MRI在發育性髖關節發育不良中的應用進展

[摘要] 發育性髖關節發育不良（development dysplasia of the hip，DDH）是一種臨床上常見的小兒先天性發育缺陷，未及時干預可逐漸影響患兒的髖關節發育，進一步導致步態異常、雙下肢不等長、骨關節炎和罕見的股骨頭缺血壞死等并發癥。影像學評估在DDH的臨床診療過程中具有重要價值，其中磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）因其獨特的軟組織分辨率優勢和無電離輻射的特點，可在三維層面實現髖關節的形態學評估和治療效果分析。本文將系統探討MRI在DDH診療中的臨床應用價值，重點解析其在解剖結構可視化、治療決策支持及預后評估等方面的不可替代的影像學優勢。

[關鍵詞] 發育性髖關節發育不良；發育不良；磁共振成像

[中圖分類號] R445.2" """"[文獻標識碼] A """""[DOI] 10.3969/j.issn.1673-9701.2025.20.027

發育性髖關節發育不良（development dysplasia of the hip，DDH）是指股骨頭和髖臼異常發育的一組疾病，其嚴重程度不一，不伴髖關節脫位的輕度髖臼發育不良、髖關節半脫位、完全性髖關節脫位均屬于這一組疾病^[1]。流行病學調查顯示，DDH在不同種族和地區有著較顯著的差別，也可能與髖關節發病隱匿，檢查方法及診斷標準不同有關^[2]。DDH的病因尚不清楚，主要危險因素包括遺傳易感性、羊水過少、宮內體位異常（如臀位）、女性性別及母體激素環境異常等^[3]。研究表明遺傳因素對DDH的影響使一級親屬的風險增加12倍，可能與HOXD9、GDF5等基因變異有關^[4]。妊娠晚期胎兒的異常體位（如持續的臀位）可引起髖部固定屈曲和膝關節伸展導致髂腰肌收縮，顯著增加DDH風險^[5]。圍產期在母體激素、松弛素或某些雌激素受體的影響下可導致髖關節囊松弛，使女孩的DDH發生率增加，且左髖關節受累比例顯著高于右髖關節^[6-7]。

從胚胎發育角度分析，髖關節形態關鍵期始于妊娠第6周，髖臼在生物力學刺激（如胎動）下逐漸形成穩定包容股骨頭的解剖結構，關節囊和盂唇結構形成。新生兒期髖臼軟骨占主導地位，骨化中心尚未完全形成，髖臼和股骨頭的偏心性接觸將導致繼發性結構重塑，表現為髖臼淺平、頭臼覆蓋不足，進而引起髖關節半脫位或完全性脫位^[8]。隨著病情進展，DDH可發展為步態異常、雙下肢不等長、過早的骨關節炎和股骨頭缺血壞死等，成為人工髖關節置換的重要誘因^[9]。

DDH的治療需要根據患兒的年齡、髖關節脫位Graf分型及軟骨發育階段制定個體化方案，其核心治療目標在于重建髖臼–股骨頭解剖性同心圓對位關系，促進骨性結構與軟骨成分的協調發育。早期干預治療通常創傷較小，且關節軟骨可塑性強，治療更有效。6月齡內患兒可使用髖關節屈曲外展支具（如Pavlik吊帶）獲得良好矯正效果，通過維持髖關節屈曲90°～110°、外展約55°的穩定體位顯著降低股骨頭機械應力，促進髖臼頂軟骨塑形。隨著年齡增長，外展支具復位的成功率較低，且更易發生股骨頭壞死^[10]。此外，需定期隨訪檢測，以免過度外展導致股神經麻痹或股骨頭缺血性壞死^[11]。延誤診治者常需接受創傷性手術，并發癥風險倍增，大齡兒童甚至需手術矯正骨性畸形，重建髖臼覆蓋。

