闫 松YAN Song
李桂萍2LI Guiping
王胜林2WANG Shenglin
刑千超2XING Qianchao
坐骨股骨撞击综合征的MRI测量
闫 松1YAN Song
李桂萍2LI Guiping
王胜林2WANG Shenglin
刑千超2XING Qianchao
髋及腹股沟区疼痛在临床上较为常见。在引起髋关节疼痛的各种原因中,撞击综合征已引起越来越多的关注。为避免不当治疗,对于引起髋关节疼痛原因的诊断尤为重要。髋关节的撞击分为2种,即股骨髋臼撞击(femoroacetabular impingement,FAI)和坐骨股骨撞击(ischiofemoral impingement,IFI)[1]。髋臼和股骨的撞击会造成髋臼盂唇损伤和髋关节骨性异常,引起髋部疼痛。对此,国内外文献已有大量研究[2-4];而对于IFI,国内的研究尚少[5-6]。本研究通过分析IFI患者髋关节MRI特征,评估骨盆及股骨近端形态的变化与IFI综合征之间的关系,提高临床及影像科医师对该病MRI表现的认识及鉴别诊断能力。
1.1 研究对象 回顾性分析2013年6月-2016年4月于承德医学院附属医院行髋关节MRI检查的患者68例。病例组39例,其中男8例,女31例;年龄27~72岁,平均(51.3±1.2)岁。28例为双髋发病,11例为单髋发病(右髋7例、左髋4例),病程5个月~35年。对照组29例,其中男16例,女13例;年龄16~67岁,平均(42.9±1.7)岁,经临床及MRI诊断双髋关节结构及信号未见明确异常。病例组纳入标准:①腹股沟区、髋部疼痛症状超过3个月;②临床表现为髋关节内收、外旋受限。对照组纳入标准:①髋关节疼痛症状持续时间不超过1个月;②经临床及MRI检查诊断骨盆、髋关节及股骨近端结构或信号未见异常。病例组与对照组患者均不存在可能导致IFI发生、髋关节形态及对位发生改变的髋部疾病,如股骨头坏死、先天性髋关节发育不良、髋关节强直、髋部骨折或手术、股骨小转子畸形、坐骨及股骨周围骨或软组织肿瘤等。
1.2 仪器与方法 采用Siemens Avanto 1.5T超导MRI成像装置对两组患者行轴位及冠状位扫描。患者取常规平卧位,双脚尖向上,头先进,采用6通道体线圈。横轴位扫描层厚4 mm,层间距0.8 mm,视野(FOV)210 mm×380 mm,矩阵220×256~256×256;冠状位扫描层厚4 mm,层间距0.8 mm,FOV 230 mm×380 mm,矩阵220×256~256×256。扫描序列:①TRA-PDWI-FS,TR 2700 ms,TE 34 ms;②TRA-T2WI-SE,TR 3500 ms,TE 74 ms;③TRA-T1WI-SE,TR 500 ms,TE 11 ms;④COR-T2WI-TIRM:TR 3000 ms,TE 31 ms;⑤CORT1WI-SE,TR 550 ms,TE 11 ms。
1.3 图像分析 在髋关节TRA-PDWI-FS序列像上测量坐骨结节与股骨小转子间距(ischiofemoral space,IFS)、股方肌通过IFS的最窄间隙(quadratus femoris space,QFS)、坐骨角度、股骨颈前倾角(femoral neck angle,FNA)、股骨小转子角(lesser trochanter angle,LTA);在COR-T2WI-TIRM序列像上测量股骨颈干角(cervicodiaphyseal angle,CCD)。IFS与QFS的测量依据Torriani等[7]测量方法,各个角度的测量依据Unlu等[8]和Tosun等[9]的测量方法(图1)。测量数据采用盲法,分别由2位骨关节影像诊断的主任医师独立测量,计量资料结果取其平均数,计数资料以得出一致结论为最终结果。
1.4 统计学方法 采用SPSS 19.0软件。各测量值正态分布的数据以x±s表示;非正态分布的数据用中位数(四分位间距)表示。2位医师测量取平均值作为最后观测值。病例组及对照组LTA、CCD及坐骨角度的数据符合正态分布且方差齐,采用独立样本t检验;IFS、QFS及FNA的数据不符合正态分布,采用Mann-Whitney U检验进行比较。采用受试者工作特性(ROC)曲线确定各测量指标的曲线下面积(AUC)及约登指数。使用Pearson相关性检验分析病例组QFS、FNA、坐骨角度及LTA与IFS的相关性。P<0.05表示差异有统计学意义。
