SPECT与MRI对早期股骨头缺血坏死的诊断价值

河南省平顶山市第二人民医院核医学科 (河南 平顶山 467000)

侯 晗 卫方方

股骨头缺血坏死(Avascular Necrosis of Femoral Head,ANFH)系因各种外伤性或非外伤性因素所致的缺血性骨病变，因髋关节结构特殊，血供少，关节外伤或股骨颈骨折时易导致供血血管受压甚至断裂，从而引发股骨头缺血，随着病情进展，骨细胞、骨髓细胞坏死导致股骨头塌陷，最终累及整个髋关节，关节功能减退甚至消失；病情进展慢，自愈率低，致残率高[1-2]。如何在疾病早期进行有效诊断，做到早诊断、早预防或早治疗是改善预后的关键。放射性核素骨显像(Single photon emission computed tomography,SPECT)、核磁共振扫描(magnetic resonance imaging,MRI)均是诊断早期股骨头坏死的重要影像学手段，其中核素骨显像主要基于股骨头缺血坏死早期局部血供及代谢异常现象，后者则是通过股骨头坏死早期的信号变化、坏死前后骨髓信号改变来进行诊断[3-4]。本研究旨在通过回顾性分析以进一步探讨SPECT与MRI在早期股骨头缺血坏死临床诊断中的应用，具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2014年5月～2017年6月于我院拟诊为早期ANFH的88例患者的临床资料，其中男41例，女47例，年龄37～84岁，平均(52.69±10.18)岁，病程16d～7个月；入院时均伴不同程度髋部疼痛，且髋关节内旋或外展活动时有疼痛受限表现，其中37例自述有长期应用激素史，12例自述有大量使用激素史，27例有长期酗酒史，19例有外伤史。

1.2 纳入与排除标准纳入标准：1)临床确诊为ANFH患者均符合《成人股骨头坏死诊疗标准专家共识(2012年版)》[5]中的相关诊断要求；2)非中晚期股骨头坏死；3)均有完整SPECT与MRI影像资料；4)知晓研究内容并自愿签署知情同意书。

排除标准：1)髋关节畸形、红肿、发热等；2)合并骨肿瘤患者；3)影像学资料缺失。

1.3 检查方法SPECT设备为GE Millennium VG5骨显像仪，配备双探头，静脉弹丸式注射99mTc-MDP，3～4h后行双髋部骨盆显像，且检查时嘱患者排空膀胱，先行X线平片确认断层显像范围后CT透设采集，矩阵256×256，层厚10mm，获取40个横断面后自动对位行SPECT断层采集，矩阵128×128，放大倍数1.28倍，双探头分别旋转180°，步进6°，30s/帧。

MRI检查：设备为GE 1.5T SignaGV/i MR，配备体部相控阵线圈，所有患者均行双髋冠状位快速自旋回波序列T2加权扫描(TR：3400ms，TE：100ms)、冠状位脂肪抑制T2加权相(TR：3420ms，TE：100ms)、冠状位自旋回波T1WI序列(TR：460ms，TE：8.3ms)，层厚5mm，矩阵256×224，FOV 40cm×40cm。

1.4 影像分析参照《成人股骨头坏死诊疗标准专家共识(2012年版)》[5]进行临床确诊；SPECT、MRI诊断标准参照国际骨循环学会(ARCO)标准[6]，由两位以上高年资影像学医师采用双盲法进行，其中SPECT诊断标准：可见局限性稀疏区、高密度影包绕的低密度影，如炸面圈征像等；MRI诊断标准：可见正常黄骨髓信号，或T1WI影像表现为局限性斑点状、小囊状或线条状低信号，部分高信号，病灶清晰；取统一意见为最终诊断结果，若有意见不统一则讨论后评定并给出诊断说明。

1.5 统计学分析统计学分析软件为SPSS17.0，诊断结果均用例或百分比表示，χ2检验，以kappa值表达SPECT、MRI与临床最终诊断结果的一致性，kappa＜0.4提示一致性不佳；0.4～0.74提示一致性尚可；≥0.75提示一致性良好，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 88例拟诊ANFH患者最终临床确诊结果88例患者中确诊早期ANFH 62例，类风湿行关节炎12例，暂时性骨质疏松7例，股骨头内软骨母细胞瘤1例，色素沉着绒毛结节性骨膜炎6例。

