快速STIR和钆增强技术对早期股骨头缺血性坏死诊断的价值*

1.福建省龙岩人民医院CT/MR室

2.福建医科大学附属龙岩第一医院(福建 龙岩 364000)

林忠伟1 林 祺2 余 莲2

股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head in adult，简称ANFH)是临床常见难治性疾病，早期诊断直接关系到ANFH的预后，为此早期发现ANFH始终是临床医师倍受关注的问题。本文通过对44例早期ANFH的MRI表现分析，探讨MRI中快速脂肪抑制序列(fast short TI inversion time inversion-recovery，fast-STIR)和钆剂(Gadolinium-DTPA，Gd-DTPA)增强技术的优越性，旨在进一步提高高危患者早期ANFH病灶检出率，为临床治疗提供可靠科学信息。

1 材料与方法

1.1 临床资料 本组44例病例中，男30例，女14例，年龄24～75岁，其中明确髋关节外伤8例，酗酒3例，激素治疗8例，不明原因25例。44例中有48髋ANFH。

1.2 MRI检查 44例均在GE0.5T超导型磁共振机上进行检查。用体线圈或盆腔阵列线圈采集信号。FOV35～38cm，MATRIX160×256，层厚5～6mm，间距1～2mm，SET1WI(TR/TE=550ms/16ms)，FSET2WI(TR/TE=3600ms/100ms)。本组脂肪抑制技术采用FSE-STIR(TR/TE/TI=3600～2000ms/25ms/100ms)。增强扫描：造影剂为钆喷酸葡甲胺(GD-DTPA)，剂量0.1mmol/kg，钆剂总量为10至15ml，注射流速率为2ml/s，先行动态增强扫描(FSPGR)，最后加扫横断面延迟增强T1加权像。

1.3 MRI表现 44例有48髋ANFH，MRI表现见表1。

1.4 分期标准 本组早期ANFH病例影像学诊断标准如下[1]：0期：临床无明显症状，X线阴性，而MRI阳性表现，显示缺血坏死面积小于股骨头25%。I期：轻度髋痛或不适，X线阴性或局部轻微骨质疏松区，MRI显示坏死面积26～50%，出现“双线征”。II期：髋痛数月，症状明显，X线广泛骨质疏松或囊变，但头形态轮廓正常，无塌陷，MRI显示病灶面积51～75%，出现新月形坏死区，周边纤维化，新骨形成肉芽组织增生，且股骨头形态尚好，关节软骨面稍毛糙，关节腔有时少量积液。由于本组研究将MRI表现列入ANFH诊断标准中，因此本组II期相当传统的I期。

表1 早期ANFH48髋的MRI表现

表2 不同MRI技术对早期ANFH48髋显示情况

2 结 果

根据表1中MRI表现和ANFH影像学诊断标准本组确定：0期8髋(左侧5髋、右侧3髋)，I期14髋(左侧6髋、右侧8髋)，II期26髋(左侧12髋、右髋14)。双边征占56.25%，骨髓水肿占33.33%，关节积液占43.75%，软骨破坏25%，同髋多坏死灶3髋，6.25%(图1-2)。

48髋中有21髋X线已表现有II期或II期以上ANFH，而另一侧的27髋只是在MRI检查中发现早期ANFH，发生率占56.25%(图3)。

T1WI、T2WI、STIR、Gd-DTPA增强等技术对早期ANFH显示比较，见表2。

图1 右髋ANFH 0期 横断面T2像：右股骨头前区可疑一小片状坏死灶。图2 同图1病例 快速STIR像： 右股骨头前区坏死灶出现典型双线征。图3 动脉期。图4 静脉期。图5 实质期右髋ANFH II期，左髋ANFH III期 快速动态增强扫描：动脉期—静脉期—实质期显示双髋坏死灶造影剂峰值均处于低水平。

3 讨 论

3.1 快速STIR和Gd增强成像原理及其技术特点 STIR代表短TI的反转恢复，即先给一个180°射频脉冲(radio frequency，RF)，使宏观磁距反转，间隔一段时间(反转时间TI)，再加一个90°RF。然后间隔一段时间TR(从开始的180°RF)，施加另一个180°RF，而后序列开始进行完全的重复。选取TI=0.69T1，使脂肪的信号强度为零，接收不到脂肪信号，采集到的脂肪组织均为低信号。但是，传统STIR序列，成像时间长，信噪比低。FSE-STIR序列又称快速STIR序列，由于脉冲序列设计、定位梯度及扫描床的同步运动等技术发展，缩短了扫描时间，提高了信噪比。

