股骨头血供评估在股骨颈骨折诊断与治疗中的应用

张向南 耿凯龙 巨积辉 侯瑞兴

股骨颈骨折约占全身骨折的3.58%，髋部骨折的48%～54%[1]。近年来青壮年股骨颈骨折发生率有上升趋势，且男性多于女性[2-3]。青壮年股骨颈骨折多由高能量暴力所致，股骨头血供破坏严重，骨不连和股骨头坏死是青壮年股骨颈骨折术后主要并发症[4]。降低股骨颈骨折术后并发症已成为髋关节疾病研究领域的热点之一，目前主要通过吻合断裂的支持带动脉、带血管蒂游离骨瓣或肌骨瓣移植及应用富血小板血浆等直接或间接血供恢复方式预防股骨颈骨折后的股骨头坏死[5]。骨折后股骨头血供存留情况决定了治疗方案选择及预后判断，及时有效地检测股骨颈骨折患者术前、术中及术后的血供，并早期给予干预，将有助于降低或避免股骨头坏死的发生。因此，明确股骨颈骨折后股骨头血供情况很有必要。本文在描述股骨头血供及其损伤因素的基础上对选择性血管造影技术(DSA)、磁共振成像(MRI)、单光子发射计算机断层成像(SPECT)/CT检查3种临床常用评估股骨头血供的方法进行综述。

1 DSA检查

DSA是一种微创检查方法，它可以直观显示血管损伤程度，评估组织器官血流状态，指导临床治疗[6]。目前，DSA广泛应用于血管检查、穿支定位及血管损伤程度判断等[7-8]。1977年，血管造影技术开始应用于评估股骨头血供，因其精准、高效、便捷，目前临床应用较为广泛。DSA检查评估股骨头血供可应用于术前、术中及术后。

1.1 术前DSA检查

股骨颈骨折术前应用DSA检查可以评估骨折后血流状态，基于残存血供进行骨折分型，选择合适的治疗策略及判断预后。DSA检查能够清楚地显示股深动脉-旋股内外侧动脉-支持带动脉-骺动脉的整体结构，清楚地观测到股骨头内的血流分布[9]。

王毅等[10]对46例不同类型股骨颈骨折患者进行术前DSA检查，发现DSA检查能够清楚地显示跨越骨折线的支持带动脉，并根据残存的支持带动脉提出基于DSA检查的股骨颈骨折分型：Ⅰ型，支持带动脉3～6条；Ⅱ型，支持带动脉1～2条；Ⅲ型，支持带动脉0条。依据血供分型可以指导治疗及判断预后。薛晨曦等[11]对28例股骨颈骨折患者进行术前DSA检查发现，GardenⅠ～Ⅳ型股骨颈骨折患者术前健侧与患侧支持带动脉总数差异较明显，均值呈递减趋势，通过DSA检查进一步明确了Garden分型与支持带动脉损伤的关系。赵德伟等[12]建议将DSA作为对股骨颈骨折的常规检查，并提出股骨颈骨折治疗的新理念，即“DSA检查显示股骨头血供良好时，应行常规的骨折内固定；显示股骨头血供较差时，则应行支持带动脉吻合或使用带血供骨瓣等方式进行血供重建”。游浩等[13]使用DSA检查分析45例股骨颈骨折患者的残存血管，经长期随访发现，患者的股骨头坏死率与股骨颈骨折后残存血管数呈负相关。

以上研究提示，术前使用高选择性DSA检查进行股骨头血供的评估对制定股骨颈骨折治疗方案及判断预后具有重要的指导意义。

1.2 术中DSA检查

术中造影技术主要用于验证吻合血管及淋巴管的再通情况。Zhao等[14]对1例22岁男性GardenⅣ型骨折患者采用吻合断裂的支持带动脉来恢复股骨头血供，支持带动脉吻合后DSA检查显示断裂的支持带动脉已再通。同样，游离带血供骨瓣移植后也可使用造影技术验证吻合血管的通畅性。

