CT与MRI评估Hill-Sachs损伤可靠性的对比观察

代飞 杨金松 秦莱特 向明

肩关节前脱位最常见的骨性损伤是肩盂前缘骨缺损和Hill-Sachs损伤[1-2]。关于肩盂骨缺损，不同类型在复发性脱位中的作用以及精确量化治疗的重要性已有报道[3-5]。Hill-Sachs损伤是肩关节前脱位时，肱骨头后外侧的压缩性骨折。有研究相继提出了啮合/非啮合性Hill-Sachs损伤(engaging/nonengaging Hill-Sachs lesion)[3]、肩盂轨迹(glenoid track)[6]、轨道内/外(on/off track)等概念[7]，用于描述和评估Hill-Sachs损伤的位置、方向、程度等。这些研究表明Hill-Sachs损伤的大小和位置是肩关节复发脱位最重要的因素。Di Giacomo等[7]提出的基于肩盂前缘骨缺损程度、Hill-Sachs损伤大小与肩盂轨迹的关系的评估方法，对Hill-Sachs损伤的手术指征提供了新的参考。因此，对于Hill-Sachs损伤大小的准确评估直接影响手术方式的选择，其重要性不言而喻。目前许多与肩关节不稳定骨缺损相关的研究都集中在肩盂骨缺损上，而对Hill-Sachs损伤的关注较少。CT扫描和三维重建是评估测量Hill-Sachs损伤大小和位置最常用的成像方法。根据Bouliane等[8]的报道，传统的X线评估肱骨头和Hill-Sachs损伤的可靠性差；二维CT扫描(2D-CT)可靠性中等；三维CT扫描(3D-CT)评估可靠性高。而Gyftopoulos等[9]的研究表明，MRI也能有效评估Hill-Sachs损伤。同时，大部分研究关注于骨缺损的范围或比例，对实际测量值关注较少。本研究旨在比较CT和MRI测量Hill-Sachs损伤大小的可靠性。

资料与方法

一、资料

1.纳入与排除标准：(1)纳入标准：复发性肩关节前脱位(脱位次数≥2次)，且年龄大于14岁。(2)排除标准：术前CT、MRI资料不完整；肩关节多向不稳定患者；既往肱骨近端或大结节骨折、手术患者。

2.病例来源：2020年1月至2020年9月，在四川省骨科医院上肢科手术治疗的25例复发性肩关节前脱位患者纳入本研究；其中，男15例(60%)，女10例(40%)；年龄16～74(35.4±14.9)岁；左肩3例(12%)，右肩22个(88%)。25例(100%)均行关节镜下Bankart修复术；10例(40%)联合行remplimssage；4例(16%)联合行取同侧肩胛冈肩盂植骨；1例(4%)联合行取同侧肩胛冈肱骨头植骨。

二、方法

根据所使用的测量方法，由3位独立观察者对Hill-Sachs损伤的间隙、深度进行评估。其中有2位观察者是肩关节骨科医生，1位是没有测量经验的观察者。3位独立观察者间隔1周后再重复测量1次。

1.2D-CT/MRI测量：Hill-Sachs损伤的宽度在2D-CT和MRI轴位图像上测量方法相同。选取最大肱骨头层面，绘制一个包含肱骨头关节面的虚拟圆。Hill-Sachs损伤两端骨缺损位于圆圈上的距离即为Hill-Sachs损伤的宽度(图1)。

图1 2D-CT/MRI测量。在2D-CT和MRI轴位图像上，选取最大肱骨头层面，绘制一个包含肱骨头关节面的虚拟圆。Hill-Sachs损伤两端骨缺损位于圆圈上的距离W即为Hill-Sachs损伤的宽度

2．3D-CT测量：选择肱骨头3D-CT的后侧图像，对Hill-Sachs损伤的大小进行评估。Hill-Sachs间隙(Hill-Sachs interval，HSI)是肩袖止点与Hill-Sachs损伤最内缘之间的距离。在3D-CT图像中，沿肩袖止点的内侧缘作一条直线，沿Hill-Sachs损伤最内缘作一平行线。两线之间的距离即Hill-Sachs间隙。将Hill-Sachs间隙大小计为Hill-Sachs损伤的宽度(图2)。

