螺旋CT在儿童发育性髋脱位Salter手术前后的定量分析

来源:用户上传      作者: 高煜 张玉珍 薛建平 范国平 任刚 刘明

　　【摘要】目的：分析CT股骨头覆盖率及髋臼容积在儿童发育性髋脱位Salter手术前后的诊断价值。材料与方法：采集07-10年Salter手术的38个DDH病例，扫描后测量计算股骨头覆盖率及髋臼容积，并分析各组的差异并对差异行统计学检验。结果：平片股骨头覆盖率与平均CT股骨头覆盖率有显著性差异，术后组CT股骨头覆盖率接近正常。术前组与正常对照组的髋臼容积随年龄增长而逐步增大。术前组的髋臼容积明显小于正常对照组。术前组与术后组比较显示术后组髋臼容积增大。术后组与正常对照组的比较显示Salter术后髋臼容积总体还是落后于正常的髋臼。结论： CT股骨头覆盖率及髋臼容积能立体反映髋臼与股骨头的状况，并对Salter手术近远期效果进行评价。
　　【关键词】髋脱位;体层摄影术;X线计算机;Salter手术
　　【中图分类号】R816.92【文献标识码】B【文章编号】1008-6455（2011）04-0486-02
　　发育性髋脱位（Development Dislocation of Hip，DDH）是儿骨科最常见的畸形，治疗手段分保守复位和手术复位。本研究通过使用螺旋CT测量股骨头覆盖率及髋臼容积，为评价先天性髋脱位Salter手术效果提供客观依据。
　　1 材料与方法
　　1.1 研究对象:设DDH术前组、DDH术后组和正常对照组。
　　DDH术前组：2007年1月-20010年12月连续采集我院同一名医生施行Salter手术前的DDH病例38例，共38个病髋。
　　DDH术后组：DDH术前组的38例患儿，术后6个月复查，共38例术后髋。
　　正常对照组：2007年1月-2007年12月采集我院因其他疾病而行盆腔CT扫描的患儿19名，共38个正常髋。
　　1.2 检查方法:所有对象都进行X线骨盆正位片及骨盆螺旋CT扫描。CT扫描采用GE lightspeed四排螺旋CT扫描仪扫描，100KV, 80-100MA, 扫描层厚2.5mm，间隔2.5mm，从髋臼顶至股骨大粗隆连续扫描。
　　1.3 图象分析和数据处理:将X线平片图像推至工作站，测量股骨头覆盖率（图1a）
　　将获得原始CT图像推至工作站，进行骨组织冠状面重建。在横断面图像上将股骨头定位于前后径最大处，将前后径等距离分成9等分，重建层厚为0.6mm，分别测量各不同层面的股骨头覆盖率（图1b）。
　　将获得原始图像推至工作站，应用Dicomwork软件对CT的原始数据进行读取，用鼠标描记髋臼窝的边缘，计算机自动形成髋臼的截面，测量系列髋臼横断面的截面积（图2）。以间隔距离为变量，髋臼截面积为应变量，进行二阶曲线的拟合，采用MATLAB7.1数据分析软件进行曲线拟合和曲线下面积积分，就得出骨性髋臼的容积。
　　1.4 资料分析方法
　　（1）测量各组股骨头的平片股骨头覆盖率及CT股骨头覆盖率平均值，结果用spss 14.0统计软件进行单边方差分析，P<0.05有显著性差异。
　　（2）测量各组的各层CT股骨头覆盖率，结果用spss 14.0统计软件进行单边方差分析，P<0.05有显著性差异。
　　（3）测量各组的各层CT股骨头覆盖率，绘制各组数据的散点图；以层数为X轴，CT股骨头覆盖率为Y轴，量化显示各组CT股骨头覆盖率。
　　（4）测量各组的髋臼容积，绘制各组数据的散点图，分析采用相关系数分析及直线回归分析。
　　（5）测量各组的髋臼容积，结果用spss 14.0统计软件进行分析，P<0.05有显著性差异。
　　2 结果
　　2.1 各组平片股骨头覆盖率与CT股骨头覆盖率平均值的比较结果
　　（1）将正常对照组的平片股骨头覆盖率与平均CT股骨头覆盖率进行单边方差分析，差异具有统计学意义。
　　（2）将DDH术前组的平片股骨头覆盖率与平均CT股骨头覆盖率进行单边方差分析，差异具有统计学意义。
　　（3）将DDH术后组的平片股骨头覆盖率与平均CT股骨头覆盖率进行单边方差分析，差异具有统计学意义。
　　结论：平均CT股骨头覆盖率不能作为平片股骨头覆盖率的估计值，并且平片股骨头覆盖率较平均CT股骨头覆盖率更高。
　　2.2 股骨头前中后三部分的CT股骨头覆盖率的比较:正常组、DDH术前组及术后组各层平均CT股骨头覆盖率分布比较结果见图3。
　　将9层CT股骨头数据分为三部分，前三层为前部，当中三层为中部，后三层为后部。DDH术前组与正常对照组股骨头前中后三部分的CT股骨头覆盖率比较见表1。
　　表1 DDH术前组与正常对照组前中后三部分
　　CT股骨头覆盖率比较
　　正常对前部股骨头覆盖最高，变异较小，而中后部髋臼对股骨头覆盖相对较小，且变异大。
　　DDH髋臼对前部股骨头覆盖较正常明显低，且变异大，而中后部髋臼对股骨头覆盖小，且变异较前部相对小。
　　DDH术前组与正常对照组股骨头前中后三部分的CT股骨头覆盖率比较，前部差异最大。
　　DDH术后组前部的CT股骨头覆盖率分布间距范围狭窄、曲线倾斜，中部及后部CT股骨头覆盖率分布间距范围较宽且曲线平滑，这说明髋臼对前部股骨头覆盖最高，变异较小，而中后部髋臼对股骨头覆盖相对较小，且变异大。曲线类似正常髋关节，即髋臼对股骨头的覆盖接近正常。
　　2.3 各组髋臼容积的比较
　　（1）DDH术前组与绝对正常组髋臼容积的比较结果：DDH病例的髋臼容积明显小于正常儿童的髋臼。
　　（2）DDH术前组、术后组的病侧髋与对侧正常髋的髋臼容积比较结果见表2。
　　表2 DDH术前组、术后组的病侧髋与对侧正常髋的髋臼容积比较
　　病侧髋术后髋臼容积增大，对侧正常髋的髋臼容积6月后也增大。
　　（3）DDH术后组与绝对正常组髋臼容积的比较结果：DDH术后病例的髋臼容积小于正常儿童的髋臼。
　　3 讨论
　　发育性髋脱位是儿童骨科中最常见的畸形，在我国新生儿中的发病率约为4-9‰[1，2]。部分患儿未能及时治疗，或疗效不佳导致残存髋关节发育不良，不得不进行手术[3，4]。术前需要了解髋臼和股骨头的发育情况来选择具体的治疗方案，术后需要全面、精确测量髋臼对股骨头的包容度，并依据测量结果判断治疗效果及调整治疗方案。
　　我国常规的DDH系列性监测是X线平片,髋关节X线平片由于骨性结构相互重叠、投照角度有限等原因不能客观地反映的髋关节解剖[5-7]。三维CT得人们能够对骨性结构进行观察，还可以在不同的平面上进行精确测量，并且为DDH的诊断和治疗及术后随访提供了许多新的观点和方法[8-12]。利用三维CT测量股骨头覆盖率及髋臼容积是立体反映髋臼与股骨头的发育状况的重要指标。
　　3.1 CT股骨头覆盖率与平片股骨头覆盖率的比较:我们实验发现平片股骨头覆盖率较平均CT股骨头覆盖率更高，夸大了髋臼的发育程度。
　　正常对照组的CT股骨头覆盖率各部位的曲线分析显示，前部股骨头覆盖率最高，变异较小，而中后部股骨头覆盖率相对较小，且变异大这一立体的概念。DDH术前组患儿的髋臼前部缺损最显著。
　　3.2 先天性髋脱位Salter术后CT股骨头覆盖率的变化:手术后，髋臼充分包容股骨头，所以术后即刻的平片股骨头覆盖率均大于100%，手术使得股骨头得到更多覆盖。术后半年，股骨头覆盖率接近正常，臼立体形态接近正常髋关节。

