MRI评价早期激素性股骨头坏死患者的微循环变化研究

耿加宏 周 超 伍 晗

（江苏省金湖县中医院放射科,江苏 淮安 211600）

股骨头坏死(FHN)是指股骨头的血供过程发生异常引起股骨头出现了塌陷、髋关节功能障碍情况的一种疾病[1]。FHN的易发人群是老年人，并且引起的原因多为非创伤，其中由常见的是激素所引发的FHN[2]。激素性股骨头坏死(SNFH)为FHN的主要类型之一，发生的原因是糖皮质激素没有按照要求来使用，导致骨内循环障碍和骨代谢的平衡被打破，患者髋关节会感受到疼痛以及发生股骨头塌陷情况[3]。随着病情的进展，很多患者可出现关节功能障碍，具有很高的致残风险，为此加强早期诊断具有重要价值，可有效降低患者的致残率，提高患者的生活质量[4]。当前对于早期SNFH的诊断多采用影像学方法，其中多以X线、CT、核磁共振成像(MRI)为主，X线、CT具有一定的辐射性，且诊断的效果有待提高。MRI具有很高的分辨率与图像清晰性，可以发现机体比较小的改变，对FHN具有高度的准确性[5]。现代病理学研究表明SNFH患者伴随有微循环障碍和组织脂肪化，表现为骨髓活化能力下降与微血管供血障碍等[6-7]。本研究选取我院收治的76例疑似早期SNFH患者为对象，具体探讨与分析MRI评价早期SNFH患者的微循环变化价值，以促进早期判定患者的病情与MRI的应用。现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

选取2019年2月—2022年12月我院收治的76例疑似早期SNFH患者为研究对象。（1）纳入标准：患者临床表现为髋部疼痛、走路跛行、患侧关节活动受限；患者年龄40～75岁；单侧病变；具有MRI检查的指征；本研究得到了患者的知情同意；在检查前未给予任何治疗。（2）排除标准：伴有精神疾患、生活不能自理者；装有心脏起搏器者；合并有脑血管疾病者；伴有凝血功能障碍者；临床资料不全者；检查过程不配合者。

1.2 MRI检查方法

采用美国GE公司的Signa 1.5T超导型核磁共振扫描仪，患者取仰卧位，选用体部线圈，双侧髋同时扫描。扫描参数：T1WI序列：重复时间(TR)500 ms，回波时间(TE)20 ms，反转角150°，层厚6 mm，视野300 mm×300 mm，层距1 mm，矩阵256×256。T2WI序列：TR2000 ms，TE100 ms，视野300 mm×300 mm，矩阵256×256，层厚6 mm，层距1 mm，反转角150°。将所有的MRI的影像学数据传输到飞利浦公司的后处理工作站进行判定，由2位影像科副主任医师(工作年限大于5年)分别阅片，意见不一致时协商统一。

1.3 病理检查

所有患者都给予手术病理检查，明确患者的疾病状况，并以此作为判断的金标准。

1.4 评价指标

(1)观察与记录所有患者的股骨头常规MRI典型征象特征，包括骨小梁模糊、骨髓水肿、局部囊变、线样征等。(2)所有患者在扫描后将图像以正中持重线为中轴进行扇形分布，生成相应的伪彩图像，使髋关节尤其是股骨头均被绿线所覆盖，最后勾画感兴趣区ROI，记录与观察病变区域的脂肪分数与灌注分数。

1.5 统计学分析

采用SPSS 23.0统计学软件进行数据分析。计量资料以（±s）表示，组间比较采用t检验；计数资料以（n，%）表示，组间比较采用χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病理情况

在76例患者中，病理诊断为早期SNFH 26例(FHN组)与髋关节骨性关节炎50例(骨关节炎组)。

2.2 2组一般资料对比

FHN组的性别、发病位置、年龄、吸烟、饮酒、体重指数等与骨关节炎组对比，组间差异无统计学意义(P＞0.05)。见表1。

表1 2组一般资料对比

2.3 2组MRI典型征象特征对比

FHN组的MRI的骨小梁模糊、骨髓水肿、局部囊变、线样征等占比分别为80.8%、84.6%、92.3%、80.8%，均高于骨关节炎组的12.0%、16.0%、50.0%、20.0%，组间差异有统计学意义(P＜0.05)。见表2。

表2 2组MRI典型征象特征对比（n，%）

2.4 2组微循环脂肪分数与灌注分数对比

FHN组的核磁共振微循环脂肪分数、灌注分数均高于骨关节炎组，组间差异有统计学意义(P＜0.05)。见表3。

表3 2组微循环脂肪分数与灌注分数对比（±s）

表3 2组微循环脂肪分数与灌注分数对比（±s）

组别例数脂肪分数灌注分数FHN组2663.20±4.67-0.05±0.01骨关节炎组5043.76±5.10-0.10±0.02 t 16.21311.966 P 0.0000.000

