髖周異位骨化的MRI表現①

于衛永，楊本濤，王娜娜，孫進，陳振波，蔣貴均，張紅霞

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髖周異位骨化的MRI表現①

于衛永1,2，楊本濤3，王娜娜4，孫進1,2，陳振波1,2，蔣貴均1,2，張紅霞1,2

[摘要]目的分析髖周異位骨化早、中及晚期的MRI表現，探討隨病程演變MRI信號的變化規律。方法回顧性分析2011 年2月～2013年9月44例異位骨化患者的MRI，其中早期20例28個關節，中期18例24個關節，晚期6例8個關節。增強掃描早期9 例11個關節，中期6例7個關節，晚期3例4個關節。χ2趨勢性檢驗評估隨異位骨化成熟度的增加，MRI的信號變化。結果隨著異位骨化成熟度的提高，T2WI信號強度逐漸減低(χ2=16.773, P<0.001)，T1WI脂肪樣信號逐漸增多，增強掃描異位骨化強化程度逐漸減低(χ2=16.048, P=0.007)。結論髖周異位骨化各期MRI各具特點，在早期診斷方面具有良好應用前景。

[關鍵詞]異位骨化；髖；磁共振成像

作者單位：1.首都醫科大學康復醫學院，北京市100068；2.中國康復研究中心北京博愛醫院影像科，北京市100068；3.首都醫科大學附屬北京同仁醫院放射科，北京市100730；4.北京市海淀醫院放射科，北京市100080。作者簡介：于衛永(1983-)，男，漢族，山東榮成市人，碩士研究生，主管技師，主要研究方向：影像技術。通訊作者：楊本濤，男，博士，主任醫師。E-mail: cjr.yangbentao@vip.163.com。

[本文著錄格式]于衛永，楊本濤，王娜娜，等.髖周異位骨化的MRI表現[J].中國康復理論與實踐, 2016, 22(1): 106-110.

CITED AS: Yu WY, Yang BT, Wang NN, et al. Findings of MRI in perihip heterotopic ossification [J]. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian, 2016, 22(1): 106-110.

異位骨化(heterotopic ossification, HO)是指在沒有骨組織的部位出現板層骨結構。近年來，隨著人工關節手術的廣泛應用及各種嚴重神經損傷的發生，異位骨化的發病率顯著提高。據統計，約10%的異位骨化體積較大，可以導致嚴重的關節活動障礙或者關節僵直[1]。髖周異位骨化診斷主要依賴影像學，但目前影像學檢查方法不統一、不規范，尤其MRI在異位骨化方面的研究較少。本研究觀察髖周異位骨化不同時期的MRI特征性表現，重點突出MRI信號轉化規律，為臨床診斷提供參考。

1　資料與方法

1.1一般資料

2011年2月～2013年9月中國研究康復中心北京博愛醫院確診的44例異位骨化患者共60個關節，其中男性29例，女性15例；年齡18～58歲，平均38.4歲；外傷性脊髓損傷32例，缺血性腦梗死7例，腦出血3例，長期臥床2例。

1.2研究方法

所有患者均行MRI掃描，同時行2次及以上X線或CT檢查。MRI采用Signa TwinSpeed 1.5 T超導型磁共振，表面線圈，梯度場40 mT/m，爬升率200 mT/(m?s)，快速自旋回波序列(FSE) T1WI、T2WI軸位(320×224矩陣)，快速恢復快速自旋回波脈沖序列(FRFSE) T2WI冠狀位及短時間反轉恢復序列(STIR) T2WI冠狀位(320×192矩陣)；增強掃描T1WI軸位、冠狀位及矢狀位掃描，層厚5 mm，間隔1 mm，對比劑為釓噴替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，劑量0.1 mmol/kg，2 ml/s，Spectris MR Injector System生理鹽水2 ml/s沖洗20 ml (美國Medrad公司)。掃描范圍：定位中心位于恥骨聯合或股骨大粗隆，上包髖臼，下包股骨小轉子，依病變情況范圍適當擴大。