图1 男,49岁,IFI。IFS测量方法:坐骨结节外侧骨皮质与股骨小转子内侧骨皮质之间的最短距离(箭,A);QFS测量方法:坐骨结节外侧骨皮质与髂腰肌腱止点内后表面(或股骨小转子内侧骨皮质)之间股方肌通过的最窄间隙(箭头,A);坐骨角度测量方法:坐骨长轴与水平面的夹角(B);FNA测量方法:股骨头下层面,以最内侧股骨颈上下界为直径画圆1,经过圆1中点,以股骨颈上下界为直径向后外方画圆2,测量两圆心连线与水平线的夹角(C);LTA测量方法:在股骨小转子层面,以小转子最内侧上下界为直径画圆1,经过圆1中心,以小转子上下界为直径向前外方画圆2,测量两圆心连线与水平线的夹角(D);在COR-T2WI-TIRM序列像CCD测量方法:连接股骨头中心与股骨颈直径中点做直线,另平行股骨长轴做直线,测量两条直线的夹角(E)
两组MRI各指标比较见表1。病例组IFS、QFS及LTA均小于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);病例组坐骨角度与FNA均大于对照组患者,差异有统计学意义(P<0.05);两组患者CCD差异无统计学意义(P>0.05)。表2显示MRI各测量指标的AUC、相应诊断界值、敏感度及特异度。
病例组QFS、LTA分别与IFS呈正相关(r=0.870、0.653,P<0.05);FNA、坐骨角度分别与IFS呈负相关(r=-0.623、-0.655,P<0.05)。
表1 病例组与对照组受试者髋关节MRI定量测量指标比较
表2 MRI各测量指标的诊断效能
骨盆与股骨近端正常的形态学结构是髋关节灵活稳定运动的基础。当其空间解剖结构发生改变时,髋关节在特定体位下会出现一系列临床症状。髂腰肌腱止于股骨小转子前内侧面,股方肌起自坐骨结节,向外止于股骨转子间嵴,走行于坐骨结节与股骨小转子间隙内。当此间隙出现狭窄,走行于其内的股方肌发生形态学异常及损伤,患者会出现慢性髋部、臀部或腹股沟区疼痛。疼痛可放射至膝关节,严重者甚至不能下蹲或蹲下后站起困难[10]。在髋关节内收、外旋时,髋关节的疼痛更加剧烈[7,10]。患者的髋关节内可以听到捻发音、爆裂音,部分患者出现髋关节卡锁[1,7]。
本研究IFI患者女性偏多,占79.5%,与其他研究者资料相符[7,9,11]。女性骨盆的解剖结构与IFS的缩小存在潜在关联。女性的骨盆较男性骨盆宽而浅,股骨颈小转子较男性突出,坐骨结节外翻。这些骨盆的解剖形态特点都会间接引起IFS的减小,因而女性更容易出现先天性坐骨股骨间隙狭窄。
Torriani等[7]认为IFS狭窄是引起IFI的直接原因[7]。正常情况下,坐骨结节(或腘绳肌腱止点)与股骨小转子(或髂腰肌腱止点)之间的距离>20 mm,故不易出现撞击[11];本研究中病例组QFS与IFS呈显著正相关,IFS发生狭窄(<20 mm)时QFS减小,导致其内走行的股方肌受到挤压与撞击,出现股方肌及其周围解剖结构损伤,早期表现为受累的肌肉及组织肿胀、水肿,长期、反复的摩擦与撞击导致股方肌逐渐萎缩,并且出现纤维脂肪化[12]。
已有研究证实,FNA的改变对FAI的产生存在相关性[13];而FNA的变化对股骨坐骨间距的影响鲜有报道。本研究中,病例组患者FNA较对照组增大,FNA与IFS呈负相关,考虑FNA增大导致股骨小转子向内移位,空间上坐骨股骨间隙狭窄。Gòmez-Hoyos等[14]使用同侧膝关节的后髁轴作为基线,矫正患者髋关节在内旋或外旋体位时FNA的偏差。本研究为回顾性分析,缺乏同体位下膝关节横断位图像,故未采用Gòmez-Hoyos等[14]的方法矫正FNA。本研究患者均行髋关节规范化扫描,双脚尖向上,在不采用矫正FNA的情况下,两组间的FNA仍具可比性。
坐骨角度反映骨盆的解剖形态。本研究中病例组坐骨角度较对照组明显增大,与Bredella等[15]的研究结果相同。病例组坐骨角度与IFS呈负相关,考虑坐骨角度的增大导致坐骨结节向前外侧移位,使坐骨结节与股骨小转子之间的间隙减小,诱发撞击。
小转子的发育状况、生长位置及生长方向对坐骨股骨间距均可产生直接影响。通过研究发现,病例组LTA较对照组减小,LTA与IFS呈正相关,小转子角度的减小使小转子长轴贴近冠状面,从而导致IFS减小。
CCD与年龄、性别、身高、脊柱畸形以及骨盆的宽度有关。异常的CCD增加髋关节与膝关节的压力,从而引起疼痛。有研究发现,IFI患者的CCD与对照组相比明显增大,表明随着CCD的增大,股骨小转子与坐骨结节的间距会减小,从而引起髋-膝失调[9];而本研究中,两组CCD差异无统计学意义,可能与选取的病例年龄偏大或与样本量有限有关。
