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AAOS:髋臼骨折影像学评估、新标准与技术更新(上)



如Judet等人所述,髋臼由两块以倒Y字形排列并附着于髂骨的骨组成。髋臼骨折的影像学评估和分类对于指导治疗决策是十分必要的。先进的成像技术可以增加从普通X光片上获得的信息。


骨折分型


在60年代初期,Judet等人提出了一种新的髋臼骨折分类系统,该分类系统根据骨折线的X线形态和术中形态进行分类。在20世纪80年代,Letournel完成了582例髋臼手术。据此他将髋臼骨折分成五个基本分型和五个相关分型。基本骨折分型通常是那些简单的骨折,而相关分型通常是几个基本类型骨折的组合。五种基本骨折分别是孤立的臼壁骨折和臼柱骨折(前柱,前壁,后柱,后壁)和横行骨折。


横行骨折是唯一涉及髋臼前后柱的基本骨折类型。五种相关类型骨折不止一条骨折线。例如横行加后壁骨折,T型骨折合并双柱骨折,前柱后半横行骨折,以及后柱加后壁骨折。后柱加后壁骨折是唯一不涉及髋臼双柱的骨折形态。Letournel分类的重要意义在于它能够指导手术方法和手术技术。


X线检查


Letournel分类基于三个平面进行分型:骨盆前后位,闭孔斜位和髂骨斜位。Letournel和Judet详细描述了如何获得这三个平面的X光片,并讨论了它们各自的用途。前后位的骨盆图像应该包括整个骨盆,并且中心应该定于耻骨联合。必须在每个前后位X光片上评估髋臼的六个基本标志:前壁的外侧边界;后壁的外侧边界;髋臼顶;泪滴;代表后柱的髂坐线和代表前柱或骨盆缘的髂耻线。


闭孔斜位和髂骨斜位是两种应被记录的斜位影像(通常称为Judet图像)。这些视角与冠状平面呈45°。这种视角通过使用枕头垫高患者臀部使得患者向健侧或患侧转动45°,并将投射中心定于股骨头水平而获得。由于这两种视图都是通过滚动患者45度而获得的,髂骨斜位转动90度即达到闭孔斜位。由于两个投照角度彼此正交,所以受伤侧的髂骨斜位就是对侧的闭孔斜位,反之亦然。在正确获得的髂骨斜位片中,髂骨翼可见,闭孔环非常薄并且看不到闭孔。


一个理想的闭孔斜视图显示了髂骨翼狭窄部和闭孔。髂骨斜位和闭孔斜位可以对骨盆进行详细的影像学评估,对骨折的分类有很大帮助。在闭孔斜视图上评估的关键影像学标志是髂耻线,代表前柱或骨盆缘;髋臼后壁;闭孔;髂骨翼狭窄部和髋臼顶部。在髂骨斜视图上评估的关键影像学标志是髂坐线、后柱、髋臼前壁、四边区和髂骨翼。


以系统化的方式仔细解释这些X光片将使外科医生能够在不依赖三维(3D)成像的情况下对骨折进行分类。将平面图像转化为三维结构对于外科医生来说是一项重要的工作。在术中能够解释理解这些平面图像十分重要。


平面X线片可用于推断骨折的稳定性和髋臼负重关节面的损伤程度。这些信息有助于指导治疗选择,如选择手术治疗还是非手术治疗。Matta等人描述了一种通过测量臼顶角来量化负重部位损伤程度的技术。这三个角度(内侧,后侧和前侧)分别从前后位,髂骨斜位和闭孔斜位获得。


在每一个视图上从髋臼中心向上绘制垂直线。第二条线从骨折线到髋臼中心。这两条线所对应的角度是臼顶角。Matta发现影像学表现和临床结果密切相关。最初,他们描述了稳定骨折的临界值分别为闭孔斜位、前后位、髂骨斜位时臼顶角为30°,40°和50°。在随后的一篇论文中,Matta和Merritt将稳定骨折的临界值修改为45度(三个投射角度均如此)。 Vrahas在尸体上进行了髋臼截骨,以模拟随着臼顶角逐渐减小时骨折的情况。


然后测试标本的骨折稳定性。他发现内侧臼顶角为45°,前侧臼顶角为25°,后侧臼顶角为70°时骨折不稳定,并且明确了手术治疗的指证。如要考虑非手术治疗,骨折线必须在髋臼的负重区域之外,股骨头在牵引时保证与髋臼的匹配,并在存在负荷时保持稳定麻醉下检查。


既往研究已经证明,当从静态X线片或CT无法推断出稳定性时,可以使用麻醉下动态加压X线拍摄来确定髋关节稳定性。有些作者主张在怀疑髋关节不稳时使用,特别是对于涉及20%至50%后壁的骨折。 Tornetta在41例符合保守治疗指证的髋臼骨折中有3例(7.3%)使用动态加压透视检查时发现了轻微的不稳。


尽管这些患者已经实施了保守治疗,但由于后续检查发现了不稳定从而导致这些患者进行了手术。McNamara发现如果髋关节在使用动态加压X线检查时稳定,并且髋关节一致性好,则最多达50%的后壁骨折都可以进行保守治疗。