分析異位骨化的部位、形態、邊界、大小、密度及周圍軟組織的信號變化。結合文獻[2]及臨床及病理變化，影像分為3期。①早期(急性水腫期)：T2大范圍高信號水腫區，邊界模糊，鈣化不明顯，此期臨床疼痛明顯。②晚期(鈣化修復期)：病灶界清，局限，周邊輕微或無水腫，可見鈣化、骨化組織，臨床無疼痛。③中期(增埴腫塊期)：界于早晚兩者之間。

以X線平片、CT隨訪及病理結果作為有無異位骨化的確診標準。

兩位影像診斷醫師在影像工作站上對圖像進行分析，評判結果以兩位診斷醫師一致為準，不一致者協商解決。

1.3統計學分析

采用SPSS 16.0統計學軟件進行分析。用Kruskal-Wallis H檢驗分析MRI與X線及CT對異位骨化分期結果的比較，采用χ2趨勢性檢驗評價隨異位骨化成熟度的增加，MRI的信號變化規律。顯著性水平α= 0.05。

2　結果

44例患者中，早期20例(8例雙髖，12例單髖)，中期18例(6例雙髖，12例單髖)，晚期6例(2例雙髖，4例單髖)。

早期28個關節(46.67%)中，T1WI呈等信號(與肌肉相比，以下同)，邊緣模糊，有一定占位效應；T2WI表現為局部腫塊影，呈不均勻中高信號，伴彌漫性外周水腫。中期24個關節(40%)中，T1WI中心呈等或稍高信號，周邊顯示完整或局部低信號骨化帶；T2WI中心呈水樣信號，伴完整或不完整清晰的低信號帶環繞，周圍軟組織廣泛水腫。晚期8個關節(13.33%)與成熟骨信號類似：外周骨化區域呈低信號，中央可見短T1長T2的脂肪信號，周圍水腫帶明顯減輕或消失。

增強掃描早期9例11個關節(50%)，典型表現為邊緣環形強化；中期6例7個關節(31.82%)，強化程度減低，呈環形強化或不均勻輕度強化；晚期3例4個關節(18.18%)，未見明顯強化。

典型病例影像見圖1～圖3。

χ2趨勢性檢驗顯示，T1WI隨著異位骨化成熟度的提高，脂肪樣信號增加(χ2=8.352, P=0.004,γ=0.346)；T2WI隨著異位骨化成熟度的提高，信號強度逐漸減低(χ2=23.965, P<0.001,γ=0.734)；隨著異位骨化成熟度的提高，增強掃描強化程度減低(χ2=7.403, P=0.007, γ=0.674)。見表1～表3。

表1　異位骨化3期MR T1WI的信號表現(髖)

表2　異位骨化3期MR T2WI的信號表現(髖)

表3　異位骨化3期MR增強T1WI的信號表現(髖)

男性，19歲，X線片(a)雙髖關節未見異常，3 d后MRI檢查，T1WI(c)、T2WI(d)見左側股骨小轉子區周圍軟組織明顯腫脹，T1WI呈等信號，T2WI呈不均勻高信號，其內可見斑點狀水樣信號；增強T1WI明顯強化(e)。2個月后復查X線片(b)，左側股骨小轉子區典型異位骨化圖1　早期髖周異位骨化MRI表現

女性，37歲，MRI T1WI(a)、T2WI(b)示左髖關節團塊狀異常信號，病灶中心T1WI呈稍低信號，T2WI呈水樣信號，T2WI周邊局部不完整低信號帶環繞。增強T1WI(c)呈環形強化圖2　中期髖周異位骨化MRI表現

男性，38歲，雙髖關節MRI T1WI(a)示雙髖關節團塊狀異常信號，呈脂肪樣高信號，增強T1WI(b)病灶強化不明顯圖3　晚期髖周異位骨化MRI表現

對同時行X線片、CT及MRI檢查結果進行HO分期比較，3種方法的分期結果總體構成無顯著性差異(P>0.05)。見表4。

表4　X線片、CT及MRI對異位骨化分期的比較(髖)