目前，DDH的早期篩查以臨床表現和超聲檢查為主。臨床表現包括雙側臀紋不對稱、髖關節外展受限、雙下肢不等長等^[12]。超聲是評估4月齡內嬰兒、股骨頭內繼發性骨化中心未完全形成時的首選成像方式^[13]。股骨頭骨骺開始骨化后使超聲標志的顯示變得模糊，假陽性偏高。影像學評估隨年齡增長逐步轉向骨盆X線檢查和CT檢查，但X線檢查無法三維立體顯示髖關節結構，CT具有較高的電離輻射，并且兩者均不能顯示髖關節的軟骨結構。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）因優秀的軟組織分辨率和無電離輻射的優勢，可精準顯示軟骨結構，更能進行生物力學分析，在診療全程（包括術前規劃、術中導航及術后隨訪）中發揮獨特作用。本文旨在概述MRI對DDH的解剖結構評估、治療決策及預后評估的應用價值。

1" MRI在DDH解剖結構評估中的應用

在兒童髖關節發育評估中，需綜合評估髖臼的骨性結構與軟骨成分，軟骨性髖臼的形態及關節面覆蓋度對預測未來髖臼的發育具有重要的指導價值^[14]。MRI的高軟組織分辨率可清晰顯示髖臼軟骨形態，包括髖臼外上緣、前后壁的缺損或增厚及髖臼盂唇的異常（如撕裂、內翻或外翻）。MRI的多平面成像及三維重建技術可測量髖關節多種參數，如骨性髖臼指數、軟骨性髖臼指數、軟骨性中心邊緣角及前方軟骨覆蓋率等，有助于全方位評估髖關節結構。研究表明軟骨性髖臼指數能更準確地反映髖臼對股骨頭的包裹情況，是DDH病理變化的核心指標，對DDH的診斷具有指導性作用^[15]。MRI斜矢狀面測量法創新性地實現前方軟骨覆蓋率的精準評估，該指標可用于量化前方軟骨性髖臼對股骨頭的覆蓋率，對DDH患兒的診斷和支具治療后的頭臼關系動態監測具有重要價值，且重復性好，安全無輻射，適用于DDH患兒的長期隨訪^[16]。MRI通過多平面成像（如冠狀位、矢狀位、軸位）可全面評估髖臼及股骨頭的同心圓對位關系。

2" MRI對DDH的術前評估

MRI可發現X線或超聲難以識別的髖關節內結構及病變，如髖臼陡直、盂唇內翻、圓韌帶損傷等。研究表明MRI可通過測量髖臼盂唇的大小評估盂唇是否肥大，判斷髖關節的穩定性^[17]。此外，針對盂唇損傷的評估，髖關節MRI不僅能精確定位撕裂病灶，還可通過冠狀位、矢狀位多平面重建技術量化評估損傷范圍，為臨床制定個體化治療方案提供關鍵依據。值得注意的是，影像學中觀察到的盂唇內翻現象并非DDH的特異性征象。研究發現部分顯示盂唇內翻的病例并未伴隨髖臼發育不良，提示該表現可能作為關節適應性改變存在于髖關節炎的人群中^[18]。在韌帶損傷診斷方面，MRI對圓韌帶病變的檢測表現出優異的診斷性能，具有較高的特異性和敏感度^[19]。通過質子密度加權序列與脂肪抑制技術的聯合應用，可清晰分辨韌帶纖維的全層斷裂與部分撕裂，這種分型診斷對預后評估及手術方式選擇具有重要指導意義。在鑒別診斷方面，MRI對股骨頭缺血性壞死、大轉子滑囊炎及臀部軟組織病變等與DDH具有相似癥狀的疾病可通過特征性信號改變提供重要的鑒別依據。

3" MRI對術后復位的評估及隨訪

對DDH患兒，恢復髖臼和股骨頭正常的同心圓結構是治療的核心目標，臨床多采用閉合或開放復位聯合外固定裝置或截骨手術的方式。盡管術中可通過透視確認髖關節復位效果，但在石膏固定后，髖關節的位置仍可能發生變化，而大多數成像方式受石膏的影響，在評估髖關節復位質量方面存在很大的局限性^[20]。研究報道閉合復位后發現的復發性脫位概率約為6%～15%，而開放性復位后的發生率約為2%^[6]。MRI可不受石膏材料的影響，精準顯示術后關節對合狀態，且利用殘余的麻醉效果，大多數兒童無需額外鎮靜即可進行成像。Conroy等^[21]回顧MRI在閉合復位和應用石膏后確定股骨頭位置的有效率和準確性，軸位STIR MRI足以確認股骨頭同心復位，5min內可完成掃描。此外，慢性脫位引發的軟組織適應性改變易導致復位失敗，可分為關節內、外兩類病理機制。關節外障礙以肌群攣縮為主，如內收肌群張力增高、髂腰肌肌腱短縮等。髂腰肌肌腱短縮在復位手術中進行肌肉松解即可有效改善，內收肌和外旋肌收縮可采用肌腱切開術治療，術后導致的肌肉及軟組織水腫T2WI壓脂序列上呈高信號^[22]。長期力學異常導致的盂唇肥厚、圓韌帶增生等關節內障礙，嚴重時需選擇再次關節鏡或開放手術進行重建^[23]。若患者在復位術后或隨訪中行MRI檢查可發現導致復位失敗的原因，并評估其嚴重程度，選擇適合的方式進行干預。

