超声在髋关节撞击综合征及髋关节盂唇撕裂诊疗中的应用研究进展

高冠英 徐雁

北京大学第三医院运动医学研究所（北京 100191）

髋关节撞击综合征（femoroacetabular impinge⁃ment，FAI）指髋关节发育异常导致股骨近端突出、髋臼过度覆盖或两者皆有所导致的髋关节异常机械撞击[1]。FAI可分为凸轮型畸形、钳型畸形及混合型。FAI与髋关节盂唇撕裂（acetabular labrum tears，ALT）间存在很高的相关性[2]，约68%的无症状FAI患者伴有ALT[3]，ALT患病率较高，存在髋部及腹股沟疼痛的病人中约有22%～55%存在ALT[4，5]。对FAI的早期诊断十分重要，FAI进一步发展会造成ALT，并被认为是导致早期髋关节骨关节炎的重要原因之一[1，6]。髋关节正侧位X线平片通常作为FAI的筛查检查，但需要高质量的图像才能提供准确的信息，而电子计算机断层扫描（CT）可以更加细致地观察骨性结构，但其具有辐射量大且无法观察软组织的缺点。与这些方法相比，磁共振检查（MRI）被常规用来评估髋关节异常病人的骨性结构和软组织结构[7，8]，目前磁共振关节造影（MRA）被认为是诊断ALT的金标准[9，10]，但其具有检查时间较长、花费较高、技术要求高等不足。超声在FAI术后评估方面也有很大的应用空间。超声检查以其快速、价廉以及普遍的特点正成为诊断FAI和ALT以及FAI术后评估的新的可供选择的方法。

1 超声在FAI及ALT诊断中的应用

1.1 超声诊断FAIFAI

FAI常规筛查通常采用正侧位X线平片作为检查方法，采用α角（图1）增大、股骨头颈比（图2）减小以及枪柄样畸形作为诊断凸轮型畸形的特征性改变[11，12]。但也有研究提出了对X线平片诊断FAI可靠性的质疑[13-15]，研究表明X线平片可重复性较差，容易受患者体位以及图像质量的影响；此外，对于X线平片阴性的有症状患者仍不能免去MRI或CT检查。虽然X线平片存在诸多不足，但目前还没有成熟的可以替代X线平片的筛查方法。由于存在对X线平片诊断FAI效果的质疑，Lerch等[16]对比研究了存在髋关节镜手术指征的40名患者的髋关节MRI、X线正位平片，蛙式位平片及20度内旋位超声图像，结果发现在测量α角时，MRI、X线平片和超声没有显著差别，蛙式位平片和MRI测量α角的皮尔森相关系数为0.73（P＜0.0001），20度内旋位超声和MRI测量α角的皮尔森相关系数为0.77（P＜0.0001）。在测量前侧股骨距离（anterior femoral dis⁃tance，AFD）时，平片与MRI无明显相关性，而20度内旋位超声与MRI存在显著相关性（r=0.49，P=0.002），AFD的测量根据Lohan等[17]所描述的方法，如图3所示，取位于股骨颈前侧骨皮质的点A及大转子前侧骨皮质的点B，确定直线AB，关节囊远端插入处至股骨头表面作一切线交股骨头表面于点C，在可见的股骨头最近段取点E，C和E两点在股骨头上的中点取点D，C、D和E三点确定一个圆，该圆与骨皮质交于点X，点X到直线AB的距离即为AFD。在测量股骨头颈偏距（图1）时，蛙式位平片（r=0.56，P=0.012）及20度内旋位超声（r=0.43，P=0.008）均与MRI存在相关性。在测量股骨头直径时，平片与MRI测量差距较大，而20度内旋位超声与MRI间无显著差异。作者认为，X线平片可能会低估股骨头颈交界处的非球面性，目前并没有完全可靠的FAI筛查方法。超声与X线平片在诊断凸轮型撞击时效果相同，但超声具有无辐射的优势，在对存在髋关节疼痛的病人的筛查中可以替代X线平片检查。

