CT与MRI检查在成人股骨头坏死早期诊断价值的探讨
摘要：目的：探讨CT、MRI检查在成人股骨头坏死(ANFH)早期诊断的意义。方法：对57例91髋ANFH高危患者行CT、MRI检查。结果：57例71髋中，X线平片正常，全部行CT、MRI检查，有41例阳性，在X线平片诊断为阴性组中，分别行CT及MRI检查，比较CT、MRI的优劣性。 CT、MRI在ANFH早期诊断的阳性检出率分别75～80%和80～90%，尤其MRI检查在早期ANFH中，对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生对比度，MRI优于CT，两者阳性符合率约90%，有比较好的一致性。结论：MRI较CT能更敏感地检出早期ANFH，可作为成人股骨头坏死的首选检查方法。
关键词：体层摄影术；X线计算机；核磁共振成像；成人股骨头坏死
Research the Diagnosing Value of CT and MRI Detection in Avascular Necrosis of the Femoral Head
ZHOU Hong-mei,LI Ran-guang,CUI Bing,et al
(Ronggui Guizhou Hospital of Shunde District of Foshan, Guangdong Foshan 528305, China)
Abstract: Objective: To research the CT and MRI detection in early diagnosis of avascular necrosis of the femoral head (ANFH).Method: 57 cases with ANFH were detecting 91 hips by CT and MRI. Result: In 57 cases 71 hips with normal X-ray. There're 41 cases positive of CT and MRI detection. In the negtive of X-ray result, who were detected by CT and MRI, and then compared the disadvantage of CT and MRI. The positive rate of dectection is 75%～80% and 80%～90% respectively in early diagnosis of ANFH by CT and MRI. MRI is superior to CT. Conclusion: It's the best way to detect ANFH by MRI.
Key words:CT;X-ray;MRI;ANFH
股骨头缺血性坏死是由于各种病因破坏了股骨头的血液供应所造成的最终结果，是临床最常见的疾病之一。成人股骨头坏死(ANFH) 病因众多，其发病机制尚不十分清楚，但其共同特征都是血液循环障碍导致股骨头缺血、坏死，以及随之出现的修复反应，进而发生股骨头塌陷及髋关节退行性关节炎。缺血、坏死、塌陷是股骨头坏死的不同病理阶段，缺血是可逆的，而后两者均不可逆。ANFH诊断方法很多，CT、MRI因有较好的敏感性和特异性在临床上被广泛应用于早期诊断。本文对41例71髋病理证实患者行CT、MRI检查，取得了良好效果，现报道如下。
1材料与方法
1.1研究对象：本组57例91髋成人股骨头坏死41例71髋均经病理证实为早期ANFH，其中男性23例，女性18例，以成人多见，多见于30～60岁，无明显性别差异。在X线平片全诊断为阴性组中，分别比较CT、MRI的优劣性。
1.2CT检查方法：41例71髋病理证实ANFH的患者行仰卧位CT扫描，使用GE-Prospeed AI 螺旋CT扫描机，扫描参数为120Kv，220~300mAs，层厚及层间距均为10mm。平扫后全部病例经肘静脉团注优维显(2ml/kg)行CT增强检查，扫描条件同平扫。病理采用大体标本观察及切片HE染色镜下观察，鉴别困难者行免疫组化标记。41例71髋病理均诊断为早期股骨头缺血性坏死。
1.3MRI检查方法：MRI检查采用Toshiba 1.5T Excel-Art超导型扫描机，常规矢状位自旋回波T1加权像，快速自旋回波及T2脂肪抑制成像。
1.4图像判读：两种检查方法间隔时间不超过2d，按CT片分为确诊组、可疑组和阴性组。凡CT发现中央部硬化线或高低密度硬化线和MRI的“线样征”，均认为是阳性病变，高度提示早期的ANFH可能。
