張 弘 閆鳳玲 胡立偉 徐 琳 潘慧紅 周 宇 孫愛敏 鐘玉敏

發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良（developmental dysplasia of the hip，DDH）是髖臼和股骨頭發(fā)育異常的一種疾病，其發(fā)病原因多，包括環(huán)境因素和遺傳因素［1-2］，股骨頭骨骺的缺血性壞死是重要的并發(fā)癥之一。已有研究［3-5］證明，極度外展固定體位可能導(dǎo)致股骨頭骨骺血流減少，進(jìn)而引起股骨頭骨骺生長軟骨及二次骨化中心等組織的缺血性損壞。Jaramillo等［3］的研究發(fā)現(xiàn)，早期骨骺缺血經(jīng)過治療是可恢復(fù)的。因此，如果能通過影像學(xué)檢查早期發(fā)現(xiàn)骨骺缺血情況將具有非常重要的臨床價值。

傳統(tǒng)上，DDH的診斷主要依靠骨盆正位數(shù)字X線攝影來提供依據(jù)。但由于DDH病理變化復(fù)雜，軟骨及軟組織的變化也越來越為人們所重視，在這方面，傳統(tǒng)的X線片提供的依據(jù)有限［6］，不能早期發(fā)現(xiàn)兒童尚未骨化的骨骺軟骨的缺血性改變。MRI作為一種無輻射的影像診斷方法，具有軟組織對比優(yōu)良的特點，可以清晰地顯示出髖關(guān)節(jié)內(nèi)各種骨、軟骨、及軟組織結(jié)構(gòu)［7-8］。采用磁共振增強(qiáng)減影技術(shù)評估DDH患兒復(fù)位后股骨頭血流灌注情況可降低漏診股骨頭壞死的風(fēng)險［9］。

Tiderius等［10］提出股骨頭灌注可分為4級：0級，灌注正常，可見骨骺血管及骨骺；1級，骨骺不對稱強(qiáng)化，骨骺血管或骨骺強(qiáng)化程度低于對側(cè)，或骨骺軟骨整體信號強(qiáng)度低于對側(cè)；2級，局灶性增強(qiáng)減弱，骨骺或骨化中心存在明顯信號減弱區(qū)；3級，整體增強(qiáng)減弱.包括骨化中心在內(nèi)的整個骨骺均無增強(qiáng)。對1級和2級可不改變治療方案，3級須立即取下外固定石膏，后期行二次閉合復(fù)位固定或開放復(fù)位［11］。本研究探索通過對FHN兒童的患側(cè)和健側(cè)的增強(qiáng)減影圖像進(jìn)行對比測量，驗證對兒童FHN的早期發(fā)現(xiàn)，提高患者的治療效果和生存質(zhì)量。

方 法

1. 臨床資料

本研究為單中心回顧性研究，納入2018年1月—2021年7月在上海兒童醫(yī)學(xué)中心就診，因DDH并發(fā)股骨頭壞死而接受髖關(guān)節(jié)MRI檢查的共41例患兒（男36例，女5例）為研究對象，收集其常規(guī)圖像和磁共振增強(qiáng)圖像等所有影像資料。入組標(biāo)準(zhǔn)：臨床診斷為單側(cè)DDH并發(fā)股骨頭壞死，復(fù)位術(shù)前和術(shù)后進(jìn)行MRI檢查的病例。排除標(biāo)準(zhǔn)：磁共振圖像質(zhì)量不佳者，灌注減影圖像后處理無法處理者。經(jīng)排查后最終入組28例（男25例，女3例）。

2. 檢查方法

檢查設(shè)備為Discovery 3.0 T超高場磁共振成像儀（GE，美國）及8通道心臟相控陣線圈（GE，美國）。

MR常規(guī)檢查參數(shù)：使用8通道心臟相控陣線圈覆蓋雙側(cè)髖關(guān)節(jié)平掃，冠狀面T1脂肪飽和（FS）快速自旋回波（FSE）序列，F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚2.5 mm，層間距0.2 mm，TR 400 ms，TE 10.8 ms?；夭ㄦ滈L度=6，掃描矩陣288×192，激勵次數(shù)=2，化學(xué)位移法脂肪抑制，層數(shù)=20。

MRI增強(qiáng)檢查參數(shù)：注射造影劑釓雙胺注射液（商品名：歐乃影）0.2 mL/kg，注射后掃描，并保持掃描定位體位不變。延遲5 min［12］后行冠狀面T1 FS FSE+C序列（延時掃描），F(xiàn)OV 24 cm×24 cm，層厚2.5 mm，層間距0.2 mm，TR 400 ms，TE 10.8 ms，回波鏈長度=6，掃描矩陣288×192，激勵次數(shù)=2，化學(xué)位移法脂肪抑制，層數(shù)=20。

減影處理：通過GE ADW4.7 workstation工作站將增強(qiáng)后冠狀面T1 FS FSE+C序列減去增強(qiáng)前冠狀面T1 FS FSE圖像，得到減影后的髖關(guān)節(jié)圖像（圖1）。

3.股骨頭減影信號強(qiáng)度和骺軟骨面積測量

利用Segment（Medviso AB，瑞典）軟件測量減影信號強(qiáng)度和骨骺軟骨面積。選取2~3層股骨頭顯示較為清晰的減影圖像進(jìn)行調(diào)節(jié)，偽彩圖的強(qiáng)弱即表示血流灌注的效果。分別計算股骨頭減影信號的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差?；紓?cè)股骨頭血流灌注區(qū)域測量所占面積和健側(cè)血流灌注區(qū)域所占面積的圈畫（圖2A），反映股骨頭壞死血流灌注信號的平均值測量（圖2B）和標(biāo)準(zhǔn)差測量（圖2C）。測量骺軟骨區(qū)域3個掃描層面，分別在每層圖像的患側(cè)和健側(cè)的骺軟骨區(qū)域圈畫（圖3），測量骺軟骨面積進(jìn)行對照，圈畫3層后利用ROI分析測量出這3層6個畫圈區(qū)域的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差。

