许士强
螺旋CT与低场MRI在成人股骨头坏死早期诊断中的应用价值
许士强
目的探讨CT和MRI在成人股骨头坏死(avascular necrosis of fem-oral head,ANFH)早期诊断中的应用价值。方法以螺旋CT与低场MRI对47例(84髋)ANFH可疑患者作诊断检查。结果47例受检对象中,股骨头正常4例(7髋),早期ANFH 33例(58髋),中、晚期ANFH 10例(19髋);CT与MRI阳性率分别为83.1%和97.4%,其中早期病变诊断准确率,CT 69.0%,MRI 96.5%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论螺旋CT和与低场MRI都是诊断ANFH的可靠手段,相对于CT,MRI分期更准确,对早期ANFH诊断较敏感,当为首选检查方法。
股骨头坏死;计算机体层摄影术;核磁共振成像;临床应用
成人股骨头坏死(avascular necrosis of fem-oral head,ANFH)又称为股骨头缺血坏死,是骨科常见病,其发病隐匿,一旦进入不可逆转的中晚期,极易形成股骨头畸形或髋关节功能障碍,因此,能否早期发现是保障治疗效果,低致残率的关键[1]。医学影像学技术是诊断ANFH的重要手段。螺旋CT及低场MRI安全性好、对股骨头坏死的早期诊断敏感性强,二者各有特点[2],临床实践中对这两种方法诊断ANFH进行了比较探讨,现报道如下。
1.1 一般资料 房山区中医医院放射科2010年1月~2013年6月共接受ANFH确诊检查47例,男31例,女16例;年龄21~68岁,平均47.2岁;病程1~18个月,平均5.6月。主要临床表现有下肢酸痛不适、髋关节疼痛、关节活动障碍、内外旋活动受限、间歇性跛行等,有84个股骨头坏死,其中,单侧10例,双侧37例。21例有髋关节外伤史,16例经常服用激素,7例长期酗酒,其余3例无明显病因。
1.2 检查方法 (1)CT:采用SOMATOM Sensation 16排螺旋CT扫描仪,层厚和层距均10 mm,矩阵512×512,130 kV,250 mas,患者取仰卧位,先行患区薄层扫描,以股骨头横断位扫描为主,再进行高分辨重建、冠状位图像重建。(2)MRI:采用SIEMENS公司的MAGN 0.35 T低场永磁型核磁共振机,层厚5 mm,层距1 mm,患者仰卧位,患膝伸直,外旋15°~20°常规矢状位自旋回波T1权像,TlWI TR/TE:400/15 ms,快速自旋回波T2加权像及T2脂肪抑制成像,T2WI TR/TE:2 560/118 ms,脂肪抑制序列TR/TE:3 940/19 ms,TI:115 ms,FOV 342×380。(3)病理检查:大体标本观察及切片染色镜下观察,特别困难者行免疫组化标记。
1.3 诊断标准 参照国际骨微循环研究协会(AR-CO)标准[3]除检查正常者外分4期,Ⅰ期:CT可见骨小梁结构稀疏或正常,MRI在T1WI像表现为局限性斑点状或线条状不均匀异常信号;Ⅱ期:股骨头外形正常,CT见骨小梁增粗或呈星芒状结构变形(局部斑片状骨质硬化),MRI在T1WI像表现为股骨头前上部边缘处楔形、斑片状或不规则形不均匀异常信号;Ⅲ期:股骨头变形,CT上股骨头局部塌陷,骨皮质断裂,MRI在T1WI像显示片状低信号、骨皮质塌陷;Ⅳ期:出现骨关节炎、关节间隙变窄,髋臼改变、关节破坏。其中,Ⅰ、Ⅱ期为早期ANFH,Ⅲ、Ⅳ期为中晚期ANFH。
1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0软件对数据进行统计学分析,计数资料比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。
47例受检对象中共检出早期ANFH 33例(58髋),中、晚期ANFH 10例(19髋),均经病理或随访证实,其余4例(7髋)股骨头正常。CT与MRI诊断准确率分别为83.1%和97.4%,两者比较,差异有统计学意义(P<0.05,见表1)。
表1 CT、MRI检出ANFH病灶的比较[n(%)]
3.1 ANFH病因和病理 ANFH发病机制复杂,迄今尚无定论,分创伤性和非创伤性两类,前者有外伤、感染、放射性损伤等;后者有过量应用皮质激素治疗、酗酒、患动脉硬化、潜水减压病及结缔组织病变等[4]。ANTH的病理过程基本相同,主要是股骨头血供减少,引起骨髓细胞及骨细胞坏死[5]。治疗ANFH的关键在及时,治疗及时的前提是早期诊断,影像诊断技术目前实现早期诊断的主要手段。
3.2 CT与MRIANFH辨别诊断的应用价值 ANFH的影像检查方法较多,常用的有X线平片、CT及MRI三类。X线平片是常规手段,但漏诊和假阳性率高,这是因为髋关节部位结构重叠导致其不能提供坏死部位的空间定位,难以确定病灶大小、位置和结构。
