成人股骨头缺血性坏死患者临床症状、CT与MRI影像学表现特点分析

郑州骨科医院影像科(河南 郑州 450052)

王 毅*

股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of the femoral head，ANFH)是骨科常见疾病，多发于30～60岁的男性，主要是由于外伤、酗酒等一系列原因造成股骨头供血不顺，骨和骨髓细胞坏死，骨小梁变形、股骨头塌陷、新骨修复等一系列复杂病理[1-2]。ANFH潜伏期较长，病情的发展较为缓慢，严重情况下可能导致髋关节功能障碍的发生，严重影响患者生活质量，若治疗不及时甚至可导致终身残疾[3]。股骨头坏死早期病理变化较为轻微，易漏诊，往往临床确诊时已错过最佳治疗时间。随着影像学医学技术的发展与进步，ANFH的检出率明显提高，磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)和电子计算机断层扫描(computed tomography，CT)均为临床上常用股骨头坏死诊断方式，具有其独特的诊断优势。本研究以我院82例ANFH患者作为研究对象，总结患者临床症状特点，分析其影像学表现，以期为临床诊疗提供参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析我院2018年9月至2019年3月收治的82例ANFH患者临床资料，其中男性49例，女性33例；年龄31～59岁，平均年龄(43.06±4.28)岁；病程1～15个月，平均病程(7.61±0.87)个月；服用激素药物史56例，长期饮酒史17例，外伤史5例，不明病因者4例；其中单侧44例，双侧38例，共包括120髋；依照国际骨循环学会(ARCO)五分期法量化标准[4]：Ⅰ期21髋，ⅡA期23髋，ⅡB期17髋，Ⅲ期、ⅢA期、ⅢB期、ⅢC期分别为15髋、17髋、13髋、8髋，Ⅳ期6髋。

纳入标准：经手术确诊为ANFH患者；年龄>18岁；患者术前均于本院接受CT与MRI影像学检查；影像学检查图像质量佳，序列完备；临床资料完整。排除标准：髋关节先天性畸形；合并高血压等心脑血管疾病；合并血液系统疾病；合并代谢性疾病；合并骨肿瘤或肿瘤样变；合并系统性红斑狼疮；合并严重的精神系统疾病；妊娠或哺乳期妇女；影像学图像资料不清晰，影响结果判断。

1.2 资料收集收集患者人口学相关特征资料，如年龄、性别、病史、临床症状与体征等。

1.3 检查方法

1.3.1 CT扫描 采用Philip 16排螺旋CT，髋臼顶部扫描至耻骨联合下缘处。参数设置为：管电压与管电流分别为140kV、120mA，层厚3mm，螺距设置为5mm，重建厚度1mm，旋转时间为1s，窗宽与窗位分别为1500～2000HU、250～300HU，平扫结束后，注射优维显进行增强扫描，剂量为2mg/kg，重建层厚为1.5mm。

1.3.2 MRI检查 采用德国西门子3.0T Siemens Magnetom Verio核磁共振设备，患者取仰卧位，双足尖并拢，扫描范围为双侧髋臼上缘到转子的下缘，常规进行自旋回波SE序列，行冠状位及横断位T1WI、T2WI序列，并加扫STIR序列。MRI扫描参数设置为层厚5mm，层距5mm，激励次数为4次 。

1.3.3 图像处理 由两名具有丰富经验的放射科医师独立阅片，两者的统一诊断意见为最终的影像学诊断结果。依据ARCO五分期法量化标准进行分型，分型标准[5]：Ⅰ期：CT扫描显示病变一侧骨小梁模糊，可伴骨质疏松症状，MRI显示股骨负重区表现为斑状长T1、T2信号；Ⅱ期：CT扫描显示病变一侧局部骨质疏松、囊性或斑状变化；MRI显示出“线样”表现；Ⅲ期：CT与MRI均表现出股骨头伴囊变，关节面出现塌陷；Ⅳ期：CT与MRI图像除关节面塌陷严重外，还伴有退行性改变。

1.4 统计学方法采用SPSS 21.0进行数据统计及分析，计数资料组间比较采用χ2检验，以术后病理检验结果作为“金标准”，计算MRI与CT对ANFH的诊断效能，P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 临床症状表现分析ANFH患者早期症状为髋关节或膝关节疼痛，且疼痛可表现为持续或间歇性，休息时亦可发生疼痛，尤其以下床活动时疼痛加重。疼痛可为髋部的钝痛、刺痛或酸胀，逐渐向腹股沟区或膝部或臀部后侧放射，早期多不严重，随着病情的加重呈逐渐加重趋势。早期表现为关节活动正常或存在轻微丧失，某一个方向的活动受到限制，出现间歇性的跛行，休息后可好转。

2.2 CT与MRI诊断ANFH结果比较手术病理诊断82例患者164个髋，共包括正常44髋，Ⅰ～Ⅱ期61髋，Ⅲ期53髋，Ⅳ期6髋；CT扫描诊断包括正常69髋，Ⅰ～Ⅱ期36髋，Ⅲ期53髋，Ⅳ期6髋；MRI检测包括正常53髋，Ⅰ～Ⅱ期53髋，Ⅲ期51髋，Ⅳ期7髋；CT共检测出ANFH共95髋，检出率为79.17%，MRI共检测出ANFH共111髋，检出率为92.50%，MRI检出率高于CT(P<0.05)，见表1～表2。

表1 CT诊断检查结果(个)

表2 MRI诊断检查结果(个)