4. 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 22.0專業(yè)統(tǒng)計軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，計量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。比較股骨頭壞死患兒磁共振增強(qiáng)減影圖像，患側(cè)組和健側(cè)組各3個掃描層面信號強(qiáng)度，2組數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，分別進(jìn)行t檢驗；如符合非正態(tài)分布，使用連續(xù)變量的Mann-WhitneyU檢驗。P＜0.05時認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié) 果

2.1 DDH并發(fā)股骨頭壞死患兒的相關(guān)檢測結(jié)果

本次研究選取的28例DDH并發(fā)股骨頭壞死的患兒，男25例，女3例；年齡2~4歲，平均年齡（3±1.0）歲；復(fù)位術(shù)后20例，復(fù)位術(shù)前8例；左側(cè)股骨頭壞死11例，右側(cè)股骨頭壞死17例。患兒患側(cè)股骨頭T1加權(quán)增強(qiáng)圖像減影后的信號強(qiáng)度低于健側(cè)股骨頭，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.026）；患兒患側(cè)股骨頭經(jīng)勾畫的骨骺軟骨面積也少于健側(cè)，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.001）。詳見表1。

表1 DDH并發(fā)股骨頭壞死患兒（n=28）股骨頭血流灌注情況

2.壞死股骨頭減影信號強(qiáng)度和骨骺軟骨面積的相關(guān)性

DDH復(fù)位術(shù)后，發(fā)生壞死股骨頭的減影信號與術(shù)前相比，差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.632）；復(fù)位術(shù)后壞死股骨頭的骨骺軟骨面積與術(shù)前相比，差異也無統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.539）。不論復(fù)位術(shù)后還是復(fù)位術(shù)前，減影信號強(qiáng)度和軟骨面積都有很好相關(guān)性（P＜0.001）。詳見表2。

表2 發(fā)生壞死股骨頭的減影信號強(qiáng)度與骨骺軟骨面積的相關(guān)性

討 論

自1991年Fisher等首次引入后，磁共振檢查技術(shù)在DDH疾病研究與診治中的應(yīng)用已有20余年的歷史。近年來，這些方面的研究也越來越受國內(nèi)外學(xué)者的重視，目前的研究方向主要有三：①利用MRI檢查研究DDH患兒髖關(guān)節(jié)的形態(tài)學(xué)改變［10-11］；②利用MRI對DDH診治進(jìn)行指導(dǎo)；③利用MRI檢查早期發(fā)現(xiàn)和預(yù)防股骨頭壞死。隨著磁共振技術(shù)的不斷提高，減影定量越來越受到重視，為兒童股骨頭血流灌注定量分析提供更好基礎(chǔ)。磁共振減影的早期定量評估DDH復(fù)位后股骨頭的循環(huán)障礙影響骨骺軟骨的發(fā)育是我們的研究主要目的。

早期有學(xué)者使用磁共振彌散加權(quán)成像評估股骨頭壞死早期，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞壞死后，水分子彌散受限降低及毛細(xì)血管再生再灌注使ADC值升高。急性缺血后ADC變化可能反映缺血和繼發(fā)性壞死演變。Wingstrand等［13］通過試驗證明正常髖關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)囊內(nèi)壓力明顯低于發(fā)育不良髖關(guān)節(jié)，而股骨頭血流量隨著髖關(guān)節(jié)內(nèi)壓力的增高而持續(xù)下降，導(dǎo)致股骨頭動脈灌注不足、髖關(guān)節(jié)處靜脈回流受阻，骨細(xì)胞長期處于缺血缺氧狀態(tài)，最終導(dǎo)致股骨頭壞死可能。利用體素內(nèi)不相干運動技術(shù)觀察發(fā)育性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良閉合復(fù)位后股骨頭骺端供血情況，發(fā)現(xiàn)低f、高ADCshow和低ADCfast提示患側(cè)股骨頭骨骺存缺血。之前的研究和我們本次研究的效果基本一致。

從本次研究的初步結(jié)果來看，我們發(fā)現(xiàn)磁共振減影在兒童股骨頭灌注定量信號強(qiáng)度反映了股骨頭局部的微循環(huán)障礙影響骨骺軟骨的發(fā)育，有助于兒童股骨頭壞死的早期診斷和治療。本次研究發(fā)現(xiàn)發(fā)生壞死股骨頭的減影信號強(qiáng)度與骨骺軟骨面積存在相關(guān)的量化改變，也進(jìn)一步驗證了該指標(biāo)對于早期定量評估兒童股骨頭壞死疾病有指導(dǎo)意義。

本次研究也還存在一些局限性：首先，數(shù)據(jù)樣本來自單中心同一設(shè)備，缺乏大樣本的研究數(shù)據(jù)；其次，通過采用患兒自身的股骨頭壞死健側(cè)和患側(cè)的比較來反映股骨頭壞死的減影效果，數(shù)據(jù)中還要排除患兒自身兩側(cè)都存在壞死的情況，則符合標(biāo)準(zhǔn)的入組數(shù)據(jù)有限。

磁共振灌注的方法能對兒童股骨頭壞死的早期定量評估提供有力的依據(jù)，證明兒童股骨頭血供微循環(huán)和骨骺軟骨生長有必然聯(lián)系。