兒童發育性髖關節脫位MRI表現與病理對照研究

王亮，盛茂，張閩，方林，袁泉文，張明常

發育性髖關節脫位（developmental dislocation of the hip，DDH）以前稱為先天性髖關節脫位，1992年北美矯形外科學會將其命名為發育性髖關節脫位，認為DDH除了先天因素以外，后天因素也非常重要，與兒童的發育過程緊密相關，所以發育性髖關節脫位更為貼切。DDH診斷僅靠臨床體征與癥狀來診斷容易導致誤診、漏診[1]，所以影像學檢查顯得尤為重要。X線是矯形外科醫師診斷DDH最常用的檢查方法[2-3]。近年來，MRI掃描技術的快速發展，能較好地觀察脫位髖關節內及其周圍軟組織的病理改變[4]，可在術前對DDH進行充分評估，觀察關節積液、關節內脂肪增生、髖臼盂唇、圓韌帶及髂腰肌等病理變化，為手術方案的制定提供有價值的信息。

材料與方法

1.一般資料

回顧性分析本院2011年1月-2014年5月經手術證實的63例DDH患者的病例資料。排除因腦癱、外傷、多關節攣縮等繼發髖關節脫位。所有研究對象均取得監護人的同意，并簽署知情同意書，程序符合本院倫理委員會標準。所有患兒均行MRI檢查，所獲圖像滿足研究要求。63例DDH患兒中，男11例，女52例，年齡6～36個月，平均月齡為18個月，其中雙側髖關節脫位10例，單側髖關節脫位53例，脫位髖關節數共為73個，正常髖關節數共為53個。

2.檢查方法

采用Siemens Magnetom C！0.35TMR掃描儀。掃描前患兒經10%水合氯醛按0.5mL／kg鎮靜灌腸，待患兒熟睡后檢查。應用體部線圈，采用自旋回波SE序列：冠狀面和橫軸面T1WI TR 355～450ms、TE 15～20ms；快速自旋回波（FSE）序列：冠狀面T2WI（TR 3800～4000ms、TE 100～110ms）；短時反轉恢復序列（STIR）：冠狀面（TR 4500～5200ms、TE 60～70ms）。矩陣256×256、視野300mm×300mm，激勵次數為2～3次，層厚4mm。

3.圖像分析

所獲MRI圖像均上傳至PACS工作站，分別由本課題組2名有經驗的診斷醫師采用盲法進行分析，對有異議的結果經過討論達成一致。以病理結果或術中所見為金標準，在MRI上觀察盂唇、圓韌帶、髂腰肌等組織的病理改變以及是否伴有髖關節積液、纖維脂肪增生等，并作相應記錄。

4.診斷標準

按照Dunn[5]標準將髖關節脫位分為3型。Ⅰ型：股骨頭骨骺外移，但未脫出髖臼，關節面變平。Ⅱ型：股骨頭骨骺部分脫出髖臼，髖臼軟骨增厚外移，大部分盂唇外翻。Ⅲ型：股骨頭骨骺完全脫出髖臼，髖臼軟骨凸樣增生，盂唇內翻，可伴假性髖臼形成。

5.統計學方法

采用SAS 8.1.3專業統計軟件包進行統計學分析。采用Kappa檢驗來評估MRI表現與病理結果或術中所見的一致性。Kappa值越大，說明二者結果的一致性越好。判斷標準為：Kappa＞0.75，符合良好；0.75≥Kappa≥0.4，一般符合；Kappa＜0.4，符合度較差。對診斷試驗的結果評價采用敏感度、特異度、陽性預測值、陰性預測值及符合率等指標，判斷MRI對DDH病理改變的顯示能力。

圖1 女，26個月，雙側Ⅲ型髖關節脫位。a）冠狀面T1WI示雙側髖臼窩空虛，盂唇內翻肥厚（箭），雙側臀小肌（＊）假關節形成；b）大體標本，盂唇呈灰白色；c）鏡下見盂唇纖維組織增生（HE，×200）。

