張炅劉志宏*何川王毅馮建民

髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體松動(dòng)的病因除了由于長(zhǎng)期機(jī)械性磨損產(chǎn)生的聚乙烯、骨水泥和金屬碎屑所介導(dǎo)的顆粒病導(dǎo)致的骨溶解和骨吸收以外，細(xì)菌性感染引起的假體固定失敗也是重要原因。由于感染是關(guān)節(jié)置換術(shù)后災(zāi)難性并發(fā)癥，所以鑒別診斷上述兩種并發(fā)癥對(duì)于進(jìn)一步翻修手術(shù)策略的制定至關(guān)重要。對(duì)于假體無(wú)菌性松動(dòng)來(lái)說(shuō)，主要采取一期翻修的手術(shù)原則。而對(duì)于假體感染性松動(dòng)患者來(lái)說(shuō)，需要經(jīng)歷假體取出、徹底清創(chuàng)[1]、抗生素骨水泥間隔植入和再次假體植入等多步驟翻修手術(shù)[2,3]控制感染，由此產(chǎn)生的康復(fù)時(shí)間，手術(shù)療效和醫(yī)療經(jīng)濟(jì)成本等問(wèn)題都是關(guān)節(jié)外科醫(yī)師需要面臨的挑戰(zhàn)[4]。然而，常規(guī) X線攝片僅僅能提供假體周?chē)蓜?dòng)征象[5]，雖然MRI和增強(qiáng)CT掃描能夠提供更多的影像學(xué)信息，但是受制于金屬假體的影響，成像質(zhì)量有待進(jìn)一步提高。血清學(xué)檢測(cè)指標(biāo)血沉和 C-反應(yīng)蛋白在晚期低毒性感染病例中受到其他臟器慢性病變和炎癥性關(guān)節(jié)病影響，往往會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性診斷結(jié)果[6]。假體周?chē)腥拘陨锬さ拇嬖趯?dǎo)致膜內(nèi)嵌合的細(xì)菌菌落通過(guò)降低活性以避免被常規(guī)微生物技術(shù)檢測(cè)出[7,8]。因此，目前臨床上還缺乏可靠地檢測(cè)手段用于翻修手術(shù)前篩查假體周?chē)腥尽?/p>

三相同位素骨掃描作為一種動(dòng)態(tài)的放射性核素成像技術(shù)被廣泛運(yùn)用于骨骼肌肉系統(tǒng)病變的診斷[9]，對(duì)于髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后疼痛病因的診斷也有很多文獻(xiàn)報(bào)道[10]。但是該項(xiàng)放射性核素成像技術(shù)在髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后陰性患者中的影像學(xué)表現(xiàn)，還缺乏相應(yīng)的文獻(xiàn)報(bào)道。本研究目的在于通過(guò)研究髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后假體正常使用的患者人群中的99mTc三相同位素骨掃描影像學(xué)結(jié)果，前瞻性的統(tǒng)計(jì)99mTc三相同位素骨掃描對(duì)于無(wú)癥狀陰性患者的診斷價(jià)值，從而在晚期髖關(guān)節(jié)假體周?chē)腥驹\斷領(lǐng)域，為臨床運(yùn)用99mTc三相同位素骨掃描技術(shù)提供統(tǒng)計(jì)學(xué)依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料

時(shí)間和地點(diǎn)：2015年4月至2015年12月期間在我院骨科門(mén)診對(duì)髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后患者進(jìn)行隨訪工作。

研究對(duì)象：2015年12月完成隨訪全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后隨訪病例27例（男性4；女性23例）。其中單側(cè)髖關(guān)節(jié)置換19例（右側(cè)10例；左側(cè)9例），雙側(cè)髖關(guān)節(jié)置換8例，共35個(gè)髖關(guān)節(jié)假體。年齡64.85±7.80歲；所有患者髖臼側(cè)和股骨側(cè)均采用生物學(xué)固定假體。平均假體植入年限為8.46±2.64年。所有患者進(jìn)行髖關(guān)節(jié)功能Harris評(píng)估，Harris評(píng)分中位數(shù)值為80.40分。所有患者隨訪期間X線攝片未發(fā)現(xiàn)明顯假體松動(dòng)表現(xiàn)。

