股骨髖臼撞擊綜合征X線表現與分期的前瞻性研究

蔡 懿，儲東輝，葉勝強，趙松波，田昭儉

（勝利油田中心醫院放射科，山東 東營 257034）

股骨髖臼撞擊綜合征 （Femoroacetabular impingement Syndrome,FAI）是指股骨近端和髖臼解剖學異常，致使股骨近端與髖臼邊緣在髖關節運動終末期產生異常碰撞，從而導致髖臼唇或/和相應關節軟骨損傷，最終引發髖關節炎。該病最早由Ganz等[1]于2003年正式提出，目前國外多數學者主張將這種撞擊現象作為一種獨立疾病，是近年來國際上關節外科臨床研究的熱門課題。X線是FAI簡單且有效的檢查方法。但是截止目前有關FAI的臨床影像學診斷標準仍未明確。本研究是在借鑒國外已有論證的基礎上，結合X線平片評分方法，分析FAI患者各型的X線表現，前瞻性的嘗試尋找FAI X線分期診斷標準方法，旨在提高對FAI各期X線特征的認識。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2012年2月—2013年9月符合FAI影像定義的31例，雙側發病患者6例，3例手術。其中男21例，女9例，年齡23～65歲，平均34.5歲，中位年齡33歲。大部分患者主訴髖部、腹股溝區或臀部深處間斷性疼痛病史，4例以膝關節、大腿前側疼痛，部分患者存在不同程度的關節彈響，休息后疼痛能夠得到緩解，且髖關節前撞擊試驗和/或后撞擊試驗陽性，病程在3月～30年不等，均拍攝標準骨盆正位片，必要時加拍股骨近端水平側位片及蛙式位。

1.2 檢查方法

1.2.1 主要檢查設備

采用Philips公司的數字化X線攝影機，型號Diagnost TH雙板DR，xRd。

1.2.2 投照方法

體位：①標準骨盆正位，患者仰臥，身體軸心與床面準直線平行，雙下肢自然伸直，足尖內旋約15°角，使兩足趾內側接觸，以恥骨聯合上緣2～3 cm為投照中心點，X線垂直投影，投照距離為1.1 m。標準化的雙髖關節前后位片尾骨尖端應該指向恥骨聯合，且二者之間的距離是1～2 cm。②股骨近端水平側位片，患者仰臥位，下肢內旋15°角，中心線向頭側呈45°角，對準股骨溝皮膚皺褶透照。③蛙式位，患者仰臥位，患側外展45°角，患者腳后跟置于對側膝關節中心，中心線對準髂前上棘與恥骨聯合的中點。不符合上述標準的圖像不選入本研究。

1.3 影像分析方法

所有圖像傳送并保存在圖像存檔和傳輸系統PACS終端工作站，根據FAI分型將FAI組分為C組（Cam凸輪型，9例），P組（Pincers鉗型7例）及M組（Mixed混合型15例）[2]（圖2~6），X線檢查的各項指標由3位影像科醫師在PACS工作站上進行測量，取三者測量結果的均數作為統計數據，并由兩位影像科醫師對FAI X線圖像觀察每個髖關節的異常征象，包括：①特征性病變4項，股骨頭骨贅或異常突起、股骨偏心距減少（槍柄樣畸形）、髖臼后翻（交叉征）、髖臼緣增生硬化；②形態學指標8項，Sharp角、中心邊緣角 （CE角）、中心頸干角（CCD角）、頭臼指數、髓臼深-寬指數、HTE角、α角、股骨頭頸交界處偏心距，共11個指標的X線測量（分別見圖1~6）。③所有病人均獲得X線平片，采用FAI影像學評分系統（表1）評價其X線平片征象，我們規定將以下11項評分（前5項為股骨頭、頸形態變化分析，后6項為髖臼形態變化分析）相加，總分≤1分者為0期；≤3分且>2分者為Ⅰ期；≤5分且＞4分者Ⅱ期；≤7分且＞6分者為Ⅲ期；≥8分者為Ⅳ期。且規定0期為X線征象陰性，Ⅰ期～Ⅳ期為陽性改變。結合X線平片評分方法，對FAI異常X線征象進行分類統計研究，嘗試尋找FAI分期標準的方法。對診斷有分歧的病例共同討論，得出統一意見，并進行統計分析。

