单髁关节置换术影像学评价

单髁关节置换术影像学评价单髁关节置换术近期在国内得到广泛开展。无论是病例选择、手术技术，还是术后评估，都离不开影像学的支持，因此单髁关节置换影像学值得关节外科医生熟悉。一、术前影像学影像学检查结合病史、体格检查是判断单髁关节置换适应证最有用的手段。（一）前后位X线标准的负重前后位X线可判断内侧间室关节软骨的磨损（图1）。若内侧间室关节间隙变窄，股骨内侧髁与内侧胫骨平台呈“骨对骨”接触状态，说明内侧间室关节软骨的磨损丢失。如果临床怀疑内侧间室存在软骨磨损，但负重前后位X线却不能反映软骨磨损时，即内侧间室关节间隙变窄不明显，可以采用内翻应力X线获得支持证据。（二）侧位X线标准侧位X线，股骨内外髁应是重叠的，胫骨平台也如此。如果不是这样，X线片价值会受到影响。在膝关节骨关节炎，内侧间室软骨磨损，内侧平台软骨下骨硬化，这使得内外侧平台鉴别相对容易。侧位X线可显示胫骨平台骨磨损的位置，这在判断前交叉韧带功能完整性方面非常有价值。如果胫骨平台磨损最低点在胫骨平台的前部或中央部，磨损部位没有延伸至胫骨平台后缘，说明前交叉韧带完整。如果磨损部位延伸至胫骨平台后部，或者股骨向后半脱位，说明前交叉韧带缺失或功能严重损害，不适合进行单髁关节置换术（图2〜4）。（三）外翻应力X线单髁关节置换术的成功与否，外侧间室关节软骨和内侧副韧带正常同样是两个关键条件。外翻应力X线可用来辅助评价外侧间室关节软骨厚度是否正常及内侧副韧带功能是否完整。正常膝关节软骨厚度之和大约5mm，若外翻应力X线下外侧间室关节间隙变窄提示外侧间室软骨磨损，这是单髁关节置换的禁忌证。外翻应力X线同时还可以评价内翻畸形能否矫正及内侧副韧带有没有短缩。如果外翻应力X线下，内侧间室关节间隙分离大于等于5mm，即内翻可充分矫正，说明内侧副韧带没有短缩。如果外翻应力X线下内翻畸形不能有效矫正，内侧间室关节间隙仍然狭窄，说明内侧副韧带短缩，则单髁关节置换手术不适合。另外，当内侧间室有明显磨损骨丢失时，内翻畸形较重，负重正位X线有时可见股骨相对胫骨向外侧半脱位。此种情况下，如果外翻应力X线可以完全矫正内翻畸形及半脱位，可以选择单髁关节置换术。否则，不适合行单髁关节置换术（图5〜6）。（四）内翻应力X线内翻应力X线是判断内侧髁间室软骨丢失的最可靠方法（图9）。如果负重标准位X线可获得阳性征象，就不需要此项检查了，因为前者就足够说明内侧间室软骨磨损。类似的，如果以前关节镜看到上下关节面硬化骨质，也不需要进一步的证据来判断了。然而，如果临床怀疑内侧间室存在软骨磨损，可以采用内翻应力X线来加以判断。如果通过内翻应力X线不能证实内侧间室软骨磨损，我们认为其不适合行单髁关节置换术。单纯软骨变薄、关节面纤维化及边缘骨赘形成，并不能可靠的解释临床疼痛的原因。这时，应该寻找其他导致疼痛的原因。二、手术相关影像学在进行手术之前，通常要使用X线模板来选择股骨假体的型号。一个确切的等大比例的侧位X线片对假体大小测量选择很重要。目前大多数医院都是采用数字化X线摄影术（digitalradiography，DR），数字图像采用100%的比例打印，以作模板使用。模板测量方法为，将模板的轮廓紧贴X线片的股骨内侧髁，股骨假体的中央栓应与股骨干的长轴平行。不论是股骨髁远端还是股骨后髁，模板轮廓的外表面均应超出X线大约2mm，以保证关节软骨的厚度（图8）。理想的股骨假体是假体后关节面伸展到股骨后髁关节面的上沿，但不超出。在亚洲人，绝大多数女性患者股骨假体为小号，尤其是体型较小的女性，甚至为超小号；而对体型较大的男性，则需要使用较大尺寸的股骨假体。如果假体尺寸介于小/中号，或者大/中号难以确定时，则采用中号股骨假体比较合适。同样地，如果尺寸介于超小号/小号或者超大号/大号，则采用小号/大号的股骨假体比较合适。目前Oxford单髁关节置换假体还有软件测量，具体测量方法见本期视频。三、术后X线（一）术后摄片良好的术后摄片对评价假体非常重要，并且可以留作与后期随访X线比较，有助于鉴别单髁关节置换术后早期变化。基于上述目的，X线片拍摄需要具有可重复性。为评估金属内置物两部件的位置，X光束必须固定以其中一个部件为中心。前后位X线，患者仰卧于X线床，双脚并拢，双膝标准正位状，中心线对准髌骨下缘垂直射入，即以胫骨侧假体关节面为中心照射。在这一投照位置上，X光束和平板正交面的对线可以达到最大精确度和重复性。侧方X线，患者仰卧于X线床上，屈膝20°〜30°，膝部外侧缘紧靠暗盒，髌骨与暗盒垂直，中心线对准关节线垂直射入，即以股骨部假体为中心，侧位投照通常没有前后位投照那么精确，重复性也稍差。