SPECT联合MR在早期股骨头缺血性坏死诊断中的应用

朱鸿浩

(香港大学深圳医院，广东 深圳 518000)

SPECT联合MR在早期股骨头缺血性坏死诊断中的应用

朱鸿浩

(香港大学深圳医院，广东 深圳 518000)

目的：对比SPECT和MR在股骨头缺血性坏死(ANFH)诊断中的灵敏性及联合2种方法诊断缺血性坏死的临床价值。方法：选取因外伤而导致髋部不适或髋关节持续疼痛、行动不便的患者及因动脉炎、类风湿等疾病而大剂量使用皮质激素的患者为观察对象，共88例。所有患者在治疗后1个月、4个月、7个月、10个月时做SPECT和MR检查并作随访。结果：2种方法共检出股骨头缺血性坏死患者共82例,阳性率93.18%。SPECT和MR在ANFH的诊断中具有灵敏度差异，并呈现不同的影像学特征：在病程早期(1个月)，SPECT灵敏度明显超过MR(P<0.05)；随着病程进展，在4个月时，MR的高灵敏度优势才开始体现，灵敏度超过SPECT，并且具有显著性差异(P<0.05)；而到7个月时，MR与SPECT的灵敏度差距进一步加大，达到极显著性差异(P<0.01)；MR灵敏度虽仍高于SPECT，但已不具有显著性差异(P>0.05)。结论：SPECT和MR在ANFH的诊断上互有优缺点，联合使用2种方法具有临床推广价值。

单光子发射计算机断层成像术；磁共振扫描；股骨头缺血性坏死

股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of the femoral head,ANFH)易发于股骨头的负重区域，如骨骺及软骨等，外伤、肾上腺激素服用过多或者过量接触放射性物质所引起的供血不足或中断是其主要诱因[1]。ANFH可致患者疼痛、跛行甚至致残，危害极大。而ANFH经减压治疗后能改善病情，甚至有患者能够自愈。因此ANFH的早发现、早治疗具有重大意义。据报道，相较于传统X线片及CT检查，单光子发射计算机断层成像术(single photon emission computed tomography,SPECT)与磁共振扫描(magnetic resonance,MR)在ANFH的早期筛查中有明显优势，具有非损伤性、辐射小、安全性高、方便、费用不高等一系列特点[2]。本研究对我院2012—2014年88例髋部有创伤的患者和大量服用皮质激素的患者同时做SPECT和MR检查，发现二者配合可以实现早发现、早诊断、早治疗，降低漏检率，对ANFH治疗方案的制定和调整具有现实意义。

1 资料和方法

1.1 一般资料 选取因外伤而导致髋部不适或髋关节持续疼痛、行动不便的患者及因动脉炎、类风湿等疾病而大剂量使用皮质激素的患者为观察对象，共88例，其中：男50例，女38例；平均年龄35岁；均在外伤后8 h内就诊。所有患者在治疗后1个月、4个月、7个月、10个月时做SPECT和MR检查并随访。

1.2 诊断方法 SPECT和MR检查出现典型影像学表现后，由放射科和核医学科经验丰富的CT医师各2名采取双盲法独立阅片，进一步观察分析并证实病例。

1.3 检查方法

1.3.1 SPECT 为GE Millennium MG扫描仪，配备双探头和低能高分辨率准直器，静脉注射显像剂99mTC-MDP(亚甲基二磷酸盐)30 mCi，3～4 h后扫描后前和前后2个体位全身及局部影像。矩阵为256×256，20%窗宽。

1.3.2 MR 为Philips GYROSCAN T10-NT1.0T扫描仪，层厚5 mm，层距2 mm，行常规横断位、矢状位或T1WI、T2WI脂肪抑制序列扫描。T1加权成像TR500～800 ms，TE15～25 ms；T2加权成像TR2 000 ms，TE90 ms。

1.4 统计学分析 所有数据经SPSS19.0统计分析，组间比较采用χ2检验。

2 结 果

2.1 SPECT和MR的灵敏度差异 结果详见表1。

表1 SPECT及MR对不同病程患者的股骨头异常检出情况

联合SPECT和MR共检出ANFH患者82例，阳性率93.18%，但SPECT和MR对各个病程时期的敏感性有所区别。1个月、4个月、7个月检出率均有显著性差异(P<0.05或P<0.01)，10个月检出率无显著性差异(P>0.05)。

病程在1个月时，MR检出的异常股骨头个数为0，而SPECT检出5个，具有显著性差异。在这5个SPECT检出的异常股骨头中，有3个呈现出大范围的放射性缺损区，2个呈现为局部放射“冷区”。

