如何利用影像学检查诊断人工关节置换术后并发症

2020-02-13 文章来源:骨科在线 点击量:10   我要说

随着人工关节置换手术量的逐年上升,术后并发症的病例也随之增加。滑膜炎、骨溶解、感染、假体松动等并发症,常常都需要借助影像学技术进行检查评估。例如X线片检查、CT评估、MRI扫描以及超声、核素显像、磁共振血管造影等技术,在评估软硬组织病变、感染、关节出血等方面各有不同意义与价值。本文就人工关节置换术后常见并发症及其影像学评估作简要介绍,以期帮助更多医师解决临床遇到的问题。

常见影像学检查

常见人工关节置换术后常见并发症影像学检查技术包括:

X线片可显示人工关节对线情况,评估假体松动、移位等;

CT扫描可显示骨质细微结构,对骨溶解等骨性病变评估佳;

MRI可早期发现假体周围软组织病变,如滑膜炎、无菌性炎症性病变等并发症;

超声检查可评估浅表软组织病变并引导穿刺治疗;

核素显像可对感染作诊断性成像;

磁共振血管造影(MRA)诊断关节出血特异性高。


X线片检查

X线片视野较大,可显示假体与原始关节结构的相对位置,评估假体松动、移位,假体周围骨折,异位骨化形成以及软组织钙化等并发症。

①无菌性松动:THA骨水泥型股骨假体出现无菌性松动的X线表现为,假体周围骨-骨水泥界面出现>2mm的透亮影并逐渐增宽,骨水泥-金属界面出现透亮影,骨水泥鞘断裂;非骨水泥型股骨假体松动则表现为,假体周围骨-金属界面出现>2mm的透亮影并逐渐增宽;股骨假体松动的其他X线表现为假体断裂或移位。

骨溶解:X线片上骨溶解表现为假体周围出现局限性边界清楚的透亮区;

③假体周围骨折:非隐匿性骨折可检测到骨折线;

假体周围感染:表现为假体周围不规则透亮影,伴明显骨质破坏,且通常进展较快,呈侵袭性改变;

⑤假体移位:髋臼杯外展角>60°、前倾角>20°或后倾提示假体移位。

CT检查

CT扫描可清晰显示细微骨性结构,诊断骨性并发症的敏感性和特异性较高。除显示骨溶解、异位骨化、假体松动等外,还可精确评估骨溶解范围,显示假体周围实性或囊性肿块。

CT评估人工关节置换术常受到金属假体射线硬化伪影所限制,CT影像重建算法(如代数迭代重建和插入投影等)和CT扫描序列调整(如增加mAs和kVp等)可减少射线硬化伪影,扫描低螺距、窄准直以及标准或光滑滤过可进一步减少射线硬化伪影。

①骨溶解:CT片上典型的骨溶解表现为多分叶低密度灶,可呈膨胀性表现,偶尔可看到骨膜反应等与骨皮质异常相关的表现。CT扫描能明确描述假体周围低密度灶,通过比较囊壁密度变化对术后骨溶解和先前存在的骨关节炎假囊肿进行鉴别诊断。

②假体对线:由于THA髋臼杯被大块金属头所遮挡,横断位CT或X线片上假体对线关系往往显示不佳,而CT三维重建则可较好地显示其对线关TKA后可利用CT扫描检查评估股骨假体旋转对线情况。

MRI检查

人工关节置换术失败大多由磨损颗粒诱导的滑膜炎所致,因而对软组织特别是滑膜病变进行评估较为重要。MRI凭借多层扫描能力、无电离辐射及软组织对比度高等优势,非常适合于评估滑膜反应。人工关节置换术患者MRI图像同样受金属伪影的干扰。研究表明,低场强、高带宽、大矩阵、薄层优化的短时反转恢复(STIR)序列,以及近期发展的多采集与可变谐振图像组合(MAVRIC)和层编码金属伪影校正(SEMAC)技术,可显著减少假体周围金属伪影;优化MRI可以精确评估软组织并发症及其他并发症。

①滑膜炎:优化MRI可通过显示积液评估滑膜不良反应,诊断磨损颗粒诱导的滑膜炎,并可精确量化滑囊内滑膜炎。滑膜信号减低呈中至低信号伴关节囊膨胀,正常薄且高信号伴假包膜扩张,均提示磨损颗粒诱导的滑膜炎。滑膜炎在非增强MRI图像上表现为滑膜增厚,在增强图像上表现为滑膜囊局部过度强化。磨损颗粒诱导的滑膜炎中,磨损颗粒或积液可进入邻近滑囊,通常为髂腰肌滑囊,表现为易察觉的腹股沟肿块,或伴股骨神经压迫症状。滑膜炎可通过后方假包膜裂口与大粗隆滑囊相通。因此,若髋关节置换后出现大粗隆滑囊积液,应注意其是否与关节囊相通。

