髋周异位骨化的MRI表现①

于卫永，杨本涛，王娜娜，孙进，陈振波，蒋贵均，张红霞



髋周异位骨化的MRI表现①

于卫永1,2，杨本涛3，王娜娜4，孙进1,2，陈振波1,2，蒋贵均1,2，张红霞1,2

[摘要]目的分析髋周异位骨化早、中及晚期的MRI表现，探讨随病程演变MRI信号的变化规律。方法回顾性分析2011 年2月～2013年9月44例异位骨化患者的MRI，其中早期20例28个关节，中期18例24个关节，晚期6例8个关节。增强扫描早期9 例11个关节，中期6例7个关节，晚期3例4个关节。χ2趋势性检验评估随异位骨化成熟度的增加，MRI的信号变化。结果随着异位骨化成熟度的提高，T2WI信号强度逐渐减低(χ2=16.773, P<0.001)，T1WI脂肪样信号逐渐增多，增强扫描异位骨化强化程度逐渐减低(χ2=16.048, P=0.007)。结论髋周异位骨化各期MRI各具特点，在早期诊断方面具有良好应用前景。

[关键词]异位骨化；髋；磁共振成像

作者单位：1.首都医科大学康复医学院，北京市100068；2.中国康复研究中心北京博爱医院影像科，北京市100068；3.首都医科大学附属北京同仁医院放射科，北京市100730；4.北京市海淀医院放射科，北京市100080。作者简介：于卫永(1983-)，男，汉族，山东荣成市人，硕士研究生，主管技师，主要研究方向：影像技术。通讯作者：杨本涛，男，博士，主任医师。E-mail: cjr.yangbentao@vip.163.com。

[本文著录格式]于卫永，杨本涛，王娜娜，等.髋周异位骨化的MRI表现[J].中国康复理论与实践, 2016, 22(1): 106-110.

CITED AS: Yu WY, Yang BT, Wang NN, et al. Findings of MRI in perihip heterotopic ossification [J]. Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian, 2016, 22(1): 106-110.

异位骨化(heterotopic ossification, HO)是指在没有骨组织的部位出现板层骨结构。近年来，随着人工关节手术的广泛应用及各种严重神经损伤的发生，异位骨化的发病率显著提高。据统计，约10%的异位骨化体积较大，可以导致严重的关节活动障碍或者关节僵直[1]。髋周异位骨化诊断主要依赖影像学，但目前影像学检查方法不统一、不规范，尤其MRI在异位骨化方面的研究较少。本研究观察髋周异位骨化不同时期的MRI特征性表现，重点突出MRI信号转化规律，为临床诊断提供参考。

1　资料与方法

1.1一般资料

2011年2月～2013年9月中国研究康复中心北京博爱医院确诊的44例异位骨化患者共60个关节，其中男性29例，女性15例；年龄18～58岁，平均38.4岁；外伤性脊髓损伤32例，缺血性脑梗死7例，脑出血3例，长期卧床2例。

1.2研究方法

所有患者均行MRI扫描，同时行2次及以上X线或CT检查。MRI采用Signa TwinSpeed 1.5 T超导型磁共振，表面线圈，梯度场40 mT/m，爬升率200 mT/(m⋅s)，快速自旋回波序列(FSE) T1WI、T2WI轴位(320×224矩阵)，快速恢复快速自旋回波脉冲序列(FRFSE) T2WI冠状位及短时间反转恢复序列(STIR) T2WI冠状位(320×192矩阵)；增强扫描T1WI轴位、冠状位及矢状位扫描，层厚5 mm，间隔1 mm，对比剂为钆喷替酸葡甲胺(Gd-DTPA)，剂量0.1 mmol/kg，2 ml/s，Spectris MR Injector System生理盐水2 ml/s冲洗20 ml (美国Medrad公司)。扫描范围：定位中心位于耻骨联合或股骨大粗隆，上包髋臼，下包股骨小转子，依病变情况范围适当扩大。

