股骨頭缺血性壞死骨髓水腫MRI研究

李凱

股骨頭缺血性壞死(osteonecrosis of the femoral head，ONFH)是骨外科領(lǐng)域一種常見疾病，致殘率較高。近年來應(yīng)用MRI診斷ONFH取得良好效果，并常常發(fā)現(xiàn)骨髓水腫的存在。文獻(xiàn)報道表明，MRI對骨髓水腫有很高敏感性，對ONFH有很高特異性。為進(jìn)一步探討骨髓水腫與壞死分期、髖關(guān)節(jié)液體量、臨床癥狀之間的相關(guān)性，通過對2005年6月至2012年8月診治的117例173髖次ONFH患者M(jìn)RI表現(xiàn)進(jìn)行回顧性分析，以求提高骨髓水腫在ONFH中的臨床意義認(rèn)識。報告如下。

1 資料與方法

1．1 一般資料 ONFH患者117例173髖次。手術(shù)證實21髖次，隨訪證實152髖次。男89例，女28例;年齡20～61歲，平均年齡37．6歲;病程1 d～3年?；颊叨嘁騿蝹?cè)或雙側(cè)髖部腹股溝區(qū)疼痛不適就診，放射至膝部52髖次;無癥狀體檢3例3髖次，因?qū)?cè)髖癥狀MRI無意發(fā)現(xiàn)16例16髖次，“4”字征陽性154髖次，跛行42髖次。大量飲酒史41例，糖皮質(zhì)激素應(yīng)用史28例，股骨創(chuàng)傷史15例，血液透析史4例，系統(tǒng)性紅斑狼瘡2例，減壓病3例，不明原因26例。股骨頭置換16髖，髓心減壓術(shù)15髖，介入治療52例。

1．2 檢查方法 MRI檢查使用日本 HITACHI AIRIS 0．3T永磁型MRI掃描儀及德國SIEMENS Magnetom Avanto 1．5T超導(dǎo)型MRI掃描儀。患者仰臥位，掃描范圍包括雙側(cè)髖臼及股骨上1/3，常規(guī)體線圈，橫軸位 T1WI及 T2WI，冠狀位 T1WI及T2WI+壓脂。MRI掃描參數(shù):HITACHI AIRIS采用 TIWI(TR 600 ms，TE 25 ms)、T2WI(TR 3 500 ms，TEl 17 ms)、T2WI+ 壓脂(TR 4 000 ms，TE 117 ms)，層厚 5 mm，層間距 1 mm;SIEMENS Magnetom Avanto采用橫軸位 TIWI(TR 473 ms，TE 11 ms)、T2WI(TR 3 600 ms，TE 99 ms)，冠狀位 TIWI(TR 592 ms，TE 22 ms)、T2WI+ 壓脂(TR 4 500 ms，TE 68 ms)，層厚 4 mm，層間距0．8 mm。由2位高年資醫(yī)師雙盲法閱片，采用一致影像診斷病例進(jìn)入本組范圍。

1．3 骨髓水腫分級 骨髓水腫MRI表現(xiàn)為不規(guī)則片狀T2WI高信號、T1WI低信號，以T1WI及T2WI+壓脂最明顯。參考趙培榮等［1］方法分為4級。0級，無明顯骨髓水腫;1級，骨髓水腫僅限于股骨頭區(qū);2級，骨髓水腫僅限于股骨頭及股骨頸區(qū);3級，骨髓水腫累及股骨頭股骨頸轉(zhuǎn)子間區(qū)。

1．4 壞死MRI分期 壞死MRI表現(xiàn)分為4期。Ⅰ期，股骨頭無變形，髖關(guān)節(jié)間隙無異常，股骨頭負(fù)重區(qū)異常信號，典型表現(xiàn)為T2WI上“雙線征”，T1WI可見“線樣征”;Ⅱ期，股骨頭無變形，髖關(guān)節(jié)間隙無異常，T1WI見股骨頭硬化緣圍繞新月形不均勻較低信號壞死區(qū)，既“新月征”;Ⅲ期，股骨頭變形、軟骨下塌陷，髖關(guān)節(jié)間隙無異常，關(guān)節(jié)軟骨可有輕度損傷，股骨頭典型表現(xiàn)為“新月征”及“線樣征”;Ⅳ期，股骨頭變形，關(guān)節(jié)軟骨徹底破壞，髖關(guān)節(jié)間隙狹窄，合并退行性變。