1.2 檢查方法

所有門(mén)診隨訪患者均接受常規(guī)血清學(xué)檢查，包括血沉和C-反應(yīng)蛋白的指標(biāo)測(cè)定。99mTc三相同位素骨掃描：所有27例患者術(shù)前均接受99mTc-MDP三相同位素骨掃描。采用帶平行孔通用準(zhǔn)直器雙探頭 SPECT（GE Infinia，US）進(jìn)行放射性核素顯像，采集矩陣128×128，受檢者仰臥位，探頭視野包括髖關(guān)節(jié)，在床邊經(jīng)肘關(guān)節(jié)靜脈彈丸注射99mTc-MDP（9.25×108 Bq，體積小于1mL），采集3s/幀，共120s；5min靜態(tài)采集30 s/幀，共5 min；三至四小時(shí)后進(jìn)行延遲相采集。

三相分別為血流灌注相，血池相和延遲相。血流灌注相：放射性示蹤劑注入后即刻反應(yīng)血流灌注情況；血池相（平衡相）：注射后5 min，血流平衡情況下，反應(yīng)周?chē)浗M織代謝；延遲相（普通骨掃描相）：注射后三至四小時(shí)，反應(yīng)骨組織內(nèi)同位素代謝情況。通過(guò)雙平面數(shù)字影像技術(shù)將不同時(shí)相下髖關(guān)節(jié)假體周?chē)派湫酝凰財(cái)z取的密度通過(guò)平面顯影。定量分析采用血流灌注相時(shí)間-放射性核素?cái)z取曲線表示，與對(duì)側(cè)相同區(qū)域?qū)φ铡?9mTc三相同位素骨掃描陰性診斷結(jié)果：放射性示蹤劑99mTc-MDP注入體內(nèi)即刻采集圖像。血流灌注相、血池相未見(jiàn)明顯放射性核素積聚。與對(duì)側(cè)髖關(guān)節(jié)相同區(qū)域相比較，假體側(cè)血流灌注相時(shí)間-放射性核素?cái)z取曲線明顯低于對(duì)側(cè)；雙側(cè)髖關(guān)節(jié)置換病例，血流灌注相、血池相未見(jiàn)明顯放射性核素積聚，雙側(cè)血流灌注相時(shí)間-放射性核素?cái)z取曲線無(wú)顯著性差異（圖1，2）。

圖1，女性，右側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后9年99mTc三相同位素骨掃描灌注相假體側(cè)時(shí)間-放射性計(jì)數(shù)曲線（虛線）低于對(duì)照側(cè)（實(shí)線）。

圖2，女性，63歲，雙側(cè)髖關(guān)節(jié)換術(shù)后右側(cè)5年（虛線）、左側(cè)11年（實(shí)線）99mTc三相同位素骨掃描灌注相假體側(cè)時(shí)間-放射性計(jì)數(shù)曲線無(wú)顯著差異。

1.3 99mT c三相同位素骨掃描陽(yáng)性診斷結(jié)果

血流灌注相、血池相未見(jiàn)明顯放射性核素積聚，呈現(xiàn)高信號(hào)表現(xiàn)。與對(duì)側(cè)髖關(guān)節(jié)相同區(qū)域相比較，假體側(cè)血流灌注相時(shí)間-放射性核素?cái)z取曲線明顯高于對(duì)側(cè)。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

計(jì)量資料在滿足正態(tài)分布的情況下，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行描述，不滿足正態(tài)分布的情況下采用中位數(shù)、下四分位數(shù)和上4分位數(shù)范圍描述，采用最小值和最大值描述取值范圍。計(jì)數(shù)指標(biāo)采用例數(shù)和百分比進(jìn)行描述。以上分析采用SAS 9.2軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料的組間比較在滿足正態(tài)分布的情況下采用t檢驗(yàn)或t'檢驗(yàn)，不滿足正態(tài)分布的情況下，采用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

所有入組隨訪病例常規(guī)進(jìn)行血清學(xué)檢查，檢測(cè)指標(biāo)包括血沉和 C-反應(yīng)蛋白。血沉的陰性參考范圍為0 mm/h～15 mm/h，C-反應(yīng)蛋白的陰性參考范圍為0mg/dL～0.8 mg/dL。（DiesseVesmatic 30 Italy）根據(jù)上述診斷標(biāo)準(zhǔn)，血沉指標(biāo)的最終統(tǒng)計(jì)結(jié)果為（11.11±5.51）mm/h，C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)不滿足正態(tài)分布，采用中位數(shù)表示0.25mg/dL（上4分位數(shù)0.16；下4分位數(shù)0.51）。

