CT囊性征在高能量损伤致股骨干骨折并发同侧隐匿性股骨颈骨折的诊断价值研究

王浩然 王晗 纪振钢 周志斌 韩天宇

高能量损伤致股骨干骨折合并同侧股骨颈骨折的发生率为1% ～ 9%，而有19% ～ 55%的患者未能在第一时间得出准确诊断[1-2]。使用CT判断患者是否存在隐匿性股骨颈骨折的有效性仍存在疑问，因为在伤后CT影像中，同侧隐匿性股骨颈骨折通常没有移位，且难以通过CT明确观察到骨折线，造成诊断困难[3]。本研究报道了一种CT的影像学特征——CT囊性征，旨在为高能量损伤致股骨干骨折合并同侧隐匿性股骨颈骨折的诊断提供一种新的思路，从而提高骨折的诊断准确率。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入标准：①致伤因素为高能量损伤，如交通伤、高处坠落伤、重物砸伤等；②年龄≥18岁，既往无髋关节损伤病史；③髋臼及骨盆未见明显骨折；④自愿参与临床随访并签署知情同意书；⑤随访时间在1年以上。排除标准：①致伤因素为低能量损伤，如跌倒、病理性骨折等：②病历资料不完整或失访者。回顾性收集2014年1月至2020年6月在中国人民解放军北部战区总医院就诊的股骨干骨折485例患者资料。依据纳入与排除标准筛选出169例病例资料，男107例，女62例，平均年龄39.8岁（19 ～ 68岁）。

1.2 影像学检查及手术方法

对高能量股骨干骨折的患者，在排除了颅脑及胸腹创伤后，常规在急诊进行股骨全长、骨盆的X线检查及股骨的CT平扫及三维重建检查。在对CT图像进行阅片时，利用骨窗和软组织窗设置对髋关节轴位CT图像进行评估，以检测股骨干骨折是否合并同侧股骨颈骨折。骨窗参数设置为500×2 000 HU，而软组织窗参数设置为40×380 HU[4]。

CT囊性征是一种特殊的CT影像学表现，是指在CT轴位上观察可见关节囊向前方扩张，关节囊内可见“新月形”或“半圆形”低密度区。这个征象通常表现在髋关节CT软组织窗图像上的股骨头中部，髂肌和臀中肌之间的脂肪组织使前关节囊扩张且边界清晰。前关节囊扩张值定义为前关节囊边界与从转子间嵴到股骨头的切线之间的距离的最大值。当双侧髋关节前关节囊扩张的差值＞1 mm时，考虑髋关节的CT囊性征为阳性[5-6]。在CT囊性征阳性的病例中，可以测量低密度区的Hounsfield units（HU）值来进一步确定其是否存在关节积脂血症。随机测量3个低密度区的HU值并计算其平均值，该值为负值表明关节囊积脂血症阳性[6]。

在手术方式的选择上，对诊断为单纯股骨干骨折的患者行顺行髓内钉或钢板固定。若股骨干的骨折线近端延伸至转子下区域或骨折较粉碎，则酌情置入重建髓内钉。对诊断为股骨干骨折合并同侧股骨颈骨折的患者，酌情选择重建髓内钉同时固定两个部位骨折或者分别固定两个部位的骨折，即采用顺行髓内钉或钢板固定股骨干骨折，采用3枚空心钉固定股骨颈骨折。在进行闭合复位髓内钉固定的手术过程中，对所有患者的股骨颈进行了仔细的术中评估。

1.3 评价指标

若在X线片或CT三维重建图像上发现同侧股骨颈骨折，则将其归类为有移位的同侧股骨颈骨折，并记录其CT影像是否可见囊性征。若影像学表现中未发现股骨颈明显的骨折线，则根据CT图像软组织窗上是否可以观察到囊性征，将其归类为CT囊性征阳性组或阴性组。

