双能X线骨密度仪检查及数字化X线摄影术用于骨搬移术后

王凯君，谭新欢，谭桂萍，林明强，杨文江

(1.山东省文登整骨医院放射科，2.骨手显微外科，山东 威海 264400)

骨搬移术是治疗外伤引起感染性骨不连和大面积骨缺损的主要方法[1-2]，术后动态监测搬移区新生骨痂至关重要。数字化X线摄影术(digital X-ray radiography, DR)可有效显示新生骨痂形态变化，但无法显示早期新生骨，常由影像科医师靠其经验估测骨痂量[3]。双能X线骨密度仪(dual-energy X-ray absorptiometry, DEXA)能较DR更早检测新生骨痂骨密度(bone mineral density， BMD)、定量新生骨痂，检测截骨上下端原骨质BMD及患者全身BMD变化。本研究观察骨搬移术后应用DEXA及DR的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2017年6月—2021年12月山东省文登整骨医院19例因胫骨外伤致感染性骨不连及大面积骨缺损而接受胫骨骨搬移术患者，男15例、女4例，年龄28～64岁、平均(49.2±11.8)岁；左侧病变12例、右侧7例，胫骨上段15例、下段4例；病程13～34个月、平均(22.47±5.93)个月；搬移区长度50.79～96.67 mm，平均(70.24±14.06)mm。纳入标准：①胫骨骨搬移术成功后接受DEXA及DR检查，且资料完整；②胫骨搬移区5～10 cm。排除存在影响骨代谢全身器质性疾病及搬移过程中二次感染者。本研究经院伦理委员会批准(编号：2022-42)，检查前患者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 分别于胫骨骨搬移术后2、4、6、8周，停止搬移即刻、停止搬移后4周、8周，去外固定架前4周及去外固定架即刻行DEXA及DR检查。根据患者病情确定停止搬移及去外固定架时间。

1.2.1 DEXA检查 采用Norland XR-800 DEXA仪行患侧胫骨、腰椎及左髋部扫描。嘱患者仰卧，先对胫骨搬移术后胫骨搬移区行预扫描，在预扫描图像上避开钢钉设定测量扫描范围，扫描速度为90 mm/s、分辨率为1 mm×1 mm；参考文献[4]标准分别于测量扫描图像上患侧胫骨截骨上下原骨质端(记为R1、R2)及胫骨搬移区(记为R3)设置ROI(图1)。之后分别扫描腰椎及左髋部，速度均为180 mm/s、分辨率均为1.5 mm×1.5 mm，获得截骨上下端原骨质(BMD截骨上下端，取R1、R2平均值)、搬移区新生骨痂(BMD新生骨痂)、腰椎(BMD腰椎，取L1～4 BMD均值)及左髋部(BMD左髋)BMD，计算胫骨搬移区新生骨痂与截骨上下原骨质端的BMD比率，即(BMD新生骨痂/BMD截骨上下端)×100%。以上操作均由1名具有10年以上工作经验的影像科主治医师完成，记录各时间点骨定量参数。

图1 于胫骨DEXA测量扫描图上设置R1、R2、R3的模拟图

1.2.2 DR检查 采用锐柯DR摄影系统(型号：VX3739-SYS)获取患侧胫骨正侧位DR图像。由具有10年及20年以上影像学诊断经验的主治及主任医师各1名共同阅片，分析胫骨搬移区新生骨痂形态及填充量，意见分歧时经协商达成一致。参考Lane-Sandhu[5]X线评定标准评估胫骨搬移区新生骨痂填充量：①无填充量，DR未见明显骨痂影；②填充量达25%，DR见新生骨小梁呈细长条形及短片状，分布较均匀，骨痂量占缺损区25%；③填充量达50%，新生骨小梁呈长片状及条带状，骨皮质初显，骨痂量占缺损区50%；④填充量达75%，新生骨小梁排列紧密，分布均匀，骨皮质形成，骨痂量占缺损区75%；⑤填充量达100%，新生骨密度明显增高，上下端连接良好，骨皮质清晰，缺损区完全被新生骨痂填充。

1.3 统计学分析 采用SPSS 26.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布计量资料，采用重复测量方差分析比较各不同时间点、以LSD-t法比较术后各时间点与前一时间点参数的差异。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 DEXA参数 胫骨搬移术后各时间点BMD新生骨痂、BMD截骨上下端及BMD比率总体差异均有统计学意义(P均<0.05)。术后2周始，BMD新生骨痂及BMD比率随时间延长而升高(P均<0.05)；BMD截骨上下端随时间延长而降低，至去外固定架前4周最低(P均<0.05)、去外固定架即刻有所升高，但差异无统计学意义(P>0.05)。胫骨搬移术后各时间点BMD腰椎及BMD左髋总体差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 19例胫骨搬移术后患者不同时间点骨定量参数比较

