美国放射学院适宜性标准：肩关节置换术后影像学检查

张晓萌 陈建海

美国放射学院适宜性标准：肩关节置换术后影像学检查

张晓萌 陈建海

在过去的20年里，美国实施的肩关节置换术的例数迅速增长，其中包括部分或全肱骨头表面置换术、半肩关节置换术、全肩关节置换术和反式全肩关节置换术［1］。根据最新公布的数字，1998～2008年，肩关节置换术的数量增加了2.5倍，从19 000例增长至47 000例［1］。总的来说，全肩关节置换术是最多见的类型，在过去的10年里其数量已超过半肩关节置换术［1］。

大多数肩关节置换术用于治疗退行性疾病。人工肱骨头表面置换术的适应证是肱骨头坏死、较大的Hill-Sachs骨缺损畸形或局部的肱骨头坏死。半肩关节置换术通常用于骨关节病或肱骨头粉碎性骨折的患者。半肩关节置换术也被推荐用于关节盂骨量不足或术前有较严重的合并症的患者。因为与全肩关节置换术相比，半肩关节置换术可缩短手术时间。目前，全肩关节置换术由于具有更好的临床效果，已代替半肩关节置换术被用于治疗晚期肩关节骨关节病。

1987年反式全肩关节置换术首次被用于治疗肩袖缺损，并已被用作全肩关节置换术失败后的挽救措施［2-3］。与全肩关节置换术不同，反式肩关节置换术弥补了肩袖缺损引起的稳定性不足。肩盂组件是一个圆形金属球体（简称关节盂头），沿肩盂表面附着于基座，肱骨组件有一个杯状关节面固定于金属柄［3］。该结构将旋转中心移向内侧及远端，使得三角肌成为关节置换术后的主要稳定结构［3］。此外，向内侧及远端移动的旋转中心降低了关节盂假体松动的风险［3-4］。

已有报道肩关节置换术的并发症发生率高达39.8%，其中翻修率高达11%［5］。术后异常及相关状况包括患者不满意、假体松动、盂肱关节不稳定、聚乙烯衬垫磨损、骨溶解、假体周围骨折、撞击征（主要见于反式全肩关节置换术后）、肩袖肌腱撕裂、感染、神经损伤及三角肌功能障碍［2］。半肩关节置换术最常见的并发症是未置换的关节盂磨损（20.6%），而关节盂松动（14.3%）已被报道是全肩关节置换术最常见的并发症［5］。围手术期并发症的发生率，如失血，血栓形成和术后短期内感染已被证实在两种手术方式中相似［6］。反式全肩关节置换术最常见的并发症是肩胛切迹、脱位、假体周围骨折、盂基座损坏和肩峰骨折［7］。

术后不适的症状各不相同，包括与活动相关的疼痛、活动度减小以及焦虑。据报告：一些患者即刻和持续不满，一些患者反映术后存在无症状期，而之后逐渐出现了疼痛加剧以及肩关节功能和活动度减退［8］。

影像学检查在诊断肩关节置换术后并发症方面起到了重要作用。成像算法应始终以放射照相开始，评估假体组件、对位对线以及周围骨和软组织结构。进一步影像学检查方式的选择取决于许多因素，包括初步影像学研究结果、临床可疑骨与软组织损伤或可疑感染。

一、影像学检查

1. X线摄片：X线摄片是肩关节置换术后评估的首选和主要影像学检查方法［8-9］。通常在术后3～6周内预约X线检查，根据医生的偏好拍摄2～4张X线片。这些X线片可能包括前后位（AP）、肩胛骨正位、肩胛骨侧位和腋位［8-9］。有些医生也会在术中和术后立刻预约X线检查，但是在没有具体适应证的情况下，其价值因便携式检查固有的局限性、患者无法配合各种拍摄体位以及对整体护理影响较低而受到质疑［10］。然而，在有症状的患者中，X线摄片是首选的影像学检查，并且应优先于其他更为先进的横断面影像学检查。

2. CT扫描：CT扫描在可能遗漏的或通过X线片不能完全诊断的急性（如骨折）或慢性（如松动）肩关节置换术并发症影像学评估方面具有重要作用。CT扫描为假体组件和周围骨量的评估提供了一种更好的方法。影像衰减可能是由硬化伪迹和其他假体相关伪影所致，尤其见于老式CT机器。使用新版本的去金属伪影CT扫描软件可减少伪影相关的局限性，提高评估效果［12］。此外，使用最新版本去钙软件的双能CT可能为提示骨髓水肿提供了有用信息［13］。当怀疑肩袖撕裂和/或假体组件松动时可行CT关节造影术［8］。CT扫描也可用于评估假体及周围软组织感染，对影像引导下的关节穿刺抽吸术有帮助。

