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“髋臼指数”(AI)怎么啦?

2016年09月22日 9839人阅读 返回文章列表

“髋臼指数”(AI)怎么啦?

— 儿童髋关节发育不良和脱位常见问题解答之一

       作为儿童骨科医生,在门诊经常遇到有患者家长拿着X光片前来就诊,一见面就急切地提出他(她)们的问题:“大夫,我们家孩子的角度大,有的医生建议我们做大手术,您看怎么办?”一开始,我们还有些不明就里,稍作交流才明白家长关心的是孩子的髋关节问题,询问的角度问题是我们专业上称为“髋臼指数”的影像学测量指标。

为什么“髋臼指数”受到广泛关注?

       从骨科专业上讲,“髋臼指数”(Acetabular Index,骨科医生在专业交流时常简称AI)是用X光片测量和评估髋关节骨性结构和发育情况的影像学参数之一,在儿童多用于髋关节发育不良和脱位(Developmental Dysplasia of the Hip, 骨科医生在专业交流时常简称DDH)的诊断和治疗效果的评估。由于目前对DDH的判断主要依赖影像学的表现,作为影像学测量重要指标之一的“髋臼指数”也成为医生与患者家长交流时常出现的“字眼儿”。

目前对DDH有哪些基本认识?

       DDH是生长发育时期常见的骨关节疾患,目前对该疾患的认识是:如果早期发现和治疗,多数病例可以获得完全正常的髋关节;如果延误诊治,将影响髋关节的正常发育,即便是采取复杂的手术治疗,也难以恢复髋关节的正常结构、形态和功能,不但影响儿童和青少年时期的生长发育,也使患者在成年后其髋关节可能在较早期出现骨性关节炎,影响其生活质量。

       随着人们对该疾患认识的增加、信息传播手段的多样和各种渠道的科普宣传,公众也对该疾患有了更多的了解。由于其属于常见骨关节疾患以及前面介绍的特点,家长们,尤其是年轻的父母们,更多关注自己的孩子是否患有DDH,以免延误治疗带来将来可能的残疾。而由于家长们对于“髋关节发育不良”、“髋脱位”等等一系列专业术语一知半解,可能会造成不必要的担忧甚至恐慌。

为什么DDH的判断需要影像学的评估?

       根据目前专业上的认识,DDH含盖了从轻度的发育不良到完全脱位的一系列病理情况,而且随着时间的推移和孩子的行走,轻度的病理情况可以演变为严重的病理情况,这些病理改变在出现临床症状之前主要是通过影像显示出来的,因此诊断也多建立在影像学检查的基础上。

       在婴幼儿阶段,目前已经广泛采用超声检查作为判断髋关节发育情况的影像学手段。而在年龄较大(如出生6月龄以上)的孩子,多采用以X射线为基础的影像学检查,即我们常说的“拍片”检查,判断髋关节骨性结构和发育情况。X射线的穿透力与体内组织密度有关,我们可以利用人体组织对于X射线吸收的差别将密度不同的组织区分开来。在一定条件下,X光片可以很好地反映人体骨骼的形态而不受其它组织的干扰,即我们俗称的“透视”。

“透视”(拍X光片)能帮助我们看到什么?

       需要注意的是,X光片所显示的是骨化的部分。实际上,髋关节的结构不仅包括骨化部分,也包括软骨以及软组织部分,而软骨部分是决定髋关节未来发育的重要基础结构,骨化的部分反映的是已经完成的发育情况。

       另一方面,X光片,是在某一时刻、X射线穿透人体后投射在某一平面上产生的,即一张X光片仅仅代表着“一个特定的时刻”,三维的人体投射在“二维平面”上的影像。不难想象,对于一个立体的人来说,在拍片的那一瞬间位置的变化,会带来X光片影像的变化千差万别。如何减少误差,获得对临床诊断更有价值的信息成为拍片检查所必须关注的重要方面。

如何从常规拍片中获得更准确的信息?

       要取得一张满意的X光片影像,即能够帮助我们获得更加准确信息的X光片,需要满足多种条件。

       首先,小朋友需要在一个安静、自然的状态下进行摄片。我们充分理解,这一条件很难满足:婴幼儿对于医院这一陌生环境的不安或恐惧、加上家长心的焦虑对于孩子潜在的影响,都会让这变得困难。医生的工作需要家长们的配合,家长可以尽量安抚孩子,通过喂孩子吃东西、用小玩具吸引孩子的注意力等,使得在拍片的时候孩子能处于一个放松而不是挣扎的状态下,这样才能采取理想位置进行髋关节拍片(一般是骨盆正位片)。

       其次,放射科拍片工作人员的经验十分重要,尤其是对于那些不配合检查的、年龄较小的孩子来说,工作人员是否经验丰富,也决定了一张X光片的质量。X光机投照球管与受检者之间的距离、脊柱和骨盆的位置、两侧大腿的位置等等都会对最后形成的图像带来影响。若强行按住一个挣扎哭吵的孩子进行拍片,可想而知,获得的X光片很难令人满意。

       家属按住孩子大腿的同时也会不自主的将双侧大腿维持在内收位,这也同样会造成人为的股骨头和髋臼相对关系的改变。

       孩子的髋关节是否存在问题,是儿童骨科医生结合临床表现和影像学检查综合做出的判断,对于图像的解读直接影响着最终的诊断。哭吵情况下拍摄的骨盆正位X光片,骨盆的位置多有倾斜、旋转,儿童骨科医生应保持警惕:基于一个位置不标准的骨盆正位X光片所做出的影像学测量是不准确的。在做X光片测量时,一个重要的参数就是“髋臼指数”。

图1 a骨盆正位X线平片

图1 b 基于骨盆正位X线平片髋臼指数测量示意图

什么是“髋臼指数”?

