王嬌 杜麗潔

1 天津市第三中心醫(yī)院 （天津 300170）

2 山西醫(yī)科大學第一醫(yī)院 （山西 太原 030001）

內(nèi)容提要：目的：探討DTS在股骨頭缺血壞死早期診斷中的應(yīng)用價值。方法：將45例早期股骨頭壞死病例作為研究對象，同期行DR、DTS及MRI檢查，以MRI檢查結(jié)果作為診斷股骨頭缺血壞死的金標準，對DR、DTS檢出率進行分析。結(jié)果：①X射線早期股骨頭壞死檢出率61.5%（40/65）；DTS早期股骨頭壞死檢出率早期疾病檢出率90.8%（59/65）。②DTS的早期ONFH檢出率高于DR，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05）。結(jié)論：DTS在早期ONFH的檢出率明顯高于DR檢出率，一些DR難以檢出的早期病變，DTS可以檢出，尤其發(fā)現(xiàn)早期骨質(zhì)破壞的改變敏感度高，DTS對早期ONFH診斷具有重要價值，其價格實惠，患者易于接受，檢查方便快捷，且禁忌癥少，可為臨床早期診斷、治療及治療后隨訪復查提供影像學依據(jù)。

1888年股骨頭缺血壞死（Osteonecrosis of the Femoral Head，ONFH）這一疾病首次被Twynham[1]提出，病理過程為股骨頭血液供應(yīng)不足，逐步出現(xiàn)股骨頭骨細胞壞死、骨小梁中斷、骨質(zhì)破壞、骨皮質(zhì)塌陷等一系列不可逆的壞死征象，30～60歲的女性發(fā)病率較高。目前，ONFH的發(fā)病因素主要包括創(chuàng)傷性原因如骨折、髖關(guān)節(jié)脫位，非創(chuàng)傷性原因如大劑量激素的長期使用、酗酒及一些不明原因的因素等。隨著ONFH發(fā)病率日益增長，早期因臨床癥狀不明顯易被忽略，發(fā)展至中晚期患者因治療不及時，致殘率較高，87%的患者需要手術(shù)治療，進行人工關(guān)節(jié)置換術(shù)，部分年輕患者甚至需要接受二次換髖，給家庭和社會帶來沉重負擔，因此早發(fā)現(xiàn)，早診斷，早治療股骨頭壞死有助于減少致殘率，保留自身股骨頭，減輕患者生理、心理及經(jīng)濟負擔[2]。

目前，髖部疾病的診斷仍主要依賴于影像診斷[3]。其中，MRI檢查可以多參數(shù)、多方位成像并且沒有電離輻射，可以發(fā)現(xiàn)早期X射線平片難以發(fā)現(xiàn)的股骨頭壞死，ONFH早期出現(xiàn)骨髓水腫時即可診斷，其敏感性很高，是目前臨床診斷股骨頭壞死的最可靠影像學檢查方法。但因其價格昂貴，禁忌癥較多，無法成為ONFH的篩查手段。DR因其圖像空間分辨高，可以全面整體觀察整個股骨頭密度、形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，有利于中晚期ONFH的診斷及分期，并且檢查所需時間短，價格便宜，臨床上將DR作為ONFH疾病的首要篩查及隨訪復查的檢查手段[4]。但是因解剖結(jié)構(gòu)重疊，對早期股骨頭壞死不敏感，易漏診或出現(xiàn)假陽性。CT檢查可以顯示股骨頭橫斷面圖像，其密度分辨率高，能觀察到X射線平片難以發(fā)現(xiàn)的骨細微結(jié)構(gòu)的破壞，早期ONFH骨小梁正常星芒狀結(jié)構(gòu)消失，骨小梁紊亂、模糊，骨質(zhì)密度減低，中晚期可觀察到骨折線影，骨質(zhì)碎裂，骨皮質(zhì)不連續(xù)，股骨頭變形及塌陷，還可良好顯示早期關(guān)節(jié)間隙狹窄[5]。但CT檢查輻射劑量較DR大，其檢查部位包含生殖器，產(chǎn)生的電離輻射易造成不必要的損傷，并且其空間分辨率不如DR。因此本研究著眼于在不增加患者經(jīng)濟負擔前提下，早期診斷ONFH，檢出DR難以發(fā)現(xiàn)的早期ONFH，并對ONFH更加準確分期。

1.資料與方法

1.1 臨床資料

選擇2014年3月～2019年12月以髖關(guān)節(jié)酸痛或跛行為主訴，經(jīng)MRI檢查確診為早期ONFH患者45例，共90個髖關(guān)節(jié)，單側(cè)受累25例，雙側(cè)受累40例，共累及65個髖關(guān)節(jié)。男21例，女24例，年齡19～77歲，平均（46.4±13.5）歲。其中18位患者臨床表現(xiàn)為髖部不適、酸脹；16位患者髖部疼痛；另11位患者無不適癥狀，屬偶然發(fā)現(xiàn)。