所有入組隨訪的27例患者中4例患者（6髖）血沉指標(biāo)超過(guò)正常參考范圍。4例患者（4髖）C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)超過(guò)正常參考范圍。所有27例患者中25例99mTc三相同位素骨掃描結(jié)果為陰性的，2例患者同位素骨掃描結(jié)果為陽(yáng)性。我們將血沉指標(biāo)高于15 mm/h、C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)高于0.8mg/dL的病例定義為陽(yáng)性病例。計(jì)數(shù)資料用頻數(shù)和構(gòu)成百分比來(lái)描述，通過(guò)計(jì)算累積頻數(shù)和累計(jì)百分比來(lái)判斷臨床診斷試驗(yàn)結(jié)果同臨床表現(xiàn)之間的一致率，并且計(jì)算聯(lián)合診斷試驗(yàn)結(jié)果的一致率（見(jiàn)表1-4）。

表1，血沉指標(biāo)檢測(cè)結(jié)果同臨床無(wú)癥狀患者之間陰性一致率82.86%

表2，C-反應(yīng)蛋白檢測(cè)結(jié)果同臨床無(wú)癥狀患者之間陰性一致率88.57%

表3，99mTc三相同位素骨掃描檢查結(jié)果同臨床無(wú)癥狀患者之間陰性一致率94.29%

表4，三項(xiàng)診斷試驗(yàn)聯(lián)合運(yùn)用結(jié)果同臨床無(wú)癥狀患者之間陰性一致率71.43%

3 討論

三相同位素骨掃描是一種動(dòng)態(tài)的放射性核素成像技術(shù)，通過(guò)血流變化來(lái)反映放射性示蹤劑在髖關(guān)節(jié)周?chē)x情況。炎癥狀態(tài)下，血流灌注相、血池相和延遲相都出現(xiàn)放射性核素?cái)z取增高。99mTc三相同位素骨掃描對(duì)于假體周?chē)腥驹\斷的理論基礎(chǔ)是感染區(qū)域周?chē)浗M織血供豐富，血流增快，血管壁滲透性增加，炎癥細(xì)胞及炎性活化因子滲出增加，活化的炎癥細(xì)胞對(duì)能量的需要量增加，導(dǎo)致對(duì)放射性示蹤劑攝取增加，局部區(qū)域同位素放射性濃聚[11-14]?；谏鲜隼碚?，炎癥所致假體與骨界面之間血流變化是引起放射性示蹤劑攝取增加的主要原因，也是動(dòng)態(tài)核素掃描成像能夠診斷髖關(guān)節(jié)假體周?chē)腥镜闹饕獧C(jī)理。Nagoya等[15]研究報(bào)道了同位素骨掃描三相放射性示蹤劑攝取增加對(duì)于鑒別髖關(guān)節(jié)假體感染性松動(dòng)和無(wú)菌性松動(dòng)的準(zhǔn)確率為80%。作者報(bào)道了44例髖關(guān)節(jié)翻修病例，統(tǒng)計(jì)了99mTc三相同位素骨掃描對(duì)于假體周?chē)腥驹\斷的價(jià)值[16]，由于受到術(shù)后病原微生物培養(yǎng)結(jié)果的限制，只能以臨床療效作為評(píng)價(jià)診斷試驗(yàn)的指標(biāo)，為了進(jìn)一步提高診斷試驗(yàn)的統(tǒng)計(jì)價(jià)值，設(shè)立陰性對(duì)照試驗(yàn)。本組研究主要針對(duì)假體置換術(shù)后5年以上病例，假體穩(wěn)定并且無(wú)髖關(guān)節(jié)疼痛癥狀，因此我們前瞻性的認(rèn)為在動(dòng)態(tài)骨掃描圖像上，尤其是血流灌注相和血池相表現(xiàn)上應(yīng)該表現(xiàn)無(wú)明顯放射性核素濃聚，假體側(cè)血流灌注相時(shí)間-放射性核素?cái)z取曲線應(yīng)該低于對(duì)側(cè)相同區(qū)域。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，27例患者（35髖）中有25例（33髖）出現(xiàn)99mTc三相同位素骨掃描陰性結(jié)果。同位素骨掃描的陰性診斷結(jié)果同臨床癥狀的一致率為94.29%，從而提示通過(guò)動(dòng)態(tài)同位素顯像來(lái)判斷假體周?chē)鞔x情況對(duì)于假體周?chē)腥居泻芎玫呐懦\斷價(jià)值。