2.2 SPECT诊断早期ANFHSPECT诊断早期ANFH的敏感度98.38%、特异度88.46%、准确率95.45%、阳性预测值95.31%、阴性预测值95.83%、kappa 0.888，一致性较好，见表1。

2.3 MRI诊断早期ANFHMRI诊断早期ANFH的敏感度93.51%、特异度50.00%、准确率80.68%、阳性预测值84.69%、阴性预测值76.47%、kappa 0.484，一致性一般，见表2。

2.4 SPECT与MRI诊断价值比较两种诊断方式诊断早期ANFH的敏感度、阳性预测值比较差异无统计学意义(P＞0.05)；但SPECT诊断时，特异度、准确率、阴性预测值均显著高于MRI，差异有统计学意义(P＜0.05)。

2.5 病例分析男，49岁，病程4个月，入院时伴轻度髋部疼痛，MRI检查未见异常信号(图1、2)，SPECT可见左侧股骨头、股骨颈及转子间区有广泛放射性稀疏(图3)，临床确诊为早期ANFH。

3 讨 论

ANFH病因、病机尚未能完全阐述明确，且亦难以建立动物模型，临床研究难度大，随着影像学发展，高质量成像技术作为辅助检查手段，在疾病的临床诊治中发挥了重要价值，其中SPECT则是功能性检查的一种，主要反应骨组织血流、骨代谢情况，可更早发现异常，但研究指出骨扫描时，或因基本对骨组织的放射性核素吸收的影响，其在成人早期ANFH的临床诊断中难以发挥优势特异性[7]。而MRI则因其多方位成像优势、高软组织对比度优势不仅可对病变解剖形态变化进行清晰表达，可敏感反应处早期骨髓组织异常，如水肿、坏死、髓腔内修复性纤维肉芽组织，此时骨密度、骨结构尚未见异常表达，多处于细胞性坏死阶段，但MRI可呈现出明显的反应带，且反应带多位于坏死区与活性骨间隙[8]。临床关于SPECT、MRI在诊断早期ANFH时，敏感度存在较大差异[9]。如金磊等[10]报道MRI、SPECT诊断ANFH的敏感度为100.00%、93.80%，准确率为96.10%、57.40%，认为MRI在诊断敏感度、准确率上优于SPECT；但耿会霞等[11]在更早前的研究则指出SPECT、MRI诊断髋关节良性病变时阳性率虽相当，但前者诊断准确率更高；而本研究则是显示，SPECT诊断早期ANFH的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值、kappa值分别为98.38%、88.46%、95.45%、95.31%、95.83%、0.888，高于MRI的93.51%、50.00%、80.68%、84.69%、76.47%、 0.484，其中特异度、准确率、阴性预测值比较差异有统计学意义，提示SPECT诊断早期ANFH价值更高。

究其原因，ANFH病变早期并无明显病理变化，病初以功能改变为主，如脂肪栓塞形成、微循环障碍、血供不足及成骨活动抑制。而无机物作为骨骼的重要组成成分，2/3为矿物质，富含大量羟基磷灰石晶体，行SPECT检查时应用亚锡亚甲基二磷酸盐冻干品可取其就那些化学吸附反应，当存在骨骼病变时，病变灶则可随着血供增减、成骨活跃变化而呈现特异性表达，如“冷区”，则代表放射性系数或缺损区，也是诊断早期ANFH的典型征象，系因股骨头缺血后病变骨血供减少，或局部骨质溶解破坏，亦无明显反应性新生骨，不能吸附亚甲基二膦酸MDP，从而表现出“冷区”，而当缺血坏死时，随血液达到股骨头的放射性药物减少，并表现为放射性稀疏区，故SPECT作为功能性就检查的一种，在反应功能改变上具明显优势[12-13]。而MRI诊断早期股骨头坏死则基于组织细胞成分的改变，研究指出，脂肪细胞在缺血2～5d左右便会死亡，但因积存脂肪的存在，MRI信号需在脂肪坏死到一定程度后才可出现异常改变，且坏死到何种程度、与正常骨髓脂肪比例多大时才可引起信号变化仍无定论，这也是导致MRI诊断早期ANFH时敏感度不佳的原因之一；同时，亦有研究指出，部分早期ANFH患者或因长期大量服用糖皮质激素类药物，股骨头内可伴弥漫性脂肪栓塞，虽可合并正常骨髓内脂肪细胞坏死，但总H质子量与正常骨髓脂肪中的H质子量在疾病早期认可维持相对稳定状态，故早期也无明显MRI信号改变[14-15]。

表1 SPECT诊断早期ANFH

表2 MRI诊断早期ANFH

图1-3 早期ANFH的MRI（图1-2）及SPECT（图3）影像图。

综上所述：在早期ANFH的临床诊断中，SPECT或可取得更佳诊断效能，但基于SPECT低空间分辨率，股骨头位于髋臼内、冷热区共存及转换等均可在一定程度上降低其敏感度，且基于本研究在样本数相对较少，SPECT、MRI在早期ANFH中的诊断价值仍值得进一步深入探究。