圖2 女，2歲，左側Ⅲ型髖關節脫位。a）冠狀面T1WI示盂唇增生、內翻（長箭），關節內脂肪增生（短箭）；b）大體標本，脂肪呈微黃色；c）鏡下見脂肪組織增生（HE，×400）。

結 果

1.DDH MRI表現

63例DDH患兒的126個髖關節MRI圖像按Dunn標準分為3型，正常髖關節53個，脫位髖關節73個，Ⅰ型30個，Ⅱ型20個，Ⅲ型23個。

Ⅰ型脫位髖關節MRI表現為股骨頭骨骺略外移，但未脫出髖臼，髖臼形態、信號未見明顯異常，關節面稍變平，關節內未見明顯異常信號影，髂腰肌形態信號無明顯異常。

Ⅱ型、Ⅲ型脫位髖關節MRI表現為髖臼軟骨明顯增厚，髖關節盂唇外翻、內翻、肥厚（25個，圖1a），髖關節內脂肪增生（31個，圖2a）；髖關節圓韌帶增粗、扭曲（21個，圖3a），髖關節積液（26個，圖4），髖關節髂腰肌攣縮（18個，圖5），假關節形成（14個，圖1a）。

2.DDH術后病理與術中所見

Ⅰ型髖脫位癥狀較輕，關節內病變較少，臨床以保守治療為主；Ⅱ型及Ⅲ型脫位髖關節因脫位程度較重，時間較長，關節病理改變較多（盂唇肥大、外翻、內翻，脂肪增生，關節積液，圓韌帶扭曲粗大，髂腰肌攣縮等），嚴重影響關節復位，臨床多采用手術治療。本組研究中，Ⅱ型及Ⅲ型脫位髖關節共43個，采用手術切開，術中見盂唇肥厚內翻、外翻31個，大體標本呈灰白色（圖1b），鏡下可見纖維組織增生（圖1c）；關節內脂肪增生31個，大體標本呈微黃色（圖2b），鏡下可見脂肪細胞增生（圖2c）；圓韌帶增粗扭曲25個，大體標本呈灰白色（圖3b），鏡下可見致密纖維組織增生為主，伴灶性玻璃樣變性（圖3c）；關節積液26個，髂腰肌攣縮20個，假關節形成14個。

3.MRI表現與DDH病理結果對照

以病理結果或術中所見為金標準。MRI檢出盂唇增生、內翻、外翻的敏感度為70.9%（22／31）、特異度75.0%（9／12）、陽性預測值88.0%（22／25）、陰性預測值50.0%（9／18）、符合率72.1%（31／43），Kappa值為0.3986（表1）。MRI對病變圓韌帶顯示敏感度60.0%（15／25）、特異度66.7%（12／18）、陽性預測值71.4%（15／21）、陰性預測值54.5%（12／22）、符合率62.7%（27／43），Kappa值為0.2586（表2）。MRI對髂腰 肌 攣 縮 顯 示 敏 感 度80.0%（16／20）、特 異 度91.3%（21／23）、陽性預測值88.9%（16／18）、陰性預測值84.0%（21／25）、符合率86.0%（37／43），Kappa值為0.7177（表3）。

表1 MRI對盂唇顯示與病理結果對照

表2 MRI對圓韌帶顯示與病理結果對照

表3 MRI對髂腰肌攣縮顯示與術中結果對照

討 論

發育性髖關節脫位（DDH）是小兒骨科常見病，早期診療可以緩解髖脫位后病理改變，但臨床上多碰到延誤診療的情況，因脫位時間較長，病理改變嚴重，常常需要外科手術治療，所以術前對脫位髖關節的充分評估顯得尤為重要，而MRI具有獨特軟組織顯示優勢，目前臨床上多應用于DDH術前觀察[6]，對關節囊內及其周圍肌肉組織等進行評估，為手術方案的選擇提供詳細的依據。

圖3 女，19個月，左側Ⅱ型髖關節脫位。a）冠狀面T1WI示盂唇外翻（長箭），關節內脂肪增生（＊），圓韌帶增粗（短箭）；b）大體標本，圓韌帶肥厚扭曲，呈灰白色；c）圓韌帶，鏡下以致密纖維組織增生為主，伴灶性玻璃樣變性（HE，×200）。