本研究尚存在以下不足之处:①样本量相对较少,未来将会在增加样本量的前提下进行更深层次研究。②尚未对各参数在髋关节内旋与外旋动态变化下的差异进行深入探讨。随着相应病例的搜集,将对动态变化下的各参数改变进一步观察。③Tosun等[9]将IFS无狭窄、股方肌形态及信号正常且同侧髋关节MRI未见异常者作为对照组,经研究发现IFI患者较对照组股方肌总体积明显减小,而腘绳肌腱止点区面积明显增大。对于这些参数的分析及内在关联,将成为今后的重要研究方向。
本研究中各参数的变化可评估骨盆及股骨近端形态的改变,进而推断髋关节周围骨结构空间对位关系的变化与坐骨股骨间距减小之间的密切关系。IFS及QFS减小是IFI的直接影像学征象,坐骨角度、FNA、LTA对IFI诊断有重要价值。正确认识IFI患者的MRI表现及结合临床病史、体征是诊断IFI的重要前提。客观诠释髋部疼痛原因,可为临床正确诊治髋关节疼痛提供重要依据。
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(本文编辑 闻 浩)
Magnetic Resonance Imaging for Ischiofemoral Impingement Syndrome
目的 探讨磁共振横断面及冠状面定量测量指标对坐骨股骨撞击(IFI)综合征患者的诊断价值。资料与方法 回顾性分析2013年6月-2016年4月于承德医学院附属医院放射科行髋关节MRI检查的68例患者(125个髋关节)的资料。其中已临床确诊为IFI的39例患者(67个髋关节)作为病例组;经临床与MRI诊断排除IFI的29例患者(58个髋关节)作为对照组。通过轴位质子脂肪抑制序列像测量坐骨结节与股骨小转子间距(IFS)、股方肌通过IFS的最窄间隙(QFS)、坐骨角度、股骨颈前倾角(FNA)和股骨小转子角(LTA);通过冠状位T2WI脂肪抑制序列像测量股骨颈干角(CCD),并对两组患者上述测量指标分别进行分析。结果 病例组患者IFS、QFS、LTA分别为12.2(10.2~13.9)mm、8.5(6.9~10.4)mm和(13.8±0.7)°,对照组分别为26.3(22.9~30.4)mm、21.6(19.5~25.4)mm和(19.9±1.0)°,两组差异有统计学意义(P<0.01);病例组坐骨角度与FNA分别为(131.2±0.4)°和29.2(22.8~34.1)°,对照组分别为(127.1±0.6)°和22.7(19~28.3)°,两组差异有统计学意义(P<0.01);两组间CCD差异无统计学意义(P>0.05)。病例组IFS与QFS、LTA分别呈正相关(r=0.870、0.653,P<0.05);而与FNA、坐骨角度呈负相关(r=-0.623、-0.655,P<0.05);QFS、FNA、坐骨角度及LTA诊断界值分别为≤12.7 mm、≥21.75°、≥131.65°、≤9.3°。结论 IFS及QFS减小是IFI的主要影像学征象。
撞击综合征;坐骨;股骨;磁共振成像;髋关节
Purpose To explore the diagnostic value of quantitative measurements of magnetic resonance images (MRI) in transverse and coronary sections in patients with ischiofemoral impingement (IFI) syndrome. Materials and Methods The data of 70 patients (127 hips) in the Aff i liated Hospital of Chengde Medical College from 2013 June to 2016 April who were performed hip MRI examination was analyzed retrospectively. 