图1 α角和股骨头颈偏距（OS）

图2 股骨头颈比（股骨头最大直径与股骨颈最大直径的比值，即A/B）

图3 AFD的测量

目前大多数诊断试验以MRA作为金标准，对超声检查的诊断效果进行评估。Buck等[18]在研究中使用MRA作为金标准，分别采用存在前上部凸轮畸形、前上部骨性突起和前上部股骨颈腰部缺损作为超声诊断标准。同时，为了验证超声诊断的可重复性，超声检查由两名医师完成。使用前上部凸轮畸形作为诊断标准的两名研究人员诊断的灵敏度分别为93%和89%，特异度分别为36%和14%；使用前上部骨性突起作为诊断标准的灵敏度分别为71%和32%，特异度分别为86%和82%；使用前上部股骨颈腰部缺损作为诊断标准的灵敏度分别为25%和54%，特异度分别为100%和54%。结果表明采用测量髋臼前上部凸轮畸形作为诊断标准具有较高灵敏度，采用前上部骨性突起具有较高特异度。作者认为超声可以作为FAI的诊断方法，但同时也需要结合其他影像学检查。此外，超声测量α角对于诊断FAI并无帮助，其原因可能是假定了关节囊在股骨颈处插入点与股骨头的连线和股骨颈长轴两者间存在平行或其他特定关系。同时，超声探头与股骨颈不平行也会导致α角测量误差，影响最终诊断。Hsu等[19]在研究中分析了53名MRA诊断为凸轮型畸形患者的超声图像，通过ROC曲线分析，得出股骨头颈交界处前侧AFD临界值取4 mm时超声诊断凸轮畸形的灵敏度为80.9%，特异度为87.5%。该作者认为，超声下测量股骨头颈交界处前侧AFD值操作简单迅速，具有高度可重复性（ICC=0.881），且诊断凸轮畸形效果较好，可以常规应用到日常工作中。此外，该作者认为α角的测量对于诊断FAI并无帮助，与Buck意见相一致。

综上所述，超声在诊断FAI方面具有一定的临床应用前景，超声诊断FAI具有无辐射和特异度高等优势，在对髋关节疼痛的病人进行筛查时有望替代X线平片。目前超声诊断FAI的相关研究数量较少，缺乏统一的诊断指标和诊断标准，各研究间结果相差较大，在对是否选用α角作为超声诊断标准方面还存在分歧，这也体现出超声诊断FAI对操作者水平和经验的高度依赖性。今后对其研究还存在较大的空间，目前的研究普遍缺乏对可重复性的评估，缺少不同操作人员间的对比。此外，采用何种诊断指标具有最好的诊断效果也需要进一步研究来明确。

1.2 超声诊断ALTALT

与MRI、多排螺旋CT（MDCT）以及MRA相比，使用超声检查评估ALT的研究相对较少。MRA是目前诊断ALT的重要方法，很多诊断试验将其视为诊断的金标准，但其价格较贵、费时以及需要关节内注射对比剂，而且无法应用于患有幽闭恐惧症及体内有金属的患者。相比之下，超声具有价廉、快速及无辐射的优势，并且不需要关节内注射对比剂。超声诊断的准确度随着经验的积累也在不断提高，其临床应用价值正受到越来越多的关注。

Troelsen等[20]在一项研究中对17名MRA提示ALT的患者进行了超声检查，结果发现超声诊断ALT的灵敏度为94%，阳性预测值为94%，对ALT的诊断具有很高的可靠性。Troelsen等[21]在之前一项研究中使用MRI作为金标准，在20例髋关节发育不良病人中进行了超声诊断试验，结果发现超声诊断ALT的灵敏度为44%，特异度为75%，阳性预测值为88%，阴性预测值为25%。该试验证明超声诊断有较高的阳性预测值，若患者通过超声诊断为ALT，可无需进行其他检查，对于拒绝MRA的患者，例如有幽闭恐惧症的患者，超声可以作为替代检查。该试验中超声诊断的灵敏度较低，作者认为在一定程度上是操作者的技术水平有限导致的。另外，与MRA相比，超声不能提供髋关节盂唇的全部图像，仅能观察大约10点到2点范围内的图像，但临床上大部分髋关节发育不良和FAI导致的ALT都发生在这个区域[2，5，22，23]。通过对比两次研究的结果，发现早期超声诊断试验的准确度远远低于近期的诊断试验，因此作者认为超声诊断ALT与学习曲线相关，需要由经验丰富的操作人员来进行，以提高诊断准确度。

随着研究的不断深入，出现了以关节镜手术作为金标准的诊断试验，其更好地提高了诊断试验的可信度。Jin等[24]在一项研究中使用关节镜作为金标准对比了超声检查与MRA诊断ALT的效果，超声检查和MRA的诊断灵敏度分别为82%、91%，特异度分别为60%、80%，准确度分别为75%、88%，超声检查对ALT诊断的能力目前仍低于MRA，在未来还需要进一步扩大样本量来明确超声诊断是否可以成为MRA的替代检查，特别是对于拒绝或不能进行MRA检查的患者。此外，超声诊断盂唇基底部的撕裂可能存在困难，盂唇和髋臼连接处的正常低回声区可能会导致诊断ALT的假阴性和假阳性。刘晓东等[25]研究了102名拟诊断为ALT病人的超声检查、MRI及关节镜手术资料，以关节镜手术作为诊断试验的金标准，超声及MRI评估髋关节前上盂唇撕裂的敏感度分别为65.93%、76.92%，特异度分别为81.82%、63.64%，阳性预测值分别为96.77%、94.59%，阴性预测值分别为22.50%、25.00%，准确度分别为67.65%、75.49%，研究表明超声检查诊断ALT具有较高的阳性预测值和特异度，其阳性预测值和特异度在该作者的研究中均超过了MRI，因此超声检查可以作为评估髋关节前上盂唇撕裂的一种检查方法，具有很高的临床应用价值，对于患有幽闭恐惧症或因身体虚弱等原因无法行MRI的患者，超声检查可作为替代检查。该作者认为，在积累至少30例髋关节及前上盂唇检查的经验后，才可以进行盂唇病变的超声评估。

