基于三維CT診斷分析系統(tǒng)的股骨頭壞死分型及壞死塌陷預(yù)測的研究

摘要：目的 探討和分析采取三維診斷分析系統(tǒng)在股骨頭壞死分型及壞死塌陷的作用及預(yù)測意義。方法 選取2012年1月~2013年9月在我院治療且確診為ARCOⅡ-Ⅲ期股骨頭壞死患者30例（46髖）為研究對象，所有患者均行雙髖三維CT掃描，獲得的相關(guān)數(shù)據(jù)，提取壞死股骨頭立體形狀，對未塌陷患者進(jìn)行隨訪觀察，分析和對比真實(shí)股骨頭及壞死體積與軟件重建股骨頭之間的差異性，另對行人工全髖置換術(shù)前行CT三維掃描，保留術(shù)中取出的壞骨頭，測定其體積，并與計算機(jī)獲得結(jié)果進(jìn)行對比。結(jié)果 軟件重建三維股骨頭模型基本與大體股骨頭壞死部位位置相吻合；隨訪顯示，46髖中42髖塌陷，42髖采取軟件測量獲得的股骨頭體積、股骨頭壞死病灶體積及其二者比與實(shí)體測量獲得三組數(shù)據(jù)對比差異并不明顯，對比無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05）；回歸分析顯示股骨頭塌陷與股骨頭壞死體積比有緊密關(guān)系（P<0.05）。結(jié)論 通過采取三維CT診斷分析系統(tǒng)對股骨頭壞死部位進(jìn)行三維重建，獲得模型有助于醫(yī)師準(zhǔn)確分析壞死病灶體積，這對提升股骨頭塌陷的預(yù)測準(zhǔn)確性，預(yù)先采取相關(guān)保健措施進(jìn)行預(yù)防，降低塌陷率有積極意義。

關(guān)鍵詞：CT三維掃描；股骨頭；壞死體積；塌陷；預(yù)測

股骨頭壞死長期得不到治療，很容易發(fā)生股骨頭塌陷；若股骨頭塌陷，會直接引發(fā)骨關(guān)節(jié)炎癥，對髖關(guān)節(jié)功能產(chǎn)生影響，需采取人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)進(jìn)行治療[1]。因此，對于股骨壞死患者采取相應(yīng)的影像學(xué)手段進(jìn)行檢查，對股骨頭塌陷進(jìn)行預(yù)測，對于選擇治療方式、避免股骨頭塌陷、降低手術(shù)痛苦、減少醫(yī)療費(fèi)用有著明顯積極作用。本文選取在我院接受治療的股骨頭壞死患者30例（46髖）為研究對象，均行三維CT診斷分析系統(tǒng)掃描檢查，重建股骨頭三維模型，對股骨頭壞死進(jìn)行分型及對壞死塌陷進(jìn)行預(yù)測，現(xiàn)將相關(guān)研究結(jié)果整理報道如下。

1資料與方法

1.1材料及工具400ml玻璃量杯2個（精確度1ml），100及500ml量杯各一個，血管鉗2把，5ml注射器2支，1mm厚手鋼鋸一把，直柄刮匙（直徑3mm）及尖嘴咬骨鉗各1把。

1.2一般資料我院2012年1月~2013年9月收治的30例股骨頭壞死患者（46髖），其中男22例，女8例；年齡32~60歲，平均（38.2±13.2）歲；ARCO分期：Ⅱ期14髖、Ⅲ期32髖。觀察組50例患者在給予上述常規(guī)治療的基礎(chǔ)上，同時給予患者具有針對性和科學(xué)性的護(hù)理。

1.3隨訪方式及時間本組30例選取對象均接受隨訪，隨訪時間以患者股骨頭發(fā)生塌陷為終止點(diǎn)，未發(fā)現(xiàn)塌陷患者至少隨訪18個月；若神經(jīng)系統(tǒng)未受到損壞，膽紅素水平有所下降，生活質(zhì)量有所提高；無效：經(jīng)過上述治療和護(hù)理之后，患者各種病癥均無明顯變化。

1.4三維CT圖像數(shù)據(jù)獲取30例患者均經(jīng)MRI掃描檢查后，確診為股骨壞死，且ARCO分期Ⅱ-Ⅲ期，均行三維CT診斷系統(tǒng)掃描（雙側(cè)髖關(guān)節(jié)），獲取髖關(guān)節(jié)三維圖像數(shù)據(jù)；CT掃描儀型號為飛利浦16層多排掃描機(jī)，螺距1.5，120kv，250mA，mAs187，掃描層厚1mm，窗寬2000HU，窗位300HU，矩陣512×512。將患者髖關(guān)節(jié)置于中立位，保持0°屈伸，約10°外旋；在獲取三維CT圖像數(shù)據(jù)后，以DICOM格式儲存。