分析异位骨化的部位、形态、边界、大小、密度及周围软组织的信号变化。结合文献[2]及临床及病理变化，影像分为3期。①早期(急性水肿期)：T2大范围高信号水肿区，边界模糊，钙化不明显，此期临床疼痛明显。②晚期(钙化修复期)：病灶界清，局限，周边轻微或无水肿，可见钙化、骨化组织，临床无疼痛。③中期(增埴肿块期)：界于早晚两者之间。

以X线平片、CT随访及病理结果作为有无异位骨化的确诊标准。

两位影像诊断医师在影像工作站上对图像进行分析，评判结果以两位诊断医师一致为准，不一致者协商解决。

1.3统计学分析

采用SPSS 16.0统计学软件进行分析。用Kruskal-Wallis H检验分析MRI与X线及CT对异位骨化分期结果的比较，采用χ2趋势性检验评价随异位骨化成熟度的增加，MRI的信号变化规律。显著性水平α= 0.05。

2　结果

44例患者中，早期20例(8例双髋，12例单髋)，中期18例(6例双髋，12例单髋)，晚期6例(2例双髋，4例单髋)。

早期28个关节(46.67%)中，T1WI呈等信号(与肌肉相比，以下同)，边缘模糊，有一定占位效应；T2WI表现为局部肿块影，呈不均匀中高信号，伴弥漫性外周水肿。中期24个关节(40%)中，T1WI中心呈等或稍高信号，周边显示完整或局部低信号骨化带；T2WI中心呈水样信号，伴完整或不完整清晰的低信号带环绕，周围软组织广泛水肿。晚期8个关节(13.33%)与成熟骨信号类似：外周骨化区域呈低信号，中央可见短T1长T2的脂肪信号，周围水肿带明显减轻或消失。

增强扫描早期9例11个关节(50%)，典型表现为边缘环形强化；中期6例7个关节(31.82%)，强化程度减低，呈环形强化或不均匀轻度强化；晚期3例4个关节(18.18%)，未见明显强化。

典型病例影像见图1～图3。

χ2趋势性检验显示，T1WI随着异位骨化成熟度的提高，脂肪样信号增加(χ2=8.352, P=0.004,γ=0.346)；T2WI随着异位骨化成熟度的提高，信号强度逐渐减低(χ2=23.965, P<0.001,γ=0.734)；随着异位骨化成熟度的提高，增强扫描强化程度减低(χ2=7.403, P=0.007, γ=0.674)。见表1～表3。

表1　异位骨化3期MR T1WI的信号表现(髋)

表2　异位骨化3期MR T2WI的信号表现(髋)

表3　异位骨化3期MR增强T1WI的信号表现(髋)

男性，19岁，X线片(a)双髋关节未见异常，3 d后MRI检查，T1WI(c)、T2WI(d)见左侧股骨小转子区周围软组织明显肿胀，T1WI呈等信号，T2WI呈不均匀高信号，其内可见斑点状水样信号；增强T1WI明显强化(e)。2个月后复查X线片(b)，左侧股骨小转子区典型异位骨化图1　早期髋周异位骨化MRI表现

女性，37岁，MRI T1WI(a)、T2WI(b)示左髋关节团块状异常信号，病灶中心T1WI呈稍低信号，T2WI呈水样信号，T2WI周边局部不完整低信号带环绕。增强T1WI(c)呈环形强化图2　中期髋周异位骨化MRI表现

男性，38岁，双髋关节MRI T1WI(a)示双髋关节团块状异常信号，呈脂肪样高信号，增强T1WI(b)病灶强化不明显图3　晚期髋周异位骨化MRI表现

对同时行X线片、CT及MRI检查结果进行HO分期比较，3种方法的分期结果总体构成无显著性差异(P>0.05)。见表4。

表4　X线片、CT及MRI对异位骨化分期的比较(髋)

