股骨头缺血性坏死骨髓水肿MRI研究

李凯

股骨头缺血性坏死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是骨外科领域一种常见疾病，致残率较高。近年来应用MRI诊断ONFH取得良好效果，并常常发现骨髓水肿的存在。文献报道表明，MRI对骨髓水肿有很高敏感性，对ONFH有很高特异性。为进一步探讨骨髓水肿与坏死分期、髋关节液体量、临床症状之间的相关性，通过对2005年6月至2012年8月诊治的117例173髋次ONFH患者MRI表现进行回顾性分析，以求提高骨髓水肿在ONFH中的临床意义认识。报告如下。

1 资料与方法

1．1 一般资料 ONFH患者117例173髋次。手术证实21髋次，随访证实152髋次。男89例，女28例;年龄20～61岁，平均年龄37．6岁;病程1 d～3年。患者多因单侧或双侧髋部腹股沟区疼痛不适就诊，放射至膝部52髋次;无症状体检3例3髋次，因对侧髋症状MRI无意发现16例16髋次，“4”字征阳性154髋次，跛行42髋次。大量饮酒史41例，糖皮质激素应用史28例，股骨创伤史15例，血液透析史4例，系统性红斑狼疮2例，减压病3例，不明原因26例。股骨头置换16髋，髓心减压术15髋，介入治疗52例。

1．2 检查方法 MRI检查使用日本 HITACHI AIRIS 0．3T永磁型MRI扫描仪及德国SIEMENS Magnetom Avanto 1．5T超导型MRI扫描仪。患者仰卧位，扫描范围包括双侧髋臼及股骨上1/3，常规体线圈，横轴位 T1WI及 T2WI，冠状位 T1WI及T2WI+压脂。MRI扫描参数:HITACHI AIRIS采用 TIWI(TR 600 ms，TE 25 ms)、T2WI(TR 3 500 ms，TEl 17 ms)、T2WI+ 压脂(TR 4 000 ms，TE 117 ms)，层厚 5 mm，层间距 1 mm;SIEMENS Magnetom Avanto采用横轴位 TIWI(TR 473 ms，TE 11 ms)、T2WI(TR 3 600 ms，TE 99 ms)，冠状位 TIWI(TR 592 ms，TE 22 ms)、T2WI+ 压脂(TR 4 500 ms，TE 68 ms)，层厚 4 mm，层间距0．8 mm。由2位高年资医师双盲法阅片，采用一致影像诊断病例进入本组范围。

1．3 骨髓水肿分级 骨髓水肿MRI表现为不规则片状T2WI高信号、T1WI低信号，以T1WI及T2WI+压脂最明显。参考赵培荣等［1］方法分为4级。0级，无明显骨髓水肿;1级，骨髓水肿仅限于股骨头区;2级，骨髓水肿仅限于股骨头及股骨颈区;3级，骨髓水肿累及股骨头股骨颈转子间区。

1．4 坏死MRI分期 坏死MRI表现分为4期。Ⅰ期，股骨头无变形，髋关节间隙无异常，股骨头负重区异常信号，典型表现为T2WI上“双线征”，T1WI可见“线样征”;Ⅱ期，股骨头无变形，髋关节间隙无异常，T1WI见股骨头硬化缘围绕新月形不均匀较低信号坏死区，既“新月征”;Ⅲ期，股骨头变形、软骨下塌陷，髋关节间隙无异常，关节软骨可有轻度损伤，股骨头典型表现为“新月征”及“线样征”;Ⅳ期，股骨头变形，关节软骨彻底破坏，髋关节间隙狭窄，合并退行性变。

1．5 髋关节液体量分型 按MRI表现关节液体量分为4型。1型，呈规则弧带状液体信号，尚不能环绕股骨颈一周;2型，呈规则弧带状液体信号，但足以环绕股骨颈一周;3型，关节囊液体不足以环绕股骨颈一周，但呈囊状扩张;4型，关节囊液体足以环绕股骨颈一周并呈囊状扩张。

1．6 临床症状分级 临床症状分为4级。0级，无疼痛或偶有不适可很快缓解，“4字征”阴性;1级，无疼痛或偶有不适可很快缓解，“4字征”阳性;2级，轻度疼痛，“4字征”阳性，无跛行，一般不影响日常生活;3级，中重度疼痛，“4字征”阳性，可伴跛行，影响日常生活。

2 结果

173髋次MRI扫描中，骨髓水肿共112髋次(64．7%)，其中1级水肿27髋次(24．1%)，2级水肿44髋次(39．3%)，3级水肿41髋次(36．6%)。

2．1 骨髓水肿分级与坏死分期 0级骨髓水肿在Ⅰ期坏死中最多见(36．1%)，1级骨髓水肿在Ⅱ期坏死中分布较均匀，2级和3级骨髓水肿均在Ⅲ期坏死中最多见(45．5%、68．3%)。见表1。

表1 各骨髓水肿分级中坏死分期髋次分布 例(%)