螺旋CT与低场MRI都能有效观察股骨头前部坏死和中央部位硬化,还可以观察死骨大小及松质骨囊性吸收。其中,CT能准确显示皮质骨与软骨因缺血坏死造成的骨折,CT只有一个成像参数,其操作简单、设备普及、费用相对较低。MRI检查无X线辐射,能有多轴位、多层面、多参数扫描,分辨率高,一般有4个成像参数,即T1、T2、N(H)和流速f(V),相比之下,MRI有较高的组织分辨率[6]。本观察中,MRI诊断ANFH准确率高达97.4%,而CT仅为83.1%,这进一步证明低场MRI对ANFH的敏感性和特异性高于螺旋CT(P<0.05)。此外,MRI还可提供脂肪细胞坏死的信息,反映肉芽组织充血的情况,显示骨髓病变,关节腔、关节周围间隙及周围软组织的变化的变解剖形态,提供相关的病理和生化信息,区分于与一时性与局部骨质疏松和骨性关节炎、结核化脓性关节炎的差异[7]。MRI也有局限,一是对骨皮质无信号,无法显示缺血坏死造成的皮质骨与软骨骨折;二是存在一定禁忌证;三是价格昂贵,设备普及率差[8],临床实践中仍要结合进行鉴别,方能取长补短,全面提高诊断准确率。
3.3 ANFH的分期与早期诊断 ANFH由血管壁受到损害,骨内血管受挤压发展成股骨头缺血、坏死,最终导致股骨头骨皮质断裂、股骨头塌陷,存在着不同病理阶段[9]。初期骨细胞及附属组织停止代谢,但骨小梁结构完好,CT表现正常;中期坏死骨吸收,新生骨形成,周围增生硬化;晚期出现骨性关节面塌陷、股骨头碎裂,关节软骨破坏。有文献[8-9]将Ⅰ~Ⅲ期都作为早期ANFH,我们认为,Ⅲ期是ANFH病理变化的关键期,因此,ANFH早期应只含Ⅰ、Ⅱ期。早期病灶一般局限于股骨头的前上方血供减少,未出现高密度硬化,故CT检查诊断早期ANFH有较大局限性。早期ANFH在MRI中表现为T1WI序列呈低信号,T2WI序列为高、低混杂信号强度,T2WI脂肪抑制序列像呈高信号,即所谓“双线征”,这种典型表现可作为ANFH早期的一个定性诊断。
综上所述,CT和MRI对成人股骨头坏死在敏感性及特异性上都有较高的一致性,CT空间分辨率高、操作简便、费用低,可用于ANFH的筛选和随访。MRI密度分辨率高,能反映早期的组织学变化,既可确诊早期ANFH,又能有效观察病变范围、程度及周围受累情况,但对小片骨硬化和钙化的敏感性较差,要靠CT弥补。相对于CT,MRI分期更准确,对早期ANFH诊断较敏感,当为首选检查方法。
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Objective To evaluate the clinical value of CT and MRI in the early diagmosis of the adult femoral head necrosis (ANFH) .Method 47 patients (84 hips) ANFH suspected patients were examined by Spiral CT and low- fi eld MRIrespectively. Results 4 cases(7 hips) with normal femoral head, cases (58 hips) with early ANFH 33, 10 cases (19 hips) with middle and late ANFH; CT and MRI-positive rate was 83.1% and 97.4% respectively. The early lesion diagnostic accuracy of CT and MRI was 69.0%and 96.5%, the difference was statistically signi fi cant (P<0.05).Conclusion Spiral CT and low- fi eld MRI are the reliable method for the diagnostic of ANFH. Compred with CT, MRI staging is more accurate, more sensitive for early diagnosis of ANFH. MRI should be the preferred method of ANFH examination
Osteonecrosis; Computer tomography; Magnetic resonance imaging; Clinical applications
10.3969/j.issn.1009-4393.2014.10.044
北京 102400 房山区中医医院放射科(许士强)