1.4 統計學方法

圖1 X線征象陰性，綜合評分為臨界值（0期）。形態學測量：股骨頭臼指數。 圖2 凸輪撞擊（Cam型）X線綜合評分≤3分且＞2分（Ⅰ期）。形態學測量：股骨頭骨贅和（或）異常突起；Offset距減少、槍柄樣變形。 圖3 鉗夾撞擊（Pincers型）X線綜合評分≤5分且＞4分（Ⅱ期）。形態學測量：髖臼深-寬指數；髖臼緣增生硬化；髖臼后傾（“8”字征）。 圖4 鉗夾撞擊（Pincers型）X線綜合評分7分且＞6分（Ⅲ期）。形態學測量：Sharp角。 圖5 凸輪撞擊（Cam型）X線綜合評分≥8分（Ⅳ期）。形態學測量：α角。 圖6 混合撞擊（Mixed型）X線綜合評分≥8分（Ⅳ期）。形態學測量：HTE角；CCD角；CE角。Figure 1. X-ray signs:normal.The comprehensive score was of critical value(stage 0).Morphological measurements:Femoral head acetabular index. Figure 2. Cam impingement:X-ray comprehensive score≤3 points and>2 points(stageⅠ).Morphological measurements: femoral head with osteophyte and(or)abnormal protrution.The offset distance reduced,pikestaff deformation. Figure 3. Pincer impingement (Pincer type).X-ray comprehensive score≤5 points and>4(stageⅡ).Morphological measurements:Acetabulum deep-wide index.Ossification of acetabulum labrum.Acetabular retroversion(Cross-over sign). Figure 4. Pincer impingement(Pincer type)X-ray comprehensive score 7 points and>6 points(stageⅢ).Morphological measurements:Sharp Angle. Figure 5. Cam impingement(Cam)X-ray comprehensive scoring eight points or more(stageⅣ).Morphological measurements:α Angle:46.33°. Figure 6. Mixed impingement(Mixed type)X-ray comprehensive scoring eight points or more(stageⅣ).Morphological measurements:Horizontal angle externe angle.Center-collum-diaphyseal angle.Center-edge angle:30.61°.

表1 FAI影像學X線平片征象、形態學量化評分系統

采用SPSS 15.0 for Windows軟件包進行數據處理進行定量資料用t檢驗，計數資料作χ2檢驗。比較FAI患者C、P、M各組間形態學指標的差異性，檢驗標準α=0.05，P＜0.05有統計學意義。

2 結果

所有FAI患者進行了短期隨訪，排除股骨頭無菌性壞死、強直性脊柱炎、單純炎癥、結核及創傷性關節炎等其他造成髖關節異常疾病的可能性。

表2 FAI C組（n=9）、P組（n=7）和M組（n=15）的X線異常征象陽性率的R×C表χ2檢驗

本組FAI特征性、形態學異常X線征象分析見表2。

如表2所示，Offset距減少、CCD角、股骨頭臼指數、CE角、HTE角、Sharp角、髖臼深-寬指數、髖臼后傾（“8”字征）等8個征象的P值均小于0.05，顯示不同分型間陽性率存在統計學差異。

本組FAI組31例中共檢出股骨頭骨贅或異常突起10例（陽性率為32.26%），股骨偏心距減少18例（陽性率為58.06%），CCD角異常12例（陽性率為38.71%），股骨頭臼指數減小 10例 （陽性率為32.26%），α角減小10例（陽性率為32.26%），CE角減小11例 （陽性率為35.48%），HTE角減小13例（陽性率為41.94%），髖臼深-寬指數減小12例（陽性率為 38.71%），Sharp角增大 11例 （陽性率為35.48%），髖臼后傾 （“8”字征）16例 （陽性率為51.61%），髖臼緣增生硬化 13例 （陽性率為41.93%）。