1.5 軟件重建三維股骨模型借助三維CT診斷分析系統(tǒng)將獲取DICOM文件打開，識別股骨頭及壞死病灶，使用VTK Image Data功能對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)建，并在Marching Cubes功能下完成三維重建；隨后，在長方體、P平面、中心點(diǎn)等剪切方式，提取股骨頭，并完成三維立體形狀的重建，計算壞死體積比，并通過象限分布及定義獲取壞死病灶在各個象限中分布情況，完成上述操作后，保持處理結(jié)果。其中，TXT文件中，可讀取到壞死病灶體積、股骨頭壞死體積比等各個數(shù)據(jù)。

1.6 實(shí)體股骨頭及壞死股骨病灶體積的測定行人工髖關(guān)節(jié)置換術(shù)治療患者，術(shù)前行CT三維掃描，獲取軟件股骨頭及壞死體積，并對術(shù)中取出的股骨頭部分進(jìn)行處理，采取排水法（300ml滿量杯→放入股骨頭→取出股骨頭（殘余水濾滴會量杯）→300ml-余下生理鹽水）獲取股骨頭體積，測定三次，取平均值；將壞死股骨頭組織鋸開后，同樣采取排水法測定壞死骨頭體積。

1.7 統(tǒng)計學(xué)方法采取SPSS19.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，t檢驗(yàn)，股骨頭塌陷采取Logistic回歸方法進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 股骨頭模型重建軟件重建三維股骨頭模型基本與大體股骨頭壞死部位位置相吻合；見圖1。

圖1 三維股骨頭模型

2.2 隨訪結(jié)果及計算機(jī)和實(shí)體測量結(jié)果對比隨訪顯示，30例患者中28例發(fā)生股骨頭塌陷（42髖），另外2例未塌陷。對42髖軟件分析數(shù)據(jù)及實(shí)體測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，軟件測量獲得的股骨頭體積、股骨頭壞死病灶體積及其二者比與實(shí)體測量獲得三組數(shù)據(jù)對比差異并不明顯，對比無統(tǒng)計學(xué)意義（P>0.05），見表1。

2.3 相關(guān)性及回歸性分析結(jié)果兩組間直線分析顯示，兩者數(shù)據(jù)呈現(xiàn)正相關(guān)習(xí)慣，相關(guān)系數(shù)r=0.987，P<0.01；另外行直線回歸分析顯示，二者數(shù)據(jù)風(fēng)訊成正相關(guān)關(guān)系，95%CI均在0.953~1.158，P<0.01。另外，通過對壞死病灶的象限分布顯示，股骨頭塌陷與壞死體積有著緊密關(guān)系，P<0.05。

3 討論

股骨頭壞死（ONFH）作為臨床較為常見的一種髖關(guān)節(jié)病癥，其多發(fā)于中老年患者，有研究顯示若股骨頭壞死未接受相應(yīng)的治療，隨著病癥的發(fā)展和股骨頭壞死病灶體積的增大，其股骨頭關(guān)節(jié)面發(fā)生塌陷的幾率將高達(dá)60%以上[2]。股骨頭的塌陷與股骨頭壞死有著緊密的聯(lián)系，后者是導(dǎo)致前者發(fā)生的直接原因，因此及時診斷和治療股骨頭壞死，通過相關(guān)方法預(yù)測股骨頭塌陷對該類患者的臨床治療有非常重要的意義[3]。本文研究分析發(fā)現(xiàn)，通過采取三維CT診斷分析系統(tǒng)對股骨頭整體及壞死病灶體積進(jìn)行重建、分析和計算，并與實(shí)際股骨頭測量的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn)，實(shí)體測量數(shù)據(jù)和軟件重建后獲得的數(shù)據(jù)并無明顯差異，這說明三維重建股骨頭較為準(zhǔn)確；而隨訪分析發(fā)現(xiàn)，股骨頭塌陷患者壞死病灶體積大多超過20%以上，其發(fā)生塌陷的可能性明顯較低高，這一研究結(jié)果也得到了徐為勇的證實(shí)[4]。

綜上所述，三維CT診斷分析系統(tǒng)對于股骨壞死分型及塌陷預(yù)測有著一定的促進(jìn)作用，其能為臨床醫(yī)師選擇治療方案提供更多的參考意見，值得進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)：

[1]莊至坤，吳昭克，唐立明.影像學(xué)檢查預(yù)測股骨頭壞死塌陷的作用分析[J].中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志，2011，09:692-694.

[2]魏秋實(shí)，何偉，張慶文，等.股骨頭壞死塌陷預(yù)測方法的臨床意義[J].廣東醫(yī)學(xué)，2011，19:2523-2526.

[3]蘇敬陽，韓永臺.非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死股骨頭塌陷的早期預(yù)測研究進(jìn)展[J].河北醫(yī)藥，2012，08:1235-1237.

[4]許為勇. 基于三維CT診斷分析系統(tǒng)的股骨頭壞死分型及壞死塌陷預(yù)測的前瞻性研究[D].浙江中醫(yī)藥大學(xué)，2013.編輯/王海靜