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背景:股骨头坏死(Osteonecrosis of femoral head,ONFH)作为骨科的一种常见病、多发病,发病率呈逐年增高的趋势,而且发病越来越年轻化,年龄位于30~50岁之间发病率最高。根据最新报道显示,我国目前每年新发ONFH病例为15~20万人,而待治的ONFH患者大约有500~750万。体外冲击波疗法(Extracorporeal shockwave therapy,ESWT)作为一种非侵入性的治疗方法,对于ONFH有一定治疗效果。常规核磁只能从不同平面的断层来评价坏死面积,无法确定股骨头的坏死体积,治疗前后所扫平面并不一致,无法准确评价疗效,而传统的冲击波疗法为股骨头侧方聚焦,冲击波要穿透组织较深而且髋臼阻挡的原因导致治疗效果不太理想。因此寻找精准的股骨头坏死体积的测量方法及制定个性化体外冲击波治疗方案显得十分迫切。目的:通过有限元分析软件对患者的MRI原始数据进行三维重建并测量坏死体积,来评价ESWT对ONFH的治疗效果。并根据三维重建模型建立新的ONFH分型,为临床ESWT治疗ONFH提供理论支持和指导。方法:选取2014年3月至2014年9月我科门诊收治的ONFH患者,常规行双髋关节正侧位和薄层核磁扫描,联系本研究所在医院核磁检查有经验的技师设置本研究需要的特定的扫描层厚(Slice Thickness)以及层间距(Slice Gap)等相关参数,根据核磁结果结合国际股循环研究会ONFH分期(ARCO分期)标准确定的Ⅰ、Ⅱ期56例患者(87髋)为本临床研究纳入对象,并随机分为试验组(个性化体外冲击波治疗组)和对照组(传统冲击波治疗组)。将患者双侧髋关节核磁扫描的原始数据(DICOM格式的髋关节冠状位T1加权像MRI图像)导入到由Materialise公司生产的交互式的医学影像控制系统软件(Materialise’s interactive medical image control system,Mimics),这个软件可以通过图像分割、可视化、配准等功能结合感兴趣区域来初步得到重建的三维试图,再通过Adobe Photoshop CC专业图像处理软件,根据前面得到的三维试图,使用魔棒功能圈定坏死区域并获取到相应的图像。最后再运用美国北卡罗来纳州的三角开发区设计的Geomagic建模软件来获得最终的ONFH三维模型(STL格式),根据我科结合以往的日本骨坏死研究会的JIC分型和中日友好医院ONFH分型制定的ONFH六分法在核磁三维重建模型上进行立体分区。个性化体外冲击波治疗组通过调整冲击波治疗机反射体位置使治疗头反射体水囊位于股骨头前侧,患者采取仰卧位,治疗前有经验的医生要对其重要的神经和血管在体表进行标记,治疗期间要尽量避开标记部位,根据患者坏死类型确定的个性化治疗方案来进行冲击波治疗,能流密度调整到0.16~0.22 m J/mm2,每次治疗冲击1500~2000次,隔天进行下一次治疗,4次为一个疗程,冲击总数为6000~8000次。对照组采用常规的侧方聚焦体外冲击波治疗,参数如个性化治疗组。治疗前及末次治疗后第6个月、第12个月以及第18个月复查双侧髋关节MRI片及正侧位及蛙式位X线片;对随访患者进行疼痛模拟评分(VAS评分)和髋关节Harris评分并对比治疗前与治疗后每个随访节点的坏死体积,数据用均数加减标准差(x±s)来表示,运用SPSS13.0对数据进行处理。结果:试验组和对照组在体外冲击波治疗后的6月、12月及18个月VAS疼痛评分和Harris评分都较治疗前有明显改善,具有统计学意义(P<0.001)。对照组坏死体积在治疗后18个月较治疗前有统计学意义(P<0.001),但是在治疗后6个月(P=0.07)和12个月(P=0.06)相对治疗前无统计学意义。个性化治疗组坏死体积在治疗后12个月(P=0.008)和18个月(P<0.001)较治疗前也有统计学意义,但是在治疗后6个月(P=0.06)较治疗前无统计学意义。个性化治疗组和对照组相比,VAS和Harris评分在治疗前以及治疗后每个随访结点均无统计学意义(P>0.05),坏死体积在治疗前以及治疗后6个月和治疗后12个月两组对比没有统计学意义(P>0.05),但是在体外冲击波治疗后18个月两组相比有统计学意义(P<0.001)。结论:经过对患者双髋关节核磁薄层扫描的原始数据进行三维重建,可以直观准确的确定股骨头坏死区的大小和范围,并且可以通过计算得到股骨头坏死体积,经过随访发现股骨头的坏死体积比ESWT治疗前有减小的趋势。ESWT作为一种保守的治疗方法,尤其是本研究制定的个性化治疗方案,对于早期ONFH患者髋部疼痛有明显改善,还可以延缓疾病发展过程,提高患者生活质量。