MRI、CT及X线平片对成人早期股骨头缺血性坏死的诊断价值
2014-04-04林振东陈文瑞广东省湛江中心人民医院放射科广东湛江524037
许 明,林振东,陈文瑞,李 莹 (广东省湛江中心人民医院放射科,广东 湛江 524037)
股骨头缺血性坏死在少儿时期骨骺未愈合而发病的称为股骨头骨骺缺血性坏死,也称股骨头骨软骨病,是一较为常见的骨病变,成人股骨头缺血性坏死,其发病率更是远远超过儿童,多发生于30~60岁男性,最初可为单侧发病,但有50%~80%患者最终双侧受累[1]。其病因较常见的有创伤、皮质激素的长期应用、乙醇中毒等,还有相当部分找不到明确病因,称特发性、原发性或自发性缺血性坏死,不管何种原因,其共同点都是局部血循环障碍,导致股骨头缺血、坏死及随之出现的修复反应,如治疗不及时,最后会导致股骨头塌陷、变扁、髋关节间隙变窄等关节退行性变。过去的诊断主要依靠X线平片,由于其分辨率不高,对病变的早期诊断存在不少困难,CT的出现为此提供了很大的帮助,而MRI的应用更是一个革命性的飞跃。为将三者更合理地应用于该病的诊断,笔者收集近几年来有完整资料的成人早期ANFH患者54例共69髋作对比,分析它们在使用中的优缺点及诊断价值,使其更好地服务于临床。
1 资料与方法
1.1 一般资料:收集我院2008年8月~2013年6月住院患者中经临床确诊为早期ANFH的,并均具备X线平片、CT、MRI三者检查资料的患者54例,其中男39例,女15例,年龄29~73岁,平均(37±3.4)岁,单侧发病39例,双侧发病15例,合69髋,主要症状和体征为髋部疼痛、压痛、活动受限、跛行、“四”字试验阳性等。病史2个月~2年,其中有外伤史23例,长期使用激素史18例,长期饮酒史20例。
1.2 检查方法:全部病例均行双髋X线平片、CT、MRI检查,平片用菲利浦数字化X线机(DR)摄影。CT为东芝Aquilion64排螺旋CT,仰卧横断面扫描,层厚1 mm。MRI为西门子1.5T超导核磁共振仪,取仰卧位,选择腹部相控阵表面线圈,采集中心对准股骨大转子,扫描矩阵512×512,层厚4 mm,层距4 mm。横断位扫描方位及脉冲序列:T2加权-FSE序列,T1加权-SE或FSE序列。冠状位扫描方位及脉冲序列:T2加权-FSE序列,T1加权-SE或FSE序列。髋关节T2加权要加脂肪抑制技术,以冠状位为主要方向。
1.3 分期标准:参照1992年国际骨循环研讨会(ARCO)的分期标准[2]:0期:病理显示骨缺血性坏死,其余检查均正常;Ⅰ期:核素和MRI检查均异常,X线平片无异常,股骨头无变形,根据MRI股骨头受累程度又分为Ⅰa<15%,Ⅰb 15% ~30%,Ⅰc>30%;Ⅱ期:X线平片骨密度异常,但无塌陷,核素、MRI均异常。根据受累程度又分Ⅱa<15%,Ⅱb 15% ~30%,Ⅱc>30%;Ⅲ期:软骨下骨折,即“新月征”伴股骨头塌陷;Ⅳ期:Ⅲ期表现加关节间隙变窄。其中Ⅰ、Ⅱ期股骨头关节面未出现塌陷,属早期ANFH[3],为本文讨论的重点。
2 结果
本组54例69髋中,单侧发病39例(其中单右22例,单左17例),双侧发病15例,0期0个髋关节,Ⅰ期25髋,Ⅱ期44髋。X平片共检出20髋,占29.0%,主要X线表现是股骨头骨密度异常,为骨质疏松衬托下的斑片状骨密度增高影。CT共检出42髋,占60.9%。Ⅰ期主要表现为股骨头内骨小梁增粗变形呈星芒状变化,但股骨头外形光滑完整。Ⅱ期病变可见小囊状低密度区,周围有硬化带,股骨头外形正常。MRI共检出69髋,检出率为100%。I期主要表现为斑点状或条带状异常信号,T1WI股骨头负重区线样低信号,T2WI高信号;脂肪抑制后呈高信号。II期病变主要表现为中心坏死区周围可见线样征。CT检出率明显高于平片组,而MRI又明显高于CT组,三者相互比较差异均有统计学意义(P<0.05)。见表1。