未诊断为同侧股骨颈骨折的患者在手术后即开始拄双拐下地部分负重。合并同侧股骨颈骨折的患者在术后6周允许拄双拐部分负重。患者于术后1、2、3、6、12个月回访。在每次随访中，临床医生通过查体和复查股骨及髋关节的正侧位X线片对患者术后恢复情况进行评估。对于伤后影像学资料未能诊断出同侧股骨颈骨折的患者，在术后随访中发现同侧股骨颈骨折，故认为该病例为隐匿性同侧股骨颈骨折，进一步根据损伤情况进行延迟的股骨颈骨折内固定或髋关节置换术。将CT囊性征作为一种新的诊断股骨颈骨折的待验证方法，计算这种诊断方法的灵敏度、特异度、阳性预测值（positive predictive value, PPV）、阴性预测值（negative predictive value, NPV）和约登指数。

2 结果

169例患者中16例在影像学检查上发现明显的股骨颈骨折移位或可见明显骨折线而诊断为股骨干骨折并发同侧股骨颈骨折。在这16例患者中，15例在CT软组织窗上可见明显囊性征。其余153例患者在X线片和CT骨窗图像上均未见明显股骨颈骨折线。在CT软组织窗图像上，153例患者中有21例（13.7%）CT囊性征阳性。前关节囊扩张值平均为2.9 mm（1.8 ～ 6.4 mm），HU值平均为-38.5（-9.7 ～ -104.4）。

在21例CT囊性征阳性的患者中，在术后随访过程中发现3例隐匿性同侧股骨颈骨折（见图1）。最终，169例患者中有19例（11.2%）发现同侧股骨颈骨折，CT囊性征诊断股骨颈骨折的灵敏度为94.7%，特异度为88.0%，PPV为50%，NPV为99.2%，约登指数为0.83（见表1）。

表1 CT囊性征的诊断意义评价

图1 高能量损伤致股骨干骨折合并同侧隐匿性股骨颈骨折。A、B. 患者，男，32岁，高能量损伤后行左股骨CT平扫+三维重建检查提示左股骨干骨折；C. 患者行外固定架牵引、固定治疗2 d后复查左髋部CT发现左股骨颈合并隐匿性骨折

3 讨论

早在1953年，Delaney等[7]学者最早对高能量损伤致股骨干并发同侧股骨颈骨折这一损伤进行了报道。此类损伤所致的股骨颈骨折线几乎是垂直的，而大约有1/3的骨折无明显移位[8]。由于股骨颈骨折较为隐匿，因而经常无法第一时间做出明确诊断。分析其原因主要包括以下几个方面：第一，此类损伤患者入院时经常病情危重，常合并颅脑损伤或胸腹部损伤等。医生在治疗上会首先处理危及生命的损伤，而忽视了骨折的详细检查和诊断。第二，股骨干骨折会诱发剧烈的大腿疼痛和畸形，而股骨颈骨折的位置较深，因此在查体时，髋关节的疼痛症状不如大腿的症状明显。昏迷的患者更是不能主诉疼痛症状。第三，此类损伤的股骨颈骨折常无移位或移位非常小，X线和CT检查无法观察到明显的骨折线。MRⅠ检查可以准确地判断出隐匿性股骨颈骨折的骨折线位置[9-10]，但由于严重创伤导致患者状态不稳定，无法耐受长时间的MRⅠ检查，所以此方法的应用有很大的局限性。因此，本研究提出了应用CT影像学特征——即CT囊性征作为诊断此类骨折的一种新方法，从而提高骨折的诊断准确率。

研究表明，创伤性关节积脂血症是关节内骨折的可靠影像学表现[11-12]。创伤性关节积脂血症是指关节创伤后关节囊内出现脂肪和血液成分积聚的征象，最常见于膝关节。当发生关节囊内骨折后，脂肪组织和血液从开放的骨髓腔或受损的骨膜处溢出，进入封闭的关节腔内。在关节软骨和滑膜释放特殊酶的作用下，进入关节腔内的血液不会凝固。由于脂肪的密度小于关节液和血液，因而在关节腔内形成分层现象，影像学表现为脂肪—血液界面征。髋关节由于关节囊容积较小且关节囊紧张，在骨折移位不明显或检查前静置时间较短时，并不常见典型的脂肪—血液界面的形成（见图2A），而更多的是脂肪与血液混合未形成分层的现象（见图2B）。二者在CT上均表现为关节囊向前方扩张，关节囊内可见“新月形”或“半圆形”低密度影，即出现囊性征。可以通过测量CT上囊性低密度区的HU值来证实。HU值为负表明关节囊内存在来源于骨髓的游离脂肪组织[6]。本研究中CT囊性征平均HU值为-38.5（范围-9.7 ～-104.4）。形成囊性征后是否出现脂肪—血液分层与骨折的损伤程度有关，有移位的股骨颈骨折，其囊性征的表现较无移位的骨折更明显，甚至出现脂肪血液分层现象。

