磁共振与CT在测量股骨颈前倾角中的应用及对比分析

李鸿恩 曾益辉 王 伟 张 丽 张 嫣

广东省妇幼保健院放射科 (广东 广州 510000)

股骨颈前倾角(femoral neck anteversion)是指人体股骨颈的中轴线相对股骨髁横轴向前扭转的角度[1]，即股骨颈的中心线与股骨髁冠状面的夹角。1954年，Billing对前倾角进行首次定义及系统描述股骨几何学特点及意义[2]，股骨颈前倾角的测量准确性在诊断和治疗股骨扭转方面很重要，目前对股骨颈前倾角的测量认为CT测量法最为精确，因CT存在辐射剂量大，而磁共振无电离辐射、软组织分辨力高等优势容易被临床及患者接受，本文采用对磁共振与CT测量在股骨颈前倾角中的应用及数据分析对比，旨在丰富股骨颈前倾角测量方法，通过数据相关性分析，提高股骨颈前倾角测量结果的准确性，为临床提供多种股骨颈前倾角测量方法选择。

1 资料与方法

1.1 取样标准将临床病史无股骨头塌陷或股骨颈异常、股骨髁无明显增生患者纳入有效检查。

1.2 一般资料在获得我院伦理委员会批准下，开始回顾性收集病例，时间为2019年1月至2020年4月，检查部位为同时行股骨CT检查及股骨MR检查的42例患者，均已签署患者检查知情同意书，其中男16例，女26例，年龄20～65周岁，平均年龄(40.86±11.70)岁。

使用设备：CT检查采用德国西门子128层螺旋扫描仪，型号SOMATOM Definition AS机器，检查如下：CT股骨检查，仰卧位，尽量使两侧下肢并拢，用绷带轻轻固定，扫描范围包括股骨头中心层面、股骨颈干层面、通髁线层面，层厚5mm，曝光参数：120kV，100mA。

磁共振检查采用荷兰飞利浦Ingenia 3.0T超导磁共振扫描仪，检查如下：磁共振股骨检查，足先进，仰卧位，平静呼吸，采用16通道相控阵线圈，股骨摆放位置、扫描范围同CT检查，行TSE T1W检查，扫描参数：最小重复时间(repetition time，TR)570ms，回波时间(echo time，TE)：11ms，反转角(flip angle)：90°，层厚(slice thickness)：3mm，层间距(gap)：0.3mm。

测量股骨颈前倾角方法：采用Murphy法，先确定四个扫描层面，第一个层面股骨头中心(H为股骨头中心点，图1E)，第二个层面股骨颈轴线，第三个层面股骨颈基底段(O为股骨基底部中心点，图1F)，第四个层面通髁线(LM线，图1G)，应用Photoshop软件，将第一层面与第三、四层面重叠(图1H)，测量通髁线与股骨颈轴线夹角角度即为股骨颈前倾角。

图1 图1A：扫描定位示意，直线a 、b 、c 、d为扫描平面定位线；图1B：扫描平面示意，O为股骨颈基底部中心，H为股骨头中心，L为股骨外髁最后点，M为股骨内髁最后点，N为股骨颈切面中心；图1C：定义法前倾角测量示意；图1D：定义法测量股骨前倾角扫描平面重叠示意；图1E：股骨头中心；图1F：股骨头中心与股骨颈基底部中心连线；图1G：通髁线(LM线)；图1H：第一层面与第三、四层面重叠，θ角即为股骨前倾角。

1.3 统计学方法应用SPSS 23.0软件进行数据分析，通过磁共振测量前倾角方法与CT测前倾角方法进行相关性分析比较，|r|＜0.4为无相关，0.4＜|r|＞0.7为中度相关，|r|＞0.7为显著相关，P＜0.01为差异有统计学意义。

2 结 果

本文选取42例检查中，测得磁共振测量前倾角平均值为14.09°±3.86°，CT测量前倾角平均值为14.17°±3.09°，CT测量与磁共振测量组间相关r系数为0.685(P＜0.05)，两者数值相关性分析为中度相关，P＜0.01为差异有统计学意义，散点图见图2。

