股骨头缺血性坏死(avascular necrosis of the femoral head,ANFH)是临床上常见的股骨头病变[1]。ANFH多因股骨头血供中断导致骨细胞和骨髓细胞死亡而发生,而病损未能及时修复,继而引起股骨头结构改变、关节功能障碍[2]。根据国际骨循环协会(ARCO)制定ANFH分期原则,将Ⅱ期以内患者划分为早期ANFH,而早期的病损并未发生明显的病理生理学改变,及时对早期ANFH进行诊断和治疗,能获得较好的预后效果[3]。临床上常用于诊断ANFH的手段包括X射线、发射型计算机断层扫描(Emissive computed tomography,ECT)、磁共振(MR)[4-6]。其中,ECT和MR近年来才应用于ANFH诊断,而对于早期ANFH诊断的文献报道仍较不完善,其诊断价值还需进一步探讨。笔者回顾性收集我院早期ANFH患者的资料,比较分析ECT和MR对早期ANFH的诊断价值,为临床应用提供参考,现报道如下。
1 材料与方法 1.1 一般资料本研究回顾性收集2016年6月—2019年6月本院收治的疑似早期ANFH患者资料。纳入标准包括:①有病理诊断资料;②均完成ECT和MR检查;③未患有其他骨关节相关病症;④临床资料完整。排除未满18周岁、病理诊断为ANFH Ⅲ—Ⅳ期的患者。研究共纳入96名对象,平均年龄为(42.3±9.8)岁,男性57例(59.4%),女性39例(40.6%)。经病理诊断确诊为早期ANFH患者共有80例(83.3%),其中,股骨头单侧发病45例(56.2%),双侧发病35例(43.8%)。本研究通过我院伦理委员会审核批准后实施,纳入的患者及家属均签署知情同意书。
1.2 早期ANFH影响学诊断方法(1) ECT检查:选用PHILIPS skylight型双探头显像仪配以低能通用型准直器对患者股骨头进行ECT检查。检查前3~4 h予患者静脉注射显像剂30 mCi,显像剂为亚甲基二磷酸盐(99Tcm-MDP)。设置ECT机器参数:能峰140 keV,窗宽20%,矩阵128×128,预置计数400 k。患者取仰卧位,采集股骨头横断面及髋关节局部平面影像。
(2) MR检查:采用PHILIPS Intra 1.5T超导MR成像仪对患者股骨头进行MR检查。用体部线圈以自旋回波(SE)序列行股骨头横断面及冠状面扫描,STIR序列行冠状面扫描。设置MR机器参数:层厚5 mm,层距0.5 mm,视野375 mm×375 mm,矩阵256×512,采集次数2次,T1WI TR/TE:644 ms/18 ms,T2WI TR/TE:3 603 ms/100 ms,STIR TR/TE:2 818 ms/70 ms。
(3) 早期ANFH影像学诊断和分期:由2名具有5年以上工作经验的影像科医师,分别对患者图像进行诊断和分期评估。如果诊断或分期结果存在分歧,则由1名主任医师进行最终确定。参考股骨头坏死国际分期(骨循环学会ARCO分期)[7],将股骨头坏死分成0—Ⅳ,本研究仅纳入Ⅰ期和Ⅱ期患者,其中,Ⅰ期和Ⅱ期分期标准如下:①Ⅰ期:ECT、MR检查阳性;②Ⅱ期:股骨头斑片状密度不均、硬化与囊肿形成,ECT没有塌陷表现,MR阳性,髋臼无变化[7]。
1.3 统计学处理采用SPSS 19.0软件进行统计学处理。计量资料采用均数±标准差表示;计数资料用频数和百分比表示,两组变量差异性比较,采用配对卡方检验,若不满足检验条件,则采用矫正配对卡方检验或fisher确切概率法。当检验结果出现P < 0.05时,则差异显著,具有统计学意义。
2 结果 2.1 早期ANFH的ECT及MR检查图像特征ECT图像显示ANFH早期患者股骨头局限性稀疏、外围部环形浓集,缺损区域周边出现放射性增高影像,呈“炸面圈”式样。
ANFH早期患者MR图像表现为股骨头上缘出现片状、条状异常信号影像,T1WI呈现等或略低信号,T2WI呈高或略高信号,并与低信号平行,呈现“双线征”。
