髋关节置换术后CT及MRI复查对并发症的诊断价值分析

陈 龙 陈 月 王 昆

1.合肥市第八人民医院康复科(安徽 巢湖 238000)

2.合肥市第八人民医院CT.MRI室(安徽 巢湖 238000)

3.合肥市第八人民医院骨科(安徽 巢湖 238000)

数据报道，2015年我国接受髋关节或膝关节置换术的患者达40万例，并以25%~30%每年的速度增长，伴随着高手术获益的同时，并发症也引起临床重视[1]。全髋关节置换(THA)术后并发症以无菌性松动、感染、假体不稳定等常见，也是THA术后翻修的主要原因，而术后翻修不仅手术时间长、并发症风险高，且疗效差、假体生存率低，因此早诊断早干预是降低预后不良风险的关键[2-3]。当前THA术后并发症的诊断以X线片、电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)、放射性核素显象扫描相对常见，但研究报道其敏感度欠佳[4]。而磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)则具高组织分辨率，并可进行三维断层扫描，可消除金属伪影[5]。鉴于此，本研究回顾性分析71例THA术后因不适症状就诊患者的CT、MRI影像资料，以期为THA术后并发症的诊断提供试验依据，具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析。研究对象为2019年1月至2020年4月在本院以THA术后出现不适症状为主诉的患者71例。

纳入标准：初次THA术；THA术后首次因不适症状就诊；均接受CT或MRI检查，且检查前未接受过并发症相关治疗；有明确临床诊断结果。排除标准：合并THA术以外的骨折手术病史；合并恶性肿瘤疾病者。最终纳入71例，其中男36例，女35例；年龄41~72岁，平均(58.87±8.66)岁；接受THA到本次就诊时间为15~60个月，平均(31.48±15.33)个月；均为单侧THA，其中14例为骨水泥型假体，经翻修术或随访等证实无菌性松动36例、骨溶解19例、感染21例、假瘤6例，假体周围骨折3例。

1.2 方法

CT检查：CT检查设备为GE螺旋CT扫描仪，150keV、300mA，所有患者均接受冠状面、矢状面重建。MRI检查：MEI检查设备为GE Signa HDXT 1.5T扫描仪，心脏表面线圈，T1WI序列(FES T1WI TR/TE 400ms/15ms、FSE T2WI 2000ms/80ms、FSE STIR TR/TR 2000ms/80ms，层厚5mm、层间距1mm，矩阵286×286，视野40cm)。

1.3 图像分析由两位高年资影像学医师采用双盲法对患者CT、MRI检查结果进行分析，分别依据CT、MRI影像学资料统计是否出现无菌性松动、感染、假体周围骨折等并发症发生，取统一意见为最终诊断结果，若意见不统一则协商统一后作出最终诊断。

1.4 统计学方法SPSS 22.0软件进行统计学方法，计数资料用例或百分比描述，CT、MRI对THA术后并发症的诊断价值采用受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析，以曲线下面积值(area under curve,AUC)反映诊断效能，AUC值的比较采用Z检验；检验水准α=0.05。

2 结 果

2.1 CT诊断结果71例THA术患者，37例可在假体周围出现>2mm的均匀透量线影像，诊断为无菌性松动；23例CT影像学可见囊样透亮区，13例单发，10例多发，所有囊样透亮区域均可见清晰边界，9例可见硬化边形成，诊断为骨溶解；8例可见骨与软组织局部骨皮质轮廓不规则中断，可见缺损，但无明显硬化边缘，诊断为感染；5例可见片状骨质密度影，诊断为异位骨化；6例患者可见假体内衬磨损，有移位现象，但无明显松动，假体周围有类圆形的软组织影，2例可见点片状金属碎屑影，诊断为假瘤；2例假体周围骨皮质不联，骨折断端可见轻微移位，诊断为假体周围骨折。见表1。

2.2 MRI诊断结果71例THA术患者经MRI检查，32例假体周围有光滑线样信号影，10例可见环形中等信号影，STIR均表现稍高信号，诊断为无菌性松动；15例则诊断为骨溶解，骨溶解区域均可见异常的囊状软组织信号，T1等低信号、T2及STIR则均呈高度混杂信号，11例病灶周围可见硬化边；另21例MRI影像显示假体周围软组织有不同程度水肿，诊断为感染，其中5例感染患者可见假体周围骨质水肿改变，6例可见髋臼骨质破坏，3例可见大量关节积液；3例假体周围软组织内的有骨质信号沉积，骨髓信号呈高信号，周围皮质信号影则呈低信号，但各序列表现与正常骨质相同，诊断为异位骨化；8例可见假体周围有囊实性软组织肿块，肿块呈类圆形且光滑，T2、STIR呈高混杂信号影，诊断为假瘤；3例MRI影像可见骨皮质断裂处有点状信号影，周围伴骨膜增厚，STIR呈高信号影，周围软组织广泛水肿，诊断为假体周围骨折。见表1。