图2 髋关节积脂血症的CT“囊性征”表现：A. 脂肪—血液界面；B. 脂肪与血液混合未形成分层

本研究中有19例患者预测结果出现偏差（1例假阴性，18例假阳性），这一发现表明CT囊性征作为一种辅助检查中出现的间接征象，并不是诊断股骨颈骨折的“金标准”。在出现假阴性的病例中，该患者术前CT检查未见明显囊性征，但可见股骨颈骨折明显移位。出现假阴性的原因可能在于是否出现囊性征及关节囊扩张程度可能与患者伤后进行CT检查的时间有关。Egund等[6]学者在对30例股骨颈骨折患者进行CT阅片时也发现了2例假阴性病例。有研究表明，髋关节关节内骨折时，将CT扫描延迟5 min，可能会增加CT囊性征的检出率，因为脂肪比血液成分轻，出现典型囊性征需要一定时间静置[13]。在本研究中，150例未合并股骨颈骨折的患者中出现了18例假阳性病例。究其原因在于这些患者可能合并其他难以通过CT阅片发现的关节内损伤，如关节囊的撕裂或圆韧带损伤。MRⅠ检查能更精确地发现隐匿性股骨颈骨折和髋关节周围的软组织损伤，但对高能量损伤的患者行MRⅠ检查的可行性仍十分有限。本研究中，将CT囊性征作为一种新的诊断隐匿性股骨颈骨折的待验证的方法，对其真实性进行检验，发现其灵敏度为94.7%，特异度为88.0%，PPV为50%，NPV为99.2%，约登指数为0.83。这一发现与Park等[14]学者的发现相一致。因此仍然可以认为，CT囊性征的出现很大程度上提示了隐匿性股骨颈骨折的存在，特别是对于无法进一步进行MRⅠ检查的患者、老年人或昏迷的患者将更有价值，可以对临床诊断提供帮助。

在CT阅片判断隐匿性股骨颈骨折时，将参数预设为骨窗时观察骨折线较明显，但在观测CT囊性征时，应将参数预设为软组织窗[3]（见图3）。有相关研究表明，在观测CT囊性征时，腹部CT的软组织窗图像比髋关节CT的软组织窗图像更明显，这是因为原始数据在腹部CT中使用软组织核重建，而在髋关节CT中使用骨核重建[3]。

图3 不同观测窗的CT“囊性征”表现：A. 软组织窗40×380 HU；B. 骨窗500×2 000 HU

综上所述，根据本研究这一发现，对高能量损伤致股骨干骨折患者的诊疗策略可以进行调整。第一，临床医生应提高对此类损伤特点的认识，对于股骨干合并同侧隐匿性股骨颈骨折引起高度重视，特别是在病情允许的情况下，应进行系统完善的体格检查。第二，高能量损伤引起的股骨干骨折应常规进行髋关节、股骨和膝关节的正规摄片。对于术前未诊断股骨颈骨折的股骨干骨折患者在术中应进行髋关节内旋位的透视检查，术后或伤后2 ～ 4周以及出现症状的任何时候都应拍片复查。第三，可以将CT囊性征作为一种新的预防漏诊的诊断方法。采用CT软组织窗进行观察，当发现囊性征阳性时，建议对病情稳定的患者进行进一步的MRⅠ检查以明确诊断，对于不适合进行MRⅠ检查的患者，建议采用重建髓内钉或空心钉对可能合并存在的隐匿性股骨颈骨折作预防性内固定。

本研究的局限性在于本研究为单中心的回顾性研究，样本量较小，且可能存在选择偏倚。此外，不能确定高能量损伤后进行CT检查发现CT囊性征的最佳时间。每个患者进行CT检查的时间有所不同，也可能会对是否出现囊性征及前关节囊扩张的大小存在影响。尽快进行检查以明确诊断对于高能量损伤患者至关重要，因此无法控制患者进行CT检查的时间，有待进一步的研究。