股骨髋臼撞击综合征X线表现与分期的前瞻性研究

蔡 懿，储东辉，叶胜强，赵松波，田昭俭

（胜利油田中心医院放射科，山东 东营 257034）

股骨髋臼撞击综合征 （Femoroacetabular impingement Syndrome,FAI）是指股骨近端和髋臼解剖学异常，致使股骨近端与髋臼边缘在髋关节运动终末期产生异常碰撞，从而导致髋臼唇或/和相应关节软骨损伤，最终引发髋关节炎。该病最早由Ganz等[1]于2003年正式提出，目前国外多数学者主张将这种撞击现象作为一种独立疾病，是近年来国际上关节外科临床研究的热门课题。X线是FAI简单且有效的检查方法。但是截止目前有关FAI的临床影像学诊断标准仍未明确。本研究是在借鉴国外已有论证的基础上，结合X线平片评分方法，分析FAI患者各型的X线表现，前瞻性的尝试寻找FAI X线分期诊断标准方法，旨在提高对FAI各期X线特征的认识。

1 材料与方法

1.1 临床资料

收集我院2012年2月—2013年9月符合FAI影像定义的31例，双侧发病患者6例，3例手术。其中男21例，女9例，年龄23～65岁，平均34.5岁，中位年龄33岁。大部分患者主诉髋部、腹股沟区或臀部深处间断性疼痛病史，4例以膝关节、大腿前侧疼痛，部分患者存在不同程度的关节弹响，休息后疼痛能够得到缓解，且髋关节前撞击试验和/或后撞击试验阳性，病程在3月～30年不等，均拍摄标准骨盆正位片，必要时加拍股骨近端水平侧位片及蛙式位。

1.2 检查方法

1.2.1 主要检查设备

采用Philips公司的数字化X线摄影机，型号Diagnost TH双板DR，xRd。

1.2.2 投照方法

体位：①标准骨盆正位，患者仰卧，身体轴心与床面准直线平行，双下肢自然伸直，足尖内旋约15°角，使两足趾内侧接触，以耻骨联合上缘2～3 cm为投照中心点，X线垂直投影，投照距离为1.1 m。标准化的双髋关节前后位片尾骨尖端应该指向耻骨联合，且二者之间的距离是1～2 cm。②股骨近端水平侧位片，患者仰卧位，下肢内旋15°角，中心线向头侧呈45°角，对准股骨沟皮肤皱褶透照。③蛙式位，患者仰卧位，患侧外展45°角，患者脚后跟置于对侧膝关节中心，中心线对准髂前上棘与耻骨联合的中点。不符合上述标准的图像不选入本研究。

1.3 影像分析方法

所有图像传送并保存在图像存档和传输系统PACS终端工作站，根据FAI分型将FAI组分为C组（Cam凸轮型，9例），P组（Pincers钳型7例）及M组（Mixed混合型15例）[2]（图2~6），X线检查的各项指标由3位影像科医师在PACS工作站上进行测量，取三者测量结果的均数作为统计数据，并由两位影像科医师对FAI X线图像观察每个髋关节的异常征象，包括：①特征性病变4项，股骨头骨赘或异常突起、股骨偏心距减少（枪柄样畸形）、髋臼后翻（交叉征）、髋臼缘增生硬化；②形态学指标8项，Sharp角、中心边缘角 （CE角）、中心颈干角（CCD角）、头臼指数、髓臼深-宽指数、HTE角、α角、股骨头颈交界处偏心距，共11个指标的X线测量（分别见图1~6）。③所有病人均获得X线平片，采用FAI影像学评分系统（表1）评价其X线平片征象，我们规定将以下11项评分（前5项为股骨头、颈形态变化分析，后6项为髋臼形态变化分析）相加，总分≤1分者为0期；≤3分且>2分者为Ⅰ期；≤5分且＞4分者Ⅱ期；≤7分且＞6分者为Ⅲ期；≥8分者为Ⅳ期。且规定0期为X线征象阴性，Ⅰ期～Ⅳ期为阳性改变。结合X线平片评分方法，对FAI异常X线征象进行分类统计研究，尝试寻找FAI分期标准的方法。对诊断有分歧的病例共同讨论，得出统一意见，并进行统计分析。

