成人重度髋关节发育不良继发性骨关节炎的CT表现

李开成 余 强

成人髋关节发育不良(developmental dysplasia of hip,DDH)患者由于髋臼对股骨头的不良覆盖和异常对位,髋关节存在发展性的生物力学异常,使患者在青少年时期就存在继发性骨关节炎,并逐步缓慢引起不断加重的临床症状,使患者最终实施髋关节置换术。本文收集2008年1月至2009年7月成人DDH在我院行髋关节置换术前的CT影像学资料,对其继发性骨关节炎的表现进行分析,以其提高对本病的认识和诊断水平。

方 法

1.临床资料

本组中男2例,女21例,年龄46～72岁,平均57.2岁。临床症状为髋关节疼痛,跛行,活动受限,并进行性加重。病史数月～40年不等。骨科体检为髋关节主动活动受限,腹股沟中点压痛及“4”字试验阳性等。全部患者均实施髋关节置换术。

2.检查方法

采用GE lightspeed 16层螺旋CT,AW 4.1工作站。扫描范围自骨盆至膝关节下方,容积扫描,多平面重建。技术参数选择:扫描层厚5mm,螺距1.375mm,电压120kV,215mAs,FOV 50mm,重建层厚1.25mm,重建间隔1.25mm。

3.影像学分析

23例41个成人重度髋关节发育不良继发性骨关节炎的CT图像,由2位经验丰富的高年资放射科医师对图像进行观察分析,明确其影像学表现,采用伊藤分度法进行分度,将Ⅰ度、Ⅱ度归于轻度,Ⅲ度以上归于重度。伊藤分度法根据DDH继发病变的轻重分为5度:Ⅰ度仅有骨质硬化;Ⅱ度有关节间隙变窄和髋外翻;Ⅲ度除上述改变外还有负重面骨质破坏和囊性变,股骨头外上移位;Ⅳ、Ⅴ度时囊肿和骨赘进一步加大,半脱位进一步加重,股骨头上移每年约为1cm,高龄者速度快。

结 果

根据伊藤分度法本组病例均为Ⅲ度以上,属于重度患者。23例41髋均存在髋臼发育不良及髋关节半脱位,其骨性关节炎表现为:①髋关节广泛骨质增生硬化(100%),股骨头内骨质增生硬化在受压区、非受压区均可见(图1)。②髋关节间隙不均匀狭窄(100%),髋关节间隙内积气(2/41)(图1)。③髋臼关节面下及股骨头内大小不一,形状不一的假囊肿 (100%)(图2),假囊肿边缘见硬化带,假囊肿最大径为3cm,小的假囊肿多为类圆形,大的假囊肿形态不规则,内见分隔,壁可见塌陷,囊内可见积气(4/41),股骨头内假囊肿主要分布于近关节面,常与髋臼内假囊肿对应性发生,其大小与髋臼内假囊肿相一致。④髋关节再塑型(36/41)(87.8%):髋臼边缘骨质再生形成新髋臼,股骨头变形对应再生髋臼 (图3)。⑤伴发邻近部位OA(100%):骶髂关节炎,耻骨联合骨性关节炎及同侧膝关节骨性关节炎。

讨 论

1.成人DDH与继发性OA的关系

我国DDH的发生率约为0.1%,女性多见,双髋的发病率无显著差别,患者出生时髋臼表现正常,随着生长发育髋臼逐渐变浅,头臼关系紊乱,隐匿十几年或数十年之后发病,诊断为成人DDH。

成人DDH在病理形态上的改变,原始的和关键的原因是股骨头和髋臼同心关系消失[1],髋臼对股骨头的覆盖不全和关节面对应不良,患者髋关节处于长期的生物力学异常状态,在负重的情况下引起慢性损伤,在此基础上继发各种OA的病理现象,所以成人DDH必然引起继发性OA。

现代医学观念中的OA是一种生物力学改建过程,其病理过程本质就是多种生物活性物质共同调节作用的结果,是生物因素和机械性损伤相互作用而引起的一系列病理生理变化[2]。

