利用MRI和CT研究股骨頭壞死體積、部位、形狀及分期對(duì)其預(yù)后的影響.pdf

1、背景：
　　股骨頭缺血性壞死（Osteonecrosis of Femoral Head，ONFH）是一種致殘性疾病，在美國(guó)，據(jù)統(tǒng)計(jì)每年新增有10,000至30,000的股骨頭壞死病人，其中有5％至12%的病人需用髖關(guān)節(jié)置換來(lái)治療。在我國(guó)，需要治療的股骨頭缺血性壞死患者在750萬(wàn)至1000萬(wàn)，每年新增病例高達(dá)30萬(wàn)。盡管隨著材料及手術(shù)技術(shù)的提高，以及髖關(guān)節(jié)表面置換術(shù)、保留股骨頸(collum femoral preserving,

2、 CFP)全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)的廣泛應(yīng)用，為患者提供了很好的人工關(guān)節(jié)，使用壽命大大延長(zhǎng)，但是髖關(guān)節(jié)置換治療的手術(shù)費(fèi)用較高，且股骨頭壞死的病人大多數(shù)是年輕人，對(duì)髖關(guān)節(jié)功能及活動(dòng)要求較高，置換的關(guān)節(jié)有一定的使用年限（約20-30年），大多數(shù)年輕患者需要二次手術(shù)治療甚至多次手術(shù)，給患者及其家屬帶來(lái)了痛苦，給社會(huì)醫(yī)療體系帶來(lái)巨大的負(fù)擔(dān)。保髖治療仍是大多數(shù)患者的訴求。早期發(fā)現(xiàn)、早期治療能明顯提高保髖治療的成功率。有效可靠的分期能指導(dǎo)治療方法的選擇。股骨

3、頭壞死的分期系統(tǒng)有很多，目前主要有：Ficat分期法、Florida分期法、Steinberg分期法、日本骨壞死研究會(huì)分期法、國(guó)際骨循環(huán)研究會(huì)分期法(the association research circulation osseuse, ARCO分期法)和Pittsburgh分期法等。Ficat分期法由于簡(jiǎn)單有效，是目前采用最廣泛的分期方法。保髖治療的方法也有很多，Rajpura等認(rèn)為髓芯減壓是目前保髖治療應(yīng)用最廣泛的方法，主要是通

4、過(guò)降低骨內(nèi)壓和保留股骨頭血供來(lái)進(jìn)行治療。MRI對(duì)早期的股骨頭壞死診斷有很高的特異性，比X線和CT都敏感，是目前診斷股骨頭壞死的敏感方法，能早期反映股骨頭壞死的范圍和部位。Hernigou等報(bào)道了一種利用MRI及計(jì)算機(jī)軟件計(jì)算股骨頭壞死病灶大小的方法，經(jīng)證實(shí)，MRI圖像上測(cè)量的股骨頭壞死病灶的體積與大體實(shí)際測(cè)量的股骨頭壞死病灶體積比較無(wú)明顯差別,能準(zhǔn)確的顯示壞死區(qū)域。Malizos利用MRI對(duì)122例股骨頭壞死患者進(jìn)行分析，認(rèn)為MRI能夠

5、準(zhǔn)確反映股骨頭壞死范圍，并能夠幫助術(shù)中對(duì)股骨頭壞死位置的定位。早在1995年 Steinberg就提出了股骨頭壞死體積大小對(duì)股骨頭壞死治療預(yù)后有重大的影響。Mont認(rèn)為壞死體積、壞死部位及就診時(shí)的影像學(xué)分期都能影響股骨頭壞死的預(yù)后，其認(rèn)為位于股骨頭中央的壞死范圍較小的股骨頭壞死治療預(yù)后較好。Plakseychuk認(rèn)為股骨頭內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)影響股骨頭壞死治療的預(yù)后，在臨床工作及閱片中我們發(fā)現(xiàn)股骨頭壞死區(qū)域有一定形狀，不同形狀會(huì)影響股骨頭內(nèi)部的結(jié)

6、構(gòu)，改變股骨頭的生物力學(xué)。國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有關(guān)于壞死形狀對(duì)股骨頭治療預(yù)后影響的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。CT在觀察骨密度及骨結(jié)構(gòu)改變方面有優(yōu)勢(shì)，CT三維成像技術(shù)成熟，可行性高，在顯示壞死形狀優(yōu)于MRI，因此可利用CT探討壞死形狀對(duì)股骨頭壞死治療預(yù)后的影響。
　　目的：
　　通過(guò)分析股骨頭壞死病人的MRI、CT影像學(xué)資料，明確壞死體積、部位、形狀及分期與股骨頭壞死治療后疾病進(jìn)展的關(guān)系。
　　方法：
　　收集廣東省人民醫(yī)院骨科從200

7、9年1月至2013年1月期間，因股骨頭壞死行髓芯減壓加植骨治療的患者。完整隨訪到的患者共42例57髖，MRI、CT等影像學(xué)資料齊全，其中男27例（36髖），女15例（21髖）；平均年齡36.1歲（22-60歲）。病因：激素性21例(30髖)，酒精性12例(16髖)，特發(fā)性9例(11髖)。Ficat分期Ⅰ期10髖，Ⅱ期29髖，Ⅲ期18髖。利用MRI計(jì)算壞死體積，并對(duì)壞死部位進(jìn)行劃分，利用CT三維重建顯示股骨頭壞死形狀。壞死體積的計(jì)算方法：