盡管對DDH進行適當的治療，但仍可能存在殘余髖關節發育不良，導致早發性骨關節炎，能與DDH治療延遲、原發病變或因初次治療不恰當有關^[24]。Morris等^[25]對切開或閉合復位后隨訪至10歲的患者研究表明，二次手術率為41%。Johnson等^[26]發現CAIgt;23°的髖關節發生殘余發育不良的可能性是正常髖關節的7.6倍，強調髖臼軟骨在骨性髖臼最終形態中的重要性。

4" MRI增強對股骨頭缺血壞死的預測

股骨頭缺血性壞死（avascular necrosis，AVN）是髖關節復位后最嚴重的并發癥之一，可能與髖關節外展的程度有關。基于動態對比增強磁共振成像（dynamic enhanced magnetic resonance imaging，DCE-MRI）的股骨頭血流動力學評估技術可為預測DDH治療后AVN風險提供新的研究方向。Tiderius等^[27]的初步研究顯示在復位術后24h內行DCE-MRI檢查，顯示骨骺整體灌注增強降低患者中的50%隨訪時出現AVN。這表明在缺血仍具有潛在可逆性的情況下，DCE-MRI可預測未來AVN的發生。Gomitzky等^[28]研究證實閉合復位聯合石膏固定術后48h內行DCE-MRI檢查，可幫助術者在骨骺發生不可逆無血管改變之前評估股骨頭血供并調整治療方案，降低AVN風險。但該技術的預測效能仍存在爭議。研究表明通過增強百分比量化股骨注射造影劑后，AVN組和非AVN組間增強模式的分布無顯著差異。因此，目前對該技術的臨床應用價值尚未達成共識，僅可作為高風險病例的輔助評估工具。

5" MRI對DDH軟骨病變的分子影像評估

隨著MRI的高速發展，多種定量MRI技術對DDH髖關節軟骨的分子影像學評估取得重要進展，其核心技術包括：①釓增強軟骨延遲成像（delayed gadolinium enhanced MRI ofcartilage，dGEMRIC）；" ②T1ρ成像；③T2 Mapping及T2* Mapping成像。這些技術通過量化軟骨基質成分變化，為早期診斷軟骨的變性損傷提供無創性生物標志物。dGEMRIC通過測量打藥前及打藥后延遲10～15min后軟骨組織的T1值間接反映蛋白聚糖的含量，評估軟骨代謝狀態^[30]。該技術雖能敏感檢測早期蛋白聚糖的丟失，但存在操作復雜、耗時長及兒童釓劑沉積風險等局限性。T1ρ成像通過測量旋轉坐標系下的縱向弛豫時間，敏感捕捉蛋白多糖含量變化，無需對比劑，具有較高的臨床可行性^[31]。Lu等^[32]通過比較正常髖關節和DDH患者髖關節T2值，發現DDH患者的髖關節具有異常的T2譜，可能與髖臼軟骨異常負荷、超微結構或分子組成異常有關。T2/T2* Mapping都是基于橫向弛豫的序列，同樣無需造影劑，可在常規MRI檢查中同步完成，明顯降低檢查成本^[33]。這些技術進展將推動DDH管理從形態學評估向分子影像指導的精準醫療模式轉型。