2.2 DR表现 DR于术后4周见胫骨搬移区新生骨痂呈云雾状较淡密度影；术后6周见短条状及点片状高密度影；停止搬移即刻至停止搬移4周见骨小梁由模糊细长形逐渐变为条带状，截骨上下端骨痂逐渐连接；停止搬移8周见骨皮质形成，至去外固定架前4周新生骨矿化良好。术后2周胫骨搬移区未见新生骨痂填充，至停止搬移即刻及停止搬移4、8周新生骨填充量达25%、50%及75%，去外固定架前4周基本达100%。见图2。

图2 患者男，36岁，右胫骨下段感染性骨不连，清创后行胫骨上段骨搬移术 A～H.依次为术后2、4、6周、停止搬移即刻、4、8周、去外固定架前4周、去外固定架即刻右胫骨DR图(上排)和DEXA测量扫描图(下排)，自停止搬移即刻至去外固定架前4周，搬移区新生骨痂填充量分别达25%、50%、75%及100%，BMD新生骨痂分别为0.05、0.25、0.31、0.44、0.49、0.61、0.77、0.89 g/cm2，BMD截骨上下端分别为1.25、1.19、1.07、0.88、0.86、0.85、0.83、0.86 g/cm2 (箭示右胫骨搬移区)

3 讨论

DR是骨搬移术后监测新生骨痂的最常用方法，能显示搬移区新生骨形态变化及畸形情况等，但无法检测早期新生骨痂[6]，仅在术后4周才能显示新生骨痂[7]。搬移区新生骨痂、截骨端原骨质骨量丢失情况及二者BMD比率是判断骨搬移术患者预后的重要指标。DEXA的原理是两种不同能量X线穿过人体骨骼的衰减和吸收不同，经计算机处理得到骨骼矿物质含量，可排除周围软组织及金属材料等的影响而更准确地监测骨组织BMD[8]，且辐射剂量仅为5～10 μSv，扫描单个部位的辐射剂量仅为扫描同部位胸部DR摄片的1/30[9]。

本研究于不同时间点对19例胫骨搬移术后患者行DEXA检查，动态监测其新生骨矿化情况；发现术后2周即能检测到搬移区新生骨痂BMD，且BMD随时间延长而增长，与既往研究[4，10]结果相符；BMD截骨上下端于去外固定前4周前呈下降改变，去外固定架即刻有所升高，但与前一时间点差异无统计学意义。截骨端原骨质BMD降低与术中损伤骨内血液循环及术后患肢活动受限所致失用性骨质疏松有关。BMD截骨上下端随着搬移区新生骨痂不断矿化、患肢血液循环重建及活动量增多而逐渐升高，但需要较长周期，且需患者按计划进行功能锻炼。活动量减低致失用性骨质疏松是外伤患者骨搬移术后骨量丢失的主要原因，但本研究发现术后各时间点全身BMD(BMD腰椎和BMD左髋)差异均无统计学意义，可能原因在于全身BMD变化需较长周期，而本组检测全身BMD的周期较短，亦可能与患者术后积极进行全身锻炼有关。

本组术后BMD比率随时间延长而升高，与既往研究[4.10]结果一致。杨文江[11]以健侧肢体相应部位为参考，采用DEXA检测胫骨闭合性骨折愈合过程中骨痂的BMD比率。本研究发现，骨搬移术后搬移区新生骨重塑与骨折愈合存在差异，搬移区可随肢体牵拉而逐渐延长，新生骨痂不断增长，最终与截骨端紧密相连并形成一体，故以患肢BMD截骨上下端为其对照。搬移区新生骨痂BMD能否达到截骨端原骨质BMD水平是可否拆除外固定架的重要依据。胡新永[4]指出，以胫骨延长术治疗先天性下肢缩短术后，BMD比率>120%为去除外固定架的最佳时机。本组去外固定即刻BMD比率为(101.33±8.63)%，或与手术方法、延长速度、样本量及测量DEXA方法等不同有关。

DEXA及DR检查各有优势，二者联合有助于评估骨搬移术后患者预后。通过DEXA精准定量新生骨痂可指导临床制定治疗方案和及时调整搬移速度：BMD增长较慢或降低提示需延缓搬移速度或以“手风琴”技术[12]刺激骨痂生成；BMD增高过快则应适当加快搬移速度，以防止过早愈合[13]。搬移后期监测BMD比率可指导临床选择拆除外固定架的最佳时机，且有助于动态监测钢钉周围骨质BMD的变化，以及时发现钢钉松动；但DEXA 不能直观显示新生骨痂形态变化。DR空间分辨力高，有利于观察新生骨痂形态，如骨小梁有无中断、骨皮质是否连续、髓腔是否贯通及搬移区填充量等，且能测量搬移距离及显示力线、金属固定架情况。本组19例术后4周DR可见新生骨痂影，去外固定架前4周见新生骨矿化良好；停止搬移即刻搬移区新生骨填充量达25%，至去外固定架前4周基本达100%。

综上所述，DEXA能动态监测骨搬移术后搬移区新生骨痂及截骨端原骨质BMD，DR可显示新生骨痂形态变化；联合应用二者有助于评估骨搬移术后患者预后。