病程在4个月时，MR检出14个股骨头异常，SPECT检出8个股骨头异常，具有显著性差异。其中8个MR检出为异常的病例SPECT则检出正常，2个SPECT检出异常的病例MR则检出正常，只有6个是2种方法同时检出异常。MR检出的异常股骨头中，有8个表现为股骨头外部形态正常，而内部可见斑片状或楔形异常信号；6个表现为SET1加权信号高低不均匀混杂，SPECT和MR均检出异常的6个股骨头中，有5个表现出“双线征”，即中心信号低，低信号的外部硬化缘与高信号的外围共同出现，1个髋关节腔内信号强度高，为关节腔积液特征。SPECT检出异常的股骨头表现为外部的“热区”包围中心的局部“冷区”所形成的“面包圈”特征。

病程到7个月时，MR检出28个异常，而SPECT检出11个，差异达到极显著水平，其中17个MR检出为异常的病例SPECT则检出正常，1个SPECT检出异常的病例MR则检出正常，有11个2种方法均检出异常。在SPECT和MR同时检出异常的11个病例中，MR图像特征为高信号的外部区域围绕低信号的中心病灶区域，SPECT则呈现“面包圈”特征。17个MR检出异常而SPECT检出正常的病例中，MR有14个SET1加权像斑片状、楔形或不规则的低信号区域，3个为高低信号混合的极不均匀区域。

病程到10个月时，MR共检出42个异常，SPECT则检出30个异常，虽然MR检出个数仍高于SPECT，但二者已不具有显著性差异，其中MR检出异常而SPECT检出正常的有3例，表现为T1WI上有带状或环状低信号分布，T2WI上则呈高信号分布。SPECT检出异常而MR检出正常的4例，表现出放射信号富集在股骨头区域的特征。

2.2 SPECT和MR的特异性差异 本实验还发现，在ANFH的早期诊断的特异性方面，2种检测方法相差同样较大，SPECT的特异性较差，不到80%，仅为77%；MR在这方面优势明显，本实验中其特异性高达92%，并且在其他疾病鉴别中特异性也能达到90%。

3 讨 论

ANFH可以分为创伤性和非创伤性2种类型。创伤性ANFH主要是供血不足或中断导致的股骨头坏死，非创伤性的主要诱因则为过量服用激素、酗酒或潜水所引起的减压病等。X线平片和CT作为2种常规的ANFH检测项目，都存在一定的局限性，X线平片虽然相对较为廉价但灵敏度过低；而CT虽然具有能够清晰显示股骨头大小及坏死情况的特点，但其依然存在灵敏度不高的问题，对ANFH的早期诊断存在极大限制[3]。而随着影像学的不断发展，SPECT和MR在ANFH的早期诊断上已越来越显示出优势，其灵敏度甚至可以达到100%。依据这一特性，SPECT和MR会成为早期ANFH检查的理想选择。

99mTC-MDP和99mTcO4-硫胶体都是常见的骨显像剂。其中99mTC-MDP(即亚甲基二磷酸盐)能吸附于骨骼中的主要成分羟基磷灰石晶体，而当股骨头缺血性坏死发生时，由于供血不足导致成骨活性随之降低，没有足够新骨吸附显像剂，因此呈现出放射性稀疏区域，即SPECT显像中的“冷区”。当供血不足发生范围较大时，“冷区”也随之增大，呈现弥散的放射性缺损区。SPECT的一大优势就是对功能性变化的体现[4]，ANFH在形成早期表现为功能性的变化——脂肪塞的形成阻碍血液微循环运行，导致供血不足进而抑制成骨活性，随后才发展成为组织及病理的变化。这也解释了本研究中病程在1个月时SPECT检出5例股骨头异常，而MR则均显示正常的原因。99mTcO4也是一种骨髓显像剂，用于ANFH的诊断，该显像剂主要富集于股骨头皮下巨噬细胞中，而造血细胞与巨噬细胞的分布在正常骨髓内一般相一致，而ANFH发生时，巨噬细胞无法吸收99mTcO4，导致放射性偏低，再加上造血细胞的坏死顺序先于成骨细胞和骨细胞及脂肪细胞等，因此在理论上99mTcO4会早于99mTc-MDP及MR。

