髌骨轴位X线片的结构化报告：诊断和定量测量要点

2022-03-21图娅王霄英

放射学实践 2022年3期

额·图娅，王霄英

髌骨轴位X线片因其操作简单、空间分辨率高、快捷方便、价格低廉等优势，是临床首选的诊断髌股关节疾病的影像方法。在髌股关节不稳(patellofemoral instability，PFI)、髌股关节骨关节炎(patellofemoral osteoarthritis，PFOA)、髌骨纵行骨折等疾病诊断，以及膝关节置换术后评估假体植入情况及预后预测中具有重要意义。

髌骨轴位X线投照技术及图像质量评估

本单位采用坐位Laurin法拍摄髌骨轴位X线片(图1)，即患者坐于摄影台上，被检测膝部屈膝30°，对侧膝部伸直，使患者手持成像板并将其置于大腿下端上部的区域，调整球管中心线使之与髌骨下缘对准，随后由足侧指向头侧与胫骨前缘平行投照。

图1 坐位Laurin髌骨轴位X线拍摄法。

髌骨轴位X线片质量控制包括：投照角度恰当与否、图像对比度及显示度是否良好。图像对比度关注拍摄曝光情况(图2)。图像显示度关注髌骨与股骨滑车的显示情况，参考于兹喜等[1]评价标准并结合本单位实际临床情况，可将其分为优、良、中、差(表1，图3)。

图2 髌骨轴位X线片图像对比度评价。a)曝光度不足；b)曝光度过度；c)曝光度良好。a、b均为曝光度差。图3 髌骨轴位X线片图像显示度评价。a～d)图像显示度依次为优、良、中、差。图4 髌股关节术后髌骨轴位X线片。a)髌骨骨折术后；b)膝关节置换术后。

表1 髌骨轴位X线片显示度分级标准[1]

髌股关节术后的评价

髌股关节最常见的手术是骨折手术、关节镜手术和假体置换术。骨折术后的影像评价主要是观察骨折愈合及固定物的情况[2](图4a)；假体置换术的影像评价主要是观察假体位置、髌骨位置、骨-假体交界面形态及骨质等[3](图4b)。

髌骨骨折的评价

髌骨骨折约占各种类型骨折的1%，而髌骨纵行骨折则更为少见，髌骨轴位X线则主要有利于纵行骨折的发现[2]。

髌股关节骨关节炎的评价

PFOA是膝关节骨关节炎的一种亚型，是导致膝前痛的常见原因之一，在中老年人群中具有较高的患病率，可孤立发生或合并胫股骨关节炎(tibiofemoral osteoarthritis，TFOA)，是一种常见的致残性疾病[4-6]。

中国髌股关节骨关节炎诊疗指南(2020年版)推荐使用髌骨轴位X线片观察髌股关节间隙狭窄、髌骨周缘骨赘形成和软骨下骨硬化情况，明确是否存在髌骨倾斜、髌骨脱位或半脱位和滑车发育不良等情况[4]。基于X线检查诊断并分级PFOA常用凯尔格伦-劳伦斯(Kellgren-Lawrence，K-L)分级系统(图5)[5,7]，有利于患者进行全面分析并选择阶梯化及个体化治疗。

图5 髌股关节骨关节炎Kellgren-Lawrence分级示例图。a～e)依次为K-L 0～Ⅳ级。图6 髌股关节不稳的示例图。a)外侧半脱位合并倾斜；b)外侧倾斜；c)内侧半脱位。

表2 髌股关节骨关节炎Kellgren-Lawrence分级[7]

髌股关节不稳的评价和定量测量

PFI是指由多种因素导致的髌股骨性和(或)软组织结构异常从而破坏髌股关节运动时的平衡，进而出现髌骨脱位、髌骨软骨软化及髌股关节骨关节炎的疾患，严重者可致残[8]。PFI是引发膝前痛的常见疾患，好发于青少年，并以女性多见[9]。尽管目前CT/MRI应用广泛，髌骨轴位X线片因其独特优势仍然非常有利于PFI的基本评估与认识[9-10]。髌骨不稳依据髌股关节异常对合方向分为内侧不稳、外侧不稳及多向不稳[8]。在髌骨不稳中，以外侧不稳最为常见，其进一步分可分为脱位和(或)倾斜，脱位又分为半脱位及全脱位；内侧不稳则多由医源性所致；多向不稳则为内、外侧不稳并存[8，11](图6)。

基于髌骨轴位X线的测量指标众多不一，主要测量参数及其意义如表3所述。在这些测量参数中以股沟角(sulcus angle，SA)、适合角(congruence angle，CA)、外侧髌股角(lateral patellofemoral angle，LPFA)、外侧髌骨倾斜(lateral patellar tilt，LPT)、髌股指数(patellofemoral ratio，PFR)最为广泛使用。单一的测量方法及数值并非十分准确，需综合应用多种参数合理评估PFI，以便为治疗措施的选择提供更为可靠的依据。SA反映股骨滑车发育情况，当SA增大则提示滑车发育不良，易反复发生髌骨脱位[10-11]。CA是长期以来评价髌骨脱位的重要指数[10-12]。LPFA、LPT及PFR主要评估髌骨倾斜，LPFA角度变小、LPT角度变大以及PFR增大均提示髌骨倾斜，其中LPFA易受髌骨形态影响，而LPT则避免了这个问题且更符合临床对髌骨倾斜的评估，PFR异常则提示髌骨软化[10-12]。

表3 髌骨轴位X线测量参数意义及方法

髌骨轴位X线片结构化报告构建

随着医疗卫生领域进入大数据时代和精准医疗服务的深入应用，对医疗大数据的采集、集成处理与深入挖掘提出了更高要求。医学影像作为临床医学信息的重要组成部分，影像报告是整个影像流程的终端，基于个人习惯的自由文本式报告已不能满足临床需求，因而结构式报告(structured report，SR)应运而生。SR格式统一规范、要素完整详尽便于检索、大数据分析及信息传递，亦有效降低书写强度并提高工作效率，同时也是理想的教学媒介[13]。本单位针对不同疾病、不同部位构建多个SR，在临床中的广泛使用提高了影像科医师与临床医师之间沟通的效率和准确性[14-18]。

既往髌骨轴位X线片的报告主要为自由文本格式，报告内容与医师个人经验、专业知识、书写习惯有关，规范性欠佳。譬如，存在报告内容过于简单，结构不完整，测量值缺失，病变分级模糊，病变遗漏等问题。髌骨轴位X线检查目的相对简单、适应证明确、诊断标准确切，适宜构建SR，这不仅有助于提高报告的规范性、准确性，亦对后续对接人工智能(artificial intelligence，AI)进行国人髌股关节定量指标测量及定性指标评估、建立结构化数据库、实现数据共享具有重要意义。

因此，本文根据实际临床经验以及文献综述，构建了髌骨轴位X线检查的SR，主要包括内容设计、推广试行和反馈修改。内容设计如图7所示，主要包含临床评估、技术评估、影像所见及印象。本单位已研发了相应AI模型，挑选适宜图像对接后续PFOA及PFI的AI诊断模型以便提高其诊断准确性。有望通过整合多种功能的AI模型，实现全自动髌骨轴位X线图像识别及疾病诊断，并最终生成可视化文本与图像相结合的结构化报告。