2.5 诊断价值

在FHN组与骨关节炎组76例患者中，MRI判断为早期SNFH 25例，MRI鉴别诊断早期SNFH患者的敏感性与特异性分别为96.2%(25/26)、100.0%(50/50)，ROC分析显示MRI鉴别诊断早期SNFH患者的最大曲线下面积为0.877。见表4、图1。

图1 MRI鉴别诊断早期SNFH患者的ROC曲线

表4 MRI鉴别诊断早期SNFH患者的敏感性与特异性（n）

3 讨论

SNFH是骨科一种极为常见的疾病，一直是医学界研究的重点。早期SNFH多表现为塌陷前期，多数患者的发病年龄相对还没有到老龄[8]。如果在发病早期没有得到有效治疗，很多患者的股骨头可发生塌陷[9]。并且早期SNFH的临床症状比较隐匿，往往症状出现相对较晚，一些患者到骨科就诊时已处于病情快速进展期，需要手术治疗，有些还会出现残疾的情况，因此早期诊断意义重大。本研究在76例患者中，病理诊断为早期SNFH 26例(FHN组)与髋关节骨性关节炎50例(骨关节炎组)。髋关节骨性关节炎患者多表现为骨小梁出现骨质紊乱、扭曲、毛糙，髓腔内脂肪细胞体积增大，出现少量空骨陷窝[10-11]。

SNFH的发生原因是不恰当的使用糖皮质激素，并且此疾病的特点是致残率高、预后较差，部分地区FHA的发病率在髋关节疾病中已名列榜首[12]。随着医学技术的发展，当前医学影像学技术也得到了广泛应用，其可得到比较精确的原始数据，具有很高的组织分辨率，对FHA的诊断具有很高准确性、敏感性及特异性，从而判断患者的病情[13]。本研究显示FHA组的MRI的骨小梁模糊、骨髓水肿、局部囊变、线样征等占比分别为80.8%、84.6%、92.3%、80.8%，均高于骨关节炎组的12.0%、16.0%、50.0%、20.0%(P＜0.05)，表明早期SNFH患者多表现为骨小梁模糊、骨髓水肿、局部囊变、线样征等MRI征象。当前有研究显示，骨小梁模糊、骨髓水肿与股骨头坏死的发病密切相关，是股骨头坏死的早期改变，也是影响股骨头塌陷的危险因素。局部囊变、线样征并非是早期FHA的缺血改变，其发生为生物力学改变所引起的继发表现，也可能是由FHA后应力集中引起的应力损伤所致，临床上常伴随有髋关节疼痛，可增加发生股骨头塌陷的风险。

FHA是临床中常见的骨关节疾病之一，但是具体的发生机制还不明确。现代研究表明，有研究发现随着糖皮质激素的剂量持续增加，细胞碱性磷酸酶活动与矿化活动增多并进入平台期，导致FHA的发病率提高[14]。常规的MRI诊断主要依据T2WI、T1WI序列进行判断，可显示坏死的异常信号，但是无法进行定量分析，也无法对微循环状进行判定。随着影像学技术的发展，磁共振功能成像技术可定量检测组织内的生化成分，还可反映组织的局部微循环状况。本研究显示FHA组的核磁共振微循环脂肪分数、灌注分数与骨关节炎组相比都明显提高(P＜0.05)；MRI判断为早期SNFH 25例，MRI鉴别诊断早期激素性股骨头坏死患者的敏感性与特异性分别为96.2%、100.0%，ROC分析显示MRI鉴别诊断早期SNFH患者的最大曲线下面积为0.877。当前有研究显示，股骨头的微循环异常发生早于组织病理学改变，也早于临床症状的出现，可有效判定股骨头的微观结构变化，从而为临床诊断提供基础。还有研究显示有微循环异常的股骨头坏死的塌陷率明显高于无微循环异常的股骨头坏死，微循环异常与疼痛关系密切，微循环异常降低了股骨头的力学性能，可加重患者的病情[15]。本研究由于涉及到经费问题与伦理问题，没有纳入健康人群进行对比分析，也没有纳入超声、CT等方法进行对比分析，调查人数也有待增加。

综上所述，早期SNFH患者在MRI上多表现为骨小梁模糊、骨髓水肿、局部囊变、线样征，伴随有微循环脂肪分数、灌注分数增加，MRI诊断早期SNFH患者具有很高的敏感性与特异性。