1b：SPECT/CT显示假体柄末端及大小转子相邻骨质均见局限性放射性核素异常浓聚，髋臼假体相邻外上缘骨质亦见局限性核素异常浓聚，提示髋臼假体及假体柄均松动，手术证实。 图2 女，56岁，右侧全髋关节假体置换术后。图2a：CT图像由于金属伪影影响，图像显示欠清，未能明确诊断；图2b：SPECT/CT显示假体柄及髋臼假体周围骨质内见弥漫性放射性核素异常浓聚，提示感染性松动，随访证实。 图3 男，53岁，左侧全髋关节假体置换术后。图3a：CT显示双侧髋关节假体位置可，骨质未见明显异常；图3b：SPECT/CT显示左侧股皮质见局限性放射性核素异常浓聚，提示隐匿性骨折，随访证实。Figure 1. Female,59 years old with left total hip prosthesis replacement．Figure 1a:Coronal CT shows the left hip prosthesis in normal position,bone with no obvious abnormalities．Figure 1b:Coronal SPECT/CT shows bone adjacent the end of the prosthesis handle,the greater and lesser trochanter,with abnormal concentration of radionuclide,the upper edge bone of the acetabula adjacent prosthesis with similar performance,indicating the prosthesis handle and acetabular component all loosening and surgey confirmation．Figure 2. Female,59 years old with right total hip prosthesis replacement．Figure 2a:Coronal CT shows a lack of clear diagnosis due to metal artifact．Figure 2b:Coronal SPECT/CT shows the diffuse distribution of radionuclide in the adjacent bone of the prosthesis,indicating the loosening due to the infection and follow－up confirmation． Figure 3. Male,53 years old with left total hip prosthesis replacement．Figure 3a:Coronal CT shows the left hip prosthesis in normal position,bone with no obvious abnormalities．Figure 3b:Coronal SPECT/CT shows localized abnormal concentration of radionuclide in the left femoral cortex,indicating femoral occult fracture and follow－up confirmation．

3 讨论

人工髋关节置换已成为治疗各种髋关节疾病或损伤的重要手段，可达到缓解关节疼痛、矫正畸形、恢复和改善关节功能的作用。但人工髋关节置换术后可能发生多种并发症，如假体脱位、假体松动、髋关节感染、假体周围骨折等，而影像学检查是人工髋关节置换患者随访的基本检查方法。解剖影像学可对术后髋臼及假体柄位置、力线改变等做出客观评价，尤其是断层影像学（CT）能清晰显示假体细微解剖变化，能对假体位置不佳做出准确、客观评估[1，5]。但CT属于解剖影像学，对疾病的早期显示存在一定的局限性，尤其是早期骨质改变，此外，由于金属伪影的影响，CT图像分析也受到一定限制。核磁共振成像对肌骨疾病具有较高的诊断灵敏度，但对于顺磁性的金属假体置换术后患者，核磁共振检查禁忌限制了其进一步应用。SPECT核素骨显像对反映骨质代谢活跃程度和血流状态具有较高的灵敏度，但图像解剖定位能力较差，SPECT/CT图像融合是集形态影像学与功能影像学于一体的影像学，可早期、灵敏的诊断骨骼系统疾病[3－4]。本研究纳入的230个髋关节假体置换术后解剖影像学不能明确疼痛原因的患者中，SPECT/CT显像156个阳性，随访证实均为真阳性，提示其可对髋关节置换术后解剖影像学未能明确诊断的疼痛原因做出进一步解释。

髋关节假体置换术后常见的并发症是假体松动，包括无菌性松动和感染性松动，由于两者造成松动的病理原因不同，所以核素浓聚部位不同。无菌性松动的假体柄或髋臼假体作用于邻近骨质，产生间断性压力，促使局部骨质破骨、成骨增强、血流及骨盐代谢增加，新骨形成，这是骨显像时99mTc－MDP聚集的基础。因此，假体无菌性松动时，核素浓聚部位主要集中在假体的应力区，如髋臼前外缘、股骨柄远端及大小转子骨质等部位，而其他非应力区部位的核素浓聚明显变淡甚至不浓聚[6－7]。感染性松动则显示假体周围骨质弥漫性、无规律可寻的放射性核素异常摄取，符合感染的病理生理改变[8]。本研究亦证实，假体无菌性松动时，核素异常浓聚主要聚集于应力部位且较局限，尤其是假体柄末端和髋臼外上缘假体相邻骨质。而髋关节假体置换术后感染时，核素浓聚程度及范围则弥漫分布，无规律可循。分析SPECT/CT图像时，一定要注意核素浓聚部位是否位于假体相邻骨质处的应力部位，如浓聚远于相邻骨质，则不是松动，尤其大小转子处是肌腱韧带附着处，肌腱、韧带牵拉损伤可造成对应处骨质核素轻度浓聚。

正常人骨组织存在骨形成与骨吸收的动态平衡，而长期卧床可明显加速骨吸收，抑制骨形成，从而造成继发性骨质疏松，容易发生骨折。骨折明显时，折端错位，解剖影像学可作出明确诊断[9]，但对无移位的隐匿性骨折的诊断存在一定局限性。核素骨显像诊断骨折的原理是以核素标记的亲骨性化合物为显像剂，当骨骼局部代谢更新旺盛、成骨活跃时，血流增多，聚集的显像剂就较多，在图像上呈现为“热区”。骨折发生6～72 h内即发生一系列病理生理变化，骨折部位骨质代谢异常活跃、骨修复活动增强以及软组织的出血等，致使核素明显浓聚于骨折处。研究显示核素骨显像对早期骨折有极高的诊断价值，灵敏度几乎近100%，可谓金标准之称[10]。本研究8例患者假体区疼痛，DR及CT无阳性发现，核素骨显像表现为股骨骨皮质处核素异常浓聚，结合患者病史考虑骨折，随访3月，DR显示出现骨痂，证实骨折诊断。本研究中假阴性患者5例，分析原因，其中2例是假体柄与涂层界面出现松动，这种松动不会造成相邻骨质的异常改变，因此，没有出现放射性核素异常浓聚；3例髋关节感染患者，随访证实均是关节内感染，骨质改变轻微，没有出现明显的骨修复，也就不会出现放射性核素的异常浓聚。骨三相是否能有异常发现，则是本研究的不足，也是下一步的研究方向。

综上所述，人工全髋关节假体置换术后疼痛的患者，常规影像学检查（DR、CT）未能明确诊断疼痛原因时，SPECT/CT显像有效整合了功能和解剖结构影像，可为疼痛病因的诊断提供有价值的参考信息。