6" 總結與展望

DDH作為兒童骨關節系統最常見的先天性疾病之一，其診療體系的核心在于構建基于多模態影像的早期診斷與治療評估的機制?，F代影像醫學通過整合超聲、X線及MRI技術，形成階梯式的評估體系，超聲檢查憑借其無輻射、可重復性優勢，成為新生兒篩查及6月齡內患兒的首選評估手段。骨盆X線平片在骨化中心形成后可顯示清晰的骨性結構，通過測量髖臼指數、中心邊緣角等參數實現骨骼發育的定量監測。而MRI具有快速、無創、高敏感度和特異性等特點，可提供多平面成像能力，優秀的軟組織圖像對比度，不僅能優化治療決策體系，更可通過定量評估參數建立療效預測模型，有助于DDH的診斷與治療評估。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

[參考文獻]

[1]"" YANG S， ZUSMAN N， LIEBERMAN E， et al. Developmental dysplasia of the hip[J]. Pediatrics， 2019， 143（1）： e20181147.

[2]"" SHIPMAN S， HELFAND M， MOYER V， et al. Screening for developmental dysplasia of the hip： A systematic literature review for the US preventive services task force[J]. Pediatrics， 2006， 117（3）： e557–e576.

[3]"" NICHOLSON A， DUNNE K， TAAFFE S， et al. Developmental dysplasia of the hip in infants and children[J]. BMJ， 2023， 383： e074507.

[4]"" STEVENSON D， MINEAU G， KERBER R， et al. Familial predisposition to developmental dysplasia of the hip[J]. J Pediatr Orthop， 2009， 29（5）： 463–466.

[5]"" 中華醫學會骨科學分會關節外科學組. 中國發育性髖關節發育不良診療指南（2023版）[J]. 中華解剖與臨床雜志， 2023， 28（8）： 493–511.

[6]"" BARRERA C， COHEN S， SANKAR W， et al. Imaging of developmental dysplasia of the hip： Ultrasound， radiography and magnetic resonance imaging[J]. Pediatr Radiol， 2019， 49（12）： 1652–1668.

[7]"" TAO Z， WANG J， LI Y. Prevalence of developmental dysplasia of the hip （DDH） in infants： A systematic review and Meta-analysis[J]. BMJ Paediatr Open， 2023， 7（1）： e002080.

[8]"" PONSETI I. Growth and development of the acetabulum in the normal child. anatomical， histological， and roent- genographic studies[J]. J Bone Joint Surg Am， 1978， 60（5）： 575–585.

[9]"" FURNES O， LIESAFAU-ESPEHAUG B， ESPEHAUG- VOLLSET S， et al. Hip disease and the prognosis of total hip replacements. A review of 53， 698 primary total hip replacements reported to the norwegian arthroplasty register 1987-1999[J]. J Bone Joint Surg Br， 2001， 83（4）： 579–586.

[10] WEINSTEIN S L， CASTEADA P， SANKAR W， et al. Developmental dysplasia of the hip from birth to adolescence： Clear indications and new controversies[J]. Instr Course Lect， 2023， 72： 659–672.

[11] ?MERO?LU H， AKCEYLAN A. Success of pavlik harness treatment decreases in patients≥4 months and in ultrasonographically dislocated hips in developmental dysplasia of the hip[J]. Clin Orthop Relat Res， 2016， 474（5）： 1146–1152.

[12] 井艷， 沈陽， 李大進， 等. 髖周皮紋不對稱在發育性髖關節發育不良篩查中的意義[J]. 中國現代醫生， 2024， 62（22）： 80–83.

[13] YU J， CHEN T， FU G， et al. Follow-up value of hip medial ultrasound in infants and children with developmental dysplasia of the hip treated with reduction and spica casting[J]. J Pediatr Orthop， 2024， 44（4）： 236–243.

[14] TAKEUCHI R， KAMADA H， MISHIMA H， et al. Evaluation of the cartilaginous acetabulum by magnetic resonance imaging in developmental dysplasia of the hip[J]. J Pediatr Orthop B， 2014， 23（3）： 237–243.

[15] HUBER H， MAINARD-SIMARD L， LASCOMBES P， et al. Normal values of bony， cartilaginous， and labral coverage of the infant hip in MR imaging[J]. J Pediatr Orthop， 2014， 34（7）： 674–678.

[16] 張雯雙， 王延宙， 李天友， 等. MRI前方軟骨性頭臼覆蓋率在評價發育性髖關節發育不良治療后髖關節功能的價值[J]. 中華放射學雜志， 2021， 55（10）： 1076–1081.

