QFS/FO/CCD值与股骨头坏死患者ARCO分期关系及诊断效能*

张 洋，杨 莹，唐 文

(江苏省无锡市第九人民医院放射科 214000)

股骨头坏死是目前最为常见的难以治愈的髋关节疾病，中青年是主要发病人群[1]。一般情况下该病主要指受多种因素影响而诱发的股骨头血供障碍，导致股骨头坏死变性，若不及时进行干预治疗则可能导致患者病情恶化，诱发股骨头负重区塌陷、功能障碍和髋关节疼痛等多种疾病[2]。目前，主流观点认为股骨头坏死最终阶段是股骨头塌陷，且该病属于不可逆性疾病[3]。一般情况下股骨头塌陷后会导致股骨向上、向内移位，改变髋部生物力学，缩短股骨与坐骨间距离，挤压股方肌，导致坐骨股骨间隙变窄，诱发坐骨股骨撞击综合征等并发症的发生[4]。目前，主要通过组织病理学检查、X线片、选择性血管造影、放射性核素扫描等对患者进行检查，磁共振成像(MRI)扫描检查由于在应用过程中可有效记录大量有效数据逐渐受到临床医师的重视[5]。但MRI测定的股骨偏心距(femoral Offset，FO)、股方肌间隙(quadratus femoris space，QFS)、股骨颈干角(collo-diaphyseal angle of the femur，CCD)值与股骨头坏死患者病情的关系尚有待于进一步研究，因此，本研究分析了股骨头坏死患者MRI测定QFS、FO、CCD值与国际骨循环研究协会(ARCO)分期的关系及对股骨头坏死塌陷的诊断效能，现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

选取2020年1月至2021年12月本院收治的100例单侧股骨头缺血坏死患者作为研究对象，其中男64例，女36例；平均年龄(53.19±10.39)岁；ARCO分期：Ⅰ期19例，Ⅱ期31例，Ⅲ期37例，Ⅳ期例13例。选取同期100例健康体检者作为对照组，其中男61例，女39例；平均年龄(54.19±11.02)岁。两组研究对象性别、年龄等一般资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)，具有可比性。本研究经本院伦理委员会审批。纳入标准:(1)单侧股骨头缺血坏死；(2)符合《成人股骨头坏死诊疗标准专家共识(2012年版)》[6]诊断标准；(3)年龄大于或等于18周岁；(4)无髋部感染性疾病或髋部及股骨骨折及手术史；(5)无先天骨盆畸形、先天髋关节脱位、髋部肿瘤等；(6)Lennox 和Hungerford 分期为Ⅲ、Ⅳ期；(7)对本研究知情并签署知情同意书。排除标准:(1)曾接受股骨头植骨术、减压术、截骨术等；(2)患病时间少于半年；(3)髋关节脱位或股骨颈骨折等造成的创伤性股骨头坏死；(4)影像学资料或临床资料不完整；(5)失访或退出本研究。

1.2方法

1.2.1MRI检查

采用西门子AVANTO 1.5 T超导MRI设备进行髋关节平扫，检查时取仰卧中立位，头先进，自髋臼顶至股骨小转子进行扫描，使用6通道体部表面线圈，行横断位T1WI扫描，视野(FOV)260 mm×380 mm，回波时间(TE)11 ms，重复时间(TR)900 ms，层厚 3.5 mm,激励次数(NEX)2～4次，矩阵256×256，层间距0.7 mm，横断位行PDWI扫描检查，FOV 270 mm× 380 mm，TE 78 ms，TR 7000 ms，层间距0.7 mm，层厚3.5 mm，NEX 2～4次，矩阵256×256，冠状位行T1WI扫描检查，FOV 380 mm×380 mm，TE 22 ms，TR 700 ms，层厚 3.5 mm，NEX 2～4次，矩阵 256×256，层间距 0.7 mm。

1.2.2测量方法

将扫描数据传输至配套工作站进行数据分析和处理。采用双弦法将股骨头理想化为球形确定股骨头中心，股骨头塌陷患者以剩余关节面确定中心。横断位PDWI序列图像上测量QFS，FOV 270 mm × 380 mm，TE 78 ms，TR 7 000 ms，层间距0.7 mm，层厚3.5 mm，NEX 2～4次，矩阵256×256，股骨小转子内侧骨皮质至腘绳肌肌腱止点外表面最小距离；冠状位T1WI序列图像上对CCD和FO进行测量，FOV 380 mm×380 mm，TE 22 ms，TR 700 ms，层厚 3.5 mm，NEX 2～4次，矩阵 256×256，层间距 0.7 mm。CCD通过测量股骨干中轴线与股骨头中心股骨颈中轴线夹角，FO为股骨干长轴间与股骨头中心的垂直距离。数据处理均由2名高年资主治医师采用盲法进行判读，取二者平均值，当2名医师测量值差异大于10%时则重新进行测量和分析。1例股骨头坏死患者MRI表现及QFS、FO、CCD值见图1。