图2 3D-CT测量。选择肱骨头3D-CT的后侧图像，沿肩袖止点的内侧缘作一条直线。沿Hill-Sachs损伤最内缘作一平行线。两线之间的距离即Hill-Sachs间隙

3.统计学处理：用组内相关系数(intra-class correlation coefficient ，ICC)评估测量的可靠性，分别评估单次和平均测量的观察者内和观察者间的可靠性。在可靠系数的95%置信水平下计算置信区间。ICC从0到1，其中0表示完全不一致，而1表示绝对一致。测量的可靠性程度分为5个等级：ICC≥0.8为可靠性非常好；0.6≤ICC<0.8为好；0.4≤ICC<0.6为中等；0.2≤ICC<0.4为可；ICC<0.2位差。

结 果

1.观察者间的可靠性:在2D-CT和MRI中，对于Hill-Sachs宽度的测量2位肩关节骨科医生单次测量的可靠性均为差(ICC=0.198，0.185);平均测量的可靠性为可(ICC=0.331，0.312)。在3D-CT中，2位肩关节骨科医生单次测量的可靠性为中等(ICC=0.490)；平均测量的可靠性为好(ICC=0.658)。2位骨科医生与没有测量经验的观察者相比，在2D-CT和MRI中的测量可靠性均较差。在3D-CT测量中，单次测量的可靠性分别为可和中等(ICC=0.336，0.472)；平均测量的可靠性分别为中等和好(ICC=0.503,0.641)(表1)。

表1 观察者之间测量的可靠性

2.观察者内的可靠性：第1位经验丰富的观察者在2D-CT中重复测量的可靠性为好(ICC=0.646)，在3D-CT中重复测量的可靠性为非常好(ICC=0.892)，在MRI中重复测量的可靠性为中等(ICC=0.564)。第2位经验丰富的观察者在2D-CT中重复测量的可靠性为“好”(ICC=0.760)，在3D-CT中重复测量的可靠性为好(ICC=0.734)，在MRI中重复测量的可靠性为中等(ICC=0.580)。第3位没有测量经验的观察者在2D-CT中重复测量的可靠性为可(ICC=0.267)，在3D-CT中重复测量的可靠性为非常好(ICC=0.895)，在MRI中重复测量的可靠性为差(ICC=0.016)(表2)。

表2 同一观察者两次测量的可靠性

讨 论

随着研究的深入，Hill-Sachs损伤已被确认为肩关节不稳定Bankart修复后失败的主要危险因素之一。研究主要集中于肩盂和肱骨头骨缺损的双极损伤。Di Giacomo等[7]通过提出的一种基于轨道内/外(on/off track)的治疗算法，进一步丰富了这一概念，并为肩关节不稳的治疗提供了参考。通过CT扫描及三维重建测量和评估肩盂骨缺损程度已经得到大部分学者的认可。但关于Hill-Sachs损伤的量化还没有公认的金标准。

在Hill-Sachs损伤的评估中，CT扫描和三维重建是评估测量Hill-Sachs损伤大小和位置最常用的成像方法，但仍未达成共识。Kodali等[10]的研究显示，二维CT评估Hill-Sachs损伤深度和宽度的可靠性良好，观察者间的ICC分别为0.879(95%置信区间，0.780-0.946)和0.721(95%置信区间，0.543-0.865)。但该研究使用聚氨酯骨模型模拟的Hill-Sachs损伤都是由圆形扩孔器创建的，损伤相对规则，与真实病变的实际形状存在一定的差异。