[17] GARABEKYAN T， ASHWELL Z， CHADAYAMMURI V， et al. Lateral acetabular coverage predicts the size of the hip labrum[J]. Am J Sports Med， 2016， 44（6）： 1582–1589.

[18] BYRD J， JONES K. Osteoarthritis caused by an inverted acetabular labrum： Radiographic diagnosis and arthroscopic treatment[J]. Arthroscopy， 2002， 18（7）： 741–747.

[19] SHAKOOR D， FARAHANI S J， HAFEZI-NEJAD N， "et al. Lesions of ligamentum teres： Diagnostic performance of MRI and MR arthrography-A systematic review and Meta-analysis[J]. AJR Am J Roentgenol， 2018， 211（1）： 52–63.

[20] FU Z， ZHANG Z， DENG S， et al. MRI assessment of femoral head docking following closed reduction of developmental dysplasia of the hip[J]. Bone Joint J， 2023， 105-B（2）： 140–147.

[21] CONROY E， SPROULE J， TIMLIN M， et al. Axial STIR MRI： A faster method for confirming femoral head reduction in DDH[J]. J Child Orthop， 2009， 3（3）： 223–227.

[22] ROSENBAUM D， SERVAES S， BOGNER E， et al. MR imaging in postreduction assessment of developmental dysplasia of the hip： Goals and obstacles[J]. Radiographics， 2016， 36（3）： 840–854.

[23] MITCHELL P， CHEW N， GOUTOS I， et al. The value of MRI undertaken immediately after reduction of the hip as a predictor of long-term acetabular dysplasia[J]. J Bone Joint Surg Br， 2007， 89（7）： 948–952.

[24] COURTIVRON B， BRULEFERT K， PORTET A， """"et al. Residual acetabular dysplasia in congenital hip dysplasia[J]. Orthop Traumatol Surg Res， 2022， 108（1s）： 103172.

[25] MORRIS W， HINDS S. Secondary surgery and residual dysplasia following late closed or open reduction of developmental dysplasia of the hip[J]. J Bone Joint Surg Am， 2021， 103（3）： 235–242.

[26] JOHNSON M， GOHEL S， NGUYEN J， et al. MRI predictors of residual dysplasia in developmental dysplasia of the hip following open and closed reduction[J]. J Pediatr Orthop， 2022， 42（4）： 179–185.

[27] TIDERIUS C， JARAMILLO D， CONNOLLY S， et al. Post-closed reduction perfusion magnetic resonance imaging as a predictor of avascular necrosis in developmental hip dysplasia： A preliminary report[J]. J Pediatr Orthop， 2009， 29（1）： 14–20.

[28] GORNITZKY A， GEORGIADIS A， SEELEY M， et al. Does perfusion MRI after closed reduction of developmental dysplasia of the hip reduce the incidence of avascular necrosis？[J]. Clin Orthop Relat Res， 2016， 474（5）： 1153–1165.

[29] DESAI A， MARTUS J， SCHOENECKER J， et al. Spica MRI after closed reduction for developmental dysplasia of the hip[J]. Pediatr Radiol， 2011， 41（4）： 525–529.

[30] CUNNINGHAM T， JESSEL R， ZURAKOWSKI D， et al. Delayed gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging of cartilage to predict early failure of Bernese periacetabular osteotomy for hip dysplasia[J]. J Bone Joint Surg Am， 2006， 88（7）： 1540–1548.

[31] MELKUS G， BEAUL P， WILKIN G， et al. What is the correlation among dGEMRIC， T1p， and T2 quantitative MRI cartilage mapping techniques in developmental hip dysplasia？[J]. Clin Orthop Relat Res， 2021， 479（5）： 1016–1024.

[32] LU Z， PAN S， WANG B， et al. T2 mapping of the acetabular cartilage in infants and children with developmental dysplasia of the hip[J]. Acta Radiol， 2021， 62（10）： 1418–1425.

[33] FERNQUEST S， PALMER A， GAMMER B， et al. Compositional MRI of the hip： Reproducibility， effect of joint unloading， and comparison of T2 relaxometry with delayed Gadolinium-enhanced magnetic resonance imaging of cartilage[J]. Cartilage， 2021， 12（4）： 418–430.

（收稿日期：2025–03–07）

（修回日期：2025–06–20）

通信作者：賴華，電子信箱：2857508660＠qq.com