术前CT的作用
人工关节置换术前CT的核心作用是明确手术适应症并精确评价关节解剖结构及病变情况。关节置换主要适用于各种原因导致的关节显著疼痛、明显畸形和严重功能障碍,且经保守治疗无效或效果不显著者,常见病因包括骨关节炎、类风湿性关节炎、创伤性关节炎、感染性关节炎、强直性关节炎、原发或继发性骨软骨坏死性疾病及骨关节肿瘤等。
术前CT运用多平面重建及多种三维显示方式,可进行各种距离和角度的辅助测量,作为X线平片的重要补充。三维CT能准确测量包括解剖学、放射学、手术学定义的不同角度,CT定位图还可模拟下肢全长片(非负重位)。此外,CT薄层数据可导入定制软件进行三维模拟假体选择及定位、术前模拟及术中导航,并通过术前后CT对比评价手术效果。



术后CT适应症与图像伪影控制
人工关节置换术后CT的主要适应症是:有关节术后疼痛症状,但X线平片正常或可疑异常。此时CT可进一步评估假体位置、稳定性及周围骨质和软组织情况。
人工关节在CT图像上的金属伪影显著程度与多种因素有关。植入物材料密度方面:不锈钢和钴铬合金为极高密度,伪影多;钛合金为高密度,伪影相对少;陶瓷为较高密度,伪影少;聚乙烯为低密度,无伪影。扫描采集参数方面:较窄的准直、较高的峰值电压(如140 kVp)、较高的毫安秒可减少伪影,但会增大辐射剂量;针对金属伪影研发的去金属伪影重建算法(MAR)能明显减少伪影,改善图像质量。




CT图像上人工关节的识别
识别人工关节类型是CT评价的基础。半髋关节置换的假体包括单极股骨头假体和双极股骨头假体,均保留髋臼软骨下骨板和相邻的软骨关节间隙;全髋关节置换的假体则无软骨下骨板和软骨间隙,分为表面置换型(金属对金属界面)和传统型(金属对聚乙烯界面或陶瓷对聚乙烯等)。
以髋关节为例,假体组成部件包括髋臼杯(金属外壳和聚乙烯内衬)、股骨假体(头和柄)以及螺钉等辅助部件。支承界面类型多样:半髋单极型为金属对软骨,双极型为金属对聚乙烯加金属对软骨;全髋包括金属对聚乙烯、金属对金属、陶瓷对聚乙烯、陶瓷对陶瓷等。固定方式主要分为骨水泥型(骨水泥填充周围间隙粘合)和非骨水泥型(紧密压合,假体表面处理使骨长入)。




假体稳定性评价与并发症
人工关节术后CT评价包括:假体植入位置是否正确(解剖定位、角度、假体尺寸、距离测量等)、假体稳定性是否良好(骨水泥型或非骨水泥型)、假体周围骨质和软组织是否正常(骨质溶解或硬化、软组织肿块、液体积聚等)。
假体稳定性分为四类:稳定固定表现为术后随访无变化、骨质长入假体表面形成“支柱/焊点”征象(桥接于骨内膜与假体表面之间的新生骨组织);正常及可接受改变包括假体-骨或骨水泥之间宽度小于2mm的薄层透亮带、骨水泥中小泡状透亮区、应力性遮挡致骨量减少、股骨干皮质增厚;可能松动表现为骨质溶解及假体周围透亮区、“基座”形成、假体或骨水泥封套断裂、螺钉轨迹周围小片溶骨区;明确松动表现为假体破损移位摇摆、固定螺钉断裂移位、假体碎屑脱落、假体周围大片骨溶解、股骨柄下沉、髋臼杯螺钉断裂移位、假体周围金属碎屑。
常见并发症包括:血管神经损伤(植入物位置异常所致)、无菌性松动、感染、下肢缩短、假体周围骨折、组件磨损或破损、关节脱位或半脱位、骨溶解、金属过敏或毒性反应、异位骨化、周围假囊肿形成。无菌性松动及假体周围骨质溶解是全髋关节置换术后翻修最常见的原因。




鉴别诊断与报告要点
假体周围骨质吸收的鉴别:无菌性松动表现为范围较广的大于2mm透亮带;骨溶解表现为局灶性透亮区,部分伴有关节磨损表现;感染也可引起类似改变,但常伴有软组织肿胀、液体积聚等炎性表现,需结合临床。假体周围液体积聚需区分术后血肿与感染:血肿多邻近脂肪间隙清晰,感染则周围脂肪间隙模糊,可有气泡。假体周围冷脓肿可表现为软组织多发脓腔样改变,增强MR示环形强化,穿刺可证实。
假体周围“假囊肿”由聚乙烯碎屑刺激肉芽肿反应形成,CT上囊性病变与关节相通;“假肿瘤”为金属碎屑刺激反应生成的炎性肉芽肿,表现为致密碎屑影及周围软组织团块。异位骨化CT更有利于发现,并判断有无桥接关节两侧致关节僵硬。报告应描述假体位置、稳定性征象、周围骨质改变(透亮带宽度、骨溶解范围)、软组织情况(液体积聚、肿块、异位骨化)及并发症。



