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【摘要】目的:研究低场MRI对对早期股骨头缺血坏死的诊断价值和影像学表现。方法 回顾性分析43例86个股骨头经临床证实股骨头坏死患者X线平片、CT及低场MRI检查资料，对其影像学改变进行分期及敏感性对照。结果86个股骨头X线平片正常38个，其中Ⅰ期20个，表现为骨质疏松和骨硬化;Ⅱ期28个，表现为骨硬化及囊状低密度区。CT表现正常21个，其中Ⅰ期27个，表现为骨小梁星芒状结构消失，骨质疏松及骨硬化；Ⅱ期38个，表现为骨硬化和囊状透亮区。低场MRI表现Ⅰ期30个，表现为斑点状T1WI低信号；Ⅱ期35个，表现为T1WI、T2WI序列上斑片状或不规则低、等、高混杂信号；Ⅲ期21个，在T1WI、T2WI序列上呈片状低信号，并见高信号环绕。三者比较差异教大，意义显著。结论 CT及低场MRI可早期显示ANFH病变，而低场MRI对ANFH的敏感性及找诊断价值高于X线平片及CT.
【关键词】股骨头坏死；磁共振成像；体层摄影术；X线计算机
The Value of Low Field MRI in Diagnosis of Early Avascular Necrosis of Femoral Head
WEI LinLI GechangMENG Jiayan
【Abstract】 Objective To study the finding of early avascular necrosis of the femoral head(ANFH)on low field MRI and their diangnostic significance.Methods Low Field MRI findings in 43 patients with 86 ANFH proved by pathology were analyzed retrospectively and ompared with X-ray and CT finding. Rank sum H test and sensitivity were completed. ResultOn X-ray film, no abnormality of femoral head was visibl e in 38 places,stage Ⅰshowed as osteoporosis and osteosclerosis in 20 places, stage Ⅱshowed as osteoscleroses and cystiform hyaline regions in 28 places.On CT image, no abnormality of femoral head was visible in 21 places, stage Ⅰshowed as stelliform sign distortion, osteoscleroses and osteoporosis in 27 places, stage Ⅱshowed as osteoscleroses and cystiform hyaline regions in 38 places.On Low Field MRI stage Ⅰshowed as mottling hypointensity on T1WI in 30 places, stage Ⅱshowed as patchy or irregular shape hypointensity,isointensity,hyperintensity and heterogeneous intensity on T1WI and T2WI in 35 places, stage Ⅲ showed as patchy hypointensity on T1WI and T2WI in 21 places,the periphery was circled with hyperintense band.Rank sum H test and sensitivity compar were striking.ConclusionCT and Low Field MRI could exactly display early ANFH Sensitivity and diagnostic value of Low Field MRI is superior to CT and X-ray film.
【Key words】Femur head necrosis,Tomography,X-raycomputed, Magnetic resonance imaging
【中图分类号】R425 【文献标识码】B 【文章编号】1005-0515(2011)07-0351-01
股骨头缺血坏死是一种常见的骨关节病，临床发现典型ANFH大多已进入不可逆转的中晚期，往往失去最佳治疗时机，因此，早发现、早诊断、早治疗对提高患者生活质量意义重大。为能早期发现病变已成为当前研究的重点。本文通过X线平片、CT及低场MRI的影响学分析及对照研究，着重对低场MRI的表现进行探讨。
1资料和方法
1.1一般资料抽取我院2004年至2009年间，均经X线平片、CT及MRI检查并经病理或临床证实的股骨头坏死43例。其中男33例，女10例。年龄17-77岁。临床表现为患侧腹股沟或髋区，大腿内侧深在性刺痛，可放射至膝或臀部，疼痛可为间断或进行性加重，体检时屈曲、内收、外展及内旋功能受限。
