64排CT三维重建在成人股骨头缺血性坏死中的临床应用

摘要：目的 探索通过64排CT影像后处理在股骨头缺血性坏死髋关节的三维重建技术寻求快速准确重建髋关节解剖关系的方法。方法 应用PHILIPS Brilliance64排CT机，对股骨头缺血性坏死28例分析其征象及变化，均行X线平片并行CT螺旋扫描、冠状面、矢状面及三维立体重建，对股骨头坏死进行评估并制定最佳治疗方案。结果 64排CT三维重建对骨折显示清晰，明显优于X线平片，并对复杂骨折可以更准确的显示。46个股骨头均完整，X线平片仅显示14个股骨头有骨质疏松、骨小梁模糊、皮质局限性硬化。CT表现：8个股骨头表现为0-Ⅰ期，28个股骨头表现为Ⅱ期，10个股骨头表现为Ⅲ期。随访病例股骨头密度及外形表现出一定规律。结论 三维重建成像能立体地、直观地显示传统X线平片所不能直接显示的骨质结构，尤其在显示股骨头形态及股骨头内"星芒征"结构方面明显优于CT平扫，对股骨头坏死的临床分型、治疗方案的选择具有重要的指导意义。

关键词：64排CT；3D；股骨头坏死；体层摄影术；X线计算机

中图分类号：R445；R681.8

成人股骨头缺血性坏死（Avascular necrosis of the femoral head 简称ANFH）是一种常见的髋关节疾病，早期ANFH可通过介入、核心减压、减轻患肢负重、中药等方法治疗，而临床发现ANFH大多已进入不可逆转的中晚期，失去最佳治疗时机，必要时需行股骨头置换，因此早期诊断发现病变至关重要，目前没有统一的确定股骨头坏死病灶大小和部位的方法，导致对股骨头坏死的治疗方案存在争议。如何对髋关节骨质进行有效评估，以及病变区域的准确定位，是当前实现股骨头缺血性坏死患者个体化治疗方案的基本任务[1]。本研究拟通过三维重建技术探讨股骨头缺血性坏死治疗前的影像诊断评价。

1资料与方法

1.1一般资料 本组28例共46个早期股骨头缺血性坏死病例，其中男21例，女7例，年龄23～67岁，平均年龄40.6岁，单侧10例，双侧18例，病程3d～8个月，有糖尿病史6例，长期饮酒史7例，外伤史6例，使用皮质类固醇激素史6例，不明原因3例。临床症状主要有髋部疼痛、下肢疼痛、活动受限。

64排CT采用PHILIPS Brilliance64排CT机，螺距1.0，层厚1 mm，重建间隔0.8 mm， 260 mA，120 kV，标准算法及骨算法重建，矩阵512x512。

图像后处理 应用Extended Brilliance Workspace pelease V4.5.2软件系统进行图像后处理。

1.2方法 多平面重建（MPR）和容积再现（VR）软件包。采用多角度旋转以最佳显示股骨头情况为目的， MPR从冠状面、矢状面和任意斜面观察髋关节情况，同时摄取软组织窗、骨窗，结合X线平片以及重建所得三维图像，依据ARCO协会股骨头坏死分期方法对股骨头坏死进行分期，进行影像诊断分析，指导临床制订治疗方案。

根据ARCO协会分期标准，CT分为0～Ⅳ期，0期：是指股骨头骨组织缺少血液期，这时对股骨头骨组织进行活体检查以及其他各种检查均正常。这就是股骨头坏死亚健康期。Ⅰ期：ECT、CI或MRI确诊，依据股骨头的骨组织损伤部位区分在股骨头骨髓腔或中央，骨小梁星芒结构增粗，扭曲变形及斑片状高密度硬化区或（和）骨疏松。Ⅱ期：X线片异常（股骨头呈现斑驳样硬化、囊腔形成）X线片与CT片无股骨头塌陷征，无髋臼的改变，依股骨头的受累部位损伤区分为内侧、中央、外侧，斑片状骨硬化及小囊状透亮区，骨小梁星芒结构消失。Ⅲ期：新月征是根据股骨头受累部位损伤区分内侧、中央或外侧。Ⅳ期：X线片关节面扁平，关节间隙显示狭窄；髋臼有骨硬化改变，囊腔形成，边缘骨赘。

