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肩盂骨性Bankart 损伤骨缺损测量研究进展

2020-08-11纪航徐永胜包呼日查齐岩松王永祥魏宝刚马秉贤周慧文

中华肩肘外科电子杂志 2020年2期
关键词:测量方法骨性关节镜

纪航 徐永胜 包呼日查 齐岩松 王永祥 魏宝刚 马秉贤 周慧文

作者单位:010110 呼和浩特,内蒙古医科大学研究生学院1;010017 呼和浩特,内蒙古自治区人民医院骨关节科(运动医学中心)2

肩关节是人体解剖和功能最复杂的关节,肩关节脱位约占全身关节脱位的 40% 以上,其中绝大多数为前方脱位[1],约85%的患者出现复发性脱位[2]。肩关节前向脱位时肩盂骨性Bankart 损伤的发生率为72%~97%,肩盂骨缺损可能是由于原发损伤引起的骨折,也可能是由于反复的半脱位、脱位引起[3]。 为恢复骨性 Bankart 损伤患者肩关节的稳定性,需要选择合适的治疗方法[4-5]。对于骨缺损量为关节盂的20%~25%的骨性Bankart 损伤,单纯行关节镜下盂唇修补术的失败率高,超过60%的患者术后仍会出现肩关节不稳[6]。虽然巨大的肩盂骨缺损需要手术的介入,但对于导致高脱位风险的肩盂骨缺损的确切百分比以及应采用何种手术方案,仍未达成共识[7-8]。因此肩盂骨缺损程度的精确测量具有重要意义。

一、X 线片检查

在诊断复发性肩关节脱位合并 骨性Bankart 损伤时,首选的经济、方便的影像学检查是肩关节前后位的X 线摄片。Jankauskas 等[9]发现在一个稳定的肩关节的前后位片中,在肩盂的周围有一条硬化线,如果这条硬化线在肩盂的前下缘有5 mm 的缺失,则被称作 “肩盂硬化线缺损征”。作者将肩盂骨缺损在肩关节前后位X 线与CT 上进行了比较,发现了 “肩盂硬化线缺损征”对于前下部的肩盂缺损的诊断具有高敏感性和特异性。Edwards 等[10]提出“西点位”的X 线投射方式也是观察肩盂骨缺损的一种方式,患者处于俯卧位并将肩关节外展90°后内旋,前臂下垂手掌面向足侧,X 线从向下内向25°方向照入,这样的投照方式对于前下肩盂的显露更加清楚。相比较而言,前后位的X 线摄片更容易拍摄,它不需要向西点位那样的复杂体位,操作难度更小,患者更容易配合,基本在每一家医院都可以实现。虽然X 线可以对肩盂骨性Bankart 损伤进行诊断,但是X 线片却不能准确的计算肩盂骨缺损的大小[11]。

二、CT 检查

随着对肩关节盂骨缺损的研究,多种方法已经被用来评估骨丢失的数量, CT 扫描被认为是测量骨性Bankart 损伤骨缺损的最佳选择,近 年来CT 三维重建相比较其他的测量方法,是测量肩盂骨缺损的金标准[12-14]。值得注意的是,所有的需要患侧和健侧进行对比来确定骨缺损大小的测量方法都假定这两个关节盂的大小和形状是对称的。 Shi 等[15]研究了60例无肩关节病变的受试者(35例男性和25例女性)的双肩关节,对肩盂形态测量分析,最终发现双侧肩关节盂的形态无明显差异。

(一)线性测量法

⒈Griffi th 法:Griffi th 等[16]在CT 扫描后二维重建肩关节盂正面观图像,他们测量健、患两侧的肩盂的最大宽度与长度并进行健、患侧对比,从而确定骨缺损的程度(图1)。他们发现关节盂最大宽度对于测量肩盂骨缺损是一个敏感的指标,并发现肩盂前方曲率伴随脱位次数的增加关节盂的曲率越来越平坦。

