射线成像是评估全髋关节置换术的主要成像方法。
本概述论点集中在正常的结果和并发症的水泥与非骨水泥髋关节置换术。
全髋关节置换系统左:非骨水泥Mallory Head假体组件。右:具有用于骨向内生长的近端多孔涂层的股骨柄,单独的金属股骨头,具有多孔涂覆的金属背衬的聚乙烯髋臼衬里。
现代全髋关节置换术(THA)系统是模块化的。 这意味着股骨柄,头部,髋臼壳和内衬是分离的部件。这种模块化允许在定制假体尺寸和配合方面具有更大的灵活性。髋臼部分通常是具有或没有金属背衬的聚乙烯衬里。固定是用水泥,长钉,螺钉或骨水泥与骨向内生长的多孔涂层。股骨部分由金属杆(铬钴或钛)和金属或陶瓷的股骨头构成。茎固定也是用水泥或无骨的具有用于骨向内生长的多孔涂层。大多数现代的非骨水泥THA有股骨柄只有近端涂层,因为这比完全涂覆(较少松动)更好的长期结果。
一些非骨水泥THA具有股骨柄,其具有额外的羟磷灰石涂层,其进一步改善骨向内生长。这种涂层在X光照片上不可见。
左:混合THA与骨水泥股骨柄和非骨水泥髋臼杯。右:骨向内生长关节成形术, Gruens区I中股骨柄的横向密度是骨移植物。
混合全髋关节置换术是水泥和非骨水泥固定的组合。由于骨水泥髋臼构件具有随时间松弛的倾向,有时使用无骨水泥型髋臼构件与骨水泥股骨构件的组合。总体上,存在使用优选非骨水泥THA的趋势,其具有更好的长期结果。
初步评估
初始图片用作基线研究,并且用作参考图片,用于与所有未来研究进行比较,因为顺序放射摄影是检测并发症的最有价值的方法。
获得手术后图像以寻找可能的脱位或断裂,并观察假体是否定位良好。
错位
脱位可以作为未定位的假体的晚期并发症发生,但是其在手术后期间最常见(发生率3%)。
假体周围骨折
术后在骨量不足和长柄修复假体的患者中可见骨折,或者当解剖异常如髋关节发育异常时, 或手术前。它们在非骨水泥股骨柄中也更常见,因为它们必须精确配合并且可在插入期间导致断裂。对于骨水泥部件,断裂发生率为0.1至1.0%,对于未接枝部件为3至18%。 大多数术中骨折发生在股骨侧。
左:大股骨柄假体周围骨折。右:水泥挤压通过髋臼缺损。
水泥挤出
当髋臼被制备用于放置杯时,可能发生穿孔。 这种缺陷填充有骨碎片,骨水泥或骨移植物。 水泥挤出通常是无症状的。罕见的并发症包括肠瘘,神经血管结构的包裹和膀胱壁烧伤。
对齐和定位
髋臼和股骨假体定位应该模仿正常解剖。从股骨头中心到泪滴(或其他可识别的界标)的距离应该是双边相等的。这称为水平旋转中心。髋臼构件的过度侧向定位增加了脱位的风险并且可能导致跛行。
外侧髋臼倾斜的测量。 右转子小位置比左指示腿长度缩短。正常水平旋转中心(红线)。
经耻骨线用作测量髋臼杯(30-50°)的侧向倾斜的参考。该线也用于测量任何腿长度差异。下肢不等长可达1厘米的耐受性良好。高位置杯比横向放置杯子更好的耐受性。
髋臼杯的前倾应该是5-25°。在交叉平台或真正的侧面X线片上精确测量这个角度是不可能的,因为X线片上的角度的明显程度受盆腔或大腿旋转的影响(图)。
用CT测量更准确,但是你仍然需要补偿骨盆角度。
由于在横向视图(左)上与侧视图(右)相比的不同旋转,在同一患者中髋臼杯的不同前倾。
以下情况易发生脱位:
- 增加髋臼杯的侧向倾斜。
- 杯子减少或增加前倾。
- 髋臼杯的侧向定位过度