本研究以病理诊断为金标准,分别与ECT和MR诊断的结果进行比较。如表 1所示,ECT和MR诊断结果与病理诊断的结果差异均不显著(P>0.05),两种方法对于早期ANFH的诊断均有较好的效果。
而ECT和MR检查早期ANFH的灵敏度分别为92.3%和95.0% (P>0.05),特异度分别为55.6%和80.0% (P < 0.05),正确诊断指数(约登指数)为0.48和0.75(P < 0.05),见图 2。
经过病理诊断为早期ANFH共有80例患者,Ⅰ期有46例(57.5%),Ⅱ期有34例(42.5%)。ECT诊断对Ⅰ期和Ⅱ期的阳性诊断率分别为84.8%和97.1%。MR诊断对Ⅰ期和Ⅱ期的阳性诊断率分别为95.7%和97.1%。ECT和MR对Ⅱ期的诊断差别不显著(P>0.05),而对于Ⅰ期的诊断差异明显,具有统计学意义(P < 0.05),详见表 2。
据不完全统计,我国股骨头坏死患者高达500万以上,并且每年有10万~20万病例新发,给患者和社会带来严重伤害[8]。有研究指出[9],引起股骨头缺血性坏死的危险因素包括饮酒、激素类药物、损伤等,发病的早期通过影响股骨头周围血液循环,造成关节面附近组织损伤,及时和积极地对早期ANFH进行诊治,能够逆转不良的供血和细胞的损伤及坏死。而随着病情的迁延和恶化,晚期ANFH可致终身残废[9-10]。近年来,影像学检查是诊断ANFH的重要手段,但是,早期的ANFH患者股骨头外形无明显变化,大部分患者仅出现股骨头内皮质塌陷、髋关节囊充血、水肿、关节腔积液、关节囊肥厚等较轻且无特异性的症状[10],这给诊断早期ANFH带来了巨大的挑战。
ECT和MR对于早期ANFH的诊断均有较高的灵敏度,而MR的特异度和正确诊断指数显著高于ECT,MR诊断效果优于ECT。这与谢建等学者的研究结果相一致[6]。而庞统权等[1],纳入广西省84例早期ANFH,随机分成2组后,分别用ECT和MR对患者进行诊断,结果提示,ECT在早期诊断中检出率相对更高[1],与本研究结果存在一定的差异。造成结果差异的原因包括:(1)病例纳入的人数有限,两个研究的总病例数均未超过100例,可能会存在一定的选择偏倚;(2)研究设计存在差异,本文采用回顾性分析,并用病理学诊断为金标准,而庞统权等分别对不同时间早期ANFH进行检查[1],不设参照进行两种方法的比较。基于研究的纳入对象有限,仍需要前瞻性大样本的研究作进一步验证。
ECT检查具有高密度分辨率和空间分辨率特征。对于ANFH Ⅰ期的患者,病损区域骨细胞缺乏新鲜血液供应,对显影剂吸收剂量小或无吸收,ECT检查图像中可见放射性缺损,临床上称为“冷区” [11]。本研究中有39患者出现“冷区”特征图像,被诊断为ANFH Ⅰ期。而对于ANFH Ⅱ期,随着机体的修复作用,骨细胞重新生成,血供也有一定变化,股骨头正常区域对显影剂吸收增多,而病损区域吸收量则远远低于正常区域,ECT检查图像表现为异常放射性缺损,临床上称为“热区”或“炸面圈” [12]。本研究中有33患者出现“热区”特征图像,被诊断为ANFH Ⅱ期。
MR对软组织的分辨能力高于ECT,能更早期地发现病变。在ANFH Ⅰ期MR图像中,表现为点状、斑点状或细线状,这些特征主要是由于反应带肉芽组织生成较少,反应带外围骨头明显,表现为长T1短T2的“单线征” [13-15]。本研究有44名患者经MR检查,被诊断为ANFH Ⅰ期,正确率高达95.7%,显著优于ECT。而对于Ⅱ期,MR图像则表现为条状、斑片状或不规则异常状,主要是由于随着组织修复,肉芽组织增多,T1W1成像低信号区存在一条T2W1线状高信号,显示“双线征”的特性[13-15]。MR和ECT对于ANFH Ⅱ期的诊断效果差异不显著。结合前文论述,MR能够更早地发现早期ANFH,反映股骨头坏死区域,以及该区域的组织修复生长状态。
综上所述,ECT和MR用于早期股骨头缺血性坏死的诊断均有较高的灵敏度,但是, MR的特异度和诊断正确指数优于ECT,诊断价值更高。
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