A：横断位T1WI图像，右侧股骨头信号不均，见斑片状T1WI低信号区；B：横断位PDWI图像，右侧股骨头见斑片状高信号区，QFS值低于对照组数值； C：冠状位PDWI图像，FO值低于对照组数值，CCD值高于对照组数值。

1.3统计学处理

2 结 果

2.1QFS、FO、CCD值

观察组患者QFS、FO水平均明显低于对照组，CCD水平明显高于对照组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表1。

表1 两组研究对象QFS、FO、CCD值比较

2.2不同ARCO分期患者QFS、FO、CCD值

观察组患者随ARCO分期升高，QFS、FO水平明显降低，CCD水平明显升高，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表2。

表2 不同ARCO分期患者QFS、FO、CCD值比较

2.3股骨头坏死塌陷患者QFS、FO、CCD值

股骨头坏死塌陷组患者QFS、FO水平均明显低于股骨头坏死未塌陷组，CCD水平明显高于股骨头坏死未塌陷组，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表3。

表3 股骨头坏死塌陷患者QFS、FO、CCD值比较

2.4QFS、FO、CCD与ARCO分期的关系

男、女性患者QFS、FO与ARCO分期均呈明显正相关，CCD与ARCO分期呈明显负相关，差异均有统计学意义(P<0.05)，见表4。

表4 QFS、FO、CCD与ARCO分期关系

2.5诊断效能

QFS、FO、CCD预测患者股骨头坏死塌陷的灵敏度和特异度均大于90%，且曲线下面积(AUC)均高于0.9，见表5、图2。

图2 ROC曲线图

表5 诊断效能

3 讨 论

股骨头坏死又称为股骨头缺血性坏死，是较为常见的由不同原因诱发的血液循环障碍或长期供血不足造成的股骨头病变，其临床发病机制尚未完全揭示，目前多数学者认为，脂肪代谢紊乱、骨内压升高、激素、血管炎等是导致该病发生和发展的重要独立性威胁因素[7]。依照其病因分为两种类型，分别为非创伤性与创伤性。一般情况下股骨头坏死临床表现主要为臀部、髋关节周围、腹股沟区疼痛，且患者可能伴随出现髋关节活动受限，若未及时进行干预会导致患者病情进一步恶化，出现髋关节退行性改变、股骨头塌陷等[8]。MRI扫描软组织对比度较高，因此，该方法已成为目前诊断股骨头坏死的首选方法，且患者在进行扫描检查时多伴随出现线样征，应用价值较高[9]。

本研究结果显示，采用MRI扫描检查发现，观察组患者QFS宽度低于对照组，深入分析发现，随着患者ARCO分级加重患者QFS水平呈现明显降低趋势，且股骨头塌陷组患者QFS水平明显低于股骨头未塌陷组。分析认为，其可能与患者患侧股骨头伴随出现不同程度塌陷，导致患者出现生物力学改变，导致股骨头出现向内侧以及向上方移位现象，导致患者股骨小转子与坐骨结节生物力学改变，缩短其之间距离。此外，进一步分析认为，观察组患者QFS间隙变窄，导致其内走行的股方肌受到长期摩擦挤压，引发变形或水肿，且病情严重者会出现股方肌萎缩[10]。因此，检测QFS指标可有效分析并评估股骨头患者病情及股骨头坏死塌陷。

CCD及FO是目前公认的评估股骨近端应力传递结构之一[11]。一般情况下FO决定人体重量通过特殊结构作用与髋关节，后向下肢传递，影响髋关节运动效能和外展肌力量，在髋关节稳定性的维持过程中扮演重要角色[12-13]。而CCD则存增加股骨远端活动范围，使躯干力量有效传达至较宽基底部[14-15]。本研究结果显示，观察组患者FO明显低于对照组，CCD明显高于对照组，深入分析发现，随着患者ARCO分级加重患者FO水平呈明显降低趋势，CCD水平呈明显升高趋势，且股骨头塌陷组患者FO水平明显低于股骨头未塌陷组，CCD水平明显高于股骨头未塌陷组。分析认为，股骨头坏死患者由于FO水平降低和CCD水平升高，导致髋关节生物力学变化，导致患者病情向近端移位，并可呈内收改变，增大CCD并降低FO。此外，本研究采用QFS、FO、CCD预测患者股骨头塌陷情况显示，各指标预测股骨头坏死塌陷的灵敏度、特异度均大于90%，且AUC均不低于0.9，表明QFS、FO、CCD值可提高股骨头坏死塌陷的诊断效能，具有较高的应用价值。

综上所述，MRI测定QFS、FO、CCD值与股骨头坏死患者ARCO分期明显相关，且各指标股骨头坏死塌陷的预测价值均较高。但本研究临床样本数较少，且并对患者随访周期较短，尚有待于后续深入研究和分析。