表1 CT、MRI诊断结果(例)

2.3 CT、MRI对THA术后无菌性松动、骨溶解、感染的诊断价值分析MRI诊断髋关节术后无菌性松动、感染的AUC显著高于CT(Z=2.168、5.701，P=0.003、<0.001)，但诊断骨溶解的AUC值差异无统计学意义(Z=0.119，P=0.905)，见表2、图1。

表2 CT、MRI诊断THA术后并发症

图1 CT、MRI诊断THA术后并发症的ROC曲线分析

3 讨 论

无菌性松动、骨溶解、感染均是THA术后常见并发症。其中无菌性松动指假体周围纤维膜形成、或骨质吸收所引起的非感染性假体固定性丧失现象[6]。无菌性松动以肉芽组织增生为典型病理特征，CT、MRI影像分别可见假体周围均匀透量线影，光滑线样信号影或环形中等信号影，MRI STIR均表现稍高信号[7]。另ROC曲线分析MRI诊断无菌性松动的敏感度为97.22%、特异度为80.00%，高于CT诊断的75.00%、62.86%。骨溶解则多与植入物磨损有关，也是影响假体使用寿命的关键原因之一，研究指出THA术所使用的金属假体磨损颗粒、假体聚乙烯内衬可诱导巨噬细胞介导免疫应答，导致骨溶解、假体周围骨质吸收，限制假体使用寿命[8-9]。本研究中骨溶解的CT典型征象为囊样透亮区，且边界清晰，部分伴硬化边形成；在MRI表现上与CT有一定相似之处，主要表现为异常的囊状软组织信号，T1等低、T2及STIR则均呈高度混杂信号，病灶周围同样可见硬化边。ROC曲线分析则显示两种影像学检查诊断骨溶解的效能并无显著差异，MRI在特异度上优势更佳，为100.00%，但敏感度稍显欠缺，为78.95%，低于CT的89.47%。但往期研究报道，MRI可早期发现磨损诱导的滑膜炎，在显示骨溶解范围上优势更显著。另假体周围感染中2/3是病菌术中定植所引起，另1/3则是血行散播所致，是THA术后最复杂的并发症之一[10-11]。本研究中假体周围感染在CT上主要表现为骨与软组织局部骨皮质轮廓不规则中断，可见缺损，但无明显硬化边缘；而MRI则表现假体周围骨质水肿改变，可伴髋臼骨质破坏、关节积液等征象。经ROC曲线分析则显示MRI诊断感染的AUC显著高于CT，其敏感度、特异度均高达100.00%。分析这与MRI的高软组织分辨率有关，且MRI还可有效评估感染深度及广度。

异位骨化也是THA术后并发症之一，异位骨化的病因及诱因尚不明，研究多认为异位骨化以关节周围软组织内出现成熟板层骨及骨髓沉积为典型病理表现[12]。本研究显示其在CT上主要表现为片状骨质密度影，而MRI可见假体周围软组织内骨质信号沉积，骨髓、周围皮质分别呈高信号、低信号，但各序列表现与正常骨质并无明显差异。假瘤作为THA术后并发症之一，主要以血管周围淋巴细胞聚集及金属颗粒沉积为典型特征，与慢性炎症不同的是，假瘤是金属碎屑引起的局部不良组织反应，可伴广泛表面组织坏死[13-14]。本研究中CT可见假体内衬磨损，有移位现象，但无明显松动，假体周围有类圆形的软组织影；MRI则可见假体周围有类圆形光滑囊实性软组织肿块，T2呈高混杂信号影，STIR也呈高混杂信号影。另THA术后假体周围骨折则相对少见，主要与外伤、应力等因素有关，研究报道，受骨量缺失影响，较初次接受关节置换术的患者，翻修术患者具更高的骨折风险[14-15]；本研究显示假体周围骨折在CT上表现为假体周围骨皮质不连，骨折断端可见轻微移位；而MRI则骨皮质断裂处有点状信号影，周围伴骨膜增厚，STIR呈高信号影，周围软组织广泛水肿。由此也可见，无论在CT、或是MRI影像上，异位骨化、假瘤、假体周围骨折均有一定典型影像特征，但因本研究样本量较小，考虑可能存在较大的统计学计算误差，因此未使用ROC曲线分析CT、MRI对异位骨化、假瘤、假体周围骨折等并发症的诊断价值，拟在下阶段采集大样本量后进一步探究。

综上所述，CT、MRI在诊断THA术后并发症上均有一定优势，两种影像学手段对骨溶解的诊断效能对无显著差异，但MRI诊断髋关节置换术后无菌性松动、感染的效能更佳，值得临床重视。