血沉和C-反應(yīng)蛋白仍然是目前臨床上檢測(cè)髖關(guān)節(jié)假體周?chē)腥境Ｓ玫难鍖W(xué)篩選指標(biāo)。血沉和C-反應(yīng)蛋白數(shù)值在關(guān)節(jié)置換術(shù)后迅速升高，手術(shù)后4～5天達(dá)到峰值。C-反應(yīng)蛋白術(shù)后峰值出現(xiàn)時(shí)間略早于血沉峰值出現(xiàn)時(shí)間。沒(méi)有炎癥性關(guān)節(jié)病變或感染情況下，C-反應(yīng)蛋白通常在術(shù)后三周左右恢復(fù)正常，血沉下降的時(shí)間明顯晚于C-反應(yīng)蛋白，表現(xiàn)為數(shù)值晝夜波動(dòng)甚至在術(shù)后6周會(huì)出現(xiàn)輕度升高。關(guān)節(jié)置換術(shù)后3個(gè)月血沉持續(xù)升高尤其是C-反應(yīng)蛋白升高，提示可能存在感染。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)對(duì)于髖關(guān)節(jié)假體周?chē)腥镜脑\斷價(jià)值高于血沉。Spangehl等[17]回顧了202例全髖關(guān)節(jié)翻修病例發(fā)現(xiàn)對(duì)于髖關(guān)節(jié)假體周?chē)腥?，血沉指?biāo)的診斷價(jià)值靈敏度82%、特異度85%、陰性預(yù)測(cè)值58%、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值95%；而C-反應(yīng)蛋白的診斷價(jià)值靈敏度86%、特異度92%、陰性預(yù)測(cè)值74%、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值99%。C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)低于正常值對(duì)于假體周?chē)腥揪哂信懦\斷意義。Fink等[18]報(bào)道C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)低于1.35 mg/dL對(duì)于晚期假體周?chē)腥驹\斷的陰性預(yù)測(cè)值達(dá)到88.5%。本組無(wú)明顯癥狀病例中，C-反應(yīng)蛋白陰性結(jié)果同臨床表現(xiàn)的一致率達(dá)到88.57%，高于血沉指標(biāo)82.86%，與文獻(xiàn)報(bào)道結(jié)果相符合。聯(lián)合運(yùn)用血沉、C-反應(yīng)蛋白和99mTc三相同位素骨掃描檢查后同臨床癥狀之間的陰性一直率達(dá)到71.43%。我們所采用的血沉指標(biāo)的正常參考范圍0 mm/h～15 mm/h、C-反應(yīng)蛋白指標(biāo)的正常參考范圍0 mg/dL～0.8mg/dL（DiessseVesMatic30Italy）是根據(jù)衛(wèi)生部臨床檢驗(yàn)操作規(guī)程第三版要求，適用于一般正常人群的陰性參考閾值。文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)于假體周?chē)腥驹\斷的血清學(xué)指標(biāo)采用截?cái)嘀担╟ut-offvalue）來(lái)檢測(cè)能夠顯著提高診斷價(jià)值。Spangehl等[17]報(bào)道采用30 mm/h作為血沉的截?cái)嘀翟\斷假體周?chē)`敏度為82%，特異度為85%；采用1mg/dL作為C-反應(yīng)蛋白的截?cái)嘀翟\斷的靈敏度為96%，特異度為92%。ElieGhanem等[19]報(bào)道采用31mm/h作為血沉截?cái)嘀怠?.05mg/dL作為C-反應(yīng)蛋白的截?cái)嘀祵?duì)于假體周?chē)腥驹\斷的陰性預(yù)測(cè)值分別達(dá)到94.3%和94.2%。在本組研究中，受制于研究病例數(shù)量的限制以及缺乏組織病理學(xué)和病原菌微生物培養(yǎng)結(jié)果，無(wú)法進(jìn)行相關(guān)血清學(xué)截?cái)嘀档慕y(tǒng)計(jì)學(xué)評(píng)估。但是如果參照文獻(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)采用截?cái)嘀祦?lái)計(jì)算，本組研究病例聯(lián)合運(yùn)用血沉、C-反應(yīng)蛋白和99mTc三相同位素骨掃描檢查后同臨床癥狀之間的陰性一致率數(shù)值將進(jìn)一步提高，從而更加說(shuō)明聯(lián)合運(yùn)用血清學(xué)檢測(cè)和99mTc三相同位素骨掃描技術(shù)對(duì)于假體周?chē)腥居泻芎玫呐懦\斷價(jià)值。

