磁共振成像在股骨头缺血性坏死诊治中的准确性和局限性

崔国峰(综述)，潘 琦，毕郑刚(审校)

(哈尔滨医科大学附属第一医院骨科，哈尔滨 150001)

股骨头坏死(osteonecrosis of the femoral head,ONFH)又称股骨头缺血性坏死，在幼儿称为Perthes病。ONFH是由于软骨下骨组织细胞缺血缺氧性坏死和相邻成骨细胞代偿性增生共同作用的结果[1]。原发性ONFH常无明确的病因，继发性ONFH可伴有明显的病因或危险因素[2]。治疗方法的选择很大程度上取决于疾病的分期、病变的位置和大小。因此，重要的是基于一种可靠和准确的影像学诊断，以有效的判断疾病所处的分期和分类。在许多ONFH的分类系统中，目前使用的非球面关节面诊断方法仅基于X线平片[3]。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)可用于早期塌陷前的诊断。ONFH的其他特征取决于病变的大小和位置，是判断塌陷可能性的最重要因素[4]。

1 X线和MRI在评估ONFH分期中的比较

ONFH患者治疗方法的选择是骨科医师面临的一项艰巨任务，对于治疗效果也是至关重要。手术治疗的效果很大程度上取决于首次发现时疾病所处的分期。早期诊断对于大多数治疗方案的效果来说是至关重要的。理想的分类方法不仅能准确的反应ONFH的病理学和影像学变化，而且能清晰明确的再现每个时期的特征性表现[3]。广泛应用的分类方法应包含ONFH病变大小和位置的详细描述。所有分类方法的关键点在于关节面球形轮廓的丢失情况[5]。

1.1早期诊断 MRI能及早发现X线表现正常的早期ONFH，其敏感性高于CT或核素扫描。X线平片可能出现假阴性、模棱两可或假阳性。研究表明，MRI在诊断早期ONFH的灵敏度为88%～100%，高于放射性核素显像(81%)[6]。在放射性核素显像表现出ONFH之前，MRI检测出早期ONFH的比例为25%[7]。另一项研究发现，88%早期无症状、X线表现正常的患者中，MRI已出现明显的局灶性坏死病变[8]。MRI不仅可以诊断出是否存在坏死，而且能够确定坏死面积的大小[9]。

在T1加权像上出现软骨下条带状低信号强度是诊断ONFH的特异性表现[10]。在T2加权像上出现“双线征”也可诊断为ONFH。Mitchell等[11]报道，80%的ONFH患者出现“双线征”。软骨下骨折在T1加权像通常表现为条带状低信号强度，与骨质疏松性女性出现的软骨下不全骨折的表现不同。完全性软骨下骨折表现为光滑的、凹向关节面的条带状低信号强度，不完全性软骨下骨折则表现为不规则的、不连续的凸向关节面的条带状低信号强度[12]。软骨下疲劳性骨折的影像学表现不完全相同。如长跑运动员出现的软骨下疲劳性骨折，可能位于股骨头，也可能位于髋臼。在T2加权像，软骨下骨折受气体或液体的影响可能出现不同的信号强度改变[13]。研究显示，在诊断软骨下骨折方面，MRI的灵敏度不如CT[13]。有58%～72%的患者出现关节腔积液，可能继发于骨坏死性滑膜炎，在疾病的进展期，约92%的患者同时出现关节积液与骨髓水肿[14]。

1.2准确的分期分类 大多数的分类方法仅仅基于X线平片，Steinberg和国际骨循环学会分期系统添加了MRI的信息，根据病变的大小和位置进行分类[3]。股骨头出现扁平和新月征是X线评估ONFH的主要影像学表现。尽管在早期塌陷前应用MRI，但在晚期出现塌陷后则常规应用X线。研究证实，在疾病的Ⅱ～Ⅲ期，X线不能全面的评估股骨头坏死情况，不能准确的评估坏死及塌陷面积的大小[15]。因此在各种分期系统中加入MRI的表现，以便提高区分早晚期阶段的准确度和更好的判断预后。MRI可提供是否存在髋臼病变的重要信息，以期选择更佳的治疗方案并取得更佳的治疗效果。在疾病的晚期阶段，单靠X线平片即可诊断。