1.4 统计学方法

图1 X线征象阴性，综合评分为临界值（0期）。形态学测量：股骨头臼指数。 图2 凸轮撞击（Cam型）X线综合评分≤3分且＞2分（Ⅰ期）。形态学测量：股骨头骨赘和（或）异常突起；Offset距减少、枪柄样变形。 图3 钳夹撞击（Pincers型）X线综合评分≤5分且＞4分（Ⅱ期）。形态学测量：髋臼深-宽指数；髋臼缘增生硬化；髋臼后倾（“8”字征）。 图4 钳夹撞击（Pincers型）X线综合评分7分且＞6分（Ⅲ期）。形态学测量：Sharp角。 图5 凸轮撞击（Cam型）X线综合评分≥8分（Ⅳ期）。形态学测量：α角。 图6 混合撞击（Mixed型）X线综合评分≥8分（Ⅳ期）。形态学测量：HTE角；CCD角；CE角。Figure 1. X-ray signs:normal.The comprehensive score was of critical value(stage 0).Morphological measurements:Femoral head acetabular index. Figure 2. Cam impingement:X-ray comprehensive score≤3 points and>2 points(stageⅠ).Morphological measurements: femoral head with osteophyte and(or)abnormal protrution.The offset distance reduced,pikestaff deformation. Figure 3. Pincer impingement (Pincer type).X-ray comprehensive score≤5 points and>4(stageⅡ).Morphological measurements:Acetabulum deep-wide index.Ossification of acetabulum labrum.Acetabular retroversion(Cross-over sign). Figure 4. Pincer impingement(Pincer type)X-ray comprehensive score 7 points and>6 points(stageⅢ).Morphological measurements:Sharp Angle. Figure 5. Cam impingement(Cam)X-ray comprehensive scoring eight points or more(stageⅣ).Morphological measurements:α Angle:46.33°. Figure 6. Mixed impingement(Mixed type)X-ray comprehensive scoring eight points or more(stageⅣ).Morphological measurements:Horizontal angle externe angle.Center-collum-diaphyseal angle.Center-edge angle:30.61°.

表1 FAI影像学X线平片征象、形态学量化评分系统

采用SPSS 15.0 for Windows软件包进行数据处理进行定量资料用t检验，计数资料作χ2检验。比较FAI患者C、P、M各组间形态学指标的差异性，检验标准α=0.05，P＜0.05有统计学意义。

2 结果

所有FAI患者进行了短期随访，排除股骨头无菌性坏死、强直性脊柱炎、单纯炎症、结核及创伤性关节炎等其他造成髋关节异常疾病的可能性。

表2 FAI C组（n=9）、P组（n=7）和M组（n=15）的X线异常征象阳性率的R×C表χ2检验

本组FAI特征性、形态学异常X线征象分析见表2。

如表2所示，Offset距减少、CCD角、股骨头臼指数、CE角、HTE角、Sharp角、髋臼深-宽指数、髋臼后倾（“8”字征）等8个征象的P值均小于0.05，显示不同分型间阳性率存在统计学差异。

本组FAI组31例中共检出股骨头骨赘或异常突起10例（阳性率为32.26%），股骨偏心距减少18例（阳性率为58.06%），CCD角异常12例（阳性率为38.71%），股骨头臼指数减小 10例 （阳性率为32.26%），α角减小10例（阳性率为32.26%），CE角减小11例 （阳性率为35.48%），HTE角减小13例（阳性率为41.94%），髋臼深-宽指数减小12例（阳性率为 38.71%），Sharp角增大 11例 （阳性率为35.48%），髋臼后倾 （“8”字征）16例 （阳性率为51.61%），髋臼缘增生硬化 13例 （阳性率为41.93%）。

本组31例FAI X线平片评分结果及与分期阳性符合率见表3。

表3 31例FAI X线平片评分结果及与分期阳性符合率

3 讨论

3.1 FAI的定义、发病机制、分型及X线征象

3.1.1 FAI的定义、发病机制

髋关节为人体最典型的杵臼结构 （球窝结构），由凹状的髋臼与凸状的股骨头构成。球窝关节排列紊乱可导致关节软骨和骨内的应力分布发生改变，引起退行性关节炎等损害，并因关节承受巨大承力而逐渐加剧并引起股骨头血液供应的变化，是造成髋关节疾患的病理基础。髋臼及股骨的形态学改变，都可导致撞击的产生[1]，反复的撞击可导致髋臼、盂唇及软骨损伤[3]，从而引发髋关节疼痛症状，髋关节屈曲时内旋受限及外展时疼痛，持续发展可导致髋关节的退变。FAI是一组临床症候群，FAI病人多见于运动量较大的中青年人，男性多见。可以由多种疾病引起，如外伤、先天性髋关节发育不良、年幼时的股骨头骺滑脱、Legg-Calve-Pethes病等[4]。

3.1.2 FAI分型及X线征象

根据解剖学结构，FAI的发病可分为3种类型：凸轮型、钳型和混合型[5]（分别见图2、3、6）。①凸轮型（Cam Type），股骨近端畸形是产生凸轮型撞击的主要原因。此型的特征是前部或前上部股骨头颈连接处骨质异常突出，并产生与股骨头之间的桥接冲突产生股骨头颈部偏心距（offset）减少，使股骨近端表现为圆筒状，X线称为“枪柄样”畸形。导致当股骨头旋入髋臼时撞击相应区域产生凸轮样撞击，从而损伤髋臼前上部关节盂缘和关节软骨[5]。②钳型（Pincers Type）由股骨颈与骸臼缘的异常接触引起，但股骨头颈交界部的形态正常。髋臼后倾、髋臼过深、髋臼前突都因髋臼相对变深而导致股骨头被过度覆盖。持久的股骨头和髋臼的前方接触可导致股骨头和其对冲区髋臼的后下方的软骨损伤[5]，X线称为钳形改变。③混合型（Mixed Type），即同时存在股骨近端及髋臼的异常。本研究中发现大部分FAI 15例患者表现为混合型，9例髋关节单独发生凸轮撞击，7例髋关节发生钳夹撞击，表明凸轮撞击和钳夹撞击相对较少独立发生，FAI的较多情况为混合型，并归类为凸轮钳夹撞击。就分型而言，Cam型病例病因在股骨头颈部，而Pincer型则定位于髋臼，故而Cam型较Pincer型相对更容易出现误诊为股骨头坏死的情况。

