儿童发育性髋关节脱位MRI表现与病理对照研究

王亮，盛茂，张闽，方林，袁泉文，张明常

发育性髋关节脱位（developmental dislocation of the hip，DDH）以前称为先天性髋关节脱位，1992年北美矫形外科学会将其命名为发育性髋关节脱位，认为DDH除了先天因素以外，后天因素也非常重要，与儿童的发育过程紧密相关，所以发育性髋关节脱位更为贴切。DDH诊断仅靠临床体征与症状来诊断容易导致误诊、漏诊[1]，所以影像学检查显得尤为重要。X线是矫形外科医师诊断DDH最常用的检查方法[2-3]。近年来，MRI扫描技术的快速发展，能较好地观察脱位髋关节内及其周围软组织的病理改变[4]，可在术前对DDH进行充分评估，观察关节积液、关节内脂肪增生、髋臼盂唇、圆韧带及髂腰肌等病理变化，为手术方案的制定提供有价值的信息。

材料与方法

1.一般资料

回顾性分析本院2011年1月-2014年5月经手术证实的63例DDH患者的病例资料。排除因脑瘫、外伤、多关节挛缩等继发髋关节脱位。所有研究对象均取得监护人的同意，并签署知情同意书，程序符合本院伦理委员会标准。所有患儿均行MRI检查，所获图像满足研究要求。63例DDH患儿中，男11例，女52例，年龄6～36个月，平均月龄为18个月，其中双侧髋关节脱位10例，单侧髋关节脱位53例，脱位髋关节数共为73个，正常髋关节数共为53个。

2.检查方法

采用Siemens Magnetom C！0.35TMR扫描仪。扫描前患儿经10%水合氯醛按0.5mL／kg镇静灌肠，待患儿熟睡后检查。应用体部线圈，采用自旋回波SE序列：冠状面和横轴面T1WI TR 355～450ms、TE 15～20ms；快速自旋回波（FSE）序列：冠状面T2WI（TR 3800～4000ms、TE 100～110ms）；短时反转恢复序列（STIR）：冠状面（TR 4500～5200ms、TE 60～70ms）。矩阵256×256、视野300mm×300mm，激励次数为2～3次，层厚4mm。

3.图像分析

所获MRI图像均上传至PACS工作站，分别由本课题组2名有经验的诊断医师采用盲法进行分析，对有异议的结果经过讨论达成一致。以病理结果或术中所见为金标准，在MRI上观察盂唇、圆韧带、髂腰肌等组织的病理改变以及是否伴有髋关节积液、纤维脂肪增生等，并作相应记录。

4.诊断标准

按照Dunn[5]标准将髋关节脱位分为3型。Ⅰ型：股骨头骨骺外移，但未脱出髋臼，关节面变平。Ⅱ型：股骨头骨骺部分脱出髋臼，髋臼软骨增厚外移，大部分盂唇外翻。Ⅲ型：股骨头骨骺完全脱出髋臼，髋臼软骨凸样增生，盂唇内翻，可伴假性髋臼形成。

5.统计学方法

采用SAS 8.1.3专业统计软件包进行统计学分析。采用Kappa检验来评估MRI表现与病理结果或术中所见的一致性。Kappa值越大，说明二者结果的一致性越好。判断标准为：Kappa＞0.75，符合良好；0.75≥Kappa≥0.4，一般符合；Kappa＜0.4，符合度较差。对诊断试验的结果评价采用敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值及符合率等指标，判断MRI对DDH病理改变的显示能力。

图1 女，26个月，双侧Ⅲ型髋关节脱位。a）冠状面T1WI示双侧髋臼窝空虚，盂唇内翻肥厚（箭），双侧臀小肌（＊）假关节形成；b）大体标本，盂唇呈灰白色；c）镜下见盂唇纤维组织增生（HE，×200）。

图2 女，2岁，左侧Ⅲ型髋关节脱位。a）冠状面T1WI示盂唇增生、内翻（长箭），关节内脂肪增生（短箭）；b）大体标本，脂肪呈微黄色；c）镜下见脂肪组织增生（HE，×400）。

结 果

1.DDH MRI表现

63例DDH患儿的126个髋关节MRI图像按Dunn标准分为3型，正常髋关节53个，脱位髋关节73个，Ⅰ型30个，Ⅱ型20个，Ⅲ型23个。

Ⅰ型脱位髋关节MRI表现为股骨头骨骺略外移，但未脱出髋臼，髋臼形态、信号未见明显异常，关节面稍变平，关节内未见明显异常信号影，髂腰肌形态信号无明显异常。

Ⅱ型、Ⅲ型脱位髋关节MRI表现为髋臼软骨明显增厚，髋关节盂唇外翻、内翻、肥厚（25个，图1a），髋关节内脂肪增生（31个，图2a）；髋关节圆韧带增粗、扭曲（21个，图3a），髋关节积液（26个，图4），髋关节髂腰肌挛缩（18个，图5），假关节形成（14个，图1a）。