1.5统计学处理：病灶以检出率表示，统计学处理采用SPSS V11.0统计分析软件包进行X2 检验。
2结果
CT、MRI在检出早期ANFH病灶中的差异本组57例患者共分析91髋，其中CT发现阳性病髋59髋，确诊26髋，MRI显示检出为69髋，确诊61髋，在检出早期ANFH病灶二者相关具有统计学意义(X2=4.392，P<0.05)；差异亦有显著意义(X2=21.025，P<0.005)，两种检查方法检出早期ANFH病灶的结果(见表1)。
表1X线平片阴性诊断，行CT、MRI检出早期ANFH病灶的比较(略)
两组检出率比较：X2=4.392，P<0.05
3讨论
股骨头缺血性坏死的X线分期，自1980年以来国内外学者在文献中报道的方法较多，国内多采用Ficat分期法，Ficat提出Ⅳ期分型。这种分型对某些有症状无X线征象者结合功能检查，可达到早期诊断目的。本文限于早期ANFH诊断，现只介绍Ⅰ期表现。X线检查不能显示Ficat 0～1期ANFH，无法作出早期诊断，随着螺旋CT及MRI的广泛运用，MRI检查早期ANFH的敏感性极高，是诊断早期ANFH极佳的影像学检查方法。
CT为ANFH常用的影像学检查手段，可发现中央部早期硬化改变，并能清楚地显示坏死组织、恢复组织和正常组织的组织学变化；可准确显示皮质与软骨下骨因缺血坏死造成的骨折，为进一步治疗提供依据，此点为MRI所不及；其优点有：①适宜观察股骨头前部情况，此处为坏死发生的常见部位；②可发现中央部早期硬化改变，并能清楚地显示坏死组织、恢复组织和正常组织的组织学变化；③可观察死骨大小及松质骨极小的囊性吸收情况；④可用于对髋部有主诉症状，而常规X线检查未见异常，尤其是有服用激素药物史且嗜酒者，以及对侧已有ANFH的高危患者的监测和明确诊断。
ANFH早期损害部位由于反应性硬化缘而呈现低信号区，而坏死区内脂肪的高信号仍可保存；由于硬化缘内侧的肉芽组织充血，其水份增加，故在T2加权像上信号可呈带状升高，形成所谓“双线征”，许多作者认为这是ANFH特异性MRI表现之一。MRI上的“线样征”，CT上的高密度硬化线，均反应病理上的肉芽组织增生和外围反应性成骨区，可作为各自诊断早期ANFH的特异性征象。MRI检查的优点有：①无X线辐射，目前为止尚未发现对人体有任何损伤；②对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生对比度；③能对股骨头塌陷的危险性进行预测；④MRI检查ANFH的特异性高于CT，对X线平片及CT检查未见异常的高危患者，应行MRI检查。
本研究通过对57例91髋股骨头无菌坏死CT和MRI回顾性分析，发现两者阳性病例检出率无统计学意义，但在阳性病灶数的检出率方面MRI优于CT (P<0.05)，同时两者阳性病灶相符率大于90%，有比较好的一致性。MRI至少有4个成像“组织参数”即T1、T2、N(H)和流速f(V)，而CT只有一个成像参数；MRI软组织对比度明显高于CT，选择适当的脉冲序列，可使关节软骨、肌肉、韧带等成像而直接显示，由于MRI对肌肉、骨髓受侵可进行判定，对肌肉的代谢方面可进行测定，对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生高对比度，因此在分析ANFH早期病变优于CT，但MRI对骨皮质无信号；而CT无造影剂不能显示半月板、肌腱等软组织的密度改变。由于T2WI、T1WI可反映质子群周围分子生物学和组织学特征，在病变的发现以至定性诊断上都有意义，在不同程度上反映了正常和病变区的分子生物学和组织学特征，在影像诊断向分子生物学和组织学方向的发展上迈进一大步；以上又表明MRI在ANFH早期诊断方面敏感性及特异性明显优于CT。MRI具有多轴位、多层面、多参数扫描的特点，分辨率高，对水肿灵敏，有较好的软组织分辨率，因此对分析ANFH早期病变有利。MRI检查对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生高对比度，在所有诊断ANFH的方法中最敏感，最特异，与其它检查比较，可提早1年以上发现ANFH。综合比较诊断效能，MRI最高，其次CT，X线平片最差。所以，当X线平片或CT为病灶难以判定病变与否时，MRI作为首选的检查方法以提高诊断的正确性，提供确切而清晰的影像，对早期ANFH及其预后能够做出准确的判断。但由于MRI不能发现血液灌注损害，对存在高危因素而MRI阴性者，不能排除ANFH的诊断。
参考文献：
[1]Mont MA,Hungerford DS.Non-traumatic avascular necrosis of femoral head[J]. Bone Joint Surg(Am),1995,77(3):459.