没有恰当对线投照的术后X线片作比较，很难发现术后细微变化，也不可能对随访的X线片做出正确的评价（图9）。（二）术后X线评估术后X线片可用来评估假体植入的准确性，包括假体位置和界面。胫骨假体。在前后位，假体与胫骨轴成角90°，容许5°误差。其外侧靠近髁间嵴，内侧缘达到胫骨内侧骨皮质，并允许轻度伸出，但不要超出胫骨皮质内侧2mm，否则过度悬出会引起内侧软组织刺激疼痛。骨一假体界面应该显示出薄层连续骨水泥层并向骨质渗透几毫米。骨水泥在外侧面及龙骨周围渗入的范围比在中间渗入的更深（图10）。在侧位X线片上，胫骨假体需要后倾7°，即假体水平面向后下倾斜与胫骨纵轴成7°角，容许5°误差。假体后缘应该达到后侧皮质，但悬出不超过2mm。若悬出过多，可能意味着胫骨假体龙骨槽开槽时损害了胫骨后侧骨皮质（图11）。股骨假体。在前后位X线，股骨侧假体通常看起来很像一个凹背座椅，因为伸直位股骨假体相对于胫骨内旋了15°。股骨假体植入时，膝关节是屈曲90°位。而拍摄X线片时，膝关节完全伸直。从屈膝90°至完全伸直，股骨相对胫骨内旋15°。在冠状面上，股骨假体中心杆轴线平行于股骨机械轴线，也就是与股骨解剖长轴大约呈7°，容许10°误差，否则股骨假体为内翻或外翻。股骨假体出现内翻或外翻都会降低关节面的有效接触面积（图12）。在侧位X线片上，股骨假体中央固定柱轴线应该平行于股骨解剖长轴，容许10°以下屈曲及5°以下过伸。若中央固定柱处于“屈曲”位，那么膝关节完全伸直时，前方关节面会变得相对不足。若中央固定柱处于“过伸”位，则膝关节完全屈曲时，后方关节面将相对不足（图13）。股骨假体一骨之间界面骨水泥并不能像胫骨假体那样轻易观察到，因为股骨假体下关节面的内表面是弧形的，导致界面被金属体遮挡，唯一可显现的界面是后关节平面。如果X线片上假体侧面轮廓能显现，该界面就可看到，呈现一个薄层的水泥层平行于边缘并伴有阴影渗透入股骨，假体的中心柱看上去被水泥牢牢固定在钻孔中。半月板衬垫。在前后位X线片上，半月板衬垫应位于胫骨假体侧缘2〜3mm内。当膝关节屈曲90°时半月板衬垫外侧缘距离胫骨侧壁1mm。X线片是在膝关节伸直时拍摄的，从屈曲90°伸直膝关节，半月板衬垫在平台上会向前滑动且向内旋转约1〜2mm。在侧位X线片上，胫骨假体上面半月板衬垫的前后位置是根据其内的放射标记和股骨侧假体的位置来判断。（三）术后并发症X线评估对侧间室的骨关节炎。对侧膝关节疼痛是对侧间室关节炎的主要症状。对侧间室的骨关节炎影像学改变是对侧间室的关节间隙变窄或消失，关节软骨下硬化。对侧间室边缘出现骨赘不一定提示对侧间室骨关节炎进展（图14）。活动型半月板衬垫脱位。半月板衬垫脱位是活动型单髁关节置换假体术后比较常见的并发症，尤其是亚洲人。X线检查可以发现衬垫移位的位置，同时还可能提示造成移位的原因，如骨赘、骨水泥残留、金属假体移位等（图15）。假体周围感染。单髁关节置换感染的检查方法和全膝关节置换相同，但是放射性核素对此帮助不大。在单髁关节置换术后数年，核素扫描常仍显示固定假体下方骨代谢很活跃，为“热”区，但这不能说明有感染或者松动。C反应蛋白和红细胞沉降率是很有效的诊断检查，但是在最初的2〜3周可能没有阳性表现。单髁关节置换术后假体周围感染的影像学改变在早期可能出现在对侧间室，由于致病菌和慢性滑膜炎所致的软骨溶解，外侧间室关节软骨可变薄和关节边缘的多孔状改变。这类似于急性类风湿滑膜炎的表现。最终的假体周围感染的影像学表现就是假体下方有一边界不清晰的X线透亮区，完全不同于大多数功能正常的单髁关节置换术后“生理性透亮线”。“生理性透亮线”通常能和病理性的透亮区别开来，感染或者松动假体周围的病理性透亮线更宽，并出现增强线。生理性透亮线宽度通常小于2mm，并且被一层纤细的密度增强骨板所限定；病理性的损害更宽，并且透亮带的边缘有特征性病理表现（图16,17）。假体松动。单髁关节置换假体松动的可靠征象是是金属假体发生移位，如胫骨假体发生倾斜或股骨假体旋转成钩状。在骨一水泥交界的区域出现X线透亮区，不一定是松动，需要比较两次不同时间的X线来诊断，需要鉴别“生理性透亮线”。有时，需要关节镜下才可确诊。图1负重前后位X线示内侧间室关节间隙变窄，提示内侧间室关节软骨磨损图2内外侧胫骨平台区分图3胫骨平台中央部磨损，前交叉韧带完整图4胫骨平台中后部磨损，向后半脱位，前交叉韧带缺失图5示意图图6负重前后位X线内翻畸形合并半脱位，外翻应力X线内翻畸形及半脱位矫正图7内翻应力