圖4 女，7個月，左側Ⅱ型髖關節脫位。冠狀面STIR示左側髖關節積液（＊）。

圖5 女，7個月，左側Ⅱ型髖關節脫位。橫軸面T1WI示左側髂腰肌攣縮（長箭），右側正常（短箭），關節內組織增生（＊）。

MRI對脂肪及液體信號顯示較為敏感，脂肪信號T1WI、T2WI呈高信號，STIR脂肪抑制序列呈低信號。液體信號T1WI呈低信號，T2WI呈高信號，FLAIR呈低信號，所以MRI對這兩種物質的顯示極為敏感，與病理診斷符合率達100%。文獻報道若關節內僅有少許關節積液及脂肪增生，只要早期恢復頭臼同心，股骨頭骨骺與髖臼可以得到迅速的發育，同時少量的脂肪增生和關節積液也可得到吸收，髖關節可恢復正常[7]。

MRI可用于DDH患兒髖關節周圍軟組織的觀察[8]。髖關節周圍的肌肉組織中，髂腰肌因跨過關節囊前方的解剖學特點，髖關節脫位時可嵌頓于股骨頭與髖臼之間，影響DDH復位，且因長期的力學改變，引起髂腰肌缺血攣縮，所以術中需要切斷髂腰肌，減少復位的障礙，緩解術后股骨頭骨骺與髖臼間異常壓力，文獻報道若強行復位可能發生股骨頭缺血性壞死[9]。本組研究中，T1WI橫軸面觀察到攣縮髂腰肌病變16例，與對側比較其形態欠規則，體積變小，而術中所見病變髂腰肌20例，MRI符合率較高（86.0%）。

髖臼盂唇位于髖臼頂部，呈三角形，是髖臼最重要的成分和持重部位，其發育程度決定對股骨頭骨骺的覆蓋面積，髖關節脫位尤其是Ⅱ型及Ⅲ型髖關節脫位時，盂唇失去規則的三角形，增生移位，進一步導致臼緣及臼頂化骨障礙，嚴重影響關節復位及發育，外科術中需要對團塊狀增生的盂唇作放射狀切開，甚至部分切除，所以術前MRI對髖臼盂唇的評估尤為重要。本組研究中，T1WI冠狀面發現病變盂唇22例，其形態異常，失去正常三角形，變扁，呈內翻、外翻改變，術后病理證實病變的盂唇為31例，MRI符合率為72.1%，術后鏡下可見纖維組織增生，符合退行性變的改變，與文獻報道基本一致[10]。而文獻報道質子加權成像脂肪抑制序列上可見病變盂唇呈高信號[11]，但因本實驗MRI場強較低，圖像質量較差，所以采用T1WI序列上觀察，以后將在高場強MRI觀察盂唇的信號變化。

影響DDH復位的另一個因素是圓韌帶，文獻報道粗大圓韌帶可導致DDH復位后發生股骨頭缺血性壞死[12]。若手法復位前MRI檢查明確存在粗大圓韌帶，則需要進一步手術切除，避免強行手法復位造成嚴重后果。本組研究中，T1WI冠狀面觀察到關節內增粗的圓韌帶呈低信號，術后鏡下可見纖維組織增生，伴灶性玻璃樣變性，與T1WI觀察信號相一致，但MRI對病變圓韌帶顯示與病理結果符合率僅62.7%，考慮可能與所用MRI掃描儀場強較低、磁場均勻性較差、關節內增生組織的干擾等因素有關。

總之，MRI可清晰地顯示DDH關節積液、關節纖維脂肪增生、假關節形成，對髂腰肌攣縮及病變盂唇的顯示敏感度、特異度較高，而對肥厚過長的圓韌帶敏感度、特異度不高，考慮與所用的MR掃描儀場強較低有關，以后還需用高場強MRI進行功能成像和三維重建，旨在為外科手術提供更為詳細的信息。

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