2.成人DDH继发性OA的CT表现

CT在显示髋臼和股骨头的形态学改变以及髋关节的定量分析方面有较高的价值[3,4],在DDH的术前评估中有较多应用[5]。

2.1 髋关节骨质硬化:正常股骨头按负重情况可分为三区,即受压区、内无压区、外无压区,OA患者骨质硬化出现在受压区的下方,本组病例部分患者表现为广泛骨质硬化,这是因为成人DDH患者,髋关节对位不良随年龄的增长发展性加重,其受压区不是恒定的,所以关节面下方可见广泛骨质硬化。

2.2 软骨下假囊肿:产生于关节内的压力,使关节内囊液通过毁损的关节软骨的微小裂隙进入关节面下,并压迫髓腔内的血管导致局部组织的退行性变,其周围形成反应性骨。本组病例其软骨下假囊肿表现为多发、较大,常沿关节面成头臼对应关系,可见特征性的串珠状改变,这与一般文献报道相似[6],我们认为软骨下假囊肿的分布与其发展性的脱位导致受压区移位有关。

2.3 邻近部位OA:成人DDH患者,其生物力学的异常并不仅局限于髋关节,患者髋关节的生物力学异常必然会在承重或人体运动时传递到其邻近关节,故常伴有骶髂关节炎,耻骨联合骨性关节炎及膝关节骨性关节炎。

2.4 髋关节的再塑型:现代医学观念认识到成熟的关节软骨可以分裂、再生而不是呈现最终分化状态,骨组织在软骨内成骨是重度OA的特征性表现[2]。我们认为在重度的成人DDH继发性OA中髋臼边缘的软骨内成骨,不应该理解为骨赘,而应该理解为髋臼的再塑型。这是因为骨赘与再塑型有本质的区别。再塑型是指机械负荷引发的骨骼内部结构的逐渐改变。在特定部位骨的移除与其他部位新骨的刺激性生长正好相符。成人DDH患者由于关节面对位不良,股骨头负重区对应的部位在髋臼的外侧边缘或外面,所以髋臼外缘巨大增生的“骨赘”,其实质是髋臼的再塑型。而骨赘的特征是出现在远离关节负重区的部位。骨的再塑型诠释了关节形状伴随成人DDH患者的年龄及OA病变发生的改变。国内田军等[6]统计的DDH病例中股骨头边缘增生肥大呈斧头样变形约为32%,我们认为这就是髋关节的再塑型,其比率明显低于本组病例,这是因为样本差异,田军等[6]统计的51例87髋中,手术患者仅5例,可见其大多为轻度患者。

3.OA的分级

Kellgren、Law recne的放射学诊断标准将OA分为5级,0级:正常;I级:关节间隙可疑变窄,可能有骨赘;II级:有明显的骨赘,关节间隙明显变窄;III级:中等量骨赘,关节间隙变窄较明确,软骨下骨质轻度硬化改变,范围较小;IV级:大量骨赘形成,可波及关节面,关节间隙明显变窄,硬化改变极为明显,关节肥大及明显畸形;我们认为在IV级中应该修正为大量骨赘形成或再塑型,可波及关节面,关节间隙明显变窄,硬化改变极为明显,关节肥大及明显畸形。

1.王秋艳,刘 明,张永平,等.螺旋CT在儿童髋关节发育不良Salter手术前后的对照分析.中国医学计算机成像杂志,2004,10:270-272

2.陈百成,张 静.骨关节炎.北京:人民卫生出版社,2004:13,92

3.Allroth K,Lepisto J.Computed tomography measurement of acetabular dimensions:norm alvalues for correction of dysplasia.Acta Orthop,2006,77:598-602

4.Ito H,Matsuno T,Hirayama T,et al.Three-dimensional computed tomography analysis of non-osteoarthritic adult acetabular dysplasia.Skeletal Radiol,2009,38:131-139

5.刘瑞宇,王坤正,王春生,等.三维表面遮盖法结合多平面重建在成人髋关节发育不良全髋关节置换术前髋臼评估中的应用.中国修复重建外科杂志,2008,22:643-645

6.田 军,毕万利,孟繁禄,等.成人髋臼发育不良性骨关节病的影像学表现.中华放射学杂志,2003,37:135-139