1.3 术后DSA检查

DSA检查是术后进行股骨头血供随访研究的有效方法。Langer等[15]建议，应用DSA检查评估股骨颈骨折患者的预后以及对带血管骨瓣移植治疗的股骨头坏死患者进行疗效随访。目前，DSA检查已经成为带血供骨瓣移植治疗股骨头坏死术后的常规评估方法。

DSA检查的优点：①对血管敏感度高，显示清晰、直观，对小血管分辨率较高；②观察血管时具有更好的选择性，可以减少无关组织干扰，降低分辨难度，提高精确度；③可对血管进行动态观察以及3D和4D显示，能更准确地判断损伤的部位及程度[16-17]。其缺点为有创、有辐射，以及因造影剂不足可出现假阳性。

2 SPECT及SPECT/CT检查

2.1 SPECT检查

SPECT检查是通过放射性核素99mTc发射γ射线而成像的核医学CT技术[18]，被检查者静脉注射99mTc标记的亚甲基二膦酸盐2～4 h后进行SPECT扫描，获取骨的血流量等信息[19]。当骨骼局部血流量增加、成骨活跃和新骨形成时，骨内的99mTc-亚甲基二膦酸会大量聚集，在SPECT图像上可以观察到放射性物质的聚集[20]。反之，若骨质血流量减少、代谢减慢及骨坏死时，放射性物质则比较稀疏。因此，应用SPECT检查可定量分析股骨头血供情况[21-22]。

张劼等[23]对30例行股骨头减压联合植骨术后发生早期股骨头缺血性坏死的患者行SPECT检查，认为SPECT检查可用于评价早期股骨头缺血性坏死的治疗效果。孙永明等[24]回顾性分析420例术前行SPECT检查的股骨颈骨折患者，发现股骨颈骨折血供较好组实施内固定术多于血供较差组，且术后股骨头坏死发生率较低。因此，SPECT检查不仅有助于股骨颈骨折手术方式的选择，还可监测股骨头血供，并对判断预后有重要的临床价值[25]。

核素骨显像具有高敏感、高精准地反映骨骼代谢情况等优点，因而成为早期监测股骨头坏死的方法之一[26]。但单纯核素显像为功能平面显像，存在解剖结构重叠，对于较小病变的显示较为稀疏或缺失，进而难以辨认等缺点。

2.2 SPECT/CT检查

SPECT/CT检查是CT与SPECT相互辅助的检查模式，SPECT为功能成像，CT为解剖成像，两者优势互补，成为检测股骨头血供的有效方法。检查时首先使用CT对待检部位进行断层扫描，然后进行SPECT发射断层采集，最后利用计算机融合软件进行图像的重建融合，获得SPECT/CT融合图像。

SPECT/CT检查能显示股骨头坏死区域的血流及骨代谢情况，清晰显示病灶解剖位置，为早期诊断股骨头缺血性坏死提供丰富的功能代谢和解剖结构信息[27]。同时，SPECT/CT检查可对某些特定区域进行精准定位，并计算该特定区域的放射性参数，通过放射性参数评估该区域的血流情况。

Park等[28]研究认为，SPECT/CT检查对预测股骨颈骨折患者发生股骨头坏死具有诊断价值，可作为判断手术方法的有用指标。Fontecha等[29]应用SPECT/CT检查评价带血管蒂腓骨移植手术治疗骨坏死后股骨头的生存能力。他们认为，SPECT/CT检查可用于评价骨瓣移植的效果及进行术后随访。高桂珠等[30]对53例临床怀疑成人股骨头缺血性坏死患者行X线、CT及SPECT/CT检查，以检查结果将股骨头分为正常及早、中、晚期股骨头坏死。他们发现，SPECT/CT检查对早期股骨头坏死的诊断较为敏感，阳性率明显高于使用CT及X线检查。Luk等[31]对22例患者的24个疼痛髋关节行SPECT和SPECT/CT检查。他们认为，SPECT/CT检查较单一SPECT检查能更加准确、敏感地诊断股骨头缺血性坏死。