[2]Brow TD.Mechanical characteristics of bone in femoral capital aseptic necrosis[J].Clin Orthop,1981,156:240.
[3]高元桂,蔡幼铨,蔡祖龙,等.磁共振成像诊断学[J].北京:人民军医出版社,2004,683-684.
[4]Sugano N,Takaoka K,Ohzono k,et al.Prognostication of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head.Significance of location and size of the necrotic lesion[J].Clin Orthop,1994,303:155.
[5]Markisz JA,Knowles RJR,Altchek DW,et al. Segmental patterns of avascular necrosis of the femoral head:early detection with MR imaging[J].Radiology,1987,162(3):717-719.
[6]Shimizu K,Moriya H,Akita,T,et al.Prediction of collapse with magnetic resonance imaging of avascular necrosis of the femoral head[J].Bone Joint Surg(Am),1994,76:215.
[7]Kokubo T,Takatori Y,Ninomiya S,et al.MRI and scintigraphy of avascular necrosis of the femoral head:prediction of subsequent segmented collapse[J].Clin Orthop,1992,277:54.
[8]Takatori Y,Nakamura S and Morimoto S.A classification of idiopathic osteonecrosis of the femoral head on the basis of the site and extent of the site and extent of the necrotic lesion[M]. The 7 th International Symptom on Bone Necrosis,1996.35.
[9]Koo KH ， Kim R.The extent of necrosis predicts the fate of osteonecrosis of the femoral head:A new quantifying method of necrotic portion using MR images[J]. ARCO News Letter,1994,6:77.
[10]Steinberg ME,Hayken GD,steinberg DR.A quantitative system for staging avascular necrosis[J]. Bone Joint Surg, 1995,77:34-36.
[11]张雪哲.成人股骨头缺血坏死的MRI诊断[J].中华放射学杂志,1990,24(6):345-346.
[12]龙成杰.股骨头缺血性坏死的影像学诊断[J].实用放射学杂志,1999,15(3):178-180.
[13]陈星荣,沈天真,段承祥,等.全身CT和MRI[M].上海:上海医科大学出版社,1994.762-763.
[14]Alan J,Scott S,Roger D,et al.Optic neuritis:MR imaging with combined fat-and water uppression techniques[J]. Radiology,1998, 206 (1):57-63.
[15]张通,王国华,胡斌,等.成人早期股骨头缺血性坏死的MRI诊断[J].临床放射学杂志,2000,19(8):511-512.
(广东省佛山市顺德区容桂桂洲医院放射科,广东佛山528305), 百拇医药(周红梅，李苒光，崔冰，唐福明，黄必留)
关键词：体层摄影术；X线计算机；核磁共振成像；成人股骨头坏死
Research the Diagnosing Value of CT and MRI Detection in Avascular Necrosis of the Femoral Head
ZHOU Hong-mei,LI Ran-guang,CUI Bing,et al
(Ronggui Guizhou Hospital of Shunde District of Foshan, Guangdong Foshan 528305, China)
Abstract: Objective: To research the CT and MRI detection in early diagnosis of avascular necrosis of the femoral head (ANFH).Method: 57 cases with ANFH were detecting 91 hips by CT and MRI. Result: In 57 cases 71 hips with normal X-ray. There're 41 cases positive of CT and MRI detection. In the negtive of X-ray result, who were detected by CT and MRI, and then compared the disadvantage of CT and MRI. The positive rate of dectection is 75%～80% and 80%～90% respectively in early diagnosis of ANFH by CT and MRI. MRI is superior to CT. Conclusion: It's the best way to detect ANFH by MRI.