本組31例FAI X線平片評分結果及與分期陽性符合率見表3。

表3 31例FAI X線平片評分結果及與分期陽性符合率

3 討論

3.1 FAI的定義、發病機制、分型及X線征象

3.1.1 FAI的定義、發病機制

髖關節為人體最典型的杵臼結構 （球窩結構），由凹狀的髖臼與凸狀的股骨頭構成。球窩關節排列紊亂可導致關節軟骨和骨內的應力分布發生改變，引起退行性關節炎等損害，并因關節承受巨大承力而逐漸加劇并引起股骨頭血液供應的變化，是造成髖關節疾患的病理基礎。髖臼及股骨的形態學改變，都可導致撞擊的產生[1]，反復的撞擊可導致髖臼、盂唇及軟骨損傷[3]，從而引發髖關節疼痛癥狀，髖關節屈曲時內旋受限及外展時疼痛，持續發展可導致髖關節的退變。FAI是一組臨床癥候群，FAI病人多見于運動量較大的中青年人，男性多見。可以由多種疾病引起，如外傷、先天性髖關節發育不良、年幼時的股骨頭骺滑脫、Legg-Calve-Pethes病等[4]。

3.1.2 FAI分型及X線征象

根據解剖學結構，FAI的發病可分為3種類型：凸輪型、鉗型和混合型[5]（分別見圖2、3、6）。①凸輪型（Cam Type），股骨近端畸形是產生凸輪型撞擊的主要原因。此型的特征是前部或前上部股骨頭頸連接處骨質異常突出，并產生與股骨頭之間的橋接沖突產生股骨頭頸部偏心距（offset）減少，使股骨近端表現為圓筒狀，X線稱為“槍柄樣”畸形。導致當股骨頭旋入髖臼時撞擊相應區域產生凸輪樣撞擊，從而損傷髖臼前上部關節盂緣和關節軟骨[5]。②鉗型（Pincers Type）由股骨頸與骸臼緣的異常接觸引起，但股骨頭頸交界部的形態正常。髖臼后傾、髖臼過深、髖臼前突都因髖臼相對變深而導致股骨頭被過度覆蓋。持久的股骨頭和髖臼的前方接觸可導致股骨頭和其對沖區髖臼的后下方的軟骨損傷[5]，X線稱為鉗形改變。③混合型（Mixed Type），即同時存在股骨近端及髖臼的異常。本研究中發現大部分FAI 15例患者表現為混合型，9例髖關節單獨發生凸輪撞擊，7例髖關節發生鉗夾撞擊，表明凸輪撞擊和鉗夾撞擊相對較少獨立發生，FAI的較多情況為混合型，并歸類為凸輪鉗夾撞擊。就分型而言，Cam型病例病因在股骨頭頸部，而Pincer型則定位于髖臼，故而Cam型較Pincer型相對更容易出現誤診為股骨頭壞死的情況。

3.2 FAI各型形態學指標的X線測量綜合評分意義

隨著CR、DR等先進X線成像技術的發展進步，作為骨關節疾病首選檢查方法的平片應用價值較大，對骨病變的顯示具有更大的進步。本研究中骨盆平片上的一些特征性指標可證實髖臼及股骨異常改變，當髖關節X線片顯示股骨頭頸交界處的骨贅或骨性突起、股骨頭頸交界處偏心距（offset）的減少（槍柄樣改變）、深髖臼、髖臼后傾（“8”字征）等征象時基本可以確診為FAI。同時選擇Sharp角、中心邊緣角（CE角）、中心頸干角（CCD角）、頭臼指數、髖臼深-寬指數、HTE角、α角、股骨頭頸交界處偏心距，共8個形態學指標的測量，并將上述11項指標進行了獨立樣本T檢驗，結果顯示offset距減少，CCD角，股骨頭臼指數，CE角，HTE角，Sharp角，髖臼深-寬指數，髖臼后傾（“8”字征）等8個征象的P值均小于0.05，顯示不同分型間陽性率存在統計學差異（見表2）。