Gd-DTPA顺磁性物质，渗透压很低，属细胞外型，弛豫性强，当它到达不同的组织或同一组织在不同的病理状态下，血流量分布的差异及Gd-DTPA灌注等因素，导致造影剂分布差异，这种不规则地分布，引起组织信号强度对比变化。基于这种药物动力学基础说明钆剂可显示细胞外间隙的容量异常、灌注以及毛细血管通透性的改变，能为非手术治疗效果的预测提供可靠的诊断信息。ANFH坏死区在早期信号增强较正常区域慢，峰值较低，到达高峰后，信号下降也较慢，晚期几乎不强化[2]。

3.2 T1WI、T2WI、快速STIR、Gd-DTPA的比较Christian和Mirowtz等[3-4]认为快速STIR序列在显示大多数骨髓病变方面优于常规序列。Lecouvet[5]强调：骨髓病变在STIR像上呈现的斑片状的或条纹状的高信号影及病变区域的水肿、坏死和积液等产生的异常高信号，在脂肪抑制产生的低信号黑色背景下非常显著对比，明显优于其它序列图像。本组表2中48髋快速STIR所显示典型ANFH表现为47髋，占总髋数97.92%，Gd增强扫描为91.67%，而T1WI为66.67%，T2WI为54.17%。

3.3 快速STIR和Gd-DTPA对早期ANFH诊断的价值 虽然MRI对骨髓的分辩能力极高，但有时坏死早期的轻微水肿在T1像上表现不显著，同时由于脂肪的干扰在T2像轻微的高信号不显示，而应用快速STIR可以消除脂肪干扰，从而使病变早期的轻微水肿显示出来，则表明骨髓脂肪细胞已坏死，因此对于SE序列扫描无异常的髋关节，应加扫快速STIR，有助于发现微小病灶。许多学者认为坏死区双线征是ANFH特异性MRI表现，出现率为81.8%，即承重区出现外围低信号环绕内圈高信号，提示坏死区的脂肪仍存在，间质反应区肉芽组织充血水肿成为内圈高信号，外围反应性硬化缘为增生的骨小梁，表现低信号[6-7]。表1列出双线征占56.25%，而其它骨髓水肿占33.33%，关节积液占43.75%，软骨破坏25%。

增强MRI可望替代有创伤性造影检查，尤其动态增强MRI可无创地观察局部骨髓灌注的状况和血管的再生，能准确区别坏死与存活组织，对ANFH的早期诊断有重要作用，是常规序列有效补充检查[1，8]。

3.4 ANFH高危患者影像学检查 有髋关节损伤、长期酗酒与或应用皮质类固醇激素史患者为高危患者，应定期进行影像学检查，若有条件应尽可能选择MRI检查。本组此类患者占病例的39.58%。

一侧髋已证实ANFH，且系非外伤性，不论为激素、酒精性或特发性，其另一侧的发病率将超过50%，这类患者另侧虽无症状，但都处于高危状态，应对其进行有效的检查[9]。本组病例48髋中21髋X线已证实有II期或II期以上ANFH，而另一侧只是在MRI检查中发现早期ANFH，发生率占56.25%。

MRI可比X线片提早一年以上发现ANFH。此外，CT对于ANFH的分期无明显帮助，尤其早期病例，这是由于CT只有在坏死的骨小梁表面有新骨形成并引起骨密度改变，才会出现征象，而这种由完整骨及骨髓细胞重新血管化的过程通常发生于骨坏死的的几周或几个月[10]。

综上所述，由于MRI对骨髓的分辩能力高，而应用快速STIR技术对ANFH诊断较SE序列更为敏感，同时Gd-DTPA增强扫描能判别股骨头的生命力，因此它们对早期ANFH病变的定位、分级和分期以及治疗方案拟定均提供了更精确的科学信息。

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5.Froberg PK,Branstein EM,Buckwalter KA.Osteonerosis transient osteoporosis and transient bone marrow edema:current concepts[J].RadialClin North Am,1996,34:273-292.

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