3　讨论

关于异位骨化的病因，虽然进行了大量研究，但其具体原因及分子机制尚不明朗[3]。临床上通常按异位骨化的成因将其分为两大类，即遗传性异位骨化和继发性异位骨化[4]。遗传性异位骨化临床上相对少见，如进行性骨化性纤维发育不良，多在儿童早期发病。继发性异位骨化多发生于外伤(如肌肉损伤、烧伤、关节置换术后)或中枢神经系统损伤(如颅脑、脊髓损伤造成的瘫痪)。近年来，随着人工髋关节置换术的普及、车祸发生率的增加，以及神经系统疾病的高发，继发性异位骨化在临床上越来越常见。

异位骨化的早期临床表现多不典型，表现为局部软组织红肿、发热及轻微疼痛，较难与蜂窝组织炎、骨髓炎、血栓性静脉炎、深静脉血栓形成、局部感染和脓肿等疾病鉴别。晚期多有成熟骨组织形成，可造成关节僵硬与活动受限，给生活带来极大不便。临床尚未出现较敏感且特异的化验指标，影像学检查有重要的诊断价值。

异位骨化的影像学表现和临床及病理改变密切相关。

早期软组织水肿、变性、坏死，有时可伴有肌间血肿；临床表现为软组织肿胀、压痛、发热等，影像学表现缺乏特征性：X线及CT扫描表现为正常或关节周围软组织肿胀、密度增高；MRI软组织分辨率高，可以很好确定病变范围，环形强化是此期的重要特征，在其他软组织肿块中罕见[5]。

中期水肿减轻，肿块趋于局限，边界趋于清晰，质地变硬，疼痛减轻；病变周围出现骨化，呈向心性[6]，表现为环状或蛋壳状骨化。

晚期水肿、血肿进一步吸收，病灶纤维化，骨化成熟，X线及CT密度更高，边界更清晰；软组织症状减轻或不明显。MRI出现典型的骨质信号，边缘清晰，呈低信号，中心因骨小梁间隙或骨髓腔内脂肪沉积，T1WI呈稍高信号或高信号。

影像学检查对本病的诊断具有重要价值，X线、CT及MRI检查各具特点。

X线能较好地显示骨化，且空间分辨率高，是诊断异位骨化及动态观察异位骨化成熟度最简便经济的方法。在连续X线平片观察中，如影像有变化，说明异位骨化仍有活动而未成熟；骨化区边缘清楚提示趋向成熟[7]。Seipel等对1463例患者进行X线研究，异位骨化的3期有不同的形态、密度、边缘等表现；成熟期后，异位骨化的部位、大小、形态、密度在随诊中均无变化[8]。

本研究通过观察及测量异位骨化发生的部位、形态、边界、大小及X线、CT扫描的钙化程度，分析异位骨化是否成熟。大小采用测量病灶长径取平均值的方法，使分期结果更客观。

CT扫描对病变的定位更准确，对细微钙化及骨化特征显示更清晰，能更清晰地观察早期骨化及其范围、形态，还可以清楚显示低密度的未成熟骨及成熟骨的骨皮质、骨小梁，有利于指导保守治疗和手术切除，避免术后复发。

本研究以X线、CT的随访作为异位骨化的确诊标准，评价MRI的影像分期，结果表明，MRI、X线片及CT在分期结果的总体构成上无显著性差异，MRI可以对髋周异位骨化进行分期诊断。

异位骨化早期，X线及CT扫描具有局限性。X线密度分辨率低，早期异位骨化大都仅表现为软组织肿胀，不具特异性，不易与软骨肉瘤、局部感染、血肿等疾病相鉴别，且对一些较小钙化显示不佳。有文献报道，X线最早发现异位成骨的时间多在损伤发生后3～6周[9]。