3.核磁共振成像：核磁共振成像本身具有比CT扫描更高的组织分辨能力，因此对肩关节置换术后软组织异常的评估更有优势。然而，由于高成本和金属伪影相关的局限性，核磁共振成像在患者肩关节置换术后可疑并发症的评估中很少使用。伴随着图像质量的改善和金属伪影的减少，不断发展的核磁共振成像方法在诊断组件松动、肩袖撕裂、感染和半肩关节置换术后的关节软骨磨损中已经成为一种更为可行的技术［14-17］。

4.超声检查：肩关节置换术后的超声检查在评估软组织病变时越来越受到重视，包括肩袖撕裂、肱二头肌肌腱病变和肌肉萎缩，这主要是因为其图像质量不受假体相关伪影的限制［18］。超声检查也可评估关节腔积液、滑囊扩张以及关节内和软组织感染［19］。超声检查的其他优点包括能够动态评估肩关节且低成本。超声检查的一个局限性是无法评估任何与骨相关的并发症，例如假体松动［8］。

5.核医学成像：在评估感染的影像学检查中，111铟标记白细胞显像配合99m锝硫胶体骨髓显像足以胜任。99m锝-亚甲基二膦酸盐骨扫描一般不需要借助其他两种试剂来确认或排除感染。关节置换术后采用核医学成像评估并发症一直局限于髋关节和膝关节，但同样的原则可适用于肩关节置换术［8］。相对于普通影像学检查来说，99m锝骨扫描显像是诊断假体周围骨折、假体松动和感染的一种高度灵敏的检测方法，但特异性低，其原因是在这些异常表现中常有影像重叠［8］。此外，术后1年在关节置换的部位可以看到与骨重塑相关的吸收量增加［8］。铟标记白细胞显像是用于评估关节假体周围感染的一种灵敏但非特异性的技术。该技术与99m锝硫胶体骨髓显像和骨扫描显像协同应用时可增加其特异性［21-22］。后者的组合是无效的，为获得诊断需要三种不同的检测且时间超过2 d，增加了费用而且耗费时间。

6.关节造影术:常规造影曾被用来检测肩关节置换术后的肩袖撕裂，但其作用已几乎完全被超声、CT扫描等横断面成像技术所取代，这主要是因为关节造影无法评估肌肉质量、肩袖部分撕裂的程度以及无法鉴别肩袖撕裂的肌肉。

二、影像引导下的关节抽吸术与穿刺术

影像引导下的关节穿刺术是用来诊断可疑关节腔感染时获取关节液的一种微创方法［23-24］。当怀疑肩关节置换术后感染时，为避免未经处理的感染对软组织和骨造成破坏性改变，应考虑采用关节穿刺术。肩关节穿刺术可在关节镜、超声、核磁共振成像以及CT引导下来完成。当完成X线透视和CT引导后，关节造影术常与关节穿刺术一起实施来确定所抽吸液体在关节内的来源，同时评估感染是否扩散至临近的滑囊形成窦道和脓肿［24］。

三、不同成像方式的探讨

（一）方案1：无症状患者肩关节置换术后的随访

1. X线摄片：对于肩关节置换术后患者的影像学随访目前仍没有共识。大多数患者在术后3～6周内进行了一系列初步的放射学检查［9］。随访时X线摄片的频率取决于外科医生的习惯，但通常在术后3个月至1年之间进行随访。每年的随访检查通常也都需要X线摄片。假体松动的风险随着时间的推移而增加，而与之相关的显著影像学改变至少需要术后5年才能发现，大多数累及肩盂组件［25］。最新的证据表明，需要翻修手术治疗的晚期并发症如假体松动、感染以及骨折可发生于术后长达15年，提示当这些并发症无症状或只能通过早期影像学检查来发现时需要长期X线摄片随访［8］。

