SCTP技术参数在早期股骨头缺血性坏死诊断与预后中的应用

张 静， 郭宁茹， 菅夏楠， 李丹丹， 武亚芳

1. 濮阳医学高等专科学校， 河南 濮阳 457000； 2. 濮阳油田总医院， 河南 濮阳 457000

股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of femoral head，ANFH)是一种以疼痛和关节受累为主要特征的常见骨科顽固性疾病，具有发病率高、治疗难度大等特点，早期无典型症状，出现明显症状时病变已进展为中晚期，可能造成髋关节功能障碍，是致残的重要原因之一[1,2]。因此临床日益重视ANFH诊断及防治措施。数字减影CT灌注成像(digital subtraction CT perfusion imaging，SCTP)是一种结合数字减影技术与CT灌注成像技术的影像学检查手段，可避免常规CT关注成像的缺陷，其中血流量(blood flow，BF)、血容量(blood volume，BV)、对比剂平均通过时间(mean transit time，MTT)是SCTP的主要指标，能有效反映缺血情况[3,4]，但目前关于三者在早期ANFH诊断中的价值及与预后的关系仍缺乏循证依据。故本研究尝试分析SCTP技术参数对ANFH的诊断价值及对预后的影响，旨在为临床诊断与评估预后提供可靠的影像学分析参考。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2018年2月至2019年10月早期单侧ANFH患者66例作为研究对象，其中男36例，女30例，年龄22～70岁，平均年龄(41.09±7.22)岁；病因：酒精型32例，激素型24例，特发型10例；坏死形状：圆形或类圆形11例，扇形或楔形23例，不规则形32例；坏死部位：外上象限28例，其他38例；疾病分期：Ⅰ期16例，Ⅱ期33例，Ⅲ期17例；坏死体积比例7%～38%，平均坏死体积比例(18.40%±3.76%)。本研究经我院伦理委员会审批通过，患者及家属均知情同意。纳入标准：均经临床确诊为ANFH，符合相关《成人股骨头坏死临床诊疗指南(2016)》[5]中ANFH的诊断标准；依据Froberg的CT 6期分类法[6]，将Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ期作为早期ANFH。排除标准：合并类风湿性疾病者；关节严重感染、损伤无法行SCTP检查者；伴有精神疾病而致无法正常交流者。

1.2 方法

采用GE公司的螺旋CT(GE Optima540)进行扫描检查，首先选择靶层面(股骨头感兴趣层面)平扫1～2层，层厚为6 mm；经肘前静脉将100 mL浓度为300 mg/mL的碘海醇以流速4 mL/s注入，延迟8 s进行感兴趣区同层扫描，开启Cine模式，采集45层动态增强图像，灌注后获取的图像均与同层平扫图像行减影成像，获得一组兴趣区骨组织无干扰图像，显示骨组织对比剂血流灌注影像，传送至AW 4.2工作站，采用Perfusion 3.0软件进行后处理分析，得到BF、BV、MTT等数据。

所有患者均随访1年，将随访期间进展为Ⅳ期或因疼痛、关节受累等原因行全髋关节置换术作为预后不良，病情无进展且无需再次手术作为预后良好。

1.3 观察指标

患侧、健侧股骨头BF、BV、MTT；股骨头BF、BV、MTT对ANFH的诊断价值；不同预后患者临床资料，股骨头BF、BV、MTT，临床资料包括年龄、性别、病因、坏死形状、坏死部位、坏死体积等；股骨头BF、BV、MTT与疾病分期、坏死体积的关系；股骨头BF、BV、MTT对预后的影响。

1.4 统计学方法

2 结果

2.1 患侧、健侧股骨头BF、BV、MTT

患侧股骨头BF、BV明显低于健侧，MTT明显长于健侧(P<0.05)。见表1。

表1 患侧、健侧股骨头BF、BV、MTT比较

2.2 股骨头BF、BV、MTT对ANFH的诊断价值

以患侧作为阳性样本，健侧作为阴性样本，绘制ROC曲线，结果显示，股骨头BF、BV、MTT诊断ANFH的曲线下面积(AUC)为0.866、0.755、0.820，三者联合诊断ANFH的AUC为0.911，95%CI为0.849～0.953，敏感性为95.45%，特异性为83.33%，诊断价值高于单一诊断(P<0.05)。见图1。

图1 股骨头BF、BV、MTT对ANFH的诊断价值

2.3 不同预后患者临床资料、股骨头BF、BV、MTT

随访1年，失访4例。62例患者中预后良好41例，预后不良21例。预后不良患者疾病分期Ⅲ期、坏死体积、坏死部位位于外上象限比例明显高于预后良好患者，股骨头BF、BV明显低于预后良好患者，MTT明显高于良好患者(P<0.05)。见表2。

