非创伤性股骨头坏死塌陷预测的研究进展

【关键词】 非创伤性股骨头坏死

很多研究表明,非创伤性股骨头坏死(nontraumatic osteonecrosis of the femoral head,NONFH)的塌陷坏死病灶的位置及大小关系密切,而股骨头一旦塌陷,预后极差,因此,国内外学者做了许多预测股骨头坏死塌陷的研究。目前主要是采用X线平片和MRI进行预测。现就以X线片和MRI预测股骨头塌陷预测的方法及研究做以下综述。

1X线片预测

虽然X线不能早期诊断NONFH,但是在坏死修复到一定程度后即有阳性表现,且其具有反映整个股骨头坏死区的轮廓、方法简便、易于基层医院推广等优点,因此,通过X线进行塌陷预测仍然具有重要的意义。目前X线预测塌陷的方法主要根据坏死的部位特点和坏死程度建立的。

11根据坏死部位特点的预测方法。

根据坏死部位特点的预测方法主要有Ohzono分型法。虽然该法根据坏死区相对于负重区的位置把Ⅰ型再分为3个亚型,在一定程度上也反映了坏死程度,但并没有把它量化,所以在这里把该法归为根据坏死部位特点这一类别。

1991年,Ohzono等[1]基于X线前后位片,根据坏死区的部位特点将其分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型。Ⅰ型有硬化带形成,根据硬化带外侧端所在位置的不同分为Ⅰ—A、Ⅰ—B、Ⅰ—C3个亚型,Ⅰ—A型硬化带外侧端占在负重区内1/3处,Ⅰ—B型在中1/3处,Ⅰ—C型在外1/3或其外侧处;Ⅱ型坏死区没有硬化带,股骨头负重区表面轻度变扁但尚未出现骨性关节炎;Ⅲ型有囊性变,按囊变位置的不同分为Ⅲ—A和Ⅲ—B两个亚型,前者囊变区在股骨头中央或内侧,负重区的软骨下骨板没有受累,后者囊变区在负重区的外2/3处关节面下。他们观察了87例115髋股骨头坏死,属FicatⅠ、Ⅱ期,随访平均5年(2~18年),各类型股骨头坏死塌陷的发生率分别为Ⅰ—A型:0%;Ⅰ—B型:19%;Ⅰ—C型:94%;Ⅱ型:100%;Ⅲ—A型:12%;Ⅲ—B型:100%。结果表明股骨头塌陷易发生于Ⅰ—C、Ⅱ、Ⅲ—B型,而其余型不易塌陷,作者认为,如果坏死范围大,累及负重区,在应力作用下头易塌陷,若坏死范围小或软骨下骨完整,则不易塌陷

该分型方法是基于观察较大样本量股骨头坏死建立起来的,其分类反映股骨头坏死的类型较为全面,结果显示预测塌陷准确度高,而且不需要测量坏死角度或面积等,比较简便易行;但也有不足,该法基于X线正位片进行分型的,不能反映坏死区的三维空间位置。

12根据坏死程度的预测方法。

股骨头坏死的程度在X线上主要从坏死区的面积比例和弧度两方面去衡量。

121Sugano坏死面积百分比法。

由于Ohzono在其研究中Ⅰ—B、Ⅰ—C型的塌陷率分别为19%和94%,而为何同一类型中有塌陷与不塌陷并未研究。Sugano等[2]于1994年在Ohzono预测法的基础上计算X线正、侧位片坏死灶的面积百分比,探讨其与塌陷的关系。

他们用X—plan 360i数码面积仪(computerized digital planimeter)划出坏死区及正常区域轮廓并分别计算出面积SN(necrotic area)、SI(intact area),坏死面积百分比=SN/(SN+SI)×100%。他们对149髋Ⅰ型坏死分为塌陷组与非塌陷组进行回顾性研究,结果发现塌陷组侧位片坏死面积明显大于塌陷组,ⅠA型坏死的正位与侧位片坏死面积百分比均在30%以下,随访塌陷;Ⅰ—B和Ⅰ—C型的塌陷率分别是44%和88%,在侧位片上,塌陷组中坏死百分比最低为44%,而未塌陷组最高的为42%,这表明侧位片坏死面积百分比有较为明显的塌陷临界值。他们认为结合正、侧位片比单纯正位片更能反映三维空间,这是因为侧位片股骨头前部和后部不重叠;侧位片坏死面积百分比预测塌陷较为敏感,把其加入Ohzono预测法可使准确性提高。