2.3 CT与MRI对于ANFH诊断效能比较MRI诊断Ⅰ～Ⅱ期ANFH的敏感度、准确度以及阳性预测值、阴性预测值分别为83.61%、92.68%、96.23%、90.99%，高于CT诊断(52.46%、79.88、88.89%、77.34%，P<0.05)，见表3。

表3 CT与MRI对于ANFH诊断效能比较[%(n)]

2.4 CT影像学表现特点分析CT扫描结果显示，Ⅰ～Ⅱ期患者星芒状结构增粗，股骨头出现硬化，呈现出簇状或斑片状，边缘模糊。Ⅲ期患者星芒状骨质逐渐消失，骨皮质表现为不连续，边缘显示出骨皮质的局限性吸收。Ⅳ期患者股骨头出现较为严重的变形和塌陷，可见退行性改变。本研究中纳入的61个Ⅰ～Ⅱ期病变中，共有24个表现为放射状的骨小梁模糊，另外有32个表现为条带状、簇状、圆点状、斑片状硬化。59个Ⅲ～Ⅳ期病变中，有36个出现孤立或者弥漫性囊变病灶；39个出现塌陷变形(其中轻度塌陷22个，明显塌陷17个)；43个出现股骨头内骨小梁断裂；45个出现骨质疏松。

2.5 MRI影像学表现特点分析MRI检测结果显示，Ⅰ～Ⅱ期患者病变一侧的骨髓显示信号不均匀，横断面以及冠状位T1序列可显示股骨头变形，肉芽组织呈现高信号，硬化骨呈现低信号带，冠状位有明显“线样征”。MRI的冠状位扫描结果中，STIR序列表现为斑片状的高信号，或片状与结节状高低混杂信号，关节腔积液表现为高信号特征。本研究中61个Ⅰ-Ⅱ期病变，其中47个股骨头出现局部水肿，呈T1WI低信号和T2WI、脂肪抑制序列高信号转变；另外有42个股骨头部分或全面“线样征”，其中20个T1WI与T2WI分别表现为低信号、高信号，11个T1WI与T2WI序列表现为低信号、高低两条线影，7个三线征，另外4个表现为不规则的线条样征，见图1～4。

图1 CT扫描图像结果，可见患者骨小梁增粗变形，股骨头有点状致密硬化影。图2～图4 MRI扫描结果，其中图2为冠状位，股骨头可见斑片状T1长信号；图3为横断面，显示右侧股骨头塌陷；图4为冠状位STIR序列，右侧股骨头呈现斑片状高信号，关节腔少量高信号。

3 讨 论

ANFH作为骨外科难治疾病类型，主要与旋股内侧动脉以及股骨头小凹动脉异常相关，常见原因主要有两类，一种是外力作用下导致负重骨小梁出现应力受损，股骨头在进行骨小梁修复的过程中或者修复后因为缺血导致坏死；另一类则是由于长期饮酒或者服用激素引起骨组织的变性坏死[6]。

本研究中ANFH患者以髋关节或膝关节疼痛，呈逐渐加重趋势，关节活动可正常或轻微丧失为主要症状，早期的ANFH患者临床症状不明显，常常需要借助影像学检查手段进行诊断。股骨头骨髓中的主要成分是脂肪细胞，MRI主要反映脂肪细胞的信号强度，股骨头坏死过程中同时或者序贯出现坏死、修复、吸收过程。ANFH早期，MRI显示骨小梁结构较为模糊，而中期骨小梁可表现为嵌插与断裂，晚期出现裂隙样的骨折，MRI显示异常不均匀信号[7-8]。股骨头修复时，即使骨修复未涉及坏死部位，坏死部位仍存在脂肪信号，出现A级信号强度；骨修复进行到一定程度，出现炎症、血肿以及肉芽组织生长，则出现B级信号；修复过程进行到髓内出现高压、硬化以及纤维化，T1WI信号降低，T2WI信号升高，出现C级信号；当修复进行到以纤维化和硬化为主的情况下，T1WI、T2WI序列均为低信号，出现D级信号[6,9]。

CT扫描由于空间和密度分辨率高，观察骨密度和骨结构变化具有独特的优势[10]。早期病变时，股骨头出现星芒状结构，病变区域呈现斑点状或条带状密度影，边缘不清晰，粗细不均[11]。中晚期病变状态下，关节面不连续，可见死骨大小、吸收带以及新生骨带表现，骨缺血修复过程过程中，肉芽组织表现为低密度影[12]。

本研究通过两种方式检测82例ANFH患者股骨头坏死状态，MRI检出率为92.50%，高于CT(79.17%)，MRI对关节软组织具备较高的分辨率，可显示出超早期骨髓水肿病变以及独特的双线征，有效避免了轻微病变被忽略的坏死情况。本研究中MRI诊断Ⅰ～Ⅱ期ANFH敏感度、准确度、阳性预测值、阴性预测值分别为83.61%、92.68%、96.23%、90.99%，高于CT诊断(52.46%、79.88、88.89%、77.34%)，这可能是由于MRI可显示人体细微的解剖细节，有利于发现早期隐匿时期或者是细微的骨质变化病变，而CT扫描对于关节周围软组织的显示效果不佳，影响到早期分期诊断的准确率，路融等[13]的研究结果支持本结论。早期股骨头坏死关节间隙未发生异常，股骨头未出现明显的变形，关节内骨髓发生水肿与骨髓细胞坏死，MRI对组织形态和病变敏感性高，对人体软组织显示具有明显优势[14]。

综上所述，ANFH患者的CT与MRI影像学表现具有一定的特异性，且MRI诊断效能高于CT扫描，通过鉴别和排除其他疾病后可以初步确诊。