早期成人股骨头缺血坏死核素扫描和MRI对比研究医学论文.doc

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早期成人股骨头缺血坏死核素扫描和MRI对比研究_医学论文作者：刘吉华张淑萍王绍华左书耀【关键词】股骨头坏死;放射性核素显像;磁共振成像［摘要］目的探讨早期成人股骨头缺血坏死（FHN）核素扫描和MRI征象之间的对应关系及其诊断的灵敏度。方法分析比较48例72髋经随访和病理证实或具有典型X线和CT表现的早期（FICATⅠ～Ⅱ期）成年FHN病人的髋关节核素扫描和MRI资料。全部病例核素扫描和MRI检查均于5 d内完成。结果核素扫描示股骨头局限性稀疏3髋，MRI上“线样征”远侧区均呈正常骨髓信号;核素扫描示典型或不典型“炸面圈征”35髋，弧形或环形浓集区对应MRI上“线样征”及其远侧的异常信号区;核素扫描示股骨头上方轻度浓集、基底部和（或）颈部条带状明显浓集8髋，条带状明显浓集区对应MRI“线样征”及其远侧的异常信号区，轻度浓集区对应“线样征”包绕的异常信号区;核素扫描示局限性浓集6髋，MRI上“线样征”包绕区均较小;核素扫描示股骨头或头颈部弥漫性浓集17髋，MRI上15髋显示“线样征”，12髋“线样征”远侧区信号异常，2髋弥漫性长T1长T2信号，无“线样征”;核素扫描示3髋正常，MRI示“线样征”远侧区均正常。核素扫描和MRI诊断灵敏度分别为95.83%和100.00%，两者比较无显著性差别（P=0.122）。结论早期成人FHN不同核素扫描表现类型与MRI示“线样征”及其包绕区大小信号和远侧区表现有一定的对应关系。核素扫描诊断灵敏度与MRI相当。［关键词］股骨头坏死;放射性核素显像;磁共振成像［ABSTRACT］ObjectiveTo investigate the correlation of radionuclide bone scanning and MRI in the early stage of femoral head necrosis（FHN）in adults.MethodsData of 72 hips from 48 adults with early FHN（FICAT stageⅠ-Ⅱ）confirmed by follow-up or pathology or typical X-ray and CT were analyzed.The radionuclide scanning and MRI were all completed within five days.ResultsThree hips showed localized osteoporosis in femoral head on radionuclide bone scan，while on MRI，the signals in distal area of“line-like sign”showed normal;35 hips showed atypical or typical bread-fried ring sign on radionuclide bone scan，which correlated to MRI“line-like sign”;eight hips showed slightly increased uptake in the superior end of femoral head and band-like region of obviously increased uptake in inferior end of femoral head and/or femoral neck，the former corresponded to the area surrounded by“line-like sign”on MRI，and the latter to“line-like sign”as well as the outer nearby area;six hips showed localized uptake increased which corresponded to smaller area surrounded by“line-like