2.DDH术后病理与术中所见

Ⅰ型髋脱位症状较轻，关节内病变较少，临床以保守治疗为主；Ⅱ型及Ⅲ型脱位髋关节因脱位程度较重，时间较长，关节病理改变较多（盂唇肥大、外翻、内翻，脂肪增生，关节积液，圆韧带扭曲粗大，髂腰肌挛缩等），严重影响关节复位，临床多采用手术治疗。本组研究中，Ⅱ型及Ⅲ型脱位髋关节共43个，采用手术切开，术中见盂唇肥厚内翻、外翻31个，大体标本呈灰白色（图1b），镜下可见纤维组织增生（图1c）；关节内脂肪增生31个，大体标本呈微黄色（图2b），镜下可见脂肪细胞增生（图2c）；圆韧带增粗扭曲25个，大体标本呈灰白色（图3b），镜下可见致密纤维组织增生为主，伴灶性玻璃样变性（图3c）；关节积液26个，髂腰肌挛缩20个，假关节形成14个。

3.MRI表现与DDH病理结果对照

以病理结果或术中所见为金标准。MRI检出盂唇增生、内翻、外翻的敏感度为70.9%（22／31）、特异度75.0%（9／12）、阳性预测值88.0%（22／25）、阴性预测值50.0%（9／18）、符合率72.1%（31／43），Kappa值为0.3986（表1）。MRI对病变圆韧带显示敏感度60.0%（15／25）、特异度66.7%（12／18）、阳性预测值71.4%（15／21）、阴性预测值54.5%（12／22）、符合率62.7%（27／43），Kappa值为0.2586（表2）。MRI对髂腰 肌 挛 缩 显 示 敏 感 度80.0%（16／20）、特 异 度91.3%（21／23）、阳性预测值88.9%（16／18）、阴性预测值84.0%（21／25）、符合率86.0%（37／43），Kappa值为0.7177（表3）。

表1 MRI对盂唇显示与病理结果对照

表2 MRI对圆韧带显示与病理结果对照

表3 MRI对髂腰肌挛缩显示与术中结果对照

讨 论

发育性髋关节脱位（DDH）是小儿骨科常见病，早期诊疗可以缓解髋脱位后病理改变，但临床上多碰到延误诊疗的情况，因脱位时间较长，病理改变严重，常常需要外科手术治疗，所以术前对脱位髋关节的充分评估显得尤为重要，而MRI具有独特软组织显示优势，目前临床上多应用于DDH术前观察[6]，对关节囊内及其周围肌肉组织等进行评估，为手术方案的选择提供详细的依据。

图3 女，19个月，左侧Ⅱ型髋关节脱位。a）冠状面T1WI示盂唇外翻（长箭），关节内脂肪增生（＊），圆韧带增粗（短箭）；b）大体标本，圆韧带肥厚扭曲，呈灰白色；c）圆韧带，镜下以致密纤维组织增生为主，伴灶性玻璃样变性（HE，×200）。

图4 女，7个月，左侧Ⅱ型髋关节脱位。冠状面STIR示左侧髋关节积液（＊）。

图5 女，7个月，左侧Ⅱ型髋关节脱位。横轴面T1WI示左侧髂腰肌挛缩（长箭），右侧正常（短箭），关节内组织增生（＊）。

MRI对脂肪及液体信号显示较为敏感，脂肪信号T1WI、T2WI呈高信号，STIR脂肪抑制序列呈低信号。液体信号T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，FLAIR呈低信号，所以MRI对这两种物质的显示极为敏感，与病理诊断符合率达100%。文献报道若关节内仅有少许关节积液及脂肪增生，只要早期恢复头臼同心，股骨头骨骺与髋臼可以得到迅速的发育，同时少量的脂肪增生和关节积液也可得到吸收，髋关节可恢复正常[7]。

MRI可用于DDH患儿髋关节周围软组织的观察[8]。髋关节周围的肌肉组织中，髂腰肌因跨过关节囊前方的解剖学特点，髋关节脱位时可嵌顿于股骨头与髋臼之间，影响DDH复位，且因长期的力学改变，引起髂腰肌缺血挛缩，所以术中需要切断髂腰肌，减少复位的障碍，缓解术后股骨头骨骺与髋臼间异常压力，文献报道若强行复位可能发生股骨头缺血性坏死[9]。本组研究中，T1WI横轴面观察到挛缩髂腰肌病变16例，与对侧比较其形态欠规则，体积变小，而术中所见病变髂腰肌20例，MRI符合率较高（86.0%）。