1.2检查方法全部患者均行双侧股骨头X线摄片、CT、MRI检查。采用西门子16层螺旋CT扫描仪扫描，进行层厚5mm,层间距5mm,窗宽2000HU,窗位600HU,距阵320X320的横断、冠状、矢状面重建。采用GE0.2T永磁开放型磁共振，选用体线圈，扫描序列：SE、TSE序列及STIR序列；扫描参数:SET1WI TR 300ms,TE15ms,TSET2WI TR 4480ms,TE 108ms,STIR TR 6145ms,TE 108ms,TI 118ms;层厚6mm,层间隔7mm;矩阵320X320.所有患者均常规行横断面和冠状面T1WI、T2WI及STIR序列成像。
1.3 影像学分期标准参照Ficat、Frobergy[1]Hungr ford及Seteinberg分期法，采用六期分期标准。0期：临床及X线前期，MRI为正常黄骨髓信号；Ⅰ期：X线平片示正常，CT示骨小梁“星芒结构”变形及斑片状骨质疏松和骨硬化，MRI示股骨头髓内出现不规则斑点状短T1长T2信号灶；Ⅱ期：X线平片示斑片状混杂密度，CT示除见“星芒结构”变形及硬化外，还可见囊变，MRI示T1WI、T2WI均为斑片状、条片状混杂信号；Ⅲ期：X线平片及CT均可见明显的骨硬化、囊变及轻度关节面下塌陷，MRIT1WI为斑片状低信号，T2WI为斑片状低信号外围包绕一环形或半圆形高信号带；Ⅳ期：X线平片及CT均表现为明显的股骨头变扁、碎裂、塌陷，MRIT1WI、T2WI均为大片状或不规则形低信号影；Ⅴ期：合并关节肥大畸形、关节间隙狭窄等退行性骨关节病。
2结果
2.1 X线0期：38个部位，表现正常。Ⅰ期：20个部位，主要表现，骨小梁模糊或轻度骨质疏松。Ⅱ期28个部位，表现为关节面不整，股骨头密度不均匀，可见不规则囊性低密度区及斑片状骨硬化；43例86个股骨头中共发现Ⅰ期、Ⅱ期早期ANFH48个部位。阳性率为：55.8‰.
2.2 CT0期：21个部位，表现正常。Ⅰ期：27个部位，表现为骨小梁“星芒结构”增粗、扭曲、密度高低不均匀。Ⅱ期38个部位，表现为骨小梁“星芒结构”消失，内有斑点状密度增高影与囊状低密度区相互融合，出现“新月征”及轻度碎裂和关节面微陷[2]. 43例86个股骨头中共发现Ⅰ期、Ⅱ期早期ANFH65个部位，阳性率为：75.6‰.
2.3 MRI0期：0个部位，Ⅰ期：30个部位，表现为T1WI斑点状低或高信号；Ⅱ期35个，表现为T1WI、T2WI序列上斑片状或不规则低、等、高混杂信号；Ⅲ期21个，在T1WI、T2WI序列上呈片状低信号，并见高信号环绕。共发现Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ早期ANFH86个部位，阳性率为：100‰.
以上结果表明，X线平片、CT及低场MRI相比较有明显差异，其中以MRI敏感性最高。
3 讨论
3.1 ANFH的病理变化过程：病理上ANFH分缺血期、血管再生期和修复期三期。当血供减少或丧失，先是骨微循环产生痉挛，静脉窦淤血而导致股骨头内骨髓缺血，细胞坏死。坏死区骨髓内成骨细胞完全消失，髓腔空虚，此后去骨髓凝结、液化、萎缩，周围具有生成能力的结缔组织呈炎性反应，可在坏死骨周围的缺血区与存活骨之间形成一个以充血水肿和炎性细胞浸润为特点的组织反应带。随着病情进展，坏死骨组织内新生血管形成，可导致进行性骨破坏活动和骨质吸收增加。同时由于炎症刺激促进成骨活动增加，广泛的骨质吸收又可导致关节下支持结构的减少，从而出现关节软骨下骨小梁细微骨折和关节面塌陷，病情进一步发展，出现坏死灶融合，并逐渐被纤维组织所代替。同时出现大块死骨节裂及退行性变。
3.2 早期ANFH的低场MRI特点：股骨头缺血坏死早期病灶一般局限于股骨头前上份，主要表现为股骨头血供减少，股骨头形态无塌陷，关节间隙无狭窄，X线平片及CT检查无异常，MRI表现为T1WI低信号，T2WI一般为等-高信号，STIR可呈高信号；典型的MRI表现为“双线征”，即在T1WI为线状低信号，在T2WI上表现为线状低信号或内外并行的两条线状高与低信号线。有作者认为“双线征”是早期ANFH的特征性改变[3].它是由于发病初期坏死组织及代谢产物的刺激诱发局部发生炎症反应，在坏死骨周围的缺血区与存活骨之间可形成一个充血水肿和炎性细胞浸润的组织反应带。随着病程的发展，坏死骨组织内新生血管生成，致破骨活动和骨质吸收增加，MRI像上则表现为斑片状或不规则形长T1WI长T2WI灶。另外MRI尚可清晰显示关节腔及关节间隙的积液情况，有助于该病的诊断。
3.3 影像诊断敏感性比较：Young等[4]认为MRI是诊断早期ANFH最有效的方法之一。这是因为MRI能灵敏反应ANFH早期缺血引起的组织细胞含水量的变化，从而可早期显示股骨头髓腔病变。同时它还可以准确地描述病灶的部位和程度。Markis报道MRI诊断ANFH的敏感性为94‰～100‰，特异性为71‰～94‰.采用T2脂肪抑制技术，可提高水肿、坏死和积液等异常信号的检出敏感度，不足之处在于假阳性率较高且不能观测到骨小梁病变的情况。而螺旋CT在显示骨小梁细微骨折和关节面塌陷等方面具有明显优势，但其在诊断早期ANFH时缺乏特异性且敏感性较MRI差。CT扫描对于病变的显示要优于X线平片，发现X线平片难以发现的早期坏死病灶，其效果明显优于X线平片[5-7].因此对临床怀疑早期ANFH的病例应首选MRI检查，而X线平片、CT作为辅助检查。