3　討論

關于異位骨化的病因，雖然進行了大量研究，但其具體原因及分子機制尚不明朗[3]。臨床上通常按異位骨化的成因將其分為兩大類，即遺傳性異位骨化和繼發性異位骨化[4]。遺傳性異位骨化臨床上相對少見，如進行性骨化性纖維發育不良，多在兒童早期發病。繼發性異位骨化多發生于外傷(如肌肉損傷、燒傷、關節置換術后)或中樞神經系統損傷(如顱腦、脊髓損傷造成的癱瘓)。近年來，隨著人工髖關節置換術的普及、車禍發生率的增加，以及神經系統疾病的高發，繼發性異位骨化在臨床上越來越常見。

異位骨化的早期臨床表現多不典型，表現為局部軟組織紅腫、發熱及輕微疼痛，較難與蜂窩組織炎、骨髓炎、血栓性靜脈炎、深靜脈血栓形成、局部感染和膿腫等疾病鑒別。晚期多有成熟骨組織形成，可造成關節僵硬與活動受限，給生活帶來極大不便。臨床尚未出現較敏感且特異的化驗指標，影像學檢查有重要的診斷價值。

異位骨化的影像學表現和臨床及病理改變密切相關。

早期軟組織水腫、變性、壞死，有時可伴有肌間血腫；臨床表現為軟組織腫脹、壓痛、發熱等，影像學表現缺乏特征性：X線及CT掃描表現為正常或關節周圍軟組織腫脹、密度增高；MRI軟組織分辨率高，可以很好確定病變范圍，環形強化是此期的重要特征，在其他軟組織腫塊中罕見[5]。

中期水腫減輕，腫塊趨于局限，邊界趨于清晰，質地變硬，疼痛減輕；病變周圍出現骨化，呈向心性[6]，表現為環狀或蛋殼狀骨化。

晚期水腫、血腫進一步吸收，病灶纖維化，骨化成熟，X線及CT密度更高，邊界更清晰；軟組織癥狀減輕或不明顯。MRI出現典型的骨質信號，邊緣清晰，呈低信號，中心因骨小梁間隙或骨髓腔內脂肪沉積，T1WI呈稍高信號或高信號。

影像學檢查對本病的診斷具有重要價值，X線、CT及MRI檢查各具特點。

X線能較好地顯示骨化，且空間分辨率高，是診斷異位骨化及動態觀察異位骨化成熟度最簡便經濟的方法。在連續X線平片觀察中，如影像有變化，說明異位骨化仍有活動而未成熟；骨化區邊緣清楚提示趨向成熟[7]。Seipel等對1463例患者進行X線研究，異位骨化的3期有不同的形態、密度、邊緣等表現；成熟期后，異位骨化的部位、大小、形態、密度在隨診中均無變化[8]。

本研究通過觀察及測量異位骨化發生的部位、形態、邊界、大小及X線、CT掃描的鈣化程度，分析異位骨化是否成熟。大小采用測量病灶長徑取平均值的方法，使分期結果更客觀。

CT掃描對病變的定位更準確，對細微鈣化及骨化特征顯示更清晰，能更清晰地觀察早期骨化及其范圍、形態，還可以清楚顯示低密度的未成熟骨及成熟骨的骨皮質、骨小梁，有利于指導保守治療和手術切除，避免術后復發。

本研究以X線、CT的隨訪作為異位骨化的確診標準，評價MRI的影像分期，結果表明，MRI、X線片及CT在分期結果的總體構成上無顯著性差異，MRI可以對髖周異位骨化進行分期診斷。

異位骨化早期，X線及CT掃描具有局限性。X線密度分辨率低，早期異位骨化大都僅表現為軟組織腫脹，不具特異性，不易與軟骨肉瘤、局部感染、血腫等疾病相鑒別，且對一些較小鈣化顯示不佳。有文獻報道，X線最早發現異位成骨的時間多在損傷發生后3～6周[9]。