2结果

骨盆及髋关节股骨头三维结构。通过MPR多平面重组，清晰显示骨盆及髋关节结构清晰、完整，通过旋转和平移，可以清楚看见是否有骨赘或缺损；还可以通过VR重建，更加清楚地显示病变组织的三维结构。通过对髋臼或近端股骨的隐藏，充分显示股骨头，特别是病变组织的三维结构，清楚可见硬化带和囊性变相互交织，术前髋关节重建的影像学资料，与术中所见基本吻合。

当前，临床医生根据病变的程度不同采取不同的治疗方案，当股骨头缺血性坏死病变发展至ARCO III IU～Ⅳ期后，特别是股骨头坏死范围较大，很难用截骨术、坦棒支撑加压等方法来保留股骨头。采用传统的全髓关节置换术对中青年患者，尤其是非毁坏性股骨头坏死患者的疗效较差，骨水泥全髓关节置换术后的翻修率高。

传统的股骨头缺血性坏死影像学检查为常规拍摄骨盆正位片、双髓关节部CT或MRI平扫。主要从二维平面评估骨质破坏和股骨头塌陷情况，对股骨头缺血性坏死患者治疗方案的选择进行初步评价[5]。但二维结构很难完全反应病变的真实形态，特别是股骨头塌陷范围、囊性变、硬化带和髓臼骨赘的分布未能给予准确定位，分布的体积未能予以精确量化。本例通过可视化三维重建技术，可为术前的截骨平面定位，假体型号选择和假置放置提供客观而科学的评估方法。可以进一步将三维重建的可视化模型用虚拟仿真手术操作，为实现股骨头缺血性坏死患者个性化治疗方案选择提供有效的数字化准备[5，6]。

3讨论

正常股骨头血液供应主要来自旋股内动脉，旋股外动脉，闭孔动脉及股骨滋养动脉，股骨头缺血性坏死是股骨头局部缺血而引起的骨质病理性改变，缺血原因分外伤性和非外伤性，非外伤性原因主要是应用激素和酗酒，外伤性股骨头区血管中断狭窄闭塞，造成血液循环的破坏，代谢产物的堆积，应用激素和酗酒能促进脂肪组织的分解，使大量脂肪酸释放入血，形成高血脂症，并且有脂肪栓子及血内中性类脂质球联合栓子，加剧了血管的阻塞过程，造成血液淤积不畅，形成骨缺血性坏死[2～6]。

成人股骨头缺血性坏死多局限于股骨头前上部，早期主要CT征象为股骨头内单纯成交织存在的簇状、条带状和（或）斑片状高密度硬化，边缘较模糊。条带状硬化粗细不均，有文献 [3]报道主要有三种走行方式：①沿正常股骨头星芒结构，自股骨头中心向周围蔓延；②与正常股骨头星芒结构交叉走行；③伴行于股骨头边缘皮质下或表现为皮质增厚。三种走行方式可以单独或同时存在。斑片状高密度硬化区多呈扇形或地图样，其内"星芒征"结构增粗模糊或消失，可呈磨玻璃样改变，周围多有条带状高密度硬化构成的边缘颇具诊断特征[4]。随着病变的进展，大多数股骨头发生塌陷，继而产生退行性关节炎，严重影响生活质量，因此早期发现ANFH至关重要，三维重建不仅能通过观察骨小梁星芒结构的异常变化来判断轴位CT平扫及X线平片难以发现的早期坏死病灶，而且在显示骨小梁微细骨折和关节面塌陷及确定病灶大小位置、边界和结构等方面也明显优于轴位CT平扫及X线平片，从而可为早期诊断提供有利的帮助[5]。早期发现，早期治疗，减少致残率。

参考文献：

[1]Froberg PK， Branstein EM， Buckwalter KA， Osteonerosis transient osteoprosis and transient bone marrow edema： current concepts. Radial Clin North Am，1996，34：273-292.

[2]张雪哲，孙进，股骨头缺血坏死的CT表现[J].中华放射学杂志，1990，24：345-347.

[3]刘宝安，贺静，王玉丽，等.股骨头缺血性坏死的分期与早期影像学诊断[J].中华放射学杂志，2000，34（11）：734-736.

[4]任安，张雪哲.股骨头缺血坏死研究简况（综述）[J].中华放射学杂志，1997，31：199-202.

[5]王冬雪，李桂叶，马丽，等.系统性红斑狼疮并发无菌性股骨头坏死的临床研究[J].中华内科杂志.2009.-48（11）：926-929.

[6]康鹏德，裴福兴，王坤正.股骨头坏死的宾夕法尼亚大学分期[J].中国矫形外科杂志2011.18（21-22）：1737-1739.