- 增加或减少股骨柄的前倾。
由于在杯的超外侧边缘上的力增加,髋臼构件的增加的侧向倾斜还可能增加髋臼衬垫的聚乙烯磨损的风险(参见图)。
左:髋臼大,股骨头小, 由于髋臼杯横向倾斜增加而产生的脱位。右:另一个患者,有脱位的危险。
股骨部件的优选位置是使股骨在股骨管中心定位。股骨头的旋转中心应该在大转子的尖端的水平。股骨柄的股骨位置倾向于松动和断裂。
股骨柄内翻位置导致松动和断裂。
正常结果随访
骨水泥THA
骨水泥THA的正常发现不同于非骨水泥假体,因为天然骨显示出对非骨水泥假体的反应性变化更大。
最理想的THA是不希望在骨水泥或水泥 - 假体界面的透亮线,但即使在稳定巩固假体,他们确实发生。
沿着股骨柄的近侧外侧的金属 - 骨水泥界面的透明线可以在手术后X光照片上看到,是手术时金属 - 水泥接触的一种表现。
稳定的透光区是好的,但是如果在后续过程中在金属 - 水泥界面处的光泽扩大或发展,则它是松动的迹象(图)。理想得状态是在假体周围只有3-4mm的水泥层, 过多的水泥包绕可能导致松动。
左:正常水泥 - 金属界面(黄色箭头),但是在水泥骨界面松开(橙色弯曲箭头)。右:水泥 - 金属界面松动(红箭头)。
在骨 - 骨水泥界面处,由于水泥聚合的热量,可以形成作为对骨组织的局部坏死的响应的薄纤维层。需要两年时间变的稳定。
在射线照片上,该层被看作是应该特别是在髋臼区I中的透明区域,在骨 - 骨水泥界面处通常看到1-2mm的发光度,这是正常发现,只要它是稳定的。如果还涉及其他区域并且光亮度变宽,则它是松动的迹象。在您的报告中要指出涉及哪些区域(图)。
根据De Lee和Charnley股骨带根据Gruen的髋臼区
在髋臼中有三个标记为I-III的区域。射线透亮区很常见,但你不应该看它在区II和III。类似地,在股骨中存在区域1-7。在区域1中、偶尔在区域7中看到射线透亮区,但是其不应该发生在转子间区域2-6中。
非水泥THA
骨向内生长假体的植入导致改变的应力分布到天然骨,特别是在具有非锥形和完全涂覆的股骨柄的较老模型中。近端应力屏蔽可导致近端骨质疏松和钙吸收。远端的负荷加载可导致假体尖端处的皮质增厚和桥接硬化(称为基座)。
为了避免这些变化,大多数现代的非骨水泥假体仅在近端固定,因此通常不会发现近端应力屏蔽。股骨假体的远侧部分不是“加载的”,因此将没有远侧应力负荷。
在稳定的非骨水泥髋关节成形术中,在金属 - 骨界面处发生透光区,因为其通常是骨向内生长和纤维组织向内生长的组合,其在大多数情况下提供固定。该纤维组织在界面处呈现为透明区域。同样,它应该是稳定的并且良好地在1-2mm的范围内。
左侧款项中的一些非骨水泥假体的所有结果的数字,可以是正常的。你必须熟悉矫形外科医生使用的假体类型的正常和异常变化。
图像显示对一些非骨水泥髋假体的正常反应。
因此,由于纤维组织沿着骨金属界面的薄透明区域是常见的(80%)。它们应小于2mm并伴有与其平行的硬化线。如果他们保持稳定2年,已经由强的纤维组织的固定。
在相对无应力的区域中看到应力屏蔽或骨吸收。力通过相对刚性的股骨柄传播,并且在近端股骨中被视为骨质疏松,伴随着皮质的变薄和股骨颈的骨吸收。这在内侧看作为钙吸收,因为钙质已经失去它的功能(图)。它也被称为calcar圆。
正常透明区