3.3 FAI X線分期的嘗試性探討

FAI作為髖關節退行性骨關節炎的一種病因已逐漸得到公認。FAI的治療分為非手術治療和手術治療兩種，手術治療包括髖關節切開手術和髖關節鏡探查治療術。X線檢查是FAI必要且有效的檢查方法。但是截止目前有關FAI的臨床影像學診斷分期標準仍未明確，故FAI的分期亟待研究與探討。本研究將FAI骨性X線分期：①0期，髖關節活動輕微受限，撞擊實驗陽性率達90%，X線未見特殊征象和 （或）測量指標綜合評分其中1種征象臨界值改變。②Ⅰ期，髖關節屈曲內收內旋受限，撞擊實驗陽性率達95%，X線測量指標綜合評分其中1種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變。③Ⅱ期，髖關節間歇性疼痛為主，屈曲內收內旋受限明顯，前和（或）后撞擊實驗陽性率達95%。X線測量指標綜合評分其中2種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變，可有關節軟骨損傷。④Ⅲ期，髖關節持續性疼痛，可有腰背部、臀部疼痛，髖關節屈曲內旋及外展明顯受限，前和（或）后撞擊實驗陽性率達98%。X線測量指標綜合評分其中3種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變，有關節軟骨損傷。⑤Ⅳ期（或）以上，髖關節持續性疼痛，可合并骶髂關節、股骨大轉子、膝關節以上、腰背部疼痛，前和（或）后撞擊實驗陽性率達98%以上，X線測量指標綜合評分其中4種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變，合并關節軟骨損傷。Peelle等[6]分析發現，FAI 49%患者存在上述至少1種征象改變。本組病例研究顯示，形態學指數offset距減少，CCD角，股骨頭臼指數，CE角，HTE角，Sharp角，髖臼深-寬指數，髖臼后傾（“8”字征）等8個征象存在統計學差異，為FAI的高危風險表達。本研究是在國外已有研究的基礎上，結合X線平片評分方法（見表1），前瞻性的嘗試尋找FAI X線分期診斷標準的方法（表3）。FAI是髖臼、股骨頭頸交界處的病變，將引起上述部位的形態學測量數據的改變進行量化分析（表2），是可以對FAI的分期提供有效參考價值，可為臨床制定合理治療方案、判斷預后提供重要依據。雖然其他影像學檢查方法對于FAI診斷亦具有重要價值，但X線平片簡便、經濟,通過量化分析平片征象改變，在一定程度上可為制定FAI分期診斷方法提供有效參考價值。本組病例研究顯示，Ⅱ期以上患者比例明顯增多，可能是由于FAI早期部分疾患相對不典型或者部分疾病目前認識尚不足，或被診斷為其他疾病有關，故亟需與如股骨頭壞死、腹股溝肌肉拉傷、肌筋膜炎、髖關節滑膜炎等疾病作早期診斷與鑒別診斷。

本研究不足之處：①本研究收集FAI患者病例數量不足，缺乏對患者性別、年齡及對照組對比研究，形態學改變的測量方法不夠全面，評分分期方法尚有不足：如欠缺定量標準，病變范圍大小、程度與分期之間關聯性仍需探討。故X線平片表現為基礎的分期評分方法尚需更多病例驗證并加以修正。②本研究FAI的診斷主要是根據臨床表現、X線征象，缺乏組織學的證實，缺乏關節鏡及手術所見與X線征象的對照。這些問題均尚待進一步研究。

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