99mTc三相同位素骨掃描檢查在無(wú)菌性松動(dòng)病例中僅僅表現(xiàn)為延遲相假體松動(dòng)區(qū)域放射性示蹤劑濃集。假體無(wú)菌性松動(dòng)在放射性核素成像上的表現(xiàn)可能的機(jī)制是由于長(zhǎng)期機(jī)械性磨損產(chǎn)生聚乙烯和金屬顆粒沉積于假體周?chē)鷮?dǎo)致的異物免疫反應(yīng)。巨噬細(xì)胞和多核巨細(xì)胞吞噬異物顆粒形成肉芽組織積聚于骨-假體界面之間，肉芽組織內(nèi)的免疫活性細(xì)胞產(chǎn)生免疫反應(yīng)的同時(shí)增加了能量消耗，從而導(dǎo)致對(duì)放射性示蹤劑99mTc-MDP攝取增加[20-24]。本組研究27例患者（35髖）中有12個(gè)髖關(guān)節(jié)假體（35%）置換時(shí)間超過(guò)10年，10以上的中長(zhǎng)期隨訪即使假體穩(wěn)定，臨床無(wú)疼痛表現(xiàn)，但是假體周?chē)匀粫?huì)出現(xiàn)一定量的磨損顆粒，99mTc三相同位素影像學(xué)上表現(xiàn)為延遲相假體周?chē)⒃诘母咝盘?hào)改變（圖3,4）。所以單純依靠同位素骨掃描影像來(lái)判斷髖關(guān)節(jié)假體長(zhǎng)期隨訪穩(wěn)定性結(jié)果并不可靠。相比較而言，臨床癥狀和 X線攝片對(duì)于判斷髖關(guān)節(jié)假體是否存在松動(dòng)更為直接。

圖3，女性，77歲，左髖置換術(shù)后7年假體穩(wěn)定 99mTc三相同位素骨掃描延遲相見(jiàn)股骨假體柄遠(yuǎn)端放射性攝取增加。

圖4，女性，62歲，右髖置換術(shù)后6年假體穩(wěn)定99mTc三相同位素骨掃描延遲相見(jiàn)髖臼側(cè)假體放射性攝取增加。

所有27例臨床隨訪5年以上無(wú)癥狀病例組中有2例99mTc三相同位素骨掃描檢查結(jié)果為陽(yáng)性。1例女性患者63歲，因右側(cè)髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良繼發(fā)骨性關(guān)節(jié)炎行右側(cè)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，術(shù)后11年手術(shù)側(cè)髖關(guān)節(jié)無(wú)疼痛表現(xiàn)，正常工作狀態(tài)。血清學(xué)檢查血沉1 mm/h，C-反應(yīng)蛋白0.16 mg/dL。髖關(guān)節(jié)Harris評(píng)分83分。攝片發(fā)現(xiàn)右髖關(guān)節(jié)股骨近端小粗隆區(qū)域局灶性骨溶解（見(jiàn)圖5），股骨側(cè)假體穩(wěn)定。99mTc三相同位素骨掃描見(jiàn)假體側(cè)血流高于對(duì)側(cè)相同區(qū)域（圖6），同位素結(jié)果為陽(yáng)性。99mTc三相同位素骨掃描陽(yáng)性并不能完全提示關(guān)節(jié)存在感染或者松動(dòng)，需要進(jìn)一步隨訪，待陽(yáng)性結(jié)果轉(zhuǎn)歸明確后，再進(jìn)行進(jìn)一步分析研究。

圖5，女性，63歲，右側(cè)全髖置換術(shù)后11年股骨小粗隆區(qū)域骨溶解股骨假體穩(wěn)定。

圖6，99mTc三相同位素骨掃描血流灌注相假體側(cè)放射性核素時(shí)間攝取曲線（實(shí)線）明顯高于對(duì)側(cè)（虛線）。

本組研究的不足之處在于缺乏對(duì)于假體周?chē)腥驹\斷的金標(biāo)準(zhǔn)，所以我們無(wú)法判定所謂臨床無(wú)癥狀患者究竟是非感染狀態(tài)下的陰性病例還是患者處于假體周?chē)投拘愿腥疽种破凇Ｍ瑫r(shí)樣本量低也是制約本次統(tǒng)計(jì)研究可靠性的重要因素。

綜上所述，動(dòng)態(tài)的放射性核素顯像技術(shù)能夠反應(yīng)骨與假體界面之間的血流變化，從而進(jìn)一步判斷假體周?chē)腥?。論文第二部分已?jīng)明確闡述了99mTc三相同位素骨掃描技術(shù)對(duì)于鑒別假體周?chē)腥拘运蓜?dòng)和無(wú)菌性松動(dòng)的診斷價(jià)值，本次研究是對(duì)99mTc三相同位素骨掃描技術(shù)在假體周?chē)腥驹\斷領(lǐng)域的補(bǔ)充說(shuō)明，通過(guò)臨床無(wú)癥狀患者三相同位素低代謝表現(xiàn)，進(jìn)一步說(shuō)明99mTc三相同位素骨掃描技術(shù)具有很好的排除感染診斷價(jià)值。

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