同样，Ho等[11]用聚氨酯骨模型模拟了9种Hill-Sachs损伤类型，3D-CT在所有参数(长度，宽度，深度)的测量评估上均有很强的可靠性。但二者均以骨模型模拟Hill-Sachs损伤，并不能完全反映真实的临床情况。Ozaki等[12]使用3D-CT对142例需行Bankart修复的肩关节进行术前评估，发现3D-CT能有效评估Hill-Sachs损伤。而Cho等[13]在107例肩关节的评估中，3D-CT对Hill-Sachs损伤评估的可靠性很高(ICC>0.9)。然而，Assunção等[14]评估了50例肩关节复发脱位患者的2D-CT影像，但发现对Hill-Sachs损伤评估的可靠性较差，相关系数范围为0.41～0.73。Schneider等[15]在对71例肩关节的评估中发现，3D-CT对肩盂骨缺损的可靠性高，但对Hill-Sachs损伤的评估则显示出较大的变异性，并且观察者间的可靠性较差。

本研究中，无论2D-CT、3D-CT还是MRI可靠性均较差，但3D-CT在两位有测量经验的观察者间单次测量的可靠性为中等(ICC=0.490)，平均测量的可靠性为好(ICC=0.658)。2位骨科医生与没有测量经验的观察者相比，在2D-CT和MRI中测量的可靠性均较差。3位观察者内的可靠性均较好(ICC>0.7)。这表明对于缺乏经验的观察者来说，对Hill-Sachs损伤的评估，3D-CT能提供更高的可靠性。在2D-CT与MRI的测量中，Hill-Sachs损伤的评估对测量者经验的要求更高，测量经验直接影响测量者对轴位图像所需层面的选择，影响最终测量结果。另外，无论哪种成像方式，测量产生的偏倚都无法避免，当进行数据测量时，任何方向上的微小改变都可能导致测量结果的改变。而在3D-CT的测量中，测量层面的选择相对更简单和直观，但在肩袖止点的内侧缘的评估和选择上同样有一定难度，也是导致3D-CT测量可靠性不高的重要原因。

从生物力学角度来看，肱骨头缺损的形态、位置、大小、深度及其与肩盂骨缺损的相互作用在肩关节复发脱位以及Bankart修复后失败都起着重要作用[6，16]。但Hill-Sachs损伤的发生受受脱位次数、骨形态、骨质量、软组织情况等多种因素影响，其形态、位置、大小、深度等差异很大。Cho等[13]的3D-CT研究认为Hill-Sachs损伤的大小和方向是最重要的因素。在Di等[7]提出的评估方法中的Hill-Sachs间隙是评估肱骨头侧骨缺损的代表性指标。因此。在临床上工作中，大部分骨科医生以Hill-Sachs间隙或Hill-Sachs损伤的宽度为评估肱骨头侧骨缺损的主要指标。但相对于肩盂骨缺损，Hill-Sachs损伤尚未建立准确可靠的量化和评估方法。在2D-CT及MRI中，可以在轴位和冠状位图像评估Hill-Sachs损伤的长度、宽度、深度，但均需要测试者选择最佳的层面。无论是肱骨头最大的层面还是缺损最大的层面，都不能准确代表Hill-Sachs损伤的大小，因为Hill-Sachs损伤的位置、形状和深度是不规则的。虽然3D-CT上能较为直观的评估Hill-Sachs间隙，可靠性也较高，但Funakoshi 等[17]的研究表明，与术中关节镜实际测量相比，术前3D-CT对Hill-Sachs损伤分为轨道内/外(on/off track)方面显示出较差的可靠性，3D-CT所测量的肩盂轨迹更大。

总之，对于Hill-Sachs损伤的评估，3D-CT测量比2D-CT和MRI更可靠。2D-CT以及MRI的测量值易受测量层面的选择影响，3D-CT对于缺乏评估经验的测量者而言更易于掌握，准确度更高。本研究的有以下几点局限性。一是只关注了肱骨头的缺损，测量指标相对单一，并未连同肩盂缺损以及肩盂轨迹一起评估；二是本研究样本量较小，这也可能是本研究产生较差可靠性结果的原因之一。