2. CT扫描：CT检查通常不用于无症状患者的评估。与X线片相比，CT扫描能更好地显示出与假体松动相关的沿假体组件边缘的影像学透亮线［11］。CT扫描可连续显示出肩盂组件陷入临近骨组织，这一发现可减少相关的假体失效［26］。

3.核磁共振成像：核磁共振成像通常不用于无症状患者的评估。

4.超声检查：超声检查通常不用于无症状患者的评估。

5.骨显像：骨显像通常不用于无症状患者的评估。

初次肩关节置换术后无症状患者的随访，见表1。

表1 初次肩关节置换术后无症状患者的随访

（二）方案2：初次肩关节置换术后有症状患者的初步研究

1. X线摄片：对于初次肩关节置换术后有症状患者的评估，X线摄片也应成为首选的检查方法。肩盂组件松动是全肩关节置换术后失败的首要原因。因此，腋位片应包括在X线摄片系列里。关节盂组件失效的原因各不相同，取决于患者的年龄、性别、术前状况、病因、软骨下骨质、肩盂组件的类型以及手术技术。在肩盂组件周围有着较高的射线投射几率，其出现和进展与组件失效有关。据报道，这一现象在假体植入后的5年内愈发明显［25］。关节盂假体松动的分级系统有多种，取决于组件是嵌入式的［27-28］还是主钉植入式的［29］。肩盂组件松动的证据包括周围透亮线宽度1.5～2 mm、倾斜或沉降，组件移位［9，28，30］。肩盂组件松动在反式全肩关节置换术也有描述，可能与肩胛切迹有关［8，31］。与关节盂组件松动相比，肱骨柄组件松动并不常见，其中约占所有肩关节假体并发症的15%［5］，并且在非骨水泥假体、肩袖肌腱病、类风湿性关节炎和骨质疏松中更容易发生［9］。肱骨柄组件松动与关节盂组件松动有关；此外，肱骨柄假体松动除非证实与其他原因有关，常被认为存在感染［32］。影像学检查如出现周围透亮线宽度＞2 mm、倾斜或沉降［9］，则提示有肱骨柄组件松动的风险。与全肩关节置换术相比，肱骨柄组件松动的风险可能更常见于反式全肩关节置换术，原因是骨与假体柄交界面的剪切力在反式肩关节置换术中更大［31-33］。假体松动的风险随着时间的推移而增加，而与之相关的显著影像学改变至少需要术后5年才能发现，大多数累及肩盂组件［25］。最新的证据表明，需要翻修手术治疗的晚期并发症如假体松动、感染以及骨折可发生于术后15年间，提示当这些并发症无症状或只能通过早期影像学检查来发现时，需要长期X线摄片随访［8］。可疑感染的影像学评估包括前后位和腋位X线片，目的是评价关节置换术后的完整性和盂肱关节的对位关系［2］。多个影像学已被用来描述假体周围感染，包括内环骨板、骨膜反应、广义的骨吸收、假体周围射线可透性、分散性骨溶解，以及提示有潜在关节积液的肱骨头向下半脱位［3，34-38］。这些发现是非特异性的，也可见于其他病因，如机械性松动和骨溶解。在某些情况下，当高度怀疑感染时，X线摄片可能是在干预前唯一适合的影像学检查方式（例如影像引导下的关节穿刺抽吸术或手术探查）。假体周围骨折的影像学评估通常首选X线摄片。如果术中或术后早期怀疑骨折，可在手术过程中进行该检查，通常包括肩关节前后位、肩胛骨前后位、肩胛骨斜位和/或腋位［8-9，39］。拍摄X线片时应注意充分涵盖肱骨假体末端以除外肱骨假体末端以远的骨折。如果担心反式全肩关节置换术后骨折，可拍摄肩胛骨X线片。假体周围骨折可通过X线或其他更为先进的影像学检查诊断。影像学随访可通过定期X线摄片来完成骨折愈合情况的评估。当患者已确诊骨折并伴有持续性疼痛时应考虑骨不连或感染性骨不连［8］。X线摄片通常被用作可疑肩袖撕裂的首选影像学检查方法，包括前后位片、腋位片和/或肩胛骨侧位片的组合。在X线片上，肩袖上方（冈上肌和/或冈下肌）损伤（也被认为是上方不稳定）可通过肱骨头假体相对关节盂移位而发现。在肩关节前后位X线片上，从肱骨头中心至关节盂中心的间距＞5 mm则认为存在持续的上移［5，9］。尽管X线片不能直接显示神经损伤，但如果在肩关节神经走行区域发现骨块或金属碎片，则考虑存在可疑神经损伤（例如当假体移位至腋窝时则考虑有腋神经损伤）。