进行性钙吸收随访期间
并发症随访
THA有许多并发症。放射学的跟踪和与X光片的比较是检测这些并发症最有价值的方法。最重要的并发症是机械松动,颗粒疾病和感染。然而这些并发症可能具有类似的成像发现和重叠存在。
机械松动表现为弥漫性。粒子疾病表现为焦点样透明。聚乙烯磨损的证据,其表现为股骨头在髋臼杯内的不对称定位,常常与颗粒疾病共存。感染呈现为不规则的透明性,伴有骨膜反应,但可能难以区分松动和颗粒疾病。在典型情况下,松动,颗粒疾病和感染的成像结果是直接的(图)。
感染通常是低度的,并且难以用任何成像方法检测。在更激进的情况下,会有不规则的骨质溶解,无硬化边界,皮质骨吸收和骨膜反应。
松动(左) - 颗粒病(中) - 感染(右)的典型X光片变化的图示
松动
机械松动仍然是修订的最常见的指示。 患者通常有症状,虽然可以看到无症状的影像学变化。最常见的放松的放射显示是:
- 接口(指示)的透亮区区> 2 mm
- 组件迁移(诊断)。
在骨假体界面处或在骨 - 骨水泥界面处大于2mm的透光区域着重指示松动。 特别是如果涉及更多的区域并且伴有进展。
围绕髋臼成分在I区和II区进行性透光区。
组分迁移是松动的诊断。它被看作髋臼杯的倾斜或颅骨移动或股骨干的下沉(> 10mm)和内翻倾斜。下面的情况示出逐渐下沉,其是松动的诊断,随后螺钉的断裂。
松动(2)
由于迁移可能非常微妙,它需要与初始术后的X光片仔细比较。不要只是比较以前的检查。左侧的情况示出了髋臼杯的移动,如果使用参考点(参见下图),这更好地被理解。
如果我们看看相同的射线照片,我们使用泪滴图作为里程碑,迁移变得更加明显。杯沿颅侧方向的迁移导致髋臼壁(蓝色箭头)的骨折。
与泪滴图上的白色标记相同的情况。 迁移更容易。 蓝色箭头表示髋臼骨折。
髋臼组件的迁移是不可接受的。它被视为髋臼假体的向上运动或倾斜(图)
髋臼杯迁移与头侧倾斜和后续的髋臼骨折
下边的情况有几个原因不理想:
- 杯子的高度和非常横向的定位。
- 侧向倾斜太大。
- 丰富的水泥包装。
- 螺丝位置太平(太大应力)。
- 在区域II和III中的透明度> 2mm。
特别是在这些区域的透明度强烈指示松动。
在随访期间,看到向上移动,伴随增加的倾斜,导致固定螺钉断裂。
颗粒病
最初这称为骨水泥病或侵袭性肉芽肿。它是一种组织细胞反应,其作为对关节成形术的组件的表面脱落的任何组分的巨噬细胞反应的结果而发生。
如今,它主要见于非骨水泥髋,作为对小聚乙烯磨损颗粒的反应。
在放射学上,这些侵袭性肉芽肿病变作为围绕假体的点样透亮区。该病症在手术后1至5年之间趋于发生,并且与平滑的内皮层条纹有关。关键的特点是,它不会产生继发性骨反应。这些特征有助于区分小颗粒疾病和感染,其通常具有更积极的特征,尽管不可能总能区分。
虽然颗粒疾病是聚乙烯磨损的结果,你不可能总能看到聚乙烯佩戴在髋臼杯的明显结果,但是每当你看到股骨头在髋臼假体内的位置偏心,就要寻找点样透亮区。当假体仍然稳定时,可以看到大的局灶性缺陷。由于颗粒病与松动、骨折和骨质破坏无情地进展,有时需要修复稳定的THA,因为更多的骨丢失将使修复手术不可能。
股骨头在杯内的偏心位置与聚乙烯磨损一致。由于颗粒疾病,在股骨近端的骨髓溶解具有内皮层扇形。
颗粒病(2)