MRI具有多参数、多剖面成像和骨髓信号的高敏感性等特点，具有良好空间分辨率、在显示病变的解剖形态变化的同时，还能提供有关的病理及生化方面的信息。MRI上ANFH的征象出现远早于X线平片和CT。综上所述可知，MRI在发现早期ANFH具有明显优势，而早期诊断是有效治疗ANFH的关键。对高危因素的患者可以进行常规MRI检查，以尽早发现病变，早期治疗，减少致残率，具有重要临床应用价值。
参考文献
[1] Froherg PK,Bronstein EM,Buckw alterKA.Osteonecrosis transient osteopamsis and uansient bone marrow edema[J].Radial D in North Am,1996,34:273
[2] 刘吉华，高振华，徐爱华，等.早期成人股骨头缺血坏死的影像学对比研究及检查途径探讨。中华放射学杂志，2004，38（3）：244
[3] 任安，张雪哲.股骨头缺血性坏死研究简况【J】．中华放射学杂志，１９９７，３１：１９９
[4] Ｙoung-Min Kim,Jae-Hoon Ahn,Heung-sikkang et al.Estimation of the extent of femoral 80B960,954
[5] 李伟雄，王大健，裴云.X线平片与CT检查对早期股骨头坏死的评估价值.中国临床康复，2003，7(14):2101
[6] 张雪哲.股骨头缺血坏死CT表现【J】.中华放射学杂志，1997，24（6）：345-346
[7] 林祺，王尔坚.成人股骨头缺血坏死磁共振诊断.中国中西医结合影像学杂志，2004，2（2）：154
作者单位：547000 广西河池市人民医院
【关键词】股骨头坏死；磁共振成像；体层摄影术；X线计算机
The Value of Low Field MRI in Diagnosis of Early Avascular Necrosis of Femoral Head
WEI LinLI GechangMENG Jiayan
【Abstract】 Objective To study the finding of early avascular necrosis of the femoral head(ANFH)on low field MRI and their diangnostic significance.Methods Low Field MRI findings in 43 patients with 86 ANFH proved by pathology were analyzed retrospectively and ompared with X-ray and CT finding. Rank sum H test and sensitivity were completed. ResultOn X-ray film, no abnormality of femoral head was visibl e in 38 places,stage Ⅰshowed as osteoporosis and osteosclerosis in 20 places, stage Ⅱshowed as osteoscleroses and cystiform hyaline regions in 28 places.On CT image, no abnormality of femoral head was visible in 21 places, stage Ⅰshowed as stelliform sign distortion, osteoscleroses and osteoporosis in 27 places, stage Ⅱshowed as osteoscleroses and cystiform hyaline regions in 38 places.On Low Field MRI stage Ⅰshowed as mottling hypointensity on T1WI in 30 places, stage Ⅱshowed as patchy or irregular shape hypointensity,isointensity,hyperintensity and heterogeneous intensity on T1WI and T2WI in 35 places, stage Ⅲ showed as patchy hypointensity on T1WI and T2WI in 21 places,the periphery was circled with hyperintense band.Rank sum H test and sensitivity compar were striking.ConclusionCT and Low Field MRI could exactly display early ANFH Sensitivity and diagnostic value of Low Field MRI is superior to CT and X-ray film.
