[背景与目的]髋关节连接人体的躯干与下肢,是人体中最大且关节窝最深的关节。人工髋关节置换术(Total Hip Arthroplasty, THA)就是对股骨头坏死、股骨颈骨折、强直性脊柱炎或其它疾病造成的髋关节破坏进行替换,缓解关节疼痛、改善关节功能、矫正关节畸形、提高患者生存质量,以重建一个功能接近正常的关节。但是,随着时间的推移,人工关节无菌性松动成为髋关节置换的主要并发症。目前的研究表明：人工关节磨损产生的微粒诱导破骨细胞活性增强从而导致假体周围的骨溶解,被认为是引起无菌性松动的主要原因。髋关节术后的复查包括临床评估和影像评估两部分。影像学检查是人工髋关节置换术后复查的主要手段之一。目前,常用的方法主要包括DR、CT、连续摄影、MRI等。本研究以一组髋关节置换术后的患者(65例89个)髋关节作为研究对象,所有对象都同时进行了DR、DTS检查,其中24例39个髋关节并行CT检查。首先进行髋关节DTS检查方法的优选,包括不同体位(髋关节正位和人工髋臼切线位)之间的对比、图像重建方法(标准算法、去金属伪影算法、高对比度算法)之间的对比；然后进行DR髋关节正位与DTS髋关节正位比较；最后进行DTS和CT之间的比较,并进行统计学分析。综合评估上述检查方法对髋关节置换术后复查的临床应用价值,为DTS在临床上的广泛应用提供更多的科学依据。第一部分DTS体位与算法的优选[材料与方法]1、病例资料选择我院2011-2012年,髋关节置换术后行髋关节DTS检查患者12人15个髋关节作为研究对象。2、检查设备及方法数字连续断层融合图像采用日本岛津公司的Sonialvsion Safire Ⅱ数字连续断层融合系统(Digital Tomosynthesis, DTS)。投照体位：DTS分别使用髋关节正位及人工髋臼切线位(侧斜位)投照。重建方法选择标准算法,去金属伪影算法、高对比算法各进行一次重建。分析方法：观察人工髋臼周围的骨溶解情况和股骨柄周围的骨溶解情况。在正位X线片上按Delee-Charnley分区法,由股骨头中心分别向上做一垂直线,向内做一水平线,将髋臼分为三个区,即外上、内上、内下,分别记为A1-A3,其中第三区又分为耻骨缘和坐骨缘、髋臼后缘三个部分,记为A31-A33；同时按Gruen-Amstutz分区法将股骨近端分为七个区,即外上部、中部外侧、外下部、假体远端、内下部、中部内侧、内上部,分别记为B1-B7。若假体或骨水泥与骨之间有透光带(radiolucent lines),宽度大于1mm并相对一致,为衬性骨溶解(liner osteolysis);若假体或骨水泥与骨之间有“扇贝”样X线透光区,形成明显的分界并向远离假体表面的方向扩展,为膨胀性骨溶解(expansile osteolysis)。3、统计学分析方法两位高年资医师独立阅片后详细记录,意见一致的结果作为最终统计学数据；若两位医师结果不一致时,则与上级医师商讨达成一致后,得出最终的结果并作好记录。统计两种体位、三种重建方法下发现骨溶解部位数目,对髋关节正位组与人工髋臼切线位组之间的观察结果进行比较,分析比较不同体位对骨溶解情况的检出率；然后选择其中发现骨溶解较多的一种体位,进行标准算法、去金属伪影算法、高对比算法的重建,并对结果进行统计学检验。统计学分析采用SPSS13.0软件进行两相关样本的非参数检验和多个相关样本的非参数检验,检验水准设为a=0.05,P<0.05认为有统计学意义。[结果]1、髋关节正位、人工髋臼切线位下分别发现骨溶解区数目进行两相关样本的非参数检验,在人工髋臼周围上,人工髋臼切线位发现的骨溶解区多于髋关节正位(28：26),但二者之间的差异无统计学意义(P=0.317)。在人工股骨柄周围,髋关节正位发现的骨溶解区多于人工髋臼切线位(48：31),二者之间的差异有统计学意义(P=0.003)。在全髋周围的骨溶解区上二者的差异也有统计学意义(P=0.004)。2、标准算法,去金属伪影算法、高对比算法下发现骨溶解区域的数目进行多个相关样本的非参数检验,并进行两两比较,发现无论是人工髋臼周围、人工股骨柄周围还是总数,去金属伪影发现的骨溶解区均为最多,且均有统计学意义(P=0.009,P=0.001,P=0.000)。[结论]1、髋关节DTS的体位选择上,人工髋臼切线位与髋关节正位无统计学差异,观察人工股骨柄髋关节正位优于人工髋臼切线位且有统计学差异,二者之和也有统计学差异。故在之后的正式试验中只选择髋关节正位进行进一步研究。2、重建方法选择上,去金属伪影算法无论在观察人工髋臼还是人工股骨柄均较标准算法和高对比度算法有优势且具有统计学意义。因此在之后的正式试验中均选择去金属伪影算法。第二部分DTS和DR的对比性研究[材料与方法]1、基本资料收集我院2011-2012年间同时行DR、DTS检查的人工髋关节置换术后患者65例89个髋关节作为研究对象。2、检查仪器DR采用Siemens Aristos MX型数字化X线机；DTS设备同前。分析方法：同预试验。[结果]1、DR、DTS检查发现的溶解区数量比较对DR、DTS两种检查发现骨溶解区进行两相关样本的非参数检验,P值均小于0.05,有统计学意义,DTS在观察人工髋关节周围骨溶解区方面优于DR。