图2 CT测量与磁共振测量散点图

3 讨 论

股骨颈前倾角是描述股骨上段空间定位的重要指标，研究表明，股骨前倾角对于髋关节力传导及运动都有着重要的意义，股骨颈前倾角对小孩股骨形态发育起到了十分重要的作用。在研究股骨前倾角方面，需要了解两个概念：股骨颈前倾角和股骨颈扭转角，股骨颈前倾角为股骨颈的中心线与股骨髁冠状面的夹角，而股骨颈扭转角为股骨颈的冠状面与股骨髁冠状面的夹角，文献研究表明两者为两种完全不同的人体测量角度，又存在一定的关系，有公式显示，tgA=tgB×sina[3]，公式中A为股骨颈前倾角，B为股骨颈扭转角，a为颈干角(股骨干纵轴线和股骨颈轴线内下方夹角为股骨颈干角，又称内倾角，颈干角正常范围在110～140°之间，平均为128°，男性132°，女性127°，儿童150～160°，随年龄增长而角度减小)。因此股骨颈前倾角与股骨颈扭转角呈正相关，只有当颈干角为90°时，两者才是相等的，本文主要研究的是股骨颈前倾角测量方法，目前测量股骨颈前倾角方法很多，有X线片测量法[4-6]、CT测量法[7-8]、超声测量法[9]、临床查体测量法[10-11]、裸骨投照测量法等，最准确测量股骨颈前倾角方法为裸骨投照测量法(也叫解剖法)，X线片测量法容易受投照角度及照射中心线影响，容易产生误差，文献研究表明在X线平片上测量股骨颈前倾角从8°到33°不等，差异很大，仅适用于只有X线机的基层医院使用，研究显示CT测量能从三维的角度进行准确测量前倾角[12]，CT螺旋扫描后能进行图像任意角度重建，重现股骨颈前倾角三维情况进行测量，能简易、迅速测得股骨前倾角，但是CT扫描辐射剂量大，相比磁共振无电离辐射、同样能准确测量股骨颈前倾角角度，临床及家属更容易接受采用磁共振检查测量前倾角。

磁共振检查由于多平面、多参数成像、软组织分辨力高、能很好地查看股骨肌肉、韧带及髋关节情况，不用造影剂也能进行下肢血管成像等优势，常规在股骨颈前倾角治疗病例中，也需要了解髋关节情况，在行髋关节磁共振检查时，顺便进行股骨前倾角测量，是一举两得。

为更好、更快捷地使用磁共振测量股骨颈前倾角，采用快速扫描序列TSE T1W，采用两个叠块扫描，第一个叠块包全股骨头及股骨颈干层面，第二个叠块包全股骨内外侧髁层面，扫描时间控制在2min内。

股骨颈前倾角测量数值国外研究很多，教科书上的前倾角数值范围为12°～15°[13]。Soutter等[14]研究测量了154个股骨，得出股骨颈前倾角平均值为14.3°；Pick等[15]研究测量了152个股骨，得出股骨颈前倾角平均值为14°；Parsons等[16]研究测量了300个股骨，得出股骨颈前倾角平均值为15.5°。本文用磁共振测量法测量股骨颈前倾角平均值为14.09°，用CT测量法测量股骨颈前倾角平均值为14.17°，与文献研究平均值相近，相关性分析显示，r值为0.685，为中度相关，差异有统计学意义(P＜0.01)。

但是磁共振检查也有其劣势，检查噪声大，检查费用较CT贵，需提前预约，检查时间相对CT较长，检查过程中检查部位随机性移动容易导致测量数据不准。CT检查其劣势主要在于辐射剂量大，对儿童及备孕患者慎用。

综上所述，磁共振与CT测量股骨颈前倾角，数据均能正确显示股骨颈前倾角数值，测量偏差小，能够满足临床需要，但磁共振检查法因为其无电离辐射、软组织分辨力、多参数成像等优势，现在更多地应用在股骨颈前倾角测量方面，特别是适用于儿童及婴幼儿患者检查中。