1．5 髖關(guān)節(jié)液體量分型 按MRI表現(xiàn)關(guān)節(jié)液體量分為4型。1型，呈規(guī)則弧帶狀液體信號，尚不能環(huán)繞股骨頸一周;2型，呈規(guī)則弧帶狀液體信號，但足以環(huán)繞股骨頸一周;3型，關(guān)節(jié)囊液體不足以環(huán)繞股骨頸一周，但呈囊狀擴(kuò)張;4型，關(guān)節(jié)囊液體足以環(huán)繞股骨頸一周并呈囊狀擴(kuò)張。

1．6 臨床癥狀分級 臨床癥狀分為4級。0級，無疼痛或偶有不適可很快緩解，“4字征”陰性;1級，無疼痛或偶有不適可很快緩解，“4字征”陽性;2級，輕度疼痛，“4字征”陽性，無跛行，一般不影響日常生活;3級，中重度疼痛，“4字征”陽性，可伴跛行，影響日常生活。

2 結(jié)果

173髖次MRI掃描中，骨髓水腫共112髖次(64．7%)，其中1級水腫27髖次(24．1%)，2級水腫44髖次(39．3%)，3級水腫41髖次(36．6%)。

2．1 骨髓水腫分級與壞死分期 0級骨髓水腫在Ⅰ期壞死中最多見(36．1%)，1級骨髓水腫在Ⅱ期壞死中分布較均勻，2級和3級骨髓水腫均在Ⅲ期壞死中最多見(45．5%、68．3%)。見表1。

表1 各骨髓水腫分級中壞死分期髖次分布 例(%)

2．2 骨髓水腫分級與關(guān)節(jié)液體量分型 0級和1級骨髓水腫均在1型關(guān)節(jié)液體量中最多見(78．7%、44．4%)，2級和3級骨髓水腫均在4型關(guān)節(jié)液體量中最多見(52．3%、90．2%)。見表2。

表2 各骨髓水腫分級中髖關(guān)節(jié)液體量分型髖次分布例(%)

2．3 骨髓水腫分級與臨床癥狀分級髖次 0級骨髓水腫在1級臨床癥狀中最多見(41．0%)，1級和2級骨髓水腫均在2級臨床癥狀中最多見(40．7%、54．5%)，3級骨髓水腫在3級臨床癥狀中最多見(61．0%)。見表3。

表3 各骨髓水腫分級中臨床癥狀分級髖次分布 例(%)

3 討論

ONFH是由于股骨頭部分性或完全性缺血所致的骨壞死，治愈率低，致殘率高，經(jīng)常伴發(fā)骨髓水腫、關(guān)節(jié)積液等癥狀，MRI對上述癥狀均能準(zhǔn)確顯示。

股骨頭MRI信號取決于骨髓成分。成年之后骨骺閉合，股骨頭內(nèi)主要為黃骨髓，股骨頸內(nèi)主要為紅骨髓且隨年齡增長逐漸向黃骨髓轉(zhuǎn)化，一旦前者受到刺激因素脂肪體積增大，受骨骺線所限，較易發(fā)生股骨頭壞死［2］。

ONFH的病理過程［3］分為Ⅰ～Ⅳ四期。Ⅰ期:缺血后6～12 h，造血細(xì)胞壞死，12～48 h后骨細(xì)胞和骨母細(xì)胞壞死，1～5 d后脂肪細(xì)胞壞死。Ⅱ期:壞死組織分解，周圍出現(xiàn)組織修復(fù)。鏡下壞死組織與周圍活骨交界區(qū)發(fā)生炎癥反應(yīng)，反應(yīng)性充血，局部骨質(zhì)吸收。早期修復(fù)包括少量毛細(xì)血管、膠原纖維增生、新骨對死骨替代。Ⅲ期:修復(fù)期。大量新生血管和增生結(jié)締組織、成纖維細(xì)胞、巨噬細(xì)胞生長，大量新骨生成，死骨清除。關(guān)節(jié)軟骨受修復(fù)影響表面不光滑、皺折。Ⅳ期:股骨頭塌陷合并退行性骨關(guān)節(jié)炎。修復(fù)組織軟弱無法承重發(fā)生塌陷，軟骨下骨折更加重了塌陷的程度。壞死組織自軟骨撕裂處溢出，產(chǎn)生關(guān)節(jié)炎表現(xiàn)。