sign”on MRI;17 hips showed diffuse uptake in the head on radionuclide bone scan，in which，12 showed abnormal signal beneath“line-like sign”near femoral neck，and two showed diffuse abnormal signal of femoral head without“line-like sign”，and three showed normal manifestations on radionuclide bone scan with normal signal outside the“line-like sign”.The sensitivity of radionuclide bone scan and MRI was 95.83%and 100.00%，re-spectively，the difference between them was not significant（P=0.122）.ConclusionThere is a certain correlation between ra-dionuclide bone scan manifestations and MRI signs in early stage of femoral head necrosis.The sensitivity of radionuclide bone scan is nearly equal to that of MRI.［KEY WORDS］femoral head necrosis;radionulide imaging;magnetic resonance imaging本研究通过对48例早期成年股骨头缺血坏死（femoral head necrosis，FHN）病人的前瞻性研究和回顾性分析，探讨核素扫描和MRI征象间的对应关系及诊断的灵敏度。现将结果报告如下。1资料与方法1.1一般资料对2000年1月～2004年12月来我院检查的205例疑诊成年FHN病人，5 d内行单光子发射型核素扫描和MRI检查。将1980年FICAT等［1］四期分法的Ⅰ～Ⅱ期定为早期。据此标准采用双盲法挑选出经随访和病理证实或具有典型X线和CT表现的48例72髋早期成年FHN病人，对其核素扫描和MRI图像进行分析。48例中男40例，女8例;年龄22～68岁，平均43.6岁。1.2研究方法核素扫描采用Scophy Camera SPECT机，静脉注射99mTc-MDP 740 MBq，饮水500～1 000 mL，3～4 h后排空膀胱对骨盆区扫描，用低能平行孔准直器探头采集前后位和后前位静态像。MRI检查采用GE Signa 1.5T超导型扫描仪，Torsopa线圈，常规行冠状位自旋回波（SE）T1 WI、快速自旋回波（FSE）T2 WI和脂肪预饱和FSE T2 WI检查。两位有经验的放射科医师和核医学科医师双盲法独立阅片，观察、分析和记录两种影像学表现并做出诊断。采用直接概率法对核素扫描和MRI检查的灵敏度进行比较。2结果2.1核素扫描和MRI征象对照本组72髋中，70髋股骨头MRI均出现包绕股骨头前上部或前上部在内的股骨头大部的环形或凹面向上的弧形异常信号条带（“线样征”），2髋无“线样征”。近股骨颈“线样征”远侧区可呈正常短T1等长T2骨髓信号，或呈局限于近颈侧“线样征”下方相邻区或延伸至股骨颈及转子间区的长T1长T2信号，脂肪预饱和FSE T2 WI呈明显高信号。“线样征”所包绕的上部病灶区呈四种信号:①脂肪样型27髋，即T1 WI为高信号，T2 WI为中等信号，与正常骨髓信号相似;②脂肪肉芽组织混合样型20髋，即在脂肪样信号基础上夹杂有少量长T1长T2信号;③肉芽组织样型20髋，即长T1长T2为主的信号内夹杂少量脂肪样信号;④纤维组织样型2髋，即长T1短T2为主信号。将早期FHN的核素扫描不同表现与MRI进行对比。①核素扫描示股骨头局限性稀疏3髋。MRI上近颈侧“线样征”远侧区均呈正常短T1稍长T2骨髓信号，其中2髋表现为脂肪样型，1髋为脂肪肉芽组织混合样型。