39 patients (67 hips) with clinical diagnosis of IFI syndrome were selected as case group, while the other 31 patients (58 hips) with clinical exclusion of IFI syndrome were selected as control group. Ischiofemoral space (IFS), quadratusfemoris space (QFS), ischial angle, femoral neck angle (FNA) and lesser trochanter angle (LTA) were measured on axial MR image with PDWI FS sequence. The cervicodiaphyseal angle (CCD) was measured on coronary section MR image with T2WI TIRM sequence. The above measurements of two groups were analyzed. Results IFS, QFS and LTA in patients of case group were 12.2 (10.2-13.9) mm, 8.5 (6.9-10.4) mm and (13.8±0.7)°, while these measurements were 26.3 (22.9-30.4) mm, 21.6 (19.5-25.4) mm and (19.9±1.0)° in patients of control group. Compared with control group, these measurements were signif i cantly lower in case group (P<0.01). Ischial angel, FNA were signif i cantly higher in case group compared with control group [(131.2±0.4)°vs. (127.1±0.6)°, 29.2 (22.8-34.1)°vs. 22.7 (19-28.3)°, P<0.01]. CCD showed no signif i cant difference between the two groups (P>0.05). QFS, LTA have positive correlation with IFS in case group (r=0.870 and 0.653, P<0.05), while FNA, ischial angel have signif i cant negative correlation with IFS in case group (r=-0.623 and -0.655, P<0.05). The cut-off values of QFS, FNA, ischial angel and LTA were ≤12.7 mm, ≥21.75°,≥131.65 °, ≤9.3°, respectively. Conclusion The reduction of IFS and QFS is the main imaging signs of IFI syndrome.
Impingement syndrome; Ischium; Femur; Magnetic resonance imaging; Hip joint
10.3969/j.issn.1005-5185.2017.02.009
作者单位
1.承德医学院 河北承德 067000
2. 承德医学院附属医院放射科 河北承德067000
李桂萍
Department of Radiology, Aff i liated Hospital of Chengde Medical College, Chengde 067000, China
AddressCorrespondence to: LI Guiping
E-mail: liguiping0523@163.com
R445.2;R641
2016-10-15
修回日期: 2016-12-13
中国医学影像学杂志
2017年 第25卷 第2期:112-115
Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (2): 112-115