成人股骨頭缺血性壞死患者臨床癥狀、CT與MRI影像學表現特點分析

鄭州骨科醫院影像科(河南 鄭州 450052)

王 毅*

股骨頭缺血性壞死(avascular necrosis of the femoral head，ANFH)是骨科常見疾病，多發于30～60歲的男性，主要是由于外傷、酗酒等一系列原因造成股骨頭供血不順，骨和骨髓細胞壞死，骨小梁變形、股骨頭塌陷、新骨修復等一系列復雜病理[1-2]。ANFH潛伏期較長，病情的發展較為緩慢，嚴重情況下可能導致髖關節功能障礙的發生，嚴重影響患者生活質量，若治療不及時甚至可導致終身殘疾[3]。股骨頭壞死早期病理變化較為輕微，易漏診，往往臨床確診時已錯過最佳治療時間。隨著影像學醫學技術的發展與進步，ANFH的檢出率明顯提高，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)和電子計算機斷層掃描(computed tomography，CT)均為臨床上常用股骨頭壞死診斷方式，具有其獨特的診斷優勢。本研究以我院82例ANFH患者作為研究對象，總結患者臨床癥狀特點，分析其影像學表現，以期為臨床診療提供參考。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析我院2018年9月至2019年3月收治的82例ANFH患者臨床資料，其中男性49例，女性33例；年齡31～59歲，平均年齡(43.06±4.28)歲；病程1～15個月，平均病程(7.61±0.87)個月；服用激素藥物史56例，長期飲酒史17例，外傷史5例，不明病因者4例；其中單側44例，雙側38例，共包括120髖；依照國際骨循環學會(ARCO)五分期法量化標準[4]：Ⅰ期21髖，ⅡA期23髖，ⅡB期17髖，Ⅲ期、ⅢA期、ⅢB期、ⅢC期分別為15髖、17髖、13髖、8髖，Ⅳ期6髖。

納入標準：經手術確診為ANFH患者；年齡>18歲；患者術前均于本院接受CT與MRI影像學檢查；影像學檢查圖像質量佳，序列完備；臨床資料完整。排除標準：髖關節先天性畸形；合并高血壓等心腦血管疾病；合并血液系統疾病；合并代謝性疾病；合并骨腫瘤或腫瘤樣變；合并系統性紅斑狼瘡；合并嚴重的精神系統疾病；妊娠或哺乳期婦女；影像學圖像資料不清晰，影響結果判斷。

1.2 資料收集收集患者人口學相關特征資料，如年齡、性別、病史、臨床癥狀與體征等。

1.3 檢查方法

1.3.1 CT掃描 采用Philip 16排螺旋CT，髖臼頂部掃描至恥骨聯合下緣處。參數設置為：管電壓與管電流分別為140kV、120mA，層厚3mm，螺距設置為5mm，重建厚度1mm，旋轉時間為1s，窗寬與窗位分別為1500～2000HU、250～300HU，平掃結束后，注射優維顯進行增強掃描，劑量為2mg/kg，重建層厚為1.5mm。

1.3.2 MRI檢查 采用德國西門子3.0T Siemens Magnetom Verio核磁共振設備，患者取仰臥位，雙足尖并攏，掃描范圍為雙側髖臼上緣到轉子的下緣，常規進行自旋回波SE序列，行冠狀位及橫斷位T1WI、T2WI序列，并加掃STIR序列。MRI掃描參數設置為層厚5mm，層距5mm，激勵次數為4次 。

1.3.3 圖像處理 由兩名具有豐富經驗的放射科醫師獨立閱片，兩者的統一診斷意見為最終的影像學診斷結果。依據ARCO五分期法量化標準進行分型，分型標準[5]：Ⅰ期：CT掃描顯示病變一側骨小梁模糊，可伴骨質疏松癥狀，MRI顯示股骨負重區表現為斑狀長T1、T2信號；Ⅱ期：CT掃描顯示病變一側局部骨質疏松、囊性或斑狀變化；MRI顯示出“線樣”表現；Ⅲ期：CT與MRI均表現出股骨頭伴囊變，關節面出現塌陷；Ⅳ期：CT與MRI圖像除關節面塌陷嚴重外，還伴有退行性改變。