2、DR、DTS检查发现的人工靛臼周围各区骨溶解区数量比较在人工髋臼周围各区的观察上,DTS和DR在人工髋臼内上区(A2)、内下区(A3)、耻骨缘(A31)的观察上有统计学差异,外上区(A1)、坐骨缘(A32)、髋臼后缘(A33)无统计学差异。3、DR、DTS检查发现人工股骨柄周围各区的溶解区数量比较在人工股骨柄周围各区的观察上,DTS和DR在外上部(B1)、中部外侧(B2)、外下部(B3)和中部内侧(B6)、内上部(B7)的观察上有统计学差异,假体远端(B4)、内下部(B5)无统计学差异。4、人工髋臼周围出现溶解区数量的比较对DTS在人工髋臼周围各区发现的骨溶解区数量进行列联表的X2检验,DTS在人工髋臼周围各区发现的骨溶解区有统计学差异,进行两两比较,外上区与(A1)内下区(A3)之间存在统计学差异。外上区(A1)与内上区(A2)之间,内上区(A2)与内下区(A3)之间无统计学差异。内下区的各区发现的骨溶解区有统计学差异,进行两两比较,耻骨缘(A31)与坐骨缘区(A32)之间无统计学差异。耻骨缘(A31)与髋臼后缘(A33)之间,坐骨缘(A32)与髋臼后缘(A33)之间有统计学差异。5、人工股骨柄周围出现溶解区数量的比较对DTS在人工股骨柄周围各区发现的骨溶解区数量进行列联表的X2检验,DTS在人工股骨柄周围各区发现的骨溶解区有统计学差异。经过X2分割,发现外上部(B1)和内上部(B7)、中部外侧(B2)和中部内侧(B6)、假体远端(B4)和内下部(B5)之间无统计学差异,其余各组之间存在统计学差异。在溶解区数量上,外上部与外上部>中部外侧与中部内侧>外下部>假体远端与内下部。[结论]1、在人工髋臼周围各区的观察上,DTS和DR在人工髋臼内上区、耻骨缘、坐骨缘的观察上有统计学差异,外上区、内下区、髋臼后缘无统计学差异。在人工股骨柄周围各区的观察上,DTS和DR在外上部、中部外侧、外下部、中部外侧、内上部的观察上有统计学差异,假体远端和内下部无统计学差异。可见DTS在骨溶解区的观察上,全面优于DR。临床工作中,可考虑在复查的过程中,穿插进行DTS的检查。2、人工髋臼周围的骨溶解以内下区为著,与人工关节磨损颗粒排泄有关。人工股骨柄周围的骨溶解自上向下递减,与应力遮挡有关。第三部分DTS和CT的对比性研究[材料与方法]1基本资料收集我院2012年同时行DTS.CT检查的人工髋关节置换术后患者24例33个髋关节作为研究对象。2检查仪器CT采用Siemens Somatom Emotion16排CT机。DTS设备同前。分析方法：同预试验。[结果]1、DTS、CT检查发现的溶解区数量比较DTS共发现人工髋臼周围溶解区54处,人工股骨柄周围溶解区98处,合计152处。CT共发现人工髋臼周围溶解区73处,人工股骨柄周围溶解区128处,合计201处。对DTS、CT两种检查发现骨溶解区进行两相关样本的非参数检验,P值均小于0.05,有统计学意义,CT在观察人工髋关节周围骨溶解区方面总体上优于DTS。2、DTS、CT检查发现髋臼周围的溶解区数量比较在人工髋臼周围各区的观察上,DTS和CT仅在人工髋臼后缘的观察上有统计学差异,其余各区无统计学差异。3、DTS、CT检查发现人工股骨柄周围的溶解区数量比较在人工髋臼周围各区的观察上,DTS和CT在中部外侧和中部内侧的观察上有统计学差异,其余各区无统计学差异。[结论]CT在人工髋关节置换术后骨溶解区的观察上优于DTS。在人工髋臼的髋臼后缘和人工股骨柄的中部两侧,CT较DTS能发现更多的骨溶解区,总体差距不大。全文总结1、人工髋关节DTS的体位选择上,髋关节正位优于人工髋臼切线位；图像重建方法选择上,去金属伪影算法优于标准算法和高对比度算法。2、DTS观察人工髋关节骨溶解的效能优于DR。在观察人工髋关节周围骨溶解区的比较上,髋臼周围的6个区中有3个区DTS优于DR(内上区、内下区、耻骨缘),3个区DTS与DR无统计学差异(外上区、坐骨缘、髋臼后缘)；股骨柄周围7个区中有5个区(外上部、中部外侧、外下部、中部外侧、内上部)DTS优于DR,2个区(假体远端和内下部)DTS与DR无统计学差异。3、人工髋臼周围的骨溶解以内下区为著,与人工关节磨损颗粒排泄有关。人工股骨柄周围的骨溶解自上向下递减,与磨损颗粒积聚、扩散和应力遮挡有关。4、CT观察人工髋关节骨溶解的效能优于DTS。CT在髋臼后缘骨溶解区的观察上优于DTS,可能与髋臼后缘主要位于冠状面,DTS无法行矢状断层有关。CT在人工股骨柄中段两侧的骨溶解区观察优于DTS,表明CT在观察宽度较窄的溶解区上有优势。在其它各区,两者观察结果基本无差异。总体上讲,DTS诊断效能稍逊于CT；但DTS的辐射剂量远低于CT,且双髋关节置换患者,CT部分层面伪影严重影响观察。5、综合考虑,建议人工髋关节置换术后随访的影像评估流程为术后第1、2、3个月仍进行DR检查,第6个月行DTS检查,第12个月行CT检查,正常情况下其后每半年一次的检查交替进行DR和DTS检查,每三年再进行一次CT检查,可进一步提高随访效果。