②核素扫描示股骨头上方稀疏、基底部和（或）颈部弧形浓集（不典型“炸面圈征”）18髋。弧形浓集区对应MRI“线样征”和其远侧的异常信号区。MRI为脂肪样型12髋，其中9髋“线样征”远侧区正常，3髋异常;脂肪肉芽组织混合样型4髋，其中2髋“线样征”远侧区正常，2髋异常;肉芽组织样型2髋，其中1髋“线样征”远侧区正常，1髋异常。③核素扫描示股骨头中心稀疏、外围部环形浓集（典型“炸面圈征”）17髋。环形浓集区对应MRI“线样征”和近颈侧“线样征”下方异常信号区。MRI上脂肪样型10髋，其中6髋“线样征”远侧区正常，4髋异常（图1、2）;脂肪肉芽组织混合样型4髋，其中2髋“线样征”远侧区正常，2髋正常;肉芽组织样型3髋，其中1髋“线样征”远侧区正常，2髋远侧区异常。④核素扫描示股骨头上方轻度浓集、基底部和（或）颈部条带状明显浓集8髋。条带状明显浓集区对应MRI“线样征”和其远侧的异常信号区;轻度浓集区对应“线样征”包绕的异常信号区。其中5髋为脂肪肉芽组织混合样型，3髋为肉芽组织样型。8髋MRI示“线样征”远侧区均呈长T1长T2异常信号（图3、4）。⑤核素扫描示股骨头上方局限性浓集6髋。3髋为脂肪样型，2髋为脂肪肉芽组织混合样型，1髋为肉芽组织样型。三型“线样征”包绕区短径均小于1 cm，近颈侧“线样征”远侧区均表现为正常的短T1稍长T2骨髓信号。其中1髋核素扫描显示2个局限性浓集灶，MRI上均为脂肪样型。⑥核素扫描示股骨头或头颈部弥漫性浓集17髋。MRI上脂肪肉芽组织混合样型5髋，其中1髋“线样征”远侧区正常，4髋异常;肉芽组织样型8髋，其中1髋“线样征”远侧区正常，7髋远侧区异常;纤维组织样型2髋，“线样征”远侧区均异常（图5～7）;2髋未出现“线样征”，呈弥漫性长T1长T2信号。⑦核素扫描示股骨头正常3髋。MRI上2髋为脂肪样型，1髋为脂肪肉芽组织混合样型。“线样征”远侧区均呈正常的短T1等长T2骨髓信号（图3、4）。2.2两种影像学检查灵敏度比较本组48例72髋不同检查方法的确诊、可疑和阴性例数见表1。确诊髋数与可疑髋数之和占总髋数的百分比即为诊断的灵敏度。核素扫描和MRI诊断FHN的灵敏度分别为95.83%和100.0%，两者比较无显著性差别（P=0.122）。表1核素扫描和MRI诊断早期FHN情况（略）图1、2为同一病例。图1核素扫描示环形浓集带（“炸面圈征”）;（略）图2冠状位T 1 WI示双侧股骨头呈“线样征”，“线样征”包绕区为脂肪样信号，其远侧区右侧正常，左侧斑片状低信号。（略）图3、4为同一病例。图3核素扫描示右股骨头上部轻度浓集，头下部和颈部明显浓集，左侧股骨头正常;（略）图4冠状位T 2 WI示双侧“线样征”包绕区均为混杂信号;“线样征”远侧区左侧正常，右侧局部呈略长T2信号。（略）图5～7为同一病例。图5核素扫描示双股骨头弥漫性浓集;（略）图6、7冠状位T 1 WI和T2 WI示双股骨头上方“线样征”包绕区呈长T1短T2信号（纤维组织样型），“线样征”远侧呈斑片状长T1长T2信号（略）3讨论3.1核素扫描和MRI征象的对应关系及病理基础核素扫描属于功能性检查，借助骨组织对放射性99mTc-MDP摄取量的多少反映骨组织的血流和代谢情况。血流丰富和钙磷代谢活跃的骨组织摄取99mTc-MDP较多，核素扫描呈现放射性浓聚。MRI能较早地反映缺血坏死的早期组织学异常，即骨髓水肿、修复性纤维肉芽组织形成、脂肪细胞液化坏死和反应性成骨所致的明显骨质硬化。MRI上早期成人FNH绝大多数呈现“线样征”。“线样征”所包绕的股骨头病灶区信号变化（从脂肪样型经脂肪肉芽组织混合样型和肉芽组织样型到纤维组织样型）在一定程度上反映了病变的先后进展顺序［2］。尽管核素扫描和MRI反映的是骨组织及其病变的不同方面，但不同病变组织及其代谢之间的确存在一定的对应规律。了解这些规律可以更好认识病变征象，从而早而准确地对成人FNH进行诊断和治疗。根据本组病例的核素扫描和MRI表现，对二者的征象对应关系和病理基础进行了分析。（1）股骨头局限性稀疏对应MRI“线样征”包绕区，多为脂肪样型，见于病变早期。原因在于股骨头坏死区血供中断，骨代谢停止，而无或仅有轻微修复和成骨。后者不足以在前后重叠明显及光子散射效应所致的低空间分辨力的核素扫描上反映出来。（2）不典型“炸面圈征”和典型“炸面圈征”发生于局限性稀疏之后。