这个研究把坏死病灶面积量化,而且发现塌陷组与非塌陷组之间有一个明显的临界值,这使预测塌陷非常敏感,但该方法没有囊括Ⅱ和Ⅲ型,而为何Ⅲ—A型中还有部分塌陷也没有进行研究。

122Kerboul法(弧度和法)。

1974年,Kerboul等[3]通过测量前后位及侧位X线片上股骨头受累面的弧度,以两者之和体现坏死区域大小,当受累股骨头表面弧度之和若大于或等于200°,为大范围,小于或等160°为小范围,在两者之间则为中等范围。他们通过观察76例112髋,其中92髋进行截骨术,结果显示:若受累股骨头表面弧度之和大于200°,预后较差,若小于160°,预后较好。90年代,Steinberg等通过研究后也认为坏死区域表面弧度大于200°者预后较差。

2000年,Chen CH等[4]采用Kerboul弧度和法观察25例27髋行髓芯减压术的股骨头坏死随访1年以上,结果弧度大于250°者全部塌陷,小于250°者只有1例塌陷

这些预测塌陷研究的结果显示弧度和法较为敏感,而且操作非常简便,但对Ohzono分型中Ⅱ、Ⅲ型的测量难以操作,即该法不能测量全部NONFH类型。

2MRI预测

MRI对NONFH早期的病理变化极其敏感,并有明显的特异性,是早期诊断的最可靠的检查之一,其对塌陷预测同样有着重要的意义。MRI预测NONFH塌陷的方法在已公开发表的文献中很常见,除了坏死的部位特点和程度外,很多学者还注意到了坏死的信号特点对塌陷的影响。

21根据坏死部位特点的预测方法。

这一类主要有Sugano法,该法从X线的Ohzono分型法演化而来,是基于坏死病灶相对于负重区的位置建立起来的。

1994年,Sugano等[5]根据T1加权正中冠状位显示的坏死范围,将股骨头坏死分为3型:A型为坏死区不超过股骨头负重区的内1/3,B型为不超过内2/3,C型为坏死超过负重区的2/3。该作者对60例放射性检查正常、应用激素的患者进行前瞻性研究,首次MRI检查示16髋出现坏死征像,A型6髋,B型2髋,C型8髋,随访平均5年,结果C型6髋在2~5年后股骨头全部塌陷。作者认为,C型中,冠状位及矢状位的坏死范围均超过50%时,塌陷可能性非常大。

1997年,Kubo等观察了51例肾移植行激素治疗的患者,经平均43年的随访,共13例23髋发生股骨头坏死,A、B、C型分别有3、4、16髋,12髋发生头塌陷,均为C型。

同年Sakamoto等又将C型细分为两类,坏死范围超过2/3而未超出髋臼缘为C型;超出髋臼缘为D型,他们对17例31髋进行前瞻性研究,A、B、C、D型分别有4、5、11、11个别髋,经过2~58年的随访,只有3个D型髋发生塌陷,这说明在大范围的坏死类型中,远期塌陷率也不高。

1999年,Ito等观察了63例72髋,其中A型5髋,B型8个髋,C型59个髋,经过平均61年的随访,C型股骨头坏死中仍有15个髋(25%)未发生头塌陷,A或B型中只有2个发生塌陷。作者认为不发生塌陷的大块坏死与骨坏死后死骨吸收缓慢,新骨形成超过骨吸收,骨小梁增粗,仍维持正常结构和功能相关。

纵观上述研究,虽然有的显示预测较敏感,但他们样本量都不大,而且同一类型在不同人研究的结果相差大,甚至相反,说明该方法的准确度目前还不够确切。

22根据坏死程度的预测方法。

股骨头坏死的程度在MRI上也是主要从坏死区的面积比例和角度去衡量。

221Koo法(也叫坏死指数法