2．2 骨髓水肿分级与关节液体量分型 0级和1级骨髓水肿均在1型关节液体量中最多见(78．7%、44．4%)，2级和3级骨髓水肿均在4型关节液体量中最多见(52．3%、90．2%)。见表2。

表2 各骨髓水肿分级中髋关节液体量分型髋次分布例(%)

2．3 骨髓水肿分级与临床症状分级髋次 0级骨髓水肿在1级临床症状中最多见(41．0%)，1级和2级骨髓水肿均在2级临床症状中最多见(40．7%、54．5%)，3级骨髓水肿在3级临床症状中最多见(61．0%)。见表3。

表3 各骨髓水肿分级中临床症状分级髋次分布 例(%)

3 讨论

ONFH是由于股骨头部分性或完全性缺血所致的骨坏死，治愈率低，致残率高，经常伴发骨髓水肿、关节积液等症状，MRI对上述症状均能准确显示。

股骨头MRI信号取决于骨髓成分。成年之后骨骺闭合，股骨头内主要为黄骨髓，股骨颈内主要为红骨髓且随年龄增长逐渐向黄骨髓转化，一旦前者受到刺激因素脂肪体积增大，受骨骺线所限，较易发生股骨头坏死［2］。

ONFH的病理过程［3］分为Ⅰ～Ⅳ四期。Ⅰ期:缺血后6～12 h，造血细胞坏死，12～48 h后骨细胞和骨母细胞坏死，1～5 d后脂肪细胞坏死。Ⅱ期:坏死组织分解，周围出现组织修复。镜下坏死组织与周围活骨交界区发生炎症反应，反应性充血，局部骨质吸收。早期修复包括少量毛细血管、胶原纤维增生、新骨对死骨替代。Ⅲ期:修复期。大量新生血管和增生结缔组织、成纤维细胞、巨噬细胞生长，大量新骨生成，死骨清除。关节软骨受修复影响表面不光滑、皱折。Ⅳ期:股骨头塌陷合并退行性骨关节炎。修复组织软弱无法承重发生塌陷，软骨下骨折更加重了塌陷的程度。坏死组织自软骨撕裂处溢出，产生关节炎表现。

骨髓水肿病理学表现为骨髓间质水肿，脂肪细胞间可见无定形渗出物、纤维组织增生和慢性炎性细胞浸润［4，5］。

关于骨髓水肿和ONFH作用机制尚有争论。有观点认为，骨髓水肿是早期股骨头缺血性表现;亦有文献表明，早期ONFH可类似一过性骨髓水肿。本研究MRI结果显示，3髋次的ONFH在发病初期单纯表现为股骨头骨髓水肿，符合上述观点［6］。更多学者认为，机械应力因素在骨髓水肿发展方面起重要作用［7，8］，负重区塌陷及骨小梁骨折使应力异常，从而导致骨髓水肿发生。本研究中，Ⅲ期坏死中骨髓水肿出现率为88．7%，亦有助于此观点。另外，骨髓水肿常易累计股骨颈及转子间区，这些区域的红骨髓相对较多可能是较易发生骨髓水肿的原因。本研究中，75．9%的骨髓水肿至少累计股骨颈或转子间区，与上述观点相符。

综上所述，此次回顾性研究发现，骨髓水肿是ONFH重要伴随征象，从MRI影像学结果来看，随着ONFH患者骨髓水肿的加重，坏死分期、髋关节液体量分型、临床症状分级，均有不同程度加重。随患者病情的进展，骨髓水肿发生的几率和分布的范围也随之进展，特别是累及股骨头颈及转子间区的3级骨髓水肿的存在多表明病程进入中晚期、提示预后不良。骨髓水肿程度可作为评价疾病进展情况的重要指标，有助于指导临床治疗。

1 赵培荣，庄奇新，乔瑞华，等．股骨头缺血坏死骨髓水肿的MRI研究．实用放射学杂志，2006，22:835-837，853．

2 李向民，万新敏，龙飞，等．股骨颈骨折中空钉置钉方式对股骨头缺血坏死的影响．临床误诊误治，2011，24:27-28．

3 刘子君主编．骨关节病理学．第1版．北京:人民卫生出版社，1992．76-78．

4 Sakai T，Sugano N，Nishii T，et al．MR findings of necrotic lesions and the extralesional area of osteonecrosis of the femoral head．Skeletal Radiol，2000，29:133-141．

5 Kubo T，Yamamoto T，Inoue S，et al．Histological findings of bone marrow edema pattern on MRI in osteonecrosis of the femoral head．J Orthop Sci，2000，5:520-523．

6 左毅，刘佳，胡玲，等．左旋多巴联合葛根素对兔激素型股骨头缺血坏死修复过程的影响．疑难病杂志，2011，10:603-604．

7 Roemer FW，Bohndorf K．Long-term osseous sequelae after acute trauma of the knee joint evaluated by MRI．Skeletal Radiol，2002，31:615-623．

8 Schweitzer ME，White LM．Does altered biomechanics cause marrow edema?Radiology，1996，198:851-853．