CT掃描對細微鈣化和骨化具有優勢。Nitek等認為，CT可以發現X線未能檢出的早期細微成骨病灶[10]。但對軟組織分辨率仍不高，對早期異位骨化缺乏特征性表現。

Hudson等認為，磁共振更有助于異位骨化的早期診斷[11]。Wick等分析14例脊髓損傷患者，MRI能在臨床發病(13.4±18.3) d內做出早期異位骨化的診斷[12]。Argyropoulou等認為，MRI對關節周圍軟組織水腫、肌間血腫、滑膜等都能很好顯示，認為早期異位骨化具有“花邊征”的特征性強化方式[13]。更有學者認為，異位骨化典型MRI表現是其周圍出現低信號環，認為只要T2WI上出現環形低信號帶，異位骨化的診斷基本成立[14]。

本研究為回顧性分析，無法精確統計從臨床至檢查的精確時間，也就無法統計MRI發現異位骨化的時間，這是本研究的局限性。

Ledermann等對一組經CT或X線平片確診為異位骨化的病例進行MRI掃描，發現隨著異位骨化成熟度的提高，T2WI信號強度逐漸降低，對比增強程度逐漸下降；而脂肪樣信號及層狀骨質信號逐漸增加[15]。這與本研究結果基本一致。早期異位骨化T1WI以等信號(64.29%)或低信號(35.71%)為主，晚期脂肪樣信號及骨質信號增加(62.5%)；T2WI早期呈明顯高信號、水樣信號(75%)，中期信號逐漸減低，以高信號(45.83%)或等信號為主(33.33%)，晚期則主要為成熟的骨質信號(62.5%)。增強掃描顯示，早期以邊緣環形強化為主(81.82%)，中期比率減低(71.43%)，晚期則以無強化為主(75%)，與以前研究結果一致，環形強化為異位骨化的典型表現。

綜上所述，髖周異位骨化三期的MRI影像學表現各具特點并有一定的變化規律，是診斷異位骨化的一種有效檢查方法。與X線及CT相比，MRI具有更高的軟組織分辨率，因此對早期異位骨化診斷方面更具優勢。

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Findings of MRI in Perihip Heterotopic Ossification

YU Wei-yong1,2, YANG Ben-tao3, WANG Na-na4, SUN Jin1,2, CHEN Zhen-bo1,2, JIANGgui-jun1,2, ZHANG Hong-xia1,2
1. Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine, Beijing 100068, China; 2. Department of Medical Imaging, Beijing Bo'ai Hospital, China Rehabilitation Research Centre, Beijing 100068, China; 3. Department of Medical Imaging, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, Beijing 100730, China; 4. Department of Medical Imaging, Beijing Haidian Hospital, Beijing 100080, China
Correspondence to YANG Ben-tao. E-mail: cjr.yangbentao@vip.163.com

Abstract:Objective To investigate the MRI findings of perihip heterotopic ossification (HO) in the early, mid and late stages. Methods The MRI of 44 inpatients with HO from February, 2011 to September, 2013 were reviewed, in which 20 cases (28 joints) were in early stage, 18 cases (24 joints) in mid stage and 6 cases (8 joints) in late stage. For the enhanced T1WI, 9 cases (11 joints) were in early stage, 6 cases (7 joints) in mid stage, and 3 cases (4 joints) in late stage. The χ2trend test was used to evaluate the MRI signal change with the HO maturity. Results With the maturity of hip HO, the signal intensity of T2WI reduced (χ2=16.773, P<0.001), fat signal on T1WI increased, the enhancement reduced (χ2=16.048, P=0.007). Conclusion The MRI findings of perihip HO are characteristic in MRI in all the stages. MRI is useful for the diagnosis of perihip HO, especially for the early HO.

Key words:heterotopic ossification; hip; magnetic resonance imaging

(收稿日期：2015-10-08修回日期：2015-11-02)

[中圖分類號]R686

[文獻標識碼]A

[文章編號]1006-9771(2016)01-0106-05

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2016.01.024