Key words:CT;X-ray;MRI;ANFH
股骨头缺血性坏死是由于各种病因破坏了股骨头的血液供应所造成的最终结果，是临床最常见的疾病之一。成人股骨头坏死(ANFH) 病因众多，其发病机制尚不十分清楚，但其共同特征都是血液循环障碍导致股骨头缺血、坏死，以及随之出现的修复反应，进而发生股骨头塌陷及髋关节退行性关节炎。缺血、坏死、塌陷是股骨头坏死的不同病理阶段，缺血是可逆的，而后两者均不可逆。ANFH诊断方法很多，CT、MRI因有较好的敏感性和特异性在临床上被广泛应用于早期诊断。本文对41例71髋病理证实患者行CT、MRI检查，取得了良好效果，现报道如下。
1材料与方法
1.1研究对象：本组57例91髋成人股骨头坏死41例71髋均经病理证实为早期ANFH，其中男性23例，女性18例，以成人多见，多见于30～60岁，无明显性别差异。在X线平片全诊断为阴性组中，分别比较CT、MRI的优劣性。
1.2CT检查方法：41例71髋病理证实ANFH的患者行仰卧位CT扫描，使用GE-Prospeed AI 螺旋CT扫描机，扫描参数为120Kv，220~300mAs，层厚及层间距均为10mm。平扫后全部病例经肘静脉团注优维显(2ml/kg)行CT增强检查，扫描条件同平扫。病理采用大体标本观察及切片HE染色镜下观察，鉴别困难者行免疫组化标记。41例71髋病理均诊断为早期股骨头缺血性坏死。
1.3MRI检查方法：MRI检查采用Toshiba 1.5T Excel-Art超导型扫描机，常规矢状位自旋回波T1加权像，快速自旋回波及T2脂肪抑制成像。
1.4图像判读：两种检查方法间隔时间不超过2d，按CT片分为确诊组、可疑组和阴性组。凡CT发现中央部硬化线或高低密度硬化线和MRI的“线样征”，均认为是阳性病变，高度提示早期的ANFH可能。
1.5统计学处理：病灶以检出率表示，统计学处理采用SPSS V11.0统计分析软件包进行X2 检验。
2结果
CT、MRI在检出早期ANFH病灶中的差异本组57例患者共分析91髋，其中CT发现阳性病髋59髋，确诊26髋，MRI显示检出为69髋，确诊61髋，在检出早期ANFH病灶二者相关具有统计学意义(X2=4.392，P<0.05)；差异亦有显著意义(X2=21.025，P<0.005)，两种检查方法检出早期ANFH病灶的结果(见表1)。
表1X线平片阴性诊断，行CT、MRI检出早期ANFH病灶的比较(略)
两组检出率比较：X2=4.392，P<0.05
3讨论
股骨头缺血性坏死的X线分期，自1980年以来国内外学者在文献中报道的方法较多，国内多采用Ficat分期法，Ficat提出Ⅳ期分型。这种分型对某些有症状无X线征象者结合功能检查，可达到早期诊断目的。本文限于早期ANFH诊断，现只介绍Ⅰ期表现。X线检查不能显示Ficat 0～1期ANFH，无法作出早期诊断，随着螺旋CT及MRI的广泛运用，MRI检查早期ANFH的敏感性极高，是诊断早期ANFH极佳的影像学检查方法。
CT为ANFH常用的影像学检查手段，可发现中央部早期硬化改变，并能清楚地显示坏死组织、恢复组织和正常组织的组织学变化；可准确显示皮质与软骨下骨因缺血坏死造成的骨折，为进一步治疗提供依据，此点为MRI所不及；其优点有：①适宜观察股骨头前部情况，此处为坏死发生的常见部位；②可发现中央部早期硬化改变，并能清楚地显示坏死组织、恢复组织和正常组织的组织学变化；③可观察死骨大小及松质骨极小的囊性吸收情况；④可用于对髋部有主诉症状，而常规X线检查未见异常，尤其是有服用激素药物史且嗜酒者，以及对侧已有ANFH的高危患者的监测和明确诊断。
ANFH早期损害部位由于反应性硬化缘而呈现低信号区，而坏死区内脂肪的高信号仍可保存；由于硬化缘内侧的肉芽组织充血，其水份增加，故在T2加权像上信号可呈带状升高，形成所谓“双线征”，许多作者认为这是ANFH特异性MRI表现之一。MRI上的“线样征”，CT上的高密度硬化线，均反应病理上的肉芽组织增生和外围反应性成骨区，可作为各自诊断早期ANFH的特异性征象。MRI检查的优点有：①无X线辐射，目前为止尚未发现对人体有任何损伤；②对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生对比度；③能对股骨头塌陷的危险性进行预测；④MRI检查ANFH的特异性高于CT，对X线平片及CT检查未见异常的高危患者，应行MRI检查。
本研究通过对57例91髋股骨头无菌坏死CT和MRI回顾性分析，发现两者阳性病例检出率无统计学意义，但在阳性病灶数的检出率方面MRI优于CT (P<0.05)，同时两者阳性病灶相符率大于90%，有比较好的一致性。MRI至少有4个成像“组织参数”即T1、T2、N(H)和流速f(V)，而CT只有一个成像参数；MRI软组织对比度明显高于CT，选择适当的脉冲序列，可使关节软骨、肌肉、韧带等成像而直接显示，由于MRI对肌肉、骨髓受侵可进行判定，对肌肉的代谢方面可进行测定，对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生高对比度，因此在分析ANFH早期病变优于CT，但MRI对骨皮质无信号；而CT无造影剂不能显示半月板、肌腱等软组织的密度改变。由于T2WI、T1WI可反映质子群周围分子生物学和组织学特征，在病变的发现以至定性诊断上都有意义，在不同程度上反映了正常和病变区的分子生物学和组织学特征，在影像诊断向分子生物学和组织学方向的发展上迈进一大步；以上又表明MRI在ANFH早期诊断方面敏感性及特异性明显优于CT。MRI具有多轴位、多层面、多参数扫描的特点，分辨率高，对水肿灵敏，有较好的软组织分辨率，因此对分析ANFH早期病变有利。MRI检查对微小的水分差和脂肪成分差，就能产生高对比度，在所有诊断ANFH的方法中最敏感，最特异，与其它检查比较，可提早1年以上发现ANFH。综合比较诊断效能，MRI最高，其次CT，X线平片最差。所以，当X线平片或CT为病灶难以判定病变与否时，MRI作为首选的检查方法以提高诊断的正确性，提供确切而清晰的影像，对早期ANFH及其预后能够做出准确的判断。但由于MRI不能发现血液灌注损害，对存在高危因素而MRI阴性者，不能排除ANFH的诊断。