图1 Griffi th 法 图A:健侧关节盂;图B:患侧关节盂

⒉Chuang 法:Chuang 等[17]描述了一种CT 三维重建测量的技术,通过重建的双肩三维模型来测量关节盂的指数。他们首先在健侧的关节盂正面观上定义出关节盂的长轴A1B1 长度H1,垂直于A1B1 的关节盂最宽处C1D1 长度W1,A1B1 和C1D1 的交点O1,它表示下关节盂圆的几何中心(图2A)。然后在患侧关节盂正面观上定义出关节盂的长轴A2B2 长度H2。根据R1/H1=R2/H2 得出R2=(R1/H1)×H2,因此,下关节盂圆(O2)的几何中心距B2 点的距离等于R2,从而确定O2,为过O2 做A2B2 的垂线C2D2,长度W2(图2B)。受伤关节盂的预计伤前宽度W2’则可用公式W2’=(W1/H1)×H2 计算得出,然后根据患侧盂的伤后宽度与预计伤前盂的宽度之比计算关节盂指数。计算公式如下:关节盂指数=W2/W2’。并将肩胛盂指数< 0.75 作为行 Latarjet 手术的临界值。

二维CT 与 三维CT 重建是CT 测量中常见的两种方法。Griffi th 等[16]认为二维CT 重建肩关节 盂正面观图像在骨缺损的量化上比三维重建更有用,因为高质量的三维重建并不像正面观图像那样容易实现。Bois 等[18]则认为对于肩盂骨缺损的测量三维CT 相比二维CT 更准确。他们对6个肩盂的模型进行CT 扫描,分别在二维CT 上与三维CT重建上对肩盂的骨缺损进行测量,然后对比两种方法的差异发现,研究中使用二维CT 评估的方法没有一种是有效的。然而,在三维CT 上,可以可靠、准确地测量肩盂骨缺损的长度。

图2 Chuang 法 图A:健侧关节盂;图B:患侧关节盂

(二)最适合圆测量法

肩盂最适合圆测量法的基础是肩盂是一个倒梨形,而肩盂的下部分类似于一个圆形,在肩盂下半部分根据肩盂的前、后、下缘画出一个与下半部分适合的圆,保证这个圆最贴近肩盂下半部分近圆的部分。最适合圆的方法衍生了几种不同的方法[19]。

然后,将这些数据与另外两种不同的方法得到的结果进行比较,所得的结果相当,这种方法避免了重复的软件计算,比较简洁,且精确率较高。

⒋“pico”法:Baudi 等[22]提出一种叫“pico”的拟合圆的测量方法。是对患者双肩进行CT 扫描,重建出盂正面观图像。通过在健侧关节盂下半部分画出一个最适合圆(面积S1),然后将健侧的拟合圆移至患侧关节盂,圆中缺损的面积(S2)则是关节盂骨缺损的大小,通过软件计算缺失部分面积,即得到骨缺损的面积,缺损比例(图6)。Magarelli 等[23]对“pico”方法的可靠性进行了测试,他们对40 例单侧肩关节不稳的患者进行了测试,发现“pico”方法能可靠的用于肩盂骨缺损的测量,在观察者内和观察者间具有很好的可靠性。

图3 Barchilon 法

图4 AP 法

图5 Sugaya 法

图6 “pico”法

三、MRI 检查

MRI 一直是成像软组织病变的金标准,在最近的一些临床研究中,它也成为测量和评估肩关节骨性Bankart 损伤的一种方法。通过三维MRI 来测量肩盂骨缺损已经成为新的研究趋势[4],有学者认为三维MRI 测量骨缺损的精确度较高,可以替代CT 三维重建,但也有学者对MRI 测量的精确性提出了质疑。

当使用三维MRI 测量时,测量方法与最适合圆法相同,Lansdown 等[6]分别用三维CT 与三维M RI 最适合 圆的方法对16 例肩关节不稳定的患者进行骨缺损的测量,发现MRI 与CT 对骨丢失的估计差异在0%~6%。他们认为三维MRI 的测量方法可以类似于三维CT 的方法来评估肩盂骨缺损。Vopat 等[4]做了同样的实验,认为对于肩盂骨缺损的测量,肩盂三维MRI 与三维CT 扫描几乎完全相同,因此他们认为三维MRI 是三维CT 的可靠性替代方法,可以用于术前对于肩关节骨性Bankart 损伤骨缺损程度的评估。而 Bishop 等[24]发现 MRI 测量的组间可信度不及三维CT 重建,甚至低于 CT 平扫。他们用7 例冷冻尸体肩关节比较了用CT、三维CT 及MRI 三种方法对于肩盂骨缺损进行测量,并且在尸体上用游标卡尺测量的方式为金标准作为参照。实验用kappa 值来确定可靠性,三者分别是:三维CT 0.50、CT 0.40、 MRI 0.27,他们认为三维CT 是预测关节盂骨丢失最可靠的影像学检查方法,常规CT 是第二可靠并且可重复的检查方法,而MRI 的测量精确度不及上述二者。Rerko 等[25]也做了相关相似的研究,他们也用了7 例冷冻尸体肩关节,并人为的制造了关节盂骨缺损,用三维CT、二维CT、MRI 三种方法进行了测量并进行对比。作者认为在几个测量方法中,MRI 测量的准确性比其他方法低,三维CT 是预测关节盂骨丢失最准确的方法。