随着高质量研究的不断增多，有学者对现有研究进行了系统综述。Reiman等[26]在一项系统综述研究中对比分析了MRI（1.5T，3.0T）、MRA（1.5T，3.0T）、CT关节造影（CTA）以及超声检查诊断ALT的效果，通过分析文献发现超声诊断ALT与MRA和CTA在灵敏度、特异度以及诊断比值比上存在一定差距，但与MRI（1.5T，3.0T）相差不大。超声检查在所选文献中的灵敏度、特异度和诊断比值比分别为66%、65%和3.58；MRI（1.5T）灵敏度、特异度和诊断比值比分别为71%、60%和1.85；MRI（3.0T）灵敏度、特异度和诊断比值比分别为72%、76%和5.07，表明超声检查在特异度以及诊断比值比方面都超过了MRI（1.5T），灵敏度与MRI（1.5T，3.0T）相差不大。

另有研究发现在髋关节内注射对比剂可以提高超声的诊断能力。Sofka等[27]研究发现在髋关节内注射对比剂可以提高超声诊断的准确性，对比剂内含有可产生回声的微泡，可以更好地展现出前盂唇的形态，而且对比剂可以填充到盂唇缺损的部位，使病变更易被发现。但作者同时发现，在部分ALT病人中对比剂无法填充盂唇撕裂处，这可能与髋关节生理结构及股骨头轮廓有关，也可能与髋关节原有的粘性滑囊液及滑膜炎有关。在Jung等[28]的研究中，超声诊断ALT在进行关节内注射对比剂前后的灵敏度分别为58%和79%，特异度分别为67%和58%，准确度分别为61%和72%，证明关节内注射对比剂可以提高超声的诊断能力。

综上所述，超声诊断ALT具有较高的特异度和阳性预测值，灵敏度与1.5T磁共振检查相近，在关节内注射对比剂能进一步提高诊断能力。虽然诊断能力暂不及MRA，但仍具有较高的临床应用价值。对于拒绝或不能耐受MRA检查的患者，超声诊断可成为替代检查，在对ALT进行筛查时，也可快速进行评估。但超声检查对ALT诊断的灵敏度低于MRA，且高度依赖于操作者的技术水平，不能用于评估后盂唇和软骨[29]。目前很多超声诊断ALT研究的准确性较低，这可能与操作者暂时经验不足有关，在早年的例如Mitchell[30]等的研究中，超声诊断ALT的灵敏度仅为13%，Troelsen等[20]通过两年的实践学习，将早期44%的诊断灵敏度提升到了后来的94%，这一跨越充分肯定了超声诊断ALT的临床应用价值，也体现出超声诊断需要经验的积累。随着经验的不断积累，超声诊断ALT将日趋完善。

2 FAI术后的超声评估

Lerch等[31]使用超声检查对40名行关节镜下凸轮型畸形骨成形术的患者进行了术后评估，不同髋关节位置下的术后超声都显示术后α角显著减小，20度内旋位超声下的α角由术前65.6度减小到术后的36.9度（P＜0.0001），前侧股骨头颈偏距在中立位和20度内旋位超声下显著增大。术后20度外旋位、中立位及20度内旋位超声下的股骨头直径无显著差异，术前及术后超声测量的股骨头直径也无显著差异，由此作者认为超声可作为凸轮型畸形术后评估的常规方法，且具有良好的可重复性。术后MRI可提供最详细的信息，但一般术后数周至数月仍有持续性疼痛时才有指征行MRI检查，超声作为简单可行且廉价的检查方法，可常规应用在术后第1天，并可帮助判断是否因截骨不足需要翻修手术。

超声检查在FAI术后评估方面具有较大的应用前景，超声检查可以提供方便快捷的FAI术后效果评估。目前国内外相关研究较少，未来有进一步研究的空间。

3 总结

超声检查与目前常规使用的诊断FAI及ALT的检查方法相比，虽然在诊断灵敏度上稍显逊色，但其具有较高的特异度和阳性预测值，且具有快速、价廉、普遍以及无辐射的优点，正受到越来越多的重视。超声检查对操作人员技术要求较高，高水平操作人员的诊断准确度可以与MRI相近。关于超声诊断FAI和ALT以及对FAI术后评估的研究还有很大的发展空间，需要更多的研究来明确超声检查的效果，并制定最有效的诊断和评估标准。使用超声检查正确诊断FAI及ALT需要一定的学习过程和经验的积累，随着研究的不断进展，以及研究人员对超声检查经验的不断积累，超声诊断的准确度还有望进一步提高。未来，超声检查有望替代X线平片成为髋关节疼痛病人的筛查方法，替代部分CT、MRI以及MRA检查，并成为FAI术后评估的常规检查方法，在保证诊断和评估准确性的基础上提供更安全、便捷和实惠的检查方法。