主型血管炎相关病变(ALVAL):ALVAL在MRI上表现为假体周围囊性或实性肿块。ALVAL的典型MRI表现有假体周围积液、软组织肿胀、臀肌腱撕裂、骨质流失、骨膜剥脱、神经血管受累及假体周围骨折等。ALVAL在MRI上表现为假体周围囊性或实性肿块。Yanny等报道,ALVAL的典型MRI表现有假体周围积液、软组织肿胀、臀肌腱撕裂、骨质流失、骨膜剥脱、神经血管受累及假体周围骨折等。Hayter等报道认为,广泛滑膜炎、囊外病变和肌肉水肿为ALVAL特征,其常见MRI表现有假包膜扩张,另在病灶的“胡椒颗粒样”中等信号中可见有液体的均匀高信号穿插其中。ALVAL在T2加权像上可表现为低或高信号。

③假体周围感染:在MRI上表现为不规则、周边强化的积液信号,T1加权像上为低信号,T2加权像上为高信号,且该高或低信号与假体相通,并被证实与感染和关节邻近脓肿形成相一致。MRI上出现软组织聚集、引流窦道或骨髓炎,可进一步支持假体周围感染这一诊断.Plodkowski等研究表明,TKA后MRI图像上层状高信号滑膜炎表现,对提示假体周围感染的敏感性和特异性高。

④肌腱炎:在MRI上表现为肌腱附着点附近的正常低信号、肌腱上增高信号,并可伴有部分或全层撕裂。MRI可评估膝关节置换术后股四头肌肌腱和髌骨肌腱、侧副韧带、后外侧角结构,髋关节置换术后臀外展肌和外旋肌肌腱附着点,肩关节置换术后肩胛下肌腱的完整性等。

⑤滑囊炎:髂腰肌滑囊炎和大粗隆滑囊炎在MRI上表现为相应位置上出现边界清楚的特征性积液信号。

⑥骨溶解:骨溶解在MRIT1加权像上为低信号,在T2加权像上为中等至高信号,通常为膨胀性表现。骨溶解处正常骨髓信号为中等至增强信号所取代,伴或不伴外周低信号带。在质子密度(PD)序列上,它与骨髓脂肪的高信号形成对比;在STIR序列上,则与脂肪抑制的骨髓低信号形成对比。髋臼周围和股骨近端骨溶解有多种表现,有时可有假包膜扩张,慢性侵犯周围骨性结构,典型的多为偏心性骨侵蚀。骨溶解穿透骨盆或突破后壁,可使邻近神经血管出现偏移,产生坐骨神经症状。骨质破坏呈侵蚀状,类似于结节增生性滑膜紊乱的表现。MRI还可精确测量骨溶解范围。

⑦无菌性松动:假体松动在MRI上的典型表现为,在脂肪抑制序列上,金属-骨或骨水泥-骨交界处出现环形增强信号。环纤维膜形成或骨溶解也预示着松动可能。

⑦假体周围骨折:MRI检测假体周围骨折的敏感性和特异性较高,X线片无法检测的非移位性假体周围骨折,或隐匿性骶骨或耻骨支不完全骨折均可检查出。假体周围骨折的典型MRI表现为骨折处的高信号线性灶点,伴邻近软组织水肿或骨膜反应。

复发性关节出血:MRI表现为滑膜增厚,关节内出现积血的混合信号,但周围软组织不出现高信号。

⑨假体对线:TKA术后假体对线不齐可引起患者疼痛,常表现为相对显著的股骨假体外旋,胫骨假体相对股骨假体内旋及假体过度内旋。MRI上测量股骨上髁轴和胫骨结节间的角度,可有效评估假体旋转对线情况。

其他检查

超声技术:在检测假体周围软组织肿块上,基本不受金属伪影影响。其价格低廉、成像较快且可动态成像,能有效评估关节假体周围积液,并引导皮下穿刺。TKA术后疼痛证实为肌腱炎后,可在超声引导下,将药物注入腱鞘内进行治疗。多数大粗隆滑囊炎可在超声引导下经皮穿刺治疗。不过,超声检查较取决于操作者技术水平,无法准确显示深部病变。

核素显像:可诊断性评估髋关节置换术后假体周围感染,三相骨扫描结果阴性有助于排除感染。但三相骨扫描特异性较低,因为骨水泥型股骨假体可使假体周围放射示踪剂摄取增加,且正常非骨水泥型假体在假体骨长入处也会出现摄取增加的表现[23]。

MRA:评估局部血管的一种非侵入性手段,需静脉注射钆对比剂,可显示膝关节血运异常时的充血性滑膜,诊断关节出血。与传统血管造影相比,MRA无需动脉穿刺,无电离辐射。

小结

综述所述,影像学评价在人工关节置换术后并发症检查中起着重要作用。X线检查仍为首要评估方法,CT、MRI可用于对术后并发症患者作进一步检查,超声、核素显像和MRA检查各有独特的评估价值。随着MRI减金属伪影手段的不断发展,优化MRI可提供对比精湛的骨与软组织显像,尤其适用于人工关节置换术后评估。总之,结合临床体检及相关实验室检查,影像学评价可以更好诊断人工关节置换术后并发症,指导骨科医师进行相应干预治疗,从而提高人工假体生存率,改善患者生活质量。

参考资料:

1.蒋梅花,陆勇,人工关节置换术后并发症影像学评价.国际骨科学杂志,2013年9月,第34卷,第5期.

2.顾建明,冯啸,宫丽华,丁宜,周一新,人工全髋关节翻修术患者血清钴铬离子浓度与局部组织病理变化的关系.骨科临床与研究杂志,2019年1 月第4卷第1期.

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