表1 三种检查法阳性率比较
3 讨论
从病理学来看,股骨头的血供主要来于旋股内侧动脉、旋股外动脉和圆韧带内血管。旋股内动脉分出上、下干骺和外侧骨骺动脉,穿过关节囊,沿着股骨头和股骨颈表面分布。各种外伤和非外伤因素导致上述供血血管的血管壁异常、血栓形成,造成股骨头供血减少、中断,骨髓细胞在缺血6~12 h开始死亡,破骨细胞、骨母细胞和骨细胞在缺血12~48 h死亡,骨髓脂肪在2~5 d内死亡[4]。随后在坏死组织周围出现修复,由纤维组织和修复中出现的再生血管形成肉芽组织逐渐向坏死区生长,在活骨间和坏死区形成反应带,此反应带即为MRI检查中的线样征,也是平片检查和CT检查中硬化带的病理基础。此时大量的新生骨也逐渐形成,并附着在原坏死骨小梁的表面,死骨随之被清除,这些改变都主要出现在ANFH的早期。随着病变区域骨小梁的断裂嵌插及骨质修复,股骨头局部密度会变得更加致密,股骨头不同程度的塌陷亦随之发生,使关节软骨下骨板变得不平整,关节软骨受力状况发生改变,加速关节软骨的退变,导致关节间隙变窄,从早期ANFH的病理改变逐渐向中晚期过渡。
影像学的所见也是随着病理的改变而改变,早期,股骨头虽有供血减少,理论上说,只要供血中断48 h骨细胞等便开始死亡,但由于程度较轻,对于最早期病变来说,X线、CT及MRI均难以发现阳性改变,病变发展至一定程度(I期)时,CT可见股骨头呈星状征变形,有点状或小道状致密增生为CT诊断最早期ANFH的特征性改变,一般在6~8周便可被检出[5]。而MRI可在股骨头缺血一周左右发现异常的反应带,因骨缺血坏死的发生部位都很有规律地发生在负重的关节面下,所以,此时MRI的典型表现为在关节面下骨髓内出现异常信号,在T1WI上为低信号,STIR图像为明显高信号[6],这也是MRI诊断早期ANFH的最大优势,能在比CT更早的时间检出阳性征。随着病变的进一步发展,死骨进一步吸收和新骨的不断形成,CT可出现骨质疏松、囊性变,及其周围的硬化缘,部分可出现股骨头变形、皮质中断,但一般无塌陷,此改变出现在早期ANFH中的II期。此时MRI所见的各种改变更明显,在T1加权像可见有硬化缘环绕较低新月形不均匀信号强度的坏死区,为MRI的典型改变。而X线平片也能发现部分II期病变,主要表现为骨质疏松及其衬托下的片状密影,部分可见小囊状改变,特别是现在的X线平片多采用数字化X线机(DR)摄影,由于有探测器的良好功能、强大的后处理系统和局部放大等功能,使图像的清晰度、分辨率均大为加强,阳性检出率明显提高,本组对早期ANFH平片阳性率达29.0%。有报道ANFH从Ⅰ~Ⅳ期均可被DR检出,阳性率达87.50%[7]。
上述X线平片、CT、MRI三种方法对早期ANFH的检查各有优缺点。平片最大的优点是价钱便宜,检查方便,对股骨头外形的观察满意,除适用于普查外,对已确诊病例的追踪复查及疗效的观察,使用X线平片已基本能达到目的,其最大缺点是对0~I期病变难以发现。CT对微小结构显示良好,能在发病6~8周检出阳性病变,明显优于X线平片,本组CT的阳性检出率为60.9%,但与MRI相比仍明显滞后,且对轻微的股骨头塌陷显示不理想,还有较大量的X线辐射,均是CT的弱势。而MRI从各方面都优于前两者,除了无辐射外,最大的优点是能最早作出诊断,可在血供出现障碍后的一周时间发现病变,本组病例MRI的阳性检出率为100%,为早期治疗提供了可靠的诊断依据,应作为诊断的首选。其缺点是不能发现血液灌注损害,且费用为三者中最高。对于髋关节疼痛、临床症状和体征明显而X线平片结果阴性者,宜直接行MRI检查,使其能够获得最早期诊断,接受非手术疗法,避免手术创伤。
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