       如前所述,作为髋关节结构和发育状况的一个重要判断指标,髋臼指数(AI)在临床中应用广泛。髋臼指数的定义为:在骨盆正位X线平片上,通过双侧髋臼Y形软骨上缘画一直线,称为Hilgenreiner线(H线),再分别从Y形软骨顶点向髋臼外上缘最突出点做切线,该切线与H线的夹角即为髋臼指数(图1 a和b),需要特别指出的是,这些测量是在 “标准”(专业上对所拍X光的可用性有相应要求)的X光片上进行的。拍片体位的变化对获得的骨盆正位X光片有很大影响,也给髋臼指数的测量带来偏差。因此,我们必须首先确认患儿摄片时的状态以及骨盆有否明显倾斜或旋转(图2和图3),在明确所获得骨盆正位片符合相关专业要求后方可进行测量。

请您一起来读片!

       请您一起来判断,以下的骨盆平片可否用来测量髋臼指数。

图2 本片中可见两侧髂骨翼宽度、两侧闭孔直径不同,骨盆存在旋转,不适合做髋臼指数的测量

图3 本片也存在明显骨盆旋转与倾斜,不适合做髋臼指数的测量

髋臼指数怎么啦?

       拿着X光片来就诊的家长经常会有这样的问题:“有的医生说,我们家宝宝的‘髋臼指数’超过了25°,属于偏大,这有问题吗?需要治疗吗?” 我们知道,髋臼指数的变化,反映的是髋臼结构的骨化情况,也是髋臼成熟程度的一个表现,是与年龄密切相关的。人体组织结构内部存在一个动态变化的过程,随着年龄的增长,各组织结构趋于成熟的变化,对于骨关节系统,主要表现为X光片所能看到的骨化情况。髋臼的骨化情况反映在骨盆X线平片上,就是髋臼指数的逐渐下降。我们目前采用的判断标准多参考的是德国学者Tönnis在20世纪70年代发表的研究数据。根据Tönnis的研究,髋臼指数的正常值应是一个范围(图4),从“正常”到“病态”之间的过渡并无一个确切的分界线。当测量值处于一个所谓“极限范围”时,则很难去确定是否存在病理改变。有一定数量的病理性髋关节的测量值,也可落入该“极限范围”之内。所以,判断“髋臼指数”是否过大,不仅需要考虑孩子的年龄,也要考虑该年龄下正常髋臼指数的分布范围。判断是否存在DDH,并不是像学校考试一样,不达到60分就是不及格。髋臼指数有自己的“及格线”,但是这是一个相对的、动态变化的及格线,而不是一个绝对的数值。

图4 髋臼指数随年龄的变化趋势 平均值+1s(1倍标准差)以下范围内的髋臼指数均可认为是正常的(引自:Tönnis D. Clin Orthop Relat Res. 1976 Sep;(119): 39-47)

       请看下一个例子:

       来诊者是个女孩儿,年龄11个月。3月前(2015年2月5日)来我院就诊,要求检查髋关节。予拍摄X线骨盆正位片如下。(图5.1)

图5.1  2015年2月5日X线骨盆正位片

       本次的骨盆正位片比较满意,未见明显的倾斜或旋转。经测量,左侧的髋臼指数约22°,右侧的髋臼指数约26°。根据上文所述,在当时的年龄下(8个月),这一数值是落在正常范围内的,考虑为双侧正常的髋关节。

       3月后,家属对髋关节仍有担心,再次到我院门诊复查。予髋关节摄片如下。(图5.2)

图5.2  2015年5月19日X线骨盆正位片

       经测量,左侧的髋臼指数约为30°,右侧的髋臼指数约为38°!家长顿时傻了眼:为什么我家宝宝三个月前是正常的片子,三个月后居然成了“髋关节发育不良”!?

       在这之前,我们不妨仔细看一下这张X光片:家长用一只手抓住了孩子的双侧膝关节,导致双侧大腿位于内收位,造成图片上出现类似髋关节半脱位的情况,相比起3个月前的片子,虽然家长也用手抓住了小儿的两侧膝关节,但是使用了双手,且两侧大腿的位置稍稍分开,这是两次拍片的不同之处之一;其次,图片中坐骨大切迹、闭孔等骨性结构的形变提示了摄片时骨盆后倾,在这一体位下双侧的髋臼指数均会增大,这就解释了为什么不仅仅是右侧的髋关节变成了“发育不良”,同时左侧的髋臼指数也有增大。由此可见,一些小小的细节会造成如此戏剧性的改变。

       我们建议家长再次摄片,并且尽量使得小朋友安静、配合。第二次我们得到的图片如下。(图5.3)

图5.3  同一天(2015年5月19日)第二次X线骨盆正位片

       本次的骨盆正位片较前次理想,合适作为髋臼指数测量。经测量,左侧的髋臼指数约24°,右侧的髋臼指数约27°,在11个月这个年龄下是可以接受的。真是虚惊一场!

结 语

       了解了髋臼指数的由来及其含义,我们希望,对孩子是否患有DDH抱有担心的家长应能对X光片的发现有辩证的理解,尤其对那些处于“边界范围”的DDH病例,我们不仅需要考虑测量数值本身及其误差允许范围,还要考虑孩子的年龄阶段和拍片的条件等因素进行综合判断。我们既要重视影像学发现,也不能纠结在“数字”的怪圈中。

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