参考文献：
[1]Mont MA,Hungerford DS.Non-traumatic avascular necrosis of femoral head[J]. Bone Joint Surg(Am),1995,77(3):459.
[2]Brow TD.Mechanical characteristics of bone in femoral capital aseptic necrosis[J].Clin Orthop,1981,156:240.
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[4]Sugano N,Takaoka K,Ohzono k,et al.Prognostication of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head.Significance of location and size of the necrotic lesion[J].Clin Orthop,1994,303:155.
[5]Markisz JA,Knowles RJR,Altchek DW,et al. Segmental patterns of avascular necrosis of the femoral head:early detection with MR imaging[J].Radiology,1987,162(3):717-719.
[6]Shimizu K,Moriya H,Akita,T,et al.Prediction of collapse with magnetic resonance imaging of avascular necrosis of the femoral head[J].Bone Joint Surg(Am),1994,76:215.
[7]Kokubo T,Takatori Y,Ninomiya S,et al.MRI and scintigraphy of avascular necrosis of the femoral head:prediction of subsequent segmented collapse[J].Clin Orthop,1992,277:54.
[8]Takatori Y,Nakamura S and Morimoto S.A classification of idiopathic osteonecrosis of the femoral head on the basis of the site and extent of the site and extent of the necrotic lesion[M]. The 7 th International Symptom on Bone Necrosis,1996.35.
[9]Koo KH ， Kim R.The extent of necrosis predicts the fate of osteonecrosis of the femoral head:A new quantifying method of necrotic portion using MR images[J]. ARCO News Letter,1994,6:77.
[10]Steinberg ME,Hayken GD,steinberg DR.A quantitative system for staging avascular necrosis[J]. Bone Joint Surg, 1995,77:34-36.
[11]张雪哲.成人股骨头缺血坏死的MRI诊断[J].中华放射学杂志,1990,24(6):345-346.
[12]龙成杰.股骨头缺血性坏死的影像学诊断[J].实用放射学杂志,1999,15(3):178-180.
[13]陈星荣,沈天真,段承祥,等.全身CT和MRI[M].上海:上海医科大学出版社,1994.762-763.
[14]Alan J,Scott S,Roger D,et al.Optic neuritis:MR imaging with combined fat-and water uppression techniques[J]. Radiology,1998, 206 (1):57-63.
[15]张通,王国华,胡斌,等.成人早期股骨头缺血性坏死的MRI诊断[J].临床放射学杂志,2000,19(8):511-512.
(广东省佛山市顺德区容桂桂洲医院放射科,广东佛山528305), 百拇医药(周红梅，李苒光，崔冰，唐福明，黄必留)