儀器設(shè)備：DR采用飛利浦醫(yī)療系統(tǒng)TH直接數(shù)字化DR機；DTS采用日本島津大平板多功能數(shù)字化透視攝影系統(tǒng)Sonialvision Safire 17；MRI采用GE3.0T超導型磁共振成像儀。

1.2 方法

雙側(cè)股骨頭均行MRI、DTS、DR檢查。

1.2.1 DR檢查

患者仰臥于檢查床，身體長軸與床中心線平行，骨盆兩側(cè)等高，下肢伸直，雙足分開與肩同寬并向內(nèi)旋轉(zhuǎn)，足尖靠攏、足跟分開，管電壓、管電流及投照時間為儀器自動設(shè)置。

1.2.2 DTS檢查

體位同骨盆DR檢查，攝影條件85kV、400mAs，掃描后工作站內(nèi)自動傳入74張圖像，再根據(jù)個體差異，重置每個人的中心層面，經(jīng)后處理工作站重建，重建中心層面高度108～120mm，層厚0.5mm，重建范圍40mm，獲得80張重建后圖像。

1.2.3 MRI檢查

體位同DR檢查，層厚5mm，間隔1mm連續(xù)掃描，所有病例均攝有橫軸位SE T1WI和FSE T2WI+壓脂，冠狀位SE T1WI和FSE T2WI+壓脂。

1.3 圖像分析

將所獲取的MRI圖像依次排序，由兩位影像診斷經(jīng)驗豐富的醫(yī)師采用雙盲法閱片診斷，確診為ONFH患者，繼續(xù)由以上兩位醫(yī)師使用雙盲法診斷DR、DTS圖像，觀察指標包括骨小梁的排列、骨密度變化、骨皮質(zhì)連續(xù)性、股骨頭形態(tài)、髖臼形態(tài)及關(guān)節(jié)間隙大小等，分別記錄各項指標的改變，并按照國際骨關(guān)節(jié)學會（ARCO）制定的ONFH分期標準進行分期。結(jié)論出現(xiàn)不統(tǒng)一時，兩位醫(yī)師討論后達成一致。

1.4 觀察指標與判定標準

ARCO分期標準見表1。由于影像檢查手段的多樣性，同一疾病的不同影像學檢查方法其表現(xiàn)形式不一樣，1992年制定的ARCO分期將DR、CT、MRI三種檢查手段的表現(xiàn)形式進行統(tǒng)一分期，有利于不同檢查手段之間進行比較，并對ONFH疾病的發(fā)展、治療后復查提供了一種更加可靠的評估手段。此分期中Ⅰ～Ⅱ期為早期，Ⅲ期為中期，IV期為晚期[6]。

表1.ARCO分期標準

1.5 統(tǒng)計學分析

采用SPSS17.0統(tǒng)計學軟件分析數(shù)據(jù)。DR及DTS陽性例數(shù)的計數(shù)資料的比較采用自身配對χ2檢驗，比較兩種影像檢查方法對ONFH疾病早期檢出率有無差異。檢驗水準α=0.05。

2.結(jié)果

2.1 ONFH影像學表現(xiàn)與分期結(jié)果

本組45例65髖早期ONFH中，無0期病例，MRI檢出I期14髖，Ⅱ期51髖，檢出率100%（65/65）；DTS檢出I期12髖，Ⅱ期47髖，檢出率90.8%（59/65）；X射線平片檢出I期0髖，Ⅱ期40髖，檢出率61.5%（40/65）。

2.1.1 MRI表現(xiàn)

0期，只有活檢結(jié)果為陽性，MRI表現(xiàn)未見異常；I期14髖，由于骨髓細胞壞死、水腫表現(xiàn)為股骨頭負重區(qū)線樣或斑片狀T1WI低信號，T2WI高信號，邊緣模糊；Ⅱ期51髖，出現(xiàn)線樣征，表現(xiàn)為在T2WI圖像上股骨頭外上方負重區(qū)信號高低不同雙線影，外線為低信號，內(nèi)線為高信號。

表2.DTS與DR診斷早期ONFH檢出率比較(n)

2.1.2 DTS表現(xiàn)

0期DTS未能檢出，I期12髖，其中8髖表現(xiàn)為骨小梁排列紊亂、模糊，輕度骨質(zhì)疏松，3髖為局部骨質(zhì)密度減低；Ⅱ期47髖，其表現(xiàn)為病變主要位于股骨頭負重區(qū)，其中11髖表現(xiàn)為股骨頭骨小梁的模糊、紊亂，16髖表現(xiàn)為斑點狀低密度影，20髖表現(xiàn)為高低混雜密度等骨密度改變。