三维MRI 测量骨性Bankart 损伤,可以省去额外的CT检查,简化复发性肩脱位的术前检查,节约患者的时间并减少CT 给患者带来的辐射。并且对于单纯盂唇Bankart 患者则可以同时发现并诊断,CT 则做不到[4,6,26]。

四、关节镜检查

关节镜下测量骨性Bankart 损伤骨缺损程度也是现在临床上应用的方法之一,是通过关节镜直视下对骨缺损进行测量的一种技术手段。

Bakshi 等[29]比较三维CT 和关节镜的两种测量方法,他们对20 例复发性肩关节前不稳患者行双侧肩关节CT扫描,三维重建后对骨缺损进行测量,所有患者均行关节镜检查。将三维CT 测量值与关节镜测量值进行比较,以确定关节镜测量肩盂骨缺损的可靠性。结果表明,关节镜检查与三维CT 相比,明显高估了肩盂骨缺损程度,作者对关节镜测量骨缺损的方法提出了质疑。有学者通过尸体实验测量发现裸点并非是肩胛盂下方圆心,其距关节盂前、后缘的距离不相同,且相对更靠近前缘,所以该学者认为将裸点作为肩胛盂中心来测量骨缺损值的方法不可靠[30]。Miyatake 等[31]研究发现少数人无肩关节盂裸点,而且关节镜下测量骨缺损值与三维 CT 测量结果有一定误差。

关节镜测量骨缺损的方法有其局限性,首先,裸区是否是关节盂的中心有争议,这可能导致对肩盂骨缺损程度的高估;其次,关节镜测量是一种有创的检查方式,对患者会造成一定的损伤[30,32]。

图7 裸点法

图8 正割弦法 图A:健侧关节盂;图B:患侧关节盂

五 、总结和展望

X 线片检查对于诊断及评估肩关节骨性Bankart 损伤,优点是较为容易获得且价格便宜,但是无法精确测量肩盂骨缺损的程度,所以对于临床治疗及手术方案的选择参考价值有限。MRI 检查对于测量肩盂骨缺损的程度精确度不如三维CT 及普通CT,但三维MRI 的精确度较高,也是新兴的一种测量方法。优点是可以省去额外的CT 检查,简化复发性肩脱位的术前检查,节约患者的时间并减少CT给患者带来的辐射,并且对于单纯盂唇Bankart 患者则可以同时发现并诊断。关节镜首先是一种有创的检查方式,其次关节镜测量骨缺损的方法有其局限性,裸点是否是关节盂的中心存在争议,这有可能导致对肩盂骨缺损程度的高估,并且关节镜下测量对于测量者的要求较高,常常需要高年资的医师来完成。

三维CT 相比较其他的测量方法,是测量肩盂骨缺损的金标准,同时也是临床运用较多的测量方法,对于骨性Bankart 损伤的诊断及治疗有较大的参考价值。但其也存在缺点,现在所有的三维CT 的测量方法都是建立在重建的模型的关节盂正面且正对观察者,Moroder等[33]发现肩盂模型的正面与观察者有角度时,测量数值和缺损面积都有改变,现有的测量方法的精确度会受到影响。

Moroder 等[34]利用有限元分析的方法对骨缺损的肩盂进行了生物力学的模拟研究发现,肩盂骨缺损的大小与其生物力学效应的关系是非线性的,也就是说目前的盂骨缺损测量无法准确地估计肩盂骨缺损的实际生物力学效应。

当前有必要对肩盂骨缺损的测量方法达成一个普遍接受的共识,找到一种更加精确的方法。随着数字骨科的发展,未来会找到一种比现有测量手段更加精确的方法。

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