髋臼盂唇位于髋臼顶部，呈三角形，是髋臼最重要的成分和持重部位，其发育程度决定对股骨头骨骺的覆盖面积，髋关节脱位尤其是Ⅱ型及Ⅲ型髋关节脱位时，盂唇失去规则的三角形，增生移位，进一步导致臼缘及臼顶化骨障碍，严重影响关节复位及发育，外科术中需要对团块状增生的盂唇作放射状切开，甚至部分切除，所以术前MRI对髋臼盂唇的评估尤为重要。本组研究中，T1WI冠状面发现病变盂唇22例，其形态异常，失去正常三角形，变扁，呈内翻、外翻改变，术后病理证实病变的盂唇为31例，MRI符合率为72.1%，术后镜下可见纤维组织增生，符合退行性变的改变，与文献报道基本一致[10]。而文献报道质子加权成像脂肪抑制序列上可见病变盂唇呈高信号[11]，但因本实验MRI场强较低，图像质量较差，所以采用T1WI序列上观察，以后将在高场强MRI观察盂唇的信号变化。

影响DDH复位的另一个因素是圆韧带，文献报道粗大圆韧带可导致DDH复位后发生股骨头缺血性坏死[12]。若手法复位前MRI检查明确存在粗大圆韧带，则需要进一步手术切除，避免强行手法复位造成严重后果。本组研究中，T1WI冠状面观察到关节内增粗的圆韧带呈低信号，术后镜下可见纤维组织增生，伴灶性玻璃样变性，与T1WI观察信号相一致，但MRI对病变圆韧带显示与病理结果符合率仅62.7%，考虑可能与所用MRI扫描仪场强较低、磁场均匀性较差、关节内增生组织的干扰等因素有关。

总之，MRI可清晰地显示DDH关节积液、关节纤维脂肪增生、假关节形成，对髂腰肌挛缩及病变盂唇的显示敏感度、特异度较高，而对肥厚过长的圆韧带敏感度、特异度不高，考虑与所用的MR扫描仪场强较低有关，以后还需用高场强MRI进行功能成像和三维重建，旨在为外科手术提供更为详细的信息。

[1]Haynes RJ.Developmental dysplasia of the hip：etiology，pathogenesis，and examination and physical findings in the newborn[J].Instr Course Lect，2001，50（1）：535-540.

[2]Donaldson JS，Feinstein KA.Imaging of developmental dysplasia of the hip（Review）[J].Pediatr Clin North Am，1997，44（3）：591-614.

[3]盛茂，王亮，郭万亮，等.骨盆平片对婴儿发育性髋关节脱位的诊断价值[J].江苏医药，2012，38（23）：2828-2830.

[4]Johnson ND，Wood BP，Jackman KV.Complex infantile and congenital hip dislocation：assessment with MR imaging[J].Radiology，1988，168（1）：151-156.

[5]Dunn PM.The anatomy and pathology of congenital dislocation of the hip[J].Clin Orthop，1976，119（4）：23-27.

[6]Li LY，Zhang LJ，Li QW，et al.Development of the osseous and cartilaginous acetabular index in normal children and those with developmental dysplasia of the hip：a cross-sectional study using MRI[J].J Bone Joint Surg Br，2012，94（12）：1625-1631.

[7]刘鸿圣，叶滨宾，郭启勇.MRI在婴幼儿先天性髋关节脱位中的应用[J].中华放射学杂志，2004，38（11）：1210-1214.

[8]Yilmaz S，Yüksel HY，Aksahin E，et al.The evaluation of hip muscles in patients treated with one-stage combined procedure for unilateral developmental dysplasia of the hip：part II：isokinetic muscle strength evaluation[J].J Pediatr Orthop，2010，30（1）：44-49.

[9]Tiderius C，Jaramillo D，Connolly S，et al.Post-closed reduction perfusion magnetic resonance imaging as a predictor of avascular necrosis in developmental hip dysplasia：apreliminary report[J].J Pediatr Orthop，2009，29（1）：14-20.

[10]王亮，盛茂，郭万亮，等.婴幼儿发育性髋关节脱位MRI评价[J].实用放射学杂志，2014，30（4）：649-652.

[11]Tian CY，Wang JQ，Zheng ZZ，et al.3.0Tconventional hip MR and hip MR arthrography for the acetabular labral tears confirmed by arthroscopy[J].Eur J Radiol，2014，83（10）：1822-1827.

[12]马瑞雪，吉士俊，刘卫东，等.粗大圆韧带所致发育性髋脱位复位后股骨头坏死的临床特点[J].中华小儿外科杂志，1998，19（2）：83-85.