股骨头坏死区三维数字化模型建立及体积估算(4)

1.6　主要观察指标　术后1，2，3，6个月行MR复查，观察坏死区愈合情况以及坏死区髋关节有无积液。

1.7　统计学分析　数据分析采用SPSS 18.0软件系统进行统计学处理。计量资料以±s表示，样本数据的组间比较采用χ2检验，检验水准α=0.05。

2　结果　Results

2.1　参与者数量分析　按意向性处理，纳入36例48髋股骨头缺血性坏死患者，全部进入结果分析，无脱落。

2.2　本组36例48髋股骨头缺血性坏死分期及三维表现Ⅰ期8髋，占17%。多层面重建表现为坏死区局部骨小梁扭曲变形，“星芒状结构”明显增粗，可伴有骨质疏松；多层面容积重建显示股骨头解剖形态及大小正常。Ⅱ期28髋，占58%(其中Ⅱa期7例、Ⅱb期8例、Ⅱc期13例)。多层面重建示股骨头坏死区骨质疏松，皮质下可见小囊变，骨小梁“星芒状结构”消失，内有点片状密度增高影；多层面容积重建示股骨头解剖形态基本正常，坏死区可见低密度囊状影，关节间隙清楚；Ⅲ期12髋，占25%。多层面重建表现为股骨头关节面下有大小不等的囊状低密度区，边缘散在分布斑片状骨质硬化影，出现“新月”征象和轻度碎裂(图1)；多层面容积重建显示整个股骨头外形基本正常，坏死区域可见空腔状(图2)。

2.3　股骨头坏死区三维形态及体积的估算　股骨头坏死区域三维形态为一个或多个近似球体(图3)。Ⅰ期股骨头坏死区的体积为(1 475.)mm3，Ⅱ期股骨头坏死区的体积为(4 571.77±2 344.55)mm3，Ⅲ期股骨头坏死区体积为(4 836.46±2 969.33)mm3。

2.4　设计最佳减压通道　进针点选择在患侧股骨大转子以下2cm处，以不规则坏死区域球体的中心为髓芯减压通道的另一点，有多个坏死区的设计多条有共同起点减压通道(图4)。髓芯减压通道的长轴与股骨干纵轴的夹角为减压通道的仰视角，选取最佳仰视角；在矢状上面选取最佳减压通道的前倾角。以坏死区域球体的半径为参数在Mimics SimuIation计算机软件模块中模拟刮除坏死区病灶。术者在术中可参照最佳的模拟减压路径实施髓芯减压手术。

2.5　术后MR表现　术后1，2，3个月MR示坏死侧髋关节积液分别为42，38，32髋；坏死区未见新生骨生长。术后6个月MR示坏死区髋关节积液12髋，坏死区可见新生骨生长。

2.6　不良事件　术后3 d嘱患者下床进行非负重活动，术后1周出院，术后3个月避免负重。所有患者在住院治疗期间，未出现感染、骨折、脱位以及排斥反应等不良事件。

图1　多层面重建显示左侧股骨头坏死区域Figure 1　Multi-plane reconstruction reveals the left femoral head necrosis图注：图A-C分别为横断面、冠状面、矢状面。

图2　多层面容积重建显示左侧股骨头坏死区域Figure 2　Multi-plane volume reconstruction reveals the left femoral head necrosis图注：图A-C分别为横断面、冠状面、矢状面。

图3　Mimics三维视图显示左侧股骨头坏死区域一个或多个近似球体Figure 3　Mimics three-dimensional views show one or more approximate spheres in necrotic area of the femoral head图注：图A-C分别为0°，90°，180°。

图4　Mimics三维视图显示左侧股骨头坏死，Mimics SimuIation计算机软件模块中模拟最佳减压通道Figure 4　Mimics three-dimensional views show left femoral head necrosis, Mimics SimuIation software to simulate the best decompression channels图注：图A-C分别为0°，90°，180°。

3　讨论　Discussion

长期以来，酒精的大量饮用、止痛药物和免疫抑制剂的滥用以及可导致股骨颈骨折的交通事故增加，使得股骨头坏死的患者呈逐年上升趋势，主要发病年龄为30-50岁，给个人、患者家庭及社会带来了巨大的负担，同时也给骨科医生带来了巨大的挑战[18]。出现典型症状的股骨头坏死的患者，往往已失去最佳治疗时机，因此对股骨头坏死的早期准确诊断显得尤为重要。早期诊断可以为临床提供有利的治疗时机，对改善患者的症状、阻止股骨头坏死的进一步发展、预防股骨头塌陷的发生和保存髋关节的功能有着重要的价值。

近年来，由于影像设备的发展和不断更新，对股骨头坏死的早期诊断有了明显的提高，在股骨头塌陷前进行合理干预处理对保留股骨头有着重大的意义[19-20]。常规X射线片对早期股骨坏死患者诊断有限，由于MR对骨坏死有特异性和敏感性，因此采用MR对股骨头坏死尤其是早期股骨头坏死进行筛选更具有意义。MR多序列、多方位图像更能准确反映病变的范围和病变的病理时期，为临床早期干预治疗、随访观察提供重要依据[21]。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，双髋关节部CT或MR平扫。主要从二维平面评估骨质破坏情况、初步评价股骨头塌陷对于股骨头缺血性坏死患者治疗方案的选择。但二维结构很难完全反应病变的真实形态，特别是股骨头塌陷的范围，囊性变的分布未能给予准确定位，分布的体积未能予以精确量化[14]。而螺旋CT 等影像学检查设备与计算机三维重建技术的发展，使得二维影像数据能够尽可能真实地还原出三维病灶，更大程度地实现了影像数据与实际病情的统一，为计算机辅助坏死体积评估提供了条件[22]。本项研究采用MR对股骨头坏死患者进行筛选，然后采用多层螺旋CT检查并进行三维重建，能够避免髋臼对股骨头的遮挡，立体再现股骨头的完整形态，可以直接观察股骨头有无塌陷、变形。在多层面重建图像的横断面、冠状面及矢状面上测量坏死区域的直径，可评估股骨头坏死区域的体积，从而实现对股骨头坏死的诊断由定性向定量发展；对采取髓芯减压植骨治疗的患者，植入骨组织及其他骨组织替代材料的用量术前有了一定的量化标准；此外，将MR和多层螺旋CT两种检查方法相结合，既可以重现坏死股骨头的软骨，又可以清晰地显示股骨头的坏死区域，同时还可以清楚显示股骨头的骨性结构。

文章来源：《微计算机信息》 网址: http://www.wjsjxx.cn/qikandaodu/2021/0727/522.html