2.1.3 DR表現(xiàn)

0期與I期ONFH的X射線平片未見異常；Ⅱ期40髖，其中15髖表現(xiàn)為骨小梁模糊、25髖為低密度或高低混雜密度等骨密度改變。

2.2 DTS與DR診斷早期ONFH結(jié)果分析

DTS與DR診斷早期ONFH檢出率比較，見表2。

2.3 典型病例分析

病例1：患者，女，43歲，因右下肢憋脹入院，X射線平片、DTS、MRI TIWI、脂肪抑制T2WI圖像見圖1。X射線平片骨質(zhì)未見異常改變（圖1a）；I期，DTS示股骨頭皮質(zhì)下方囊狀低密度影（↑），骨皮質(zhì)未見塌陷（圖1b）；I期，可見斑片狀長T1長T2信號影（↑）（圖1c、1d）。

病例2：患者，女，19歲，患有系統(tǒng)性紅斑狼瘡使用激素一年余，因左下肢疼痛入院。X射線平片、DTS、MRI TIWI、脂肪抑制T2WI圖像見圖2。X射線平片骨質(zhì)未見異常改變（圖2a）；I期，DTS示股骨頭皮質(zhì)下方囊狀低密度影（↑），骨皮質(zhì)未見塌陷（圖2b）；I期，可見斑片狀長T1長T2信號影（↑），關(guān)節(jié)腔內(nèi)可見積液（圖2c、2d）。

圖1.1a～1d分別為X射線平片、DTS、MRI TIWI、脂肪抑制T2WI圖像（1a.X射線平片骨質(zhì)未見異常改變；1b.I期，DTS示股骨頭皮質(zhì)下方囊狀低密度影（↑），骨皮質(zhì)未見塌陷；1c、1d：I期，可見斑片狀長T1長T2信號影（↑）。）

圖2.圖2a～2d分別為X射線平片、DTS、MRI TIWI、脂肪抑制T2WI圖像（2a.X射線平片骨質(zhì)未見異常改變；2b.I期，DTS示股骨頭皮質(zhì)下方囊狀低密度影（↑），骨皮質(zhì)未見塌陷；2c、d.I期，可見斑片狀長T1長T2信號影（↑），關(guān)節(jié)腔內(nèi)可見積液。）

3.討論

ONFH是由于各種原因?qū)е鹿?yīng)股骨頭的血供及營養(yǎng)中斷，而髖關(guān)節(jié)屬于承重關(guān)節(jié)，股骨頭在承重狀態(tài)下未能及時獲得血供，骨細胞死亡很快發(fā)展至骨小梁骨折，最終關(guān)節(jié)退變無法繼續(xù)承重[7]。近年來由于外傷、激素、酒精等致病因素的增加，導致股骨頭血供不足，壞死發(fā)生率增加。

ARCO影像學分期將不同影像表現(xiàn)統(tǒng)一分期，不同分期的影像表現(xiàn)反映不同的病理過程，分期中將I期、Ⅱ期定義為早期，Ⅲ期定義為中期，IV期則為晚期。I期與Ⅱ期的分期鑒別要點為MRI可以檢出早期骨髓水腫，但X射線平片陰性為I期，X射線平片陽性為Ⅱ期；Ⅱ期與Ⅲ期的分期要點為骨皮質(zhì)是否塌陷；Ⅲ期、IV期分期要點為疾病是否累及關(guān)節(jié)，最早表現(xiàn)為關(guān)節(jié)間隙狹窄。0期-I期X射線片未見異常改變，Ⅱ期-IV期骨小梁壞死、吸收表現(xiàn)為低密度，病變首先出現(xiàn)于股骨頭外上方的負重區(qū)，增生的新生骨與壞死骨同時存在時表現(xiàn)為高低混雜密度影，一般高密度影在低密度影周邊。Ⅱ期MRI檢查脂肪抑制T2WI出現(xiàn)的ONFH特異性征象“雙線征”為外圍的低信號環(huán)為反應(yīng)性增生的硬化骨，內(nèi)圈平行的高信號環(huán)為修復的肉芽組織[8]。Ⅲ期“新月征”是由于骨皮質(zhì)下骨小梁骨折、吸收，于X射線平片或CT圖像中出現(xiàn)一條新月形透亮影。進一步發(fā)展股骨頭軟骨下局限性骨質(zhì)疏松及囊變，隨著修復，周圍有出現(xiàn)硬化反應(yīng)，最終發(fā)展為IV期退行性骨關(guān)節(jié)病。本組發(fā)現(xiàn)Ⅲ期、IV期病例中，三種影像學檢查手段均能良好顯示。