1.4 統計學方法采用SPSS 21.0進行數據統計及分析，計數資料組間比較采用χ2檢驗，以術后病理檢驗結果作為“金標準”，計算MRI與CT對ANFH的診斷效能，P<0.05表示差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 臨床癥狀表現分析ANFH患者早期癥狀為髖關節或膝關節疼痛，且疼痛可表現為持續或間歇性，休息時亦可發生疼痛，尤其以下床活動時疼痛加重。疼痛可為髖部的鈍痛、刺痛或酸脹，逐漸向腹股溝區或膝部或臀部后側放射，早期多不嚴重，隨著病情的加重呈逐漸加重趨勢。早期表現為關節活動正常或存在輕微喪失，某一個方向的活動受到限制，出現間歇性的跛行，休息后可好轉。

2.2 CT與MRI診斷ANFH結果比較手術病理診斷82例患者164個髖，共包括正常44髖，Ⅰ～Ⅱ期61髖，Ⅲ期53髖，Ⅳ期6髖；CT掃描診斷包括正常69髖，Ⅰ～Ⅱ期36髖，Ⅲ期53髖，Ⅳ期6髖；MRI檢測包括正常53髖，Ⅰ～Ⅱ期53髖，Ⅲ期51髖，Ⅳ期7髖；CT共檢測出ANFH共95髖，檢出率為79.17%，MRI共檢測出ANFH共111髖，檢出率為92.50%，MRI檢出率高于CT(P<0.05)，見表1～表2。

表1 CT診斷檢查結果(個)

表2 MRI診斷檢查結果(個)

2.3 CT與MRI對于ANFH診斷效能比較MRI診斷Ⅰ～Ⅱ期ANFH的敏感度、準確度以及陽性預測值、陰性預測值分別為83.61%、92.68%、96.23%、90.99%，高于CT診斷(52.46%、79.88、88.89%、77.34%，P<0.05)，見表3。

表3 CT與MRI對于ANFH診斷效能比較[%(n)]

2.4 CT影像學表現特點分析CT掃描結果顯示，Ⅰ～Ⅱ期患者星芒狀結構增粗，股骨頭出現硬化，呈現出簇狀或斑片狀，邊緣模糊。Ⅲ期患者星芒狀骨質逐漸消失，骨皮質表現為不連續，邊緣顯示出骨皮質的局限性吸收。Ⅳ期患者股骨頭出現較為嚴重的變形和塌陷，可見退行性改變。本研究中納入的61個Ⅰ～Ⅱ期病變中，共有24個表現為放射狀的骨小梁模糊，另外有32個表現為條帶狀、簇狀、圓點狀、斑片狀硬化。59個Ⅲ～Ⅳ期病變中，有36個出現孤立或者彌漫性囊變病灶；39個出現塌陷變形(其中輕度塌陷22個，明顯塌陷17個)；43個出現股骨頭內骨小梁斷裂；45個出現骨質疏松。

2.5 MRI影像學表現特點分析MRI檢測結果顯示，Ⅰ～Ⅱ期患者病變一側的骨髓顯示信號不均勻，橫斷面以及冠狀位T1序列可顯示股骨頭變形，肉芽組織呈現高信號，硬化骨呈現低信號帶，冠狀位有明顯“線樣征”。MRI的冠狀位掃描結果中，STIR序列表現為斑片狀的高信號，或片狀與結節狀高低混雜信號，關節腔積液表現為高信號特征。本研究中61個Ⅰ-Ⅱ期病變，其中47個股骨頭出現局部水腫，呈T1WI低信號和T2WI、脂肪抑制序列高信號轉變；另外有42個股骨頭部分或全面“線樣征”，其中20個T1WI與T2WI分別表現為低信號、高信號，11個T1WI與T2WI序列表現為低信號、高低兩條線影，7個三線征，另外4個表現為不規則的線條樣征，見圖1～4。