3.2 FAI各型形态学指标的X线测量综合评分意义

随着CR、DR等先进X线成像技术的发展进步，作为骨关节疾病首选检查方法的平片应用价值较大，对骨病变的显示具有更大的进步。本研究中骨盆平片上的一些特征性指标可证实髋臼及股骨异常改变，当髋关节X线片显示股骨头颈交界处的骨赘或骨性突起、股骨头颈交界处偏心距（offset）的减少（枪柄样改变）、深髋臼、髋臼后倾（“8”字征）等征象时基本可以确诊为FAI。同时选择Sharp角、中心边缘角（CE角）、中心颈干角（CCD角）、头臼指数、髋臼深-宽指数、HTE角、α角、股骨头颈交界处偏心距，共8个形态学指标的测量，并将上述11项指标进行了独立样本T检验，结果显示offset距减少，CCD角，股骨头臼指数，CE角，HTE角，Sharp角，髋臼深-宽指数，髋臼后倾（“8”字征）等8个征象的P值均小于0.05，显示不同分型间阳性率存在统计学差异（见表2）。

3.3 FAI X线分期的尝试性探讨

FAI作为髋关节退行性骨关节炎的一种病因已逐渐得到公认。FAI的治疗分为非手术治疗和手术治疗两种，手术治疗包括髋关节切开手术和髋关节镜探查治疗术。X线检查是FAI必要且有效的检查方法。但是截止目前有关FAI的临床影像学诊断分期标准仍未明确，故FAI的分期亟待研究与探讨。本研究将FAI骨性X线分期：①0期，髋关节活动轻微受限，撞击实验阳性率达90%，X线未见特殊征象和 （或）测量指标综合评分其中1种征象临界值改变。②Ⅰ期，髋关节屈曲内收内旋受限，撞击实验阳性率达95%，X线测量指标综合评分其中1种阳性和（或）至少另1种征象临界值改变。③Ⅱ期，髋关节间歇性疼痛为主，屈曲内收内旋受限明显，前和（或）后撞击实验阳性率达95%。X线测量指标综合评分其中2种阳性和（或）至少另1种征象临界值改变，可有关节软骨损伤。④Ⅲ期，髋关节持续性疼痛，可有腰背部、臀部疼痛，髋关节屈曲内旋及外展明显受限，前和（或）后撞击实验阳性率达98%。X线测量指标综合评分其中3种阳性和（或）至少另1种征象临界值改变，有关节软骨损伤。⑤Ⅳ期（或）以上，髋关节持续性疼痛，可合并骶髂关节、股骨大转子、膝关节以上、腰背部疼痛，前和（或）后撞击实验阳性率达98%以上，X线测量指标综合评分其中4种阳性和（或）至少另1种征象临界值改变，合并关节软骨损伤。Peelle等[6]分析发现，FAI 49%患者存在上述至少1种征象改变。本组病例研究显示，形态学指数offset距减少，CCD角，股骨头臼指数，CE角，HTE角，Sharp角，髋臼深-宽指数，髋臼后倾（“8”字征）等8个征象存在统计学差异，为FAI的高危风险表达。本研究是在国外已有研究的基础上，结合X线平片评分方法（见表1），前瞻性的尝试寻找FAI X线分期诊断标准的方法（表3）。FAI是髋臼、股骨头颈交界处的病变，将引起上述部位的形态学测量数据的改变进行量化分析（表2），是可以对FAI的分期提供有效参考价值，可为临床制定合理治疗方案、判断预后提供重要依据。虽然其他影像学检查方法对于FAI诊断亦具有重要价值，但X线平片简便、经济,通过量化分析平片征象改变，在一定程度上可为制定FAI分期诊断方法提供有效参考价值。本组病例研究显示，Ⅱ期以上患者比例明显增多，可能是由于FAI早期部分疾患相对不典型或者部分疾病目前认识尚不足，或被诊断为其他疾病有关，故亟需与如股骨头坏死、腹股沟肌肉拉伤、肌筋膜炎、髋关节滑膜炎等疾病作早期诊断与鉴别诊断。

本研究不足之处：①本研究收集FAI患者病例数量不足，缺乏对患者性别、年龄及对照组对比研究，形态学改变的测量方法不够全面，评分分期方法尚有不足：如欠缺定量标准，病变范围大小、程度与分期之间关联性仍需探讨。故X线平片表现为基础的分期评分方法尚需更多病例验证并加以修正。②本研究FAI的诊断主要是根据临床表现、X线征象，缺乏组织学的证实，缺乏关节镜及手术所见与X线征象的对照。这些问题均尚待进一步研究。

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