聚乙烯衬里的小磨损颗粒脱落到关节液中,并且可以通过小通道甚至在稳定的髋部中围绕假体运输。它们有通过螺丝孔运输的趋势(图)。这就是为什么外科医生越来越不愿意使用螺钉来固定髋臼杯。
股骨头微小的偏心位置。 在髋臼螺钉周围的更微小的灶性骨溶解
另一个案例在下边。再次,在磨损颗粒通过螺孔迁移后,在螺钉周围存在焦点骨溶解。由于聚乙烯磨损,股骨头在髋臼杯内的偏心位置。
聚乙烯磨损
聚乙烯杯的正常负荷沿着股骨颈朝向腰椎向股骨轴上升。因此,作为塑料模具本身,在重量承载的区域中看到轻微的变薄是正常的。 杯的这种去除成型被称为蠕变。异常负载导致压力更加侧向,导致在上外侧上的聚乙烯磨损。
感染
低度感染患者的放射学检查结果可能不明显,或可能模拟松动或小颗粒疾病。对于更具侵略性的生物体,进展可以是快速的,具有骨破坏和窦道形成,导致放射学发现。
不规则的假体周围骨吸收与骨膜反应典型的感染。
在几项研究中,如果存在至少一种下列标准,则诊断为感染:
- 在滑液的两种培养物中相同的微生物。
- 在植入部位滑液化脓。
- 假体周围组织病理检查的炎症。
- 存在与假体通信的窦道。
上图为不规则骨破坏和骨膜反应感染的典型放射照相检查结果。
然而,在许多情况下,感染真的是低级的并且难以建立。
放射性核素骨扫描对感染非常敏感,但不是特异性的,因为它们可能显示与松动中发生的相似的结果。
骨扫描的阴性结果表明没有感染存在。
专用放射性核素技术对于感染如镓扫描或铟标记的WBC或免疫球蛋白G的作用不清楚,但与正常的锝骨扫描相比,它们倾向于更具特异性。
大多数研究人员主张荧光检查或超声引导联合抽吸来评估感染。
应该采取几个样品以最小化由皮肤污染引起的混乱。
在植入期间获得插入假体后达一年的感染。由于使用抗菌预防和层流气流手术环境,术中感染的风险小于1%。
晚期感染通过来自呼吸道,牙齿和尿道感染的血源性种子获得。
骨折
术后发生:
- 水泥THA:0.4%
- 压配假体:2.5%
- 髋关节翻修术:7.2%
脱位
如上所述,组件的脱位或半脱位可能由于患者因素包括不良的肌肉紧张或创伤或者由于诸如后(而不是外侧)手术方法的手术因素而发生。另一个因素是难以实现髋臼构件的理想角度。 这通常是严重的退行性变化或发育不良的结果。脱位可以在后,前或侧向。
THA横向错位
松动的杯子倾斜导致错位
组件断裂
组件断裂不常见。下图的情况可能继发于严重的聚乙烯磨损,导致杯和水泥断裂。
上图的情况表明聚乙烯衬里的严重磨损和断裂。金属背衬仍然完好无损。
上图的情况示出了股骨部件的金属头的断裂。
异位骨化
异位骨化的分类包括基于骨盆和髋的AP射线照片的四个等级。
I=软组织中的骨岛。
II =在相对的骨表面之间留下大于1cm的骨刺。
III=骨刺离开IV级=髋关节放射性骨关节炎。
根据Brooker的异位骨化分类
各种程度的异位骨化
关节和感染
关节造影术在可能的感染的评价中起作用。
其在评价可能的松动和疼痛的臀部的价值是有限的。
关节造影用于确认关节内感染的位置,并且流体被吸出用于需氧和厌氧培养。感染的敏感性为66-90%。
用于关节造影确认可能的感染假体关节内的位置。
患者的运动模拟区域2和3中的泄漏(红色箭头表示内侧上的白色条纹,其宽度与侧面上的黑色条纹(黄色箭头)一样宽。
关节内空间和转子滑囊之间向交通
本文来源:医疗互动
本文作者:凤凰重生