圖1 CT掃描圖像結果，可見患者骨小梁增粗變形，股骨頭有點狀致密硬化影。圖2～圖4 MRI掃描結果，其中圖2為冠狀位，股骨頭可見斑片狀T1長信號；圖3為橫斷面，顯示右側股骨頭塌陷；圖4為冠狀位STIR序列，右側股骨頭呈現斑片狀高信號，關節腔少量高信號。

3 討 論

ANFH作為骨外科難治疾病類型，主要與旋股內側動脈以及股骨頭小凹動脈異常相關，常見原因主要有兩類，一種是外力作用下導致負重骨小梁出現應力受損，股骨頭在進行骨小梁修復的過程中或者修復后因為缺血導致壞死；另一類則是由于長期飲酒或者服用激素引起骨組織的變性壞死[6]。

本研究中ANFH患者以髖關節或膝關節疼痛，呈逐漸加重趨勢，關節活動可正常或輕微喪失為主要癥狀，早期的ANFH患者臨床癥狀不明顯，常常需要借助影像學檢查手段進行診斷。股骨頭骨髓中的主要成分是脂肪細胞，MRI主要反映脂肪細胞的信號強度，股骨頭壞死過程中同時或者序貫出現壞死、修復、吸收過程。ANFH早期，MRI顯示骨小梁結構較為模糊，而中期骨小梁可表現為嵌插與斷裂，晚期出現裂隙樣的骨折，MRI顯示異常不均勻信號[7-8]。股骨頭修復時，即使骨修復未涉及壞死部位，壞死部位仍存在脂肪信號，出現A級信號強度；骨修復進行到一定程度，出現炎癥、血腫以及肉芽組織生長，則出現B級信號；修復過程進行到髓內出現高壓、硬化以及纖維化，T1WI信號降低，T2WI信號升高，出現C級信號；當修復進行到以纖維化和硬化為主的情況下，T1WI、T2WI序列均為低信號，出現D級信號[6,9]。

CT掃描由于空間和密度分辨率高，觀察骨密度和骨結構變化具有獨特的優勢[10]。早期病變時，股骨頭出現星芒狀結構，病變區域呈現斑點狀或條帶狀密度影，邊緣不清晰，粗細不均[11]。中晚期病變狀態下，關節面不連續，可見死骨大小、吸收帶以及新生骨帶表現，骨缺血修復過程過程中，肉芽組織表現為低密度影[12]。

本研究通過兩種方式檢測82例ANFH患者股骨頭壞死狀態，MRI檢出率為92.50%，高于CT(79.17%)，MRI對關節軟組織具備較高的分辨率，可顯示出超早期骨髓水腫病變以及獨特的雙線征，有效避免了輕微病變被忽略的壞死情況。本研究中MRI診斷Ⅰ～Ⅱ期ANFH敏感度、準確度、陽性預測值、陰性預測值分別為83.61%、92.68%、96.23%、90.99%，高于CT診斷(52.46%、79.88、88.89%、77.34%)，這可能是由于MRI可顯示人體細微的解剖細節，有利于發現早期隱匿時期或者是細微的骨質變化病變，而CT掃描對于關節周圍軟組織的顯示效果不佳，影響到早期分期診斷的準確率，路融等[13]的研究結果支持本結論。早期股骨頭壞死關節間隙未發生異常，股骨頭未出現明顯的變形，關節內骨髓發生水腫與骨髓細胞壞死，MRI對組織形態和病變敏感性高，對人體軟組織顯示具有明顯優勢[14]。

綜上所述，ANFH患者的CT與MRI影像學表現具有一定的特異性，且MRI診斷效能高于CT掃描，通過鑒別和排除其他疾病后可以初步確診。