DTS只需X射線球管一次掃描，獲得原始圖像后可以在后處理工作站上反復重建，將所需觀察層面定為中心層面，并適當調(diào)整重建層厚及窗寬、窗位，經(jīng)計算機三維重建，模糊處理周圍組織，清晰顯示感興趣區(qū)，獲得多幅連續(xù)斷層圖像，即可觀察骨關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)任意層面的細微病變改變而不受周圍組織重疊影響[9]。DTS重建圖像一般呈冠狀位圖像，密度分辨率位于CT與X射線平片之間，但其空間分辨率較CT高，且電離輻射劑量遠小于CT。對體內(nèi)有金屬植入物患者，CT圖像上金屬產(chǎn)生的放射狀偽影，掩蓋周圍組織結(jié)構(gòu)的正常顯示，易漏診病灶，體內(nèi)有磁性金屬植入物的患者大多不能進行MRI檢查，能接受檢查的患者，該部位MRI圖像也會產(chǎn)生低信號偽影，影響周圍結(jié)構(gòu)的觀察。DTS檢查放射偽影少，可以清晰觀察金屬植入物周圍骨質(zhì)特征。目前，臨床已應(yīng)用DTS檢查作為骨折內(nèi)、外固定術(shù)后、關(guān)節(jié)置換術(shù)后隨訪復查的檢查手段。目前，X射線平片是臨床上骨折的首要篩查手段，但因其為重疊影像，一些復雜部位的骨折及微小的隱匿性骨折易漏診，建議患者短期隨訪增加了患者的心理負擔并可能延誤治療，DTS斷層影像可以作為X射線平片的補充手段，鑒別可疑骨折及隱匿性骨折，降低患者治療不及時導致的致殘率。據(jù)文獻報道，DTS發(fā)現(xiàn)泌尿系結(jié)石、肺內(nèi)小結(jié)節(jié)，骨關(guān)節(jié)隱匿性骨折的敏感性高于X射線平片[10,11]。并且，DTS檢查操作簡單快捷、價格低廉，患者容易接受。

本組病例X射線平片及DTS圖像都是通過觀察骨小梁排列、骨密度變化、骨皮質(zhì)連續(xù)性、股骨頭形態(tài)、髖臼形態(tài)及關(guān)節(jié)間隙等進行分期診斷，骨小梁排列的紊亂及模糊是早期（I期、Ⅱ期）易出現(xiàn)的征象，DTS發(fā)現(xiàn)8髖，DR發(fā)現(xiàn)2髖，因X射線平片為重疊影像，早期骨質(zhì)改變未能很好顯示，疾病進一步發(fā)展可出現(xiàn)骨密度減低甚至出現(xiàn)高低混雜密度，DTS發(fā)現(xiàn)28髖，DR發(fā)現(xiàn)25髖，中晚期骨質(zhì)密度的改變DR均能檢出，早期ONFH檢出率DTS（80%）大于DR（48%），可以發(fā)現(xiàn)X射線平片難以發(fā)現(xiàn)的I期病變；中晚期出現(xiàn)骨皮質(zhì)塌陷，DTS檢出18髖，DR檢出15髖，DTS可以任意調(diào)整重建的層厚及中心層面，更加清晰地顯示股骨頭不同層面的骨皮質(zhì)連續(xù)性，避免重疊影像造成的假陰性，DTS檢出病例中Ⅲ期為7髖，其中2髖骨皮質(zhì)改變呈臺階狀，即骨皮質(zhì)失去光滑完整的形態(tài)，局部塌陷下移與前上方骨皮質(zhì)失去連續(xù)性，IV期累及關(guān)節(jié)，DTS檢出11髖，DR檢出9髖，其中2髖為關(guān)節(jié)間隙輕度狹窄，DR未能檢出，晚期出現(xiàn)骨性關(guān)節(jié)炎DTS和DR均顯示良好?？偠灾?，DTS與DR檢出率中存在差異（P＜0.05），DTS在骨密度改變、骨皮質(zhì)塌陷及關(guān)節(jié)間隙狹窄的檢出率高于X射線平片，對ONFH的ARCO分期更加準確。本組病例中，DTS尤其在早期ONFH檢出率中高于DR，DTS與DR早期ONFH檢出率存在差異（P＜0.05），可以發(fā)現(xiàn)DR難以顯示的I期病變。DTS靈敏度（84.4%）較DR（60%）高，DTS敏感性更高，因此，DTS可以作為股骨頭壞死DR篩查之后，一種有效的輔助手段，有助于提高ONFH檢出率，達到疾病檢出率高、輻射劑量低、檢查費用少且消除受金屬人造物干擾的效果，可廣泛應(yīng)用于臨床。