CT扫描对细微钙化和骨化具有优势。Nitek等认为，CT可以发现X线未能检出的早期细微成骨病灶[10]。但对软组织分辨率仍不高，对早期异位骨化缺乏特征性表现。

Hudson等认为，磁共振更有助于异位骨化的早期诊断[11]。Wick等分析14例脊髓损伤患者，MRI能在临床发病(13.4±18.3) d内做出早期异位骨化的诊断[12]。Argyropoulou等认为，MRI对关节周围软组织水肿、肌间血肿、滑膜等都能很好显示，认为早期异位骨化具有“花边征”的特征性强化方式[13]。更有学者认为，异位骨化典型MRI表现是其周围出现低信号环，认为只要T2WI上出现环形低信号带，异位骨化的诊断基本成立[14]。

本研究为回顾性分析，无法精确统计从临床至检查的精确时间，也就无法统计MRI发现异位骨化的时间，这是本研究的局限性。

Ledermann等对一组经CT或X线平片确诊为异位骨化的病例进行MRI扫描，发现随着异位骨化成熟度的提高，T2WI信号强度逐渐降低，对比增强程度逐渐下降；而脂肪样信号及层状骨质信号逐渐增加[15]。这与本研究结果基本一致。早期异位骨化T1WI以等信号(64.29%)或低信号(35.71%)为主，晚期脂肪样信号及骨质信号增加(62.5%)；T2WI早期呈明显高信号、水样信号(75%)，中期信号逐渐减低，以高信号(45.83%)或等信号为主(33.33%)，晚期则主要为成熟的骨质信号(62.5%)。增强扫描显示，早期以边缘环形强化为主(81.82%)，中期比率减低(71.43%)，晚期则以无强化为主(75%)，与以前研究结果一致，环形强化为异位骨化的典型表现。

综上所述，髋周异位骨化三期的MRI影像学表现各具特点并有一定的变化规律，是诊断异位骨化的一种有效检查方法。与X线及CT相比，MRI具有更高的软组织分辨率，因此对早期异位骨化诊断方面更具优势。

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Findings of MRI in Perihip Heterotopic Ossification

YU Wei-yong1,2, YANG Ben-tao3, WANG Na-na4, SUN Jin1,2, CHEN Zhen-bo1,2, JIANGgui-jun1,2, ZHANG Hong-xia1,2
1. Capital Medical University School of Rehabilitation Medicine, Beijing 100068, China; 2. Department of Medical Imaging, Beijing Bo'ai Hospital, China Rehabilitation Research Centre, Beijing 100068, China; 3. Department of Medical Imaging, Beijing Tongren Hospital, Capital Medical University, Beijing 100730, China; 4. Department of Medical Imaging, Beijing Haidian Hospital, Beijing 100080, China
Correspondence to YANG Ben-tao. E-mail: cjr.yangbentao@vip.163.com

Abstract:Objective To investigate the MRI findings of perihip heterotopic ossification (HO) in the early, mid and late stages. Methods The MRI of 44 inpatients with HO from February, 2011 to September, 2013 were reviewed, in which 20 cases (28 joints) were in early stage, 18 cases (24 joints) in mid stage and 6 cases (8 joints) in late stage. For the enhanced T1WI, 9 cases (11 joints) were in early stage, 6 cases (7 joints) in mid stage, and 3 cases (4 joints) in late stage. The χ2trend test was used to evaluate the MRI signal change with the HO maturity. Results With the maturity of hip HO, the signal intensity of T2WI reduced (χ2=16.773, P<0.001), fat signal on T1WI increased, the enhancement reduced (χ2=16.048, P=0.007). Conclusion The MRI findings of perihip HO are characteristic in MRI in all the stages. MRI is useful for the diagnosis of perihip HO, especially for the early HO.

Key words:heterotopic ossification; hip; magnetic resonance imaging

(收稿日期：2015-10-08修回日期：2015-11-02)

[中图分类号]R686

[文献标识码]A

[文章编号]1006-9771(2016)01-0106-05

DOI:10.3969/j.issn.1006-9771.2016.01.024