弧形或环形宽带状浓集区与MRI上股骨头上部病变周围的“线样征”及其外侧相邻区相对应。修复开始后，肉芽组织自股骨颈侧病变外周向死骨区爬行。当到达并吸收骨皮质时，皮质承重力减弱。在重力作用下自皮质薄弱区于松质骨内形成沿应力分布的多条微骨折线。后者多分布于股骨头前上部周围。修复性肉芽组织在微骨折线处增生堆积并在其外围成骨。核素扫描呈现完整或不完整的环状浓集带。MRI近颈侧“线样征”远侧区亦可呈高信号，表明髓腔内有充血和修复性组织存在。组织学上骨小梁表面多伴有不同程度的成骨活动，核素扫描时亦参与股骨头下部弧形或环形浓集宽带的形成。浓集带所包绕的坏死区仍缺乏血供，无或仅出现轻微的修复性成骨，因而核素扫描表现为稀疏区。（3）股骨头上方轻度浓集、基底部（或）和颈部明显带状浓集多见于MRI上脂肪肉芽组织混合样型和肉芽组织样型。基底部（或）和颈部明显浓集带对应近颈侧“线样征”及其远侧的长T1长T2信号区。股骨头上方轻度浓集区对应“线样征”包绕区。随病程进展，病变周围堆积的修复性肉芽组织缓慢向所包绕的股骨头前上部坏死骨渗透，并于坏死骨小梁表面成骨，导致股骨头上方轻度浓集。重叠于股骨头上部前后方修复性肉芽组织增生堆积及成骨，也是形成股骨头上方轻度浓聚的病理基础。近颈侧“线样征”远侧区继发性反应更明显，成骨代谢更活跃，因而核素扫描呈现更明显浓集。（4）局限性浓集对应面积较小的“线样征”包绕区，多为病变早期。因病灶较小，“线样征”区纤维肉芽组织成骨在空间分辨率较低的核素扫描上难以细辨而表现为局限性浓集。病程较早，“线样征”远侧区尚未出现修复性成骨。（5）股骨头或头颈部弥漫性浓集虽亦对应MRI上的“线样征”及其包绕区和远侧区，但多见于病变较晚期。随病程进展，“线样征”所在区的修复性肉芽组织向所包绕的坏死区大量浸透，修复区范围进一步扩大。“线样征”远侧区继发性反应更明显，成骨亦更趋活跃。“线样征”区成骨活跃程度与其包绕区和周围区差别减少，难以为空间分辨率和对比分辨率均较低的核素扫描所区分而表现为弥漫性浓集。少数MRI上呈弥漫性长T1长T2信号而无“线样征”的坏死股骨头在核素扫描上亦表现为弥漫性浓集。其确切机制有待进一步探讨。（6）正常表现对应MRI上呈“线样征”及其远侧区正常的缺血坏死股骨头，见于病程极早期或病变范围较小者。早期成骨活动较弱或与局限性稀疏区并存，不足以显示肉眼可见的浓集或稀疏。因前后重叠及较低的空间分辨率，较小的病变亦难以为核素扫描所显示而呈现假阴性［3］。3.2核素扫描和MRI对早期成人FHN诊断价值本组资料统计结果表明，在48例72髋中，核素扫描和MRI诊断FHN的灵敏度分别为95.83%和100.00%，核素扫描诊断早期成人FHN的灵敏度与MRI相当。MRI能较早地反映FHN骨髓组织内细胞成分变化，并可进行多方位成像，是目前诊断早期FHN的最理想检查手段。核素扫描虽能较为灵敏地反映骨代谢异常，但核素扫描中前后组织的重叠和光子散射效应所致的低空间分辨力可影响病灶范围的判定及早期诊断。此外，多种疾病均可影响股骨头放射性核素的吸收而使核素扫描的特异性较差。股骨头中心稀疏、外围部环形浓集（典型“炸面圈征”）和股骨头上方轻度浓集、基底部和（或）颈部明显浓集（不典型“炸面圈征”）对股骨头FHN诊断虽具有特异性，但其出现率较低［4］。另外，核素扫描其他征象亦可见于一过性骨质疏松、滑膜炎和髋关节退行性变等其他疾病，因而缺乏特征性。本组72髋中仅35髋出现典型“炸面圈征”和不典型“炸面圈征”。［参考文献］［1］FICAT R P，ALERT J.Necrosis of the femoral head［M］//HUNGERFORD D S.Ischemia and necrosis of bone.Balti-more:Williams and Wilkins，1980:53-62.［2］袁文，戴力扬，周维江，等.MRI对股骨头缺血坏死的诊断价值［J］.中华骨科杂志，1996，16:485-488.［3］刘吉华，高振华，徐爱德，等.早期成人股骨头缺血坏死的影像学对比研究及其检查途径的探讨［J］.中华放射学杂志，2004，38（3）:244-248.［4］毛克亚，王继芳，王义生，等.酒精性股骨头缺血坏死核素骨显像的早期变化［J］.中华核医学杂志，2000，20:41-42.