SPECT/CT检查将解剖成像与功能成像结合，具有可避免解剖结构重叠、图像立体感强、能精准观测某部位功能状态等优点[32]。临床上可以利用SPECT/CT检查评估股骨头的血流情况、代谢状态及解剖结构，有利于股骨头坏死早发现、早治疗。在股骨头缺血早期病变诊断中，SPECT/CT检查的灵敏度高于MRI检查[33]，较MRI检查可提前2～3周发现股骨头坏死的细微变化。SPECT/CT检查作为核医学中较新的辅助检查方法，具有灵敏度高、安全可靠的特点，并具有较好的研究前景，值得进一步推广。

3 MRI检查

MRI检查为目前使用最广泛的早期诊断股骨头缺血坏死的方法[34-35]，可以早期发现患者股骨头坏死前的细微变化，并能清晰显示病变范围、微骨折、关节软骨及骨的血供情况[36]。

MRI检查的敏感度和特异性均较高，并可对骨质的血流状态进行量化分析[37]。股骨颈骨折发生时，虽然股骨头血供急剧下降或消失，但MRI检查的检测对象是对缺氧缺血耐受性较强的脂肪细胞所释放的水分子，在股骨颈骨折早期，MRI检查无法检测到股骨头内的细微变化。进行增强MRI检查时，诊断股骨颈骨折后早期股骨头血流量变化的效果可明显改善。Lang等[38]对13例股骨颈骨折患者行MRI检查的对比研究发现，增强MRI检查对评估股骨头血流灌注改变是有用的。与DSA检查不同，MRI检查是非侵入性的，不受动脉夹层、血栓形成或动静脉瘘等潜在并发症的影响，是一种无创且具有更高的空间分辨率和对比度分辨率的成像技术。

多位学者使用MRI检查对股骨颈骨折后股骨头血供进行评估研究[39]。Morimoto等[40]对68例无移位的股骨颈骨折患者行动态增强MRI检查发现，患者的股骨头灌注区可分为3种类型：A型，颜色与健侧相同，表示灌注正常；B型，颜色较深，表示灌注减少；C型，显示黑色，表示完全无灌注。他们进行术后随访发现，C型患者股骨头坏死塌陷发生最多，B型次之，A型最少。因此，增强MRI检查能精确发现股骨头灌注改变，并能对股骨颈骨折患者的预后进行判断。

MRI检查因具有分辨率高、无辐射、安全性高等优点，成为诊断股骨头缺血坏死的最常用方法，但在敏感性方面稍逊于SPECT/CT检查。股骨颈骨折患者术后长期随访中怀疑股骨头坏死且MRI检查为阴性时，可进一步行SPECT/CT检查作对比分析。

4 其他方法

评估股骨头血供的方法还包括激光多普勒血流监测技术，因其有创、效果低、敏感性差而较少被应用。此外，处于实验室研究阶段的氢廓清技术、放射性核素微球体技术等已广泛应用于动物模型实验研究，但考虑其安全性、推广性及实用性，并未在临床研究中进一步应用。

5 结语

引起创伤性股骨头坏死的主要原因为股骨头血供下降或消失，及时明确股骨头血供变化并采取相应治疗是目前临床研究的方向和热点。术前进行DSA检查可观察股骨头血供，根据支持带动脉的存留制定下一步治疗方案。在重建股骨头血供方面，术中进行DSA检查可以验证吻合血管的通畅性及血供效果。术后进行高度敏感的SPECT/CT检查可以早期发现骨折后股骨头、骨折端或骨瓣的代谢情况，及时给予相应治疗。术后取出内固定物后可以使用敏感、安全且无辐射的MRI检查进行长期随访。建立一种无创、方便、敏感、高效的股骨头血供检查方法是未来研究的方向。