2 病变大小和位置与预后之间的关系

病变大小是判断预后的主要因素并决定治疗方案的选择[16-21]。在评估病变大小方面，MRI优于X线[16]。研究证实，根据MRI表现出坏死面积的大小，可预测股骨头出现塌陷的风险大小[4]。应用计算机软件可以对MRI病变的大小进行量化[17]。可以通过计算坏死面积占负重区面积的百分比和绝对坏死体积评估股骨头坏死的程度[18-20]。病变的位置也是预测股骨头塌陷的重要指标。研究表明，出现在后下和内侧2/3的病变易出现塌陷[18]。基于冠状位和矢状位MRI可以较好地评估病变的位置[20]。

研究证实，在疾病的早期阶段出现小的病变，至少15%的病变可以在MRI T1加权像上发现[21]。也有研究认为，MRI可以较好地评估治疗后股骨头的修复情况[22]。

3 MRI在术后的评估作用

在截骨术、髓心减压术和关节置换术后，X线是较好的影像学评估手段。尤其是在截骨术和髓心减压术后，X线可以较好的评估术后有无股骨头塌陷。在关节置换术后，X线可以较好的评估内固定物在位情况。MRI是带血管蒂骨瓣移植术后较好的影像学评估手段[22]。不仅能够显示移植物本身的情况，而且能显示出移植物周围是否存在骨坏死异常信号。骨瓣移植术失败的特征性表现为移植物内出现低信号强度的骨坏死区及周围骨髓水肿，继而出现关节塌陷。动态对比增强MRI用于评估股骨头及移植物的血液灌注情况[23]。增强MRI可较好的评估骨髓的血流量情况。在骨瓣移植术后1个月很少出现明显的血液灌注，血管长入的时间一般在术后1～7个月之间。研究认为，MRI也可用于骨髓间充质干细胞移植术后的影像学评估[24]。

4 骨髓坏死与多系统功能紊乱

深入研究ONFH表明，ONFH的发生、发展不仅仅局限于股骨头本身，还涉及全身多系统的功能紊乱。一项研究显示，脑白质病变患者发生ONFH的概率为56.9%，更为不解的是，这些患者口服皮质类固醇治疗后，ONFH的发生率(58.6%)低于没有应用激素治疗的患者(90.1%)[25]。Hadjigeorgiou等[26]研究认为，对氧磷酶1192QQ基因型的个体更易患脑白质病变及ONFH。随着MRI技术的不断进步，尤其是新软件的开发和新线圈高场强扫描技术的发展，MRI将越来越广泛的应用于ONFH患者的评估[27]。

5 小 结

目前治疗ONFH的最终目标在于在疾病的早期阶段，通过有效的诊断方法早期发现，根据疾病的所处分期选择合理的治疗方案，以期取得好的治疗效果。X线和MRI是目前用于ONFH诊断和分期的主要影像学检查方法，在疾病的早期塌陷前阶段，MRI的灵敏度和准确性优于X线，在疾病的晚期塌陷阶段，X线即可诊断。MRI在诊断ONFH具有较高的灵敏度。多平面成像用于ONFH的诊断和鉴别诊断。MRI还可以准确评估病变的大小和位置。术前，MRI用于评估关节结构的完整性及髋臼有无受累，为保证手术治疗提供依据。术后，MRI也可用于评估移植物的存活情况。MRI也可用于自体骨髓间充质干细胞移植术后的影像学评估。随着MRI成像技术的不断发展，MRI将越来越广泛的应用于ONFH的影像学评估。

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