8、在計(jì)算機(jī)上，使用PACS and RIS軟件系統(tǒng)，使用魔術(shù)棒功能圈出壞死組織邊界，計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算出壞死區(qū)域面積，乘與MRI掃描的層厚，即為每一層的壞死體積:此公式省略，其中n是MRI的切面數(shù)量，An是含有壞死部分的MRI切面的面積，dn是第n個(gè)MRI切面和第一個(gè)包含壞死部位的MRI切面的距離,所有層面計(jì)算的結(jié)果相加，就是股骨頭壞死部位的體積。將股骨頭看成球形，選取中央或者壞死體積最大的切面作為球體等價(jià)替換計(jì)算方法的基礎(chǔ)，測(cè)量出其等價(jià)球體

9、的半徑R，根據(jù)公式:此公式省略，計(jì)算出病灶體積所占股骨頭體積百分比。壞死部位的劃分：沿股骨頭中間冠狀面及正中矢狀面做2個(gè)假想的切面，將股骨頭平均分為4個(gè)象限：外上象限、內(nèi)上象限、外下象限、內(nèi)下象限。壞死形狀的重建：將所得CT影像學(xué)資料輸入計(jì)算機(jī)，先分別進(jìn)行冠狀面和矢狀面的重建，可見(jiàn)到正常骨頭與壞死骨頭的分界，兩者不同的CT值，利用軟件的上色功能，自動(dòng)識(shí)別壞死區(qū)域，給壞死區(qū)域上顏色，后再進(jìn)行三維重建，即可顯示壞死區(qū)域在股骨頭中的形狀。對(duì)可

10、能影響股骨頭壞死進(jìn)展因素年齡、性別、病因、臨床分期、壞死體積、壞死部位、壞死形狀進(jìn)行Cox回歸分析，得出影響股骨頭壞死治療進(jìn)展的危險(xiǎn)因素。壞死體積的診斷實(shí)驗(yàn)采用ROC曲線,計(jì)算ROC曲線下面積；取壞死體積約登指數(shù)最大時(shí)的點(diǎn)，作為預(yù)測(cè)股骨頭發(fā)生進(jìn)展的最佳臨界點(diǎn)。比較未進(jìn)展組與已進(jìn)展組兩組病灶體積，不同分期、壞死部位及壞死形狀的進(jìn)展率。
　　結(jié)果：
　　42例57髖患者平均隨訪時(shí)間32.8個(gè)月（8～59個(gè)月）,57髖中有21髖列

11、為已進(jìn)展組，其中9髖進(jìn)展為FicatⅣ期，12髖行全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)，激素性股骨頭壞死8髖，酒精性股骨頭壞死8髖，特發(fā)性股骨頭壞死5髖，男性16髖，女性5髖，平均年齡36.3±8.6歲，平均壞死體積27.6±11.9%；未進(jìn)展組共有36髖，其中激素性股骨頭壞死22髖，酒精性股骨頭壞死8髖，特發(fā)性股骨頭壞死6髖,男性23髖，女性13髖，平均年齡35.6±9.8歲，平均壞死體積13.8±7.3%，對(duì)兩組的年齡和壞死體積采用t檢驗(yàn)，對(duì)兩組的性別、

12、病因采用卡方檢驗(yàn)，證明兩組的壞死體積存在明顯差別（P＜0.05），有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，已進(jìn)展組壞死體積大于未進(jìn)展組。已進(jìn)展組中有FicatⅠ期2髖，F(xiàn)icatⅡ期7髖，F(xiàn)icatⅢ期12髖，未進(jìn)展組中有FicatⅠ期9髖，F(xiàn)icatⅡ期22髖，F(xiàn)icatⅢ期5髖，各期兩組間比較采用卡方檢驗(yàn)，F(xiàn)icatⅢ期進(jìn)展率明顯高于FicatⅠ期、FicatⅡ期（P＜0.05），晚期股骨頭壞死進(jìn)展率較高。57髖中有30髖壞死部位位于外上象限，有27髖位于其

13、他象限，外上象限中有15髖發(fā)生進(jìn)展（進(jìn)展率50.00%），其他象限中有6髖發(fā)生進(jìn)展（進(jìn)展率22.22%），之間有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異（P＜0.05），外上象限進(jìn)展率高于其他象限。57髖中有11髖壞死病灶形狀為圓形或類圓形，其中3髖發(fā)生進(jìn)展（進(jìn)展率：27.27%），16髖為扇形，有5髖發(fā)生進(jìn)展（進(jìn)展率：31.25%），剩下30髖為不規(guī)則形，有13髖發(fā)生進(jìn)展（進(jìn)展率43.33%），各種壞死病灶形狀進(jìn)展率無(wú)明顯統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。對(duì)影響股骨頭壞死進(jìn)展的可能因素

14、年齡、性別、病因、臨床分期、壞死體積、壞死部位、壞死形狀進(jìn)行Cox回歸分析，Cox回歸分析結(jié)果表明：壞死體積、壞死部位、壞死形狀、臨床分期是股骨頭壞死進(jìn)展的危險(xiǎn)因素，其中壞死部位的比值比（OR）小于1，相對(duì)于其他因素為低危險(xiǎn)因素。壞死體積、壞死形狀及臨床分期是危險(xiǎn)因素。壞死體積的ROC曲線表明：股骨頭壞死病灶體積比例預(yù)測(cè)股骨頭壞死塌陷的最佳臨界點(diǎn)為20.15％，此時(shí)診斷的敏感度為81.0％，特異度為80.6％，約登指數(shù)為0．616。