　　3.3 DDH髋臼容积的分析:从不同年龄段的髋臼容积散点图来看， DDH髋关节的发育虽然较正常差，髋臼容积还是有随着年龄增长而逐步增大的趋势，但其髋臼的发育将始终落后于正常儿童，并且差距将增大。正常对照组的R2为0.8987，说明正常儿童的髋臼容积的生长与年龄的增大基本成线性关系，而DDH术前组R2为0.7938，说明而DDH术前组的髋臼生长与年龄的线性关系差，同样也解释了DDH患儿的髋臼容积生长落后的原因。
　　3.4 DDH患儿Salter术后髋臼容积的分析:实验中发现手术后半年，手术髋的容积有增大。但病侧髋臼术后的发育总体上还是落后于正常的髋臼。
　　总之，CT股骨头覆盖率及髋臼容积作为定量指标，能直观地显示髋臼的形态及其发育情况，了解DDH髋臼缺损位置和程度，可以为保守治疗或手术提供可靠依据，进而指导临床个性化地选择治疗方案或选择手术方式。
　　参考文献
　　[1] 贺明礼，余春善.先天性髋关节脱位和髋关节发育不良。实用放射学杂志2002，18（2）：137-139
　　[2] Wenger DR, Bomar JD. Human hip dysplasia: evolution of current concepts. J Orthop Sci. 2003;8:264-271
　　[3] 王红强，吉士俊。髋关节发育不良的病理演变。中华矫形外科杂志2002，10（12）：1222-1223
　　[4] Lee MC, Eberson CP. Growth and development of the child’s hip. Orthop Clin N Am 2006;37:119-132
　　[5] 马承宣, 蔡刚等. 髋臼发育不良动物模型的建立及其临床意义.中华外科杂志, 1998, 36（9）:559-560
　　[6] 张自明，马瑞雪，吉士俊.髋关节发育不良的临床研究进展.中华小儿外科杂志,2002，23（1）：86-88
　　[7] Albinana J, Dolan LA, Spratt KF, et al. Acetabular dysplasia after treatment for developmental dysplasia of the hip. J Bone Joint Surg（Br）2004;86-B:876-886
　　[8] Roach JW, Hobatho MC, Baker KJ, et al. Three-dimensional computer analysis of complex acetabular insufficiency. J Pediatr Orthop. 1997;17（2）:158-164
　　[9] Frick SL, Kim SS, Wenger DR. Pre- and postoperative three-dimensional cmputed tomography analysis of triple innominate osteotomy for hip dysplasia. J Pediatr Orthop 2000, 20（1）:116-123
　　[10] 王秋艳，刘明，张永平等.螺旋CT在儿童髋关节发育不良Salter手术前后的对照分析.中国医学计算机成像杂志,2004，10（4）：270-272

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