动态加压X线检查的方法已经进行了较深入的研究。患者需进行充足的镇静或麻醉使得髋关节可以无痛进行内外旋转、屈曲、伸展和外展等活动。此时进行透视用于评估股骨头在髋臼的匹配度。然后在可能使骨折移位的方向上对股骨施加力(该力的方向随着骨折类型而变化)。在髋关节处于压力位置时获得三种角度的X线片。这些图像可以评估关节是否匹配,并与原始图像进行比较以确定骨折的稳定性。


CT及3D影像


在CT技术早期阶段,多层扫描的缺陷使得一些骨折难以明确表现。近年来CT技术和三维重建技术的改进大大提高了髋臼骨折的评估。CT使关节内骨折片,关节不匹配和关节面边缘嵌塞软组织更好的表现出来。骨折块的旋转也可以通过CT更好地进行评估。这些技术对于术前准备非常重要,因为它们可以影响术前对于复位方式和置板位置的选择。


CT图像的评估


平扫X线片上骨折的表现与CT扫描的外观之间的关系是必不可少的。在骨折患者中,主要骨折线将半骨盆分为前半部和后半部,在轴位CT上产生内侧至外侧(水平)的骨折线。横行骨折(T型,横行和横行加后壁)将半骨盆分为上半部分和下半部分,导致骨折线在轴位CT扫描中产生前后(垂直)的骨折线。 某些骨折类型,如前柱后半横行骨折,可能难以分类,并且在CT扫描时可能不具有典型的外观。


在CT扫描中,可以从几个平面上评估骨折。轴向切面通常十分有帮助,它们可以提供关于髋臼关节面与骨折之间的关系的信息。在轴位CT上,髋臼柱骨折呈水平(冠状)走向,而横行骨折呈垂直(矢状)走向。应在轴位CT上评估后壁的关节面嵌塞的情况和程度,以及关节内游离骨块的存在和数量以及骨折粉碎的程度。当怀疑伴有相关的双柱骨折时,应注意确定从坐骨至髋臼的负重部分是否有完整的支撑。“马刺征”是指双柱型骨折发生后骨折远端向内移位,而与骶髂关节相连的主骨无移位,在闭孔斜位上就可以见到这个突出的骨端。而没有移位的双柱骨折在闭孔斜位上不会有马刺征。因此,使用CT确定中轴骨与髋臼关节面之间的骨连续性非常重要。


Olson和Matta通过使用CT测量髋臼上方10mm软骨下骨的完整性来评估髋臼关节面的完整程度。这些作者发现,骨折后髋臼上方10mm软骨下骨保持完整与45°的内侧臼顶角相关。要使用这种方法,外科医生必须知道CT中使用的薄层厚度。例如,对于2mm扫描,从关节表面的最上部分开始的五个切面将代表10mm。如果骨折在这五个切面中,则说明它位于10mm内,这是手术的适应症。冠状位也可以提供关于横行骨折,关节上缘的嵌压情况和关节内骨折块的信息。


一些微小移位的骨折可以使用经皮固定的方法。 CT成像在手术规划方面具有无可估量的价值。特别是矢状面CT,可以更好的明确骨折位置。高位后柱骨折最好采用经皮顺行植入后柱螺钉治疗,而低位后柱骨折可以逆行植入螺钉,技术上更加方便。使用三维重建可以帮助外科医生更好的预测在骨折复位和固定过程中可能出现的情况,这项技术对于年轻外科医生理解骨折很有帮助。高年资的外科医生也可以通过三维重建更好的理解复杂骨折。Garrett曾使用三维重建技术作为骨科住院医师教学的工具。三维图像可用于确定主要的骨折平面,确定骨折走向,从而更好的计划复位方式和拉力螺钉的植入方向。同侧髋关节的数字减影可以显示关节内骨折部位。通过从3D模型中去除股骨,外科医生甚至可以直接看到骨折线在髋臼中的形态。


CT的作用


Judet和Letournel使用X线平片对髋臼骨折做了最初的分型,这一分类使得一些学者认为CT在评估髋臼骨折中作用有限。虽然骨折的大多数主要特征仅凭普通X光片就可以得到,但是使用CT扫描可以获得其他有用的信息,例如是否存在关节内骨折块,关节面嵌压的严重程度,相关股骨头损伤的存在和位置。CT扫描也可以对斜位X线片起到补充作用,有助于识别微小的移位或非移位骨折。理想情况下,医师可以使用平片和CT对骨折进行分类并制定治疗计划或手术策略。应该避免过度依赖CT,并且CT应该与普通X光片同时进行,对比检查。


术后是否使用CT扫描一直是学者们中争论的焦点。最近,Archdeacon和Dailey研究了606例在髋臼骨折手术治疗后进行CT扫描的患者,发现这些患者有2.5%需要进行翻修手术。其中包括关节内器械存在,关节内残留有骨折片,以及无法接受的复位质量等问题。


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