【Key words】Femur head necrosis,Tomography,X-raycomputed, Magnetic resonance imaging
【中图分类号】R425 【文献标识码】B 【文章编号】1005-0515(2011)07-0351-01
股骨头缺血坏死是一种常见的骨关节病，临床发现典型ANFH大多已进入不可逆转的中晚期，往往失去最佳治疗时机，因此，早发现、早诊断、早治疗对提高患者生活质量意义重大。为能早期发现病变已成为当前研究的重点。本文通过X线平片、CT及低场MRI的影响学分析及对照研究，着重对低场MRI的表现进行探讨。
1资料和方法
1.1一般资料抽取我院2004年至2009年间，均经X线平片、CT及MRI检查并经病理或临床证实的股骨头坏死43例。其中男33例，女10例。年龄17-77岁。临床表现为患侧腹股沟或髋区，大腿内侧深在性刺痛，可放射至膝或臀部，疼痛可为间断或进行性加重，体检时屈曲、内收、外展及内旋功能受限。
1.2检查方法全部患者均行双侧股骨头X线摄片、CT、MRI检查。采用西门子16层螺旋CT扫描仪扫描，进行层厚5mm,层间距5mm,窗宽2000HU,窗位600HU,距阵320X320的横断、冠状、矢状面重建。采用GE0.2T永磁开放型磁共振，选用体线圈，扫描序列：SE、TSE序列及STIR序列；扫描参数:SET1WI TR 300ms,TE15ms,TSET2WI TR 4480ms,TE 108ms,STIR TR 6145ms,TE 108ms,TI 118ms;层厚6mm,层间隔7mm;矩阵320X320.所有患者均常规行横断面和冠状面T1WI、T2WI及STIR序列成像。
1.3 影像学分期标准参照Ficat、Frobergy[1]Hungr ford及Seteinberg分期法，采用六期分期标准。0期：临床及X线前期，MRI为正常黄骨髓信号；Ⅰ期：X线平片示正常，CT示骨小梁“星芒结构”变形及斑片状骨质疏松和骨硬化，MRI示股骨头髓内出现不规则斑点状短T1长T2信号灶；Ⅱ期：X线平片示斑片状混杂密度，CT示除见“星芒结构”变形及硬化外，还可见囊变，MRI示T1WI、T2WI均为斑片状、条片状混杂信号；Ⅲ期：X线平片及CT均可见明显的骨硬化、囊变及轻度关节面下塌陷，MRIT1WI为斑片状低信号，T2WI为斑片状低信号外围包绕一环形或半圆形高信号带；Ⅳ期：X线平片及CT均表现为明显的股骨头变扁、碎裂、塌陷，MRIT1WI、T2WI均为大片状或不规则形低信号影；Ⅴ期：合并关节肥大畸形、关节间隙狭窄等退行性骨关节病。
2结果
2.1 X线0期：38个部位，表现正常。Ⅰ期：20个部位，主要表现，骨小梁模糊或轻度骨质疏松。Ⅱ期28个部位，表现为关节面不整，股骨头密度不均匀，可见不规则囊性低密度区及斑片状骨硬化；43例86个股骨头中共发现Ⅰ期、Ⅱ期早期ANFH48个部位。阳性率为：55.8‰.
2.2 CT0期：21个部位，表现正常。Ⅰ期：27个部位，表现为骨小梁“星芒结构”增粗、扭曲、密度高低不均匀。Ⅱ期38个部位，表现为骨小梁“星芒结构”消失，内有斑点状密度增高影与囊状低密度区相互融合，出现“新月征”及轻度碎裂和关节面微陷[2]. 43例86个股骨头中共发现Ⅰ期、Ⅱ期早期ANFH65个部位，阳性率为：75.6‰.
2.3 MRI0期：0个部位，Ⅰ期：30个部位，表现为T1WI斑点状低或高信号；Ⅱ期35个，表现为T1WI、T2WI序列上斑片状或不规则低、等、高混杂信号；Ⅲ期21个，在T1WI、T2WI序列上呈片状低信号，并见高信号环绕。共发现Ⅰ期、Ⅱ期、Ⅲ早期ANFH86个部位，阳性率为：100‰.