2. CT扫描：CT扫描通常不作为有症状患者的首选检查方式。与X线片相比，CT扫描能更好的显示出与假体松动相关的沿假体组件边缘的透亮线［11］。CT扫描可连续显示肩盂组件与骨组织的结合程度，这一发现可降低相关的假体失效的概率［26］。

3.核磁共振成：超声检查通常不作为有症状患者的首选检查方法。

5.骨显像：骨显像不作为有症状患者的首选检查方法。

初次肩关节置换术后有症状的患者；未知诊断；初步检查见表2。

表2 初次肩关节置换术后有症状的患者初步检查

（三）方案3：初次肩关节置换术后患者疼痛的评估，可疑无菌性假体松动，X线检查后的其他检查

无菌性松动又称为机械性松动，用于描述由非感染性病因导致的组件异常。无菌性松动最常见的一个原因是磨损颗粒相关疾病（如骨溶解），异物是由磨损和破裂的组件所致，如聚乙烯衬垫、骨水泥和/或金属组件。磨损颗粒相关疾病可导致广泛的、无症状的骨质疏松［40-42］。虽然这一过程已在人工髋关节置换术的文献中被广泛描述，但是与肩关节置换术这一主题相关的文献却很少见［43-44］。一般来说，用于无菌性松动的影像学检查方法也可用于可疑磨损颗粒相关疾病的患者。

1. CT扫描：去金属伪影技术及患者定位改良在很大程度上提高了CT扫描评估肩关节置换术相关并发症的价值。然而，很少有研究评估CT诊断术后并发症的价值。在分别包括少量患者的少数报道中，CT扫描与X线相比，发现能更好地显示诸如假体周围透亮线、骨溶解，组件位置错误，组件移位以及与失败风险相关的关节盂骨结合程度不足的影像学表现［8，11，26］。双能虚拟去钙技术，虽然没有专门研究其在术后肩关节中的作用，但可潜在地对骨髓水肿及之前提及的异常问题提供有用的信息［13］。关节内注射或静脉注射造影通常对评估没有价值［45］。

2.骨显像：99m锝骨扫描显像是诊断假体无菌性松动和骨溶解的一种高度灵敏的方法［8］。由于无菌性松动的影像学表现可与其他硬件失效相重叠，如术后骨重塑、感染和假体周围骨折，因此其特异性较低［8］。当老年患者术后假体重塑停止时，99m锝骨扫描显像的特异性才会增加。

3.核磁共振成像：鉴于核磁共振成像去金属伪影技术的最新发展，以及研究显示核磁共振成像在检测诸如肩袖损伤和半肩关节置换术后关节软骨磨损等软组织病变中的价值，核磁共振成像在评价假体无菌性松动中可能会起作用［14-16］。

4.超声检查：超声检查通常不用于评估假体无菌性松动。

初次肩关节置换术后患者疼痛的评估，可疑无菌性假体松动，X线检查后的其他检查见表3。

表3 初次肩关节置换术后患者疼痛的评估：可疑无菌性假体松动；放射成像后的附加成像

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【编者按】在美国实施的肩关节置换术的数量迅速增长，其中包括部分或全肱骨头表面置换术、全肩关节置换术和反式全肩关节置换术。影像学检查在诊断这些肩关节置换术并发症方面起到了重要作用。本综述分为两个部分。第一部分阐述了对各种影像学检查模式的总体探讨，包括X线片、计算机断层扫描、核磁共振成像、超声、核医学以及它们在提供有益的以治疗为导向的信息时所发挥的作用。第二部分重点研究最佳影像学的选择，用于置换术的并发症，包括无菌性松动、感染、骨折、肩袖肌腱撕裂和神经损伤。本报告中所提供的美国放射学院适宜性标准循证指南，是通过广泛分析来自同行评审期刊的现有医学文献，并应用行之有效的方法学而完成的（兰德/加州大学洛杉矶分校的适宜性方法以及推荐评价、发展和评估分级），它们用于特殊临床情况下的影像学检查和治疗措施的适宜性评价。多学科专家小组对指南进行了进一步的分析和审查。由于用于推荐合适成像算法的数据会出现不足或模棱两可，在这种情况下，专家意见可能对现有证据进行补充。为此，将《美国放射学院适宜性标准：肩关节置换术后影像学检查》翻译成中文，供同道参考。

10.3877/cma.j.issn.2095-5790.2017.03.010

卫生公益性行业科研专项（201002014）；教育部创新团队项目（IRT-16R01）；国家自然科学基金主任基金（31640045）；国家自然科学基金面上项目（31671246）；国家重点研发计划专项（2016YFC110604）

100044 北京大学人民医院创伤骨科

Soterios Gyftopoulos MD，Email: soterios.gyftopoulos@nyumc.org.

（摘自：J Am Coll Radiol,2016,13:1324-1336.） （待续）

2016-11-22）

（本文编辑：胡桂英）

张晓萌,陈建海.美国放射学院适宜性标准：肩关节置换术后影像学检查［J/CD］.中华肩肘外科电子杂志,2017,5（3）：213-218