表2 不同预后患者临床资料、股骨头BF、BV、MTT比较

2.4 股骨头BF、BV、MTT与疾病分期、坏死体积的关系

相关性分析，股骨头BF、BV与疾病分期、坏死体积呈负相关，MTT与疾病分期、坏死体积呈正相关(P<0.05)。见表3。

表3 股骨头BF、BV、MTT与疾病分期、坏死体积的关系

2.5 股骨头BF、BV、MTT对预后的影响

采用Logistic回归分析，以预后作为因变量(预后良好=0，预后不良=1)，将疾病分期、坏死体积、坏死部位等其他因素控制后，以股骨头BF、BV、MTT作为自变量(以所有患者平均值为界：≤平均值=1，>平均值=2)，分析结果显示，股骨头BF、BV、MTT是预后的重要影响因素(P<0.05)。见表4。

表4 股骨头BF、BV、MTT对预后的影响

3 讨论

ANFH属于全球范围内常见骨科难治性疾病，股骨头外伤、酗酒、皮质激素治疗史是ANFH发生的高危因素[7,8]。大量临床实践证实，其理想治疗时机为发病早期，若及时采取有效防治措施，可避免股骨头塌陷，保留关节功能[9-11]。股骨头坏死后病灶部位会发生一系列生理病理改变及外观变化，影像学检查对于早期诊断、治疗具有重要指导意义。

有报道[12,13]显示，CT灌注成像技术可测定股骨头血流变化，从而定量诊断股骨头坏死，但因骨组织密度较高、股骨头血供并不丰富，导致对比剂注入前后局部股骨头组织血流灌注变化被掩盖，从而影响检查准确性，造成诊断偏差。与常规CT灌注成像比较，SCTP技术具有明显优势，大大提高了空间分辨率，能够实现同层、多层动态CT灌注扫描，一次扫描便可覆盖病变部位全范围，从而全面呈现血流灌注情况[14]。本研究采用SCTP技术获取股骨头BF、BV、MTT，与健侧股骨头相比，患侧股骨头BF、BV显著减少，MTT明显延长，与刘海明等[15]的结果相符。考虑为：在CT灌注成像基础上结合数字减影技术能够将灌注前后图像相减得到突出骨组织对比剂血流灌注的新图像，经软件后处理获取股骨头微循环血流动力参数及相应色阶图，健侧股骨头色阶图为明亮红色、蓝色、绿色，患侧股骨头低灌注区色彩明亮度减弱，存在灌注缺损区，导致BF、BV显著减少，提示患侧股骨头血流灌注不足，若伴有MTT延长，则说明患侧股骨头血流灌注严重不足，明显增加ANFH风险[16,17]。本研究尝试将SCTP技术检测的股骨头BF、BV、MTT作为诊断指标，证实股骨头BF、BV、MTT联合诊断早期ANFH的价值较高，为临床及早诊断提供了新途径，有助于及时采取针对性治疗措施，降低关节功能障碍及致残可能性。

相关文献指出，股骨头微循环血流动力参数与骨坏死程度不完全一致，只有血流量降低到一定程度且维持一段时间，才能发生骨细胞坏死等不可逆生理病理改变[18,19]，而本研究结果显示，股骨头BF、BV、MTT与ANFH疾病分期、坏死体积密切相关，说明股骨头BF、BV、MTT与ANFH病情进展、病理改变联系紧密，可见早期发现股骨头微循环血流动力异常对及早防治、阻止病情进展至关重要。本研究还表明，将疾病分期、坏死体积、坏死部位等其他因素控制后，股骨头BF、BV、MTT对ANFH预后具有重要影响，提示临床可通过SCTP技术检测股骨头BF、BV、MTT变化为预测、评估预后提供有效信息，有利于及时调整治疗方案，改善预后。

临床实际应用SCTP技术检查股骨头灌注状态时，应注意以下几点：(1)扫描过程中务必告知患者保持平卧位，不能移动，否则会造成减影后图像及数据偏差，从而影响色阶图准确性及灌注成像BF、BV、MTT等参数可靠性；(2)灌注前后所选的靶层面必须为同层面，扫描矩阵、重建范围等扫描参数必须设置一致；(3)灌注后与灌注前数据相减比率一致，以隐约减去灌注前背景图像为准，灌注后选择股骨头感兴趣区要在结合灌注前图像前提下尽可能选择大的感兴趣区[20,21]。此外，本研究属于单中心、小样本分析，可能造成数据偏移，需进一步采取多中心、大规模、长期随访的研究分析，以获取更为可靠的数据支持。

综上可知，SCTP检测股骨头BF、BV、MTT联合诊断早期ANFH价值可靠，还可为临床预测、评估预后提供重要参考。