以上结果表明，X线平片、CT及低场MRI相比较有明显差异，其中以MRI敏感性最高。
3 讨论
3.1 ANFH的病理变化过程：病理上ANFH分缺血期、血管再生期和修复期三期。当血供减少或丧失，先是骨微循环产生痉挛，静脉窦淤血而导致股骨头内骨髓缺血，细胞坏死。坏死区骨髓内成骨细胞完全消失，髓腔空虚，此后去骨髓凝结、液化、萎缩，周围具有生成能力的结缔组织呈炎性反应，可在坏死骨周围的缺血区与存活骨之间形成一个以充血水肿和炎性细胞浸润为特点的组织反应带。随着病情进展，坏死骨组织内新生血管形成，可导致进行性骨破坏活动和骨质吸收增加。同时由于炎症刺激促进成骨活动增加，广泛的骨质吸收又可导致关节下支持结构的减少，从而出现关节软骨下骨小梁细微骨折和关节面塌陷，病情进一步发展，出现坏死灶融合，并逐渐被纤维组织所代替。同时出现大块死骨节裂及退行性变。
3.2 早期ANFH的低场MRI特点：股骨头缺血坏死早期病灶一般局限于股骨头前上份，主要表现为股骨头血供减少，股骨头形态无塌陷，关节间隙无狭窄，X线平片及CT检查无异常，MRI表现为T1WI低信号，T2WI一般为等-高信号，STIR可呈高信号；典型的MRI表现为“双线征”，即在T1WI为线状低信号，在T2WI上表现为线状低信号或内外并行的两条线状高与低信号线。有作者认为“双线征”是早期ANFH的特征性改变[3].它是由于发病初期坏死组织及代谢产物的刺激诱发局部发生炎症反应，在坏死骨周围的缺血区与存活骨之间可形成一个充血水肿和炎性细胞浸润的组织反应带。随着病程的发展，坏死骨组织内新生血管生成，致破骨活动和骨质吸收增加，MRI像上则表现为斑片状或不规则形长T1WI长T2WI灶。另外MRI尚可清晰显示关节腔及关节间隙的积液情况，有助于该病的诊断。
3.3 影像诊断敏感性比较：Young等[4]认为MRI是诊断早期ANFH最有效的方法之一。这是因为MRI能灵敏反应ANFH早期缺血引起的组织细胞含水量的变化，从而可早期显示股骨头髓腔病变。同时它还可以准确地描述病灶的部位和程度。Markis报道MRI诊断ANFH的敏感性为94‰～100‰，特异性为71‰～94‰.采用T2脂肪抑制技术，可提高水肿、坏死和积液等异常信号的检出敏感度，不足之处在于假阳性率较高且不能观测到骨小梁病变的情况。而螺旋CT在显示骨小梁细微骨折和关节面塌陷等方面具有明显优势，但其在诊断早期ANFH时缺乏特异性且敏感性较MRI差。CT扫描对于病变的显示要优于X线平片，发现X线平片难以发现的早期坏死病灶，其效果明显优于X线平片[5-7].因此对临床怀疑早期ANFH的病例应首选MRI检查，而X线平片、CT作为辅助检查。
MRI具有多参数、多剖面成像和骨髓信号的高敏感性等特点，具有良好空间分辨率、在显示病变的解剖形态变化的同时，还能提供有关的病理及生化方面的信息。MRI上ANFH的征象出现远早于X线平片和CT。综上所述可知，MRI在发现早期ANFH具有明显优势，而早期诊断是有效治疗ANFH的关键。对高危因素的患者可以进行常规MRI检查，以尽早发现病变，早期治疗，减少致残率，具有重要临床应用价值。
参考文献
[1] Froherg PK,Bronstein EM,Buckw alterKA.Osteonecrosis transient osteopamsis and uansient bone marrow edema[J].Radial D in North Am,1996,34:273
[2] 刘吉华，高振华，徐爱华，等.早期成人股骨头缺血坏死的影像学对比研究及检查途径探讨。中华放射学杂志，2004，38（3）：244
[3] 任安，张雪哲.股骨头缺血性坏死研究简况【J】．中华放射学杂志，１９９７，３１：１９９
[4] Ｙoung-Min Kim,Jae-Hoon Ahn,Heung-sikkang et al.Estimation of the extent of femoral 80B960,954
[5] 李伟雄，王大健，裴云.X线平片与CT检查对早期股骨头坏死的评估价值.中国临床康复，2003，7(14):2101
[6] 张雪哲.股骨头缺血坏死CT表现【J】.中华放射学杂志，1997，24（6）：345-346
[7] 林祺，王尔坚.成人股骨头缺血坏死磁共振诊断.中国中西医结合影像学杂志，2004，2（2）：154
作者单位：547000 广西河池市人民医院