骨髓水腫病理學(xué)表現(xiàn)為骨髓間質(zhì)水腫，脂肪細(xì)胞間可見無定形滲出物、纖維組織增生和慢性炎性細(xì)胞浸潤［4，5］。

關(guān)于骨髓水腫和ONFH作用機(jī)制尚有爭論。有觀點認(rèn)為，骨髓水腫是早期股骨頭缺血性表現(xiàn);亦有文獻(xiàn)表明，早期ONFH可類似一過性骨髓水腫。本研究MRI結(jié)果顯示，3髖次的ONFH在發(fā)病初期單純表現(xiàn)為股骨頭骨髓水腫，符合上述觀點［6］。更多學(xué)者認(rèn)為，機(jī)械應(yīng)力因素在骨髓水腫發(fā)展方面起重要作用［7，8］，負(fù)重區(qū)塌陷及骨小梁骨折使應(yīng)力異常，從而導(dǎo)致骨髓水腫發(fā)生。本研究中，Ⅲ期壞死中骨髓水腫出現(xiàn)率為88．7%，亦有助于此觀點。另外，骨髓水腫常易累計股骨頸及轉(zhuǎn)子間區(qū)，這些區(qū)域的紅骨髓相對較多可能是較易發(fā)生骨髓水腫的原因。本研究中，75．9%的骨髓水腫至少累計股骨頸或轉(zhuǎn)子間區(qū)，與上述觀點相符。

綜上所述，此次回顧性研究發(fā)現(xiàn)，骨髓水腫是ONFH重要伴隨征象，從MRI影像學(xué)結(jié)果來看，隨著ONFH患者骨髓水腫的加重，壞死分期、髖關(guān)節(jié)液體量分型、臨床癥狀分級，均有不同程度加重。隨患者病情的進(jìn)展，骨髓水腫發(fā)生的幾率和分布的范圍也隨之進(jìn)展，特別是累及股骨頭頸及轉(zhuǎn)子間區(qū)的3級骨髓水腫的存在多表明病程進(jìn)入中晚期、提示預(yù)后不良。骨髓水腫程度可作為評價疾病進(jìn)展情況的重要指標(biāo)，有助于指導(dǎo)臨床治療。

1 趙培榮，莊奇新，喬瑞華，等．股骨頭缺血壞死骨髓水腫的MRI研究．實用放射學(xué)雜志，2006，22:835-837，853．

2 李向民，萬新敏，龍飛，等．股骨頸骨折中空釘置釘方式對股骨頭缺血壞死的影響．臨床誤診誤治，2011，24:27-28．

3 劉子君主編．骨關(guān)節(jié)病理學(xué)．第1版．北京:人民衛(wèi)生出版社，1992．76-78．

4 Sakai T，Sugano N，Nishii T，et al．MR findings of necrotic lesions and the extralesional area of osteonecrosis of the femoral head．Skeletal Radiol，2000，29:133-141．

5 Kubo T，Yamamoto T，Inoue S，et al．Histological findings of bone marrow edema pattern on MRI in osteonecrosis of the femoral head．J Orthop Sci，2000，5:520-523．

6 左毅，劉佳，胡玲，等．左旋多巴聯(lián)合葛根素對兔激素型股骨頭缺血壞死修復(fù)過程的影響．疑難病雜志，2011，10:603-604．

7 Roemer FW，Bohndorf K．Long-term osseous sequelae after acute trauma of the knee joint evaluated by MRI．Skeletal Radiol，2002，31:615-623．

8 Schweitzer ME，White LM．Does altered biomechanics cause marrow edema?Radiology，1996，198:851-853．