山羊创伤性股骨颈骨折愈合过程中股骨头的核素骨显像变化

　　作者：罗军忠,张英泽,王汉林　　作者单位：石家庄市，河北医科大学第三医院

　　【摘要】 目的 探讨创伤性股骨颈骨折愈合过程各时段股骨头的核素显像变化规律。方法 18只山羊采用手术方法造成左侧股骨颈移位骨折，以2枚加压螺钉和1枚骨圆针固定骨折。术前及术后4、6、8、12周分5次行放射性核素三相骨显像检查，观察股骨头核素显像变化。结果 (1)血流相与血池相：术后4周左侧股骨头血流减少，股骨头放射性强度在血流相低于对照侧而在血池相高于对照侧;6周时血供开始恢复,至12周血供明显增多，两侧血流、血池相曲线基本趋于一致。(2)静态相：头/头比值经历由低到高然后逐渐下降的过程，8周达最大值，然后逐渐下降，至术后12周时头/头比值接近于术前水平。结论 骨折后早期(4周)，由于血管损伤、血供受阻，股骨头血流减少，骨代谢低下;股骨头放射性强度降低，以后随着血供的重建及坏死组织的修复，骨代谢逐渐增强，股骨头放射性强度增加，而后随着骨折的愈合及股骨头修复反应减弱又逐渐下降。

　　【关键词】 股骨颈骨折;骨折愈合;股骨头坏死;三相骨显像

　　股骨颈骨折后，供应股骨头的血管受到损害，如骨折不能及时复位和牢固内固定，则会进一步加重股骨头血供受损，从而引起股骨头缺血性坏死。因此，了解股骨颈骨折后以及骨折愈合过程股骨头的血流变化及代谢特点，对骨折的治疗及预后判断及预防股骨头坏死具有非常重要的意义。本研究通过动物实验，对山羊股骨颈骨折模型行放射性核素三相骨显像检查，评价股骨颈骨折愈合过程不同时段的股骨头血流及代谢变化。

　　1 材料与方法

　　1.1 实验动物及模型建立 选用本地自然放养健康山羊18只，雌雄不限;月龄18～32个月;体重20～26 kg。实验动物于术前24 h禁食水,左侧髋关节手术区备皮。采用0.5%地西泮1 mg/kg腹腔麻醉后固定动物于手术台上，术野常规碘酒、乙醇消毒，铺无菌手术单。行髋关节外侧弧形切口，以股骨大转子为中心，长约5 cm，钝性分离肌肉，“T”形切开，并切除前侧大部分关节囊，显露股骨颈，用骨凿于头下凿断股骨颈，造成左侧股骨颈移位骨折。然后将骨折复位，经股骨颈拧入两枚长4.0～4.5 cm的加压螺纹钉和一枚直径2 mm的克氏针固定骨折。术后圈养，不做外固定，允许自由活动，常规肌内注射青霉素80万U/d，连用3 d。

　　1.2 观察内容

　　1.2.1 X线检查：分别于术后2、4、6、8、12周摄山羊双髋正侧位片，观察股骨颈骨折愈合过程及股骨头密度变化。

　　1.2.2 放射性核素骨显像：分别于术前及术后4、6、8、12周经山羊颈静脉注射羟基亚甲基二磷酸盐(99mTCMDP)185～370 MBq后立即用GE3200i AC/T型SPECT机(配低能高分辨平行孔准直器)，观察双侧股骨头的血流相、血池相及骨静态显相。并分别对双侧股骨头相同面积“感兴趣区”(ROI)的放射性进行采集并经计算机处理，形成双侧股骨头血流相和血池相的时间放射性强度曲线。同时对静态相单位时间内双侧股骨头，相同面积“感兴趣区”(ROI)的放射性计数进行测定，并计算出头/头比值。

　　2 结果

　　2.1 X线检查 除1例骨折因复位不良发生骨不连外，其余11例股骨颈骨折全部愈合。术后4周内骨折线清晰可见，6周骨折线开始模糊，12周骨折线完全消失，股骨头密度均匀。

　　2.2 放射性核素骨显相

　　2.2.1 血流相与血池相：术后4周左侧股骨头血流减少，股骨头放射性强度在血流相低于对照侧而在血池相高于对照侧;6周时血供开始恢复,12周血供明显增多，两侧血流、血池相曲线基本趋于一致。

　　2.2.2 骨静态显相：头/头比值经历由低到高然后逐渐下降的过程，术后8周达最大值，然后逐渐下降，至术后12周头/头比接近于术前水平，两侧股骨头核素分布均匀。而发生骨不连接的1例，股骨头及骨折处放射性核素浓聚。