相对于SPECT对功能性改变的体现，MR的优势则在于对组织即病理变化的体现。一般脂肪细胞对供氧不足的敏感度较迟钝，在缺血5 d左右才会死亡[5]，而本研究发现在病程为1个月时MR的检出率却为0，这是何原因呢？可能的解释是患者在服用皮质激素达到一定量后会导致大范围的脂肪塞弥散在股骨头中，这些脂肪塞使早期病变骨骼中的H质子量保持相对稳定，因此早期MR显像无法检测到信号改变。随着组织病理出现进一步甚至典型的改变时，H质子量失衡，MR高灵敏度的优势才逐渐体现。与MR平扫相比，增强MR在早期就能显示股骨头坏死部位的血流变化，扫描发现低信号区为死骨区，坏死后未修复，而增强区为修复区，其内有大量间质水肿。可以说通过增强MR扫描可进一步提高ANFH诊断的特异性。

骨坏死是一个动态发生的过程，坏死的骨骼构成ANFH的病灶，中间则是缺血区域，外围包围着正常的骨骼组织，这3个区域在ANFH病程发生过程中动态改变，对SPECT和MR的表现产生影响[6]。本研究中SPECT的总体灵敏度低于MR，主要与SPECT的空间分辨率较低有关，而MR由于其能对冠状位、矢状位和横轴位进行全面扫描，而具有极高的空间分辨率。股骨头的病变组织易与附近健康组织发生重叠，导致SPECT灵敏度降低，本研究中有多例MR检出为异常而SPECT检出正常的病例，这些病理均呈现出半月形或楔形，意味着病变区域不大，此外这些区域信号不均一，“冷”“热”区域混合并存。SPECT对这种特征的病变显得无能为力，这也是SPECT在病程为4个月和7个月时灵敏度显著低于MR的主要原因。

本研究发现，在ANFH的早期诊断的特异性方面，SPECT的特异性较差，仅为77%。SPECT主要是依赖99mTC-MDP在股骨头供血不足部位所呈现出的放射性缺损或稀疏区域，这与ANFH的Ⅰ期病变相符，因此其敏感性高于MR，而在特异性方面，由于骨转移瘤或血管瘤等多种疾病也会呈现相似的现象，因此要确诊ANFH就需要联合其他医学影像技术。

MR在这方面有明显优势，本实验中其特异性高达92%，并且在其他疾病鉴别中特异性也能达到90%。组织病理的改变是MR成像的关键，虽然组织坏死与MR信号的变化并不完全一致，但MR还是能够灵敏地呈现组织的实际病理情况。 ANFH在MR上呈现出来的最明显的现象是局部性的异常信号，主要出现在股骨头的软骨以下区域，SE序列T1WI信号较低，而T2WI则信号较高，病变部位的信号表现出均匀或不均匀的楔形、带状、弧形等。然而除此之外，也会出现一些非特异性的信号如股骨头转子区域及股骨颈部位在T1加权会呈现弥散的低信号，而在T2则呈现弥散的高信号等，而这些在骨髓炎症或浸润性的肿瘤等其他疾病中也有可能出现，因此仅通过MR的异常信号尚不能对ANFH确诊。结合病程和临床表现并联合SPECT和MR技术，对于ANFH的早期诊断特异性的提高具有实际意义。

综上所述，SPECT和MR在ANFH的诊断上互有优缺点，在病程早期，SPECT灵敏度明显超过MR；而随着病程进行，在4～7个月时，MR的高灵敏度优势才开始体现；而到1个月时，MR灵敏度仍高于SPECT，但已不具有显著性差异。因此，在ANFH检查时，一种方法检出为阴性时不能盲目下结论，必须使用另外一种方法复检，将漏检的概率降到最低；此外也不能盲目地联合两种方法，这一方面导致医疗资源浪费，另一方面使患者疲于奔命，加剧医患矛盾。合理的建议是根据ANFH所处的可能病程，使用最合理的检查方法，做到化繁为简，在提高效率的同时，也使患者易于接受。

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[3]CATTO, MARY.The histolyical study of avascnlar necrosis of the femoral head after trans cervical fracture[J].Rone and Joint Surg,1965,47(4):749-776.

[4]王荣福，李险峰，王强．SPECT/CT的最新应用进展[J]．CT理论与应用研究，2012，21(3)：577-582．

[5]魏秋实，何伟，邓伟民，等．股骨头坏死中医证型与影像学特点的关联性研究[J]．中国骨与关节损伤杂志，2013，28(4)：304-306．

[7]刘吉鹏，张书钦，陈卫衡．早期股骨头坏死影像表现特点及鉴别诊断[J]．中国骨伤，2010，23(5)：344-348．

R445；R816.8 <[文献标志码]A class="emphasis_bold">[文献标志码]A DOI:10.11851/j.issn.1673-1557.2015.05.011[文献标志码]A

10.11851/j.issn.1673-1557.2015.05.011

A DOI:10.11851/j.issn.1673-1557.2015.05.011

http://www.cnki.net/kcms/detail/51.1688.R.20150918.1818.054.html

2014-11-07)

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