　　术后不同时期的头/头比值±s

　　时间左右头/头比骨折前0.97±0.32 术后4周0.81±0.23*术后6周1.86±0.29*术后8周2.18±0.21*术后12周1.07±0.19

　　注：与骨折前比较，*P<0.05

　　3 讨论

　　放射性核素99m锝标记的99mTCMDP经静脉注入人体后，很快随血液进入骨组织并与骨的羟基磷灰石晶体结合，可大量固

　　图骨折术后4周骨折线清晰 骨折术后12周骨折线消失术后4周血池相曲线，左侧低于右侧 12周时两侧血流、血池相曲线基本趋于一致

　　术后12周两侧股骨头核素分布均匀图6 发生骨不连接的1例，左侧股骨头及骨折处放射性核素浓聚

　　定于脱水死骨和新生骨的表面，其代谢过程与体内钙磷代谢相仿。实验资料证实骨摄取99mTCMDP的多少与下列因素有关：(1)骨局部的血流供应;(2)局部成骨活性;(3)成骨细胞的多少与功能状态。因此，用99mTCMDP为显像剂可以观察全身各处骨关节的血流，代谢和形态。通过99mTCMDP三相骨显像观察股骨头的血液供应，早在1971年Subramanian[1]用99mTC标记的磷酸盐作为示踪剂，获得了清晰的骨显像。以后有学者[1，3]陆续报告了99mTC磷酸盐骨显像研究Perthes病的结果，但他们只是应用静态显像，对坏死股骨头之血液供应及代谢缺乏全面认识。三相骨显像能在核素显像的基础上更全面综合地观察局部骨组织的动脉血流灌注，血管床和骨盐代谢方面的情况。在评价股骨颈骨折后股骨头内骨组织血流灌注和血管形成方面，三相骨显像是一种敏感性高，无创伤的检查手段，对股骨颈骨折后早期股骨头缺血有诊断价值[4，5]。刘志功等[5]认为核素三相骨显像对股骨颈骨折后股骨头坏死的早期诊断相对于X线和C检查有明显的优势。在动态连续显像的三相骨扫描中，血流相主要反映股骨头的动脉血灌注情况，当血供减少时，时间放射性强度曲线下降或后移。血池相主要反映股骨头静脉回流状况，如静脉血淤积，回流不畅，则放射性强度明显增高，曲线上升。静态相主要反映骨细胞的代谢情况(成骨细胞活性、新骨形成的量及细胞酶的活性等)，代谢增强，放射性核素浓聚[6]。

　　通过术后不同时期的骨三相显像及组织学观察可以看出：术后早期由于骨折造成供应股骨头血管损伤，股骨头血供减少，时间放射性强度曲线下移，代谢低下(头/头比值降低)，同时由于股骨头静脉回流受阻，血池相曲线上升，以后随着骨折愈合及股骨头血运的逐渐恢复，成骨细胞增生活跃及新骨形成不断增加，代谢逐渐增强(头/头比值增加);而后随着坏死骨小梁逐渐被新生骨小梁取代，骨的修复反应逐渐减弱，代谢降低，头/头比值又逐渐下降。

　　本实验没有在术后即可行放射性核素骨显像，是考虑到手术导致关节囊内出血，以及手术区域软组织出血可能影响股骨头核素显像的结果。国内有作者[7]报道，放射性核素骨显像显示股骨颈骨折后急性期，大多数动物表现出股骨头血运没有减少，并认为股骨颈骨折后即刻供应股骨头的血管可能并未受到损伤。我们认为出现这种情况，也可能是由于骨折导致关节囊内出血，从而影响了核素显像结果，并不一定没有损伤血管。

　　了解股骨头核素骨显像的变化规律对股骨颈骨折后股骨头缺血性坏死的诊断有很大的帮助。非创伤性股骨头缺血坏死的核素骨显像表现大致有三种情况;(1)股骨头放射性浓聚。(2) 股骨头放射性减低或缺损。(3)股骨头放射性缺损区周围呈环形放射性浓聚，即“面包圈征”。通过实验我们发现股骨颈骨折后出现上述表现并不能明确诊断为股骨头缺血坏死，对于骨折后股骨头核素骨显像应行动态观察，因为同样的表现发生在不同时期所代表的意义可能不同。骨折后早期股骨头放射性降低可能只表示缺血(由于骨折造成血管损伤)，并不表示坏死;如果在6～8周股骨头放射性仍未增加(血供未能重建)常提示预后不佳，可能发生早期坏死。放射性浓聚发生在6～8周可能是由于股骨头的血供重建和骨的修复反应增强所致，并不表示发生股骨头坏死;如果12周以后仍呈持续高代谢状态可能提示发生股骨头坏死。因此对骨折后股骨头核素骨显像应进行动态观察掌握其变化规律，只有这样才能正确评价股骨颈骨折的疗效，提高股骨头坏死诊断的准确率。

　　【参考文献】

　　1 Subramanian G,Mcafee JG.A new complex of 99mTc for skeletal imaging.Radiol,1971,99:192.

　　2 CaLver R.Radionuclide Scanning in the early diagnosis of perthes’disease.J Bone Joint surg(Br),1981,63:379.

　　3 Bensahel H.Bone scintigraphy in Perthes disease.Advance Orthop surg,1984,5:269.

　　4 Gaucher A,Colomb JN,Naoum A,et al.Radionuclide Imaging in Hip Abnormalities.Clin Nucl Med,1980,5:214220.

　　5 刘志功，李鲁生，龚维明，等.股骨颈骨折后24 h内股骨头血流核素30例显像分析.骨与关节损伤杂志,2003,18:733734.

　　6 赵德伟主编.股骨头缺血性坏死的修复与再造.第1版.北京:人民卫生出版社,1998.5052.

　　7 于腾波，王叙馥，褚言琛,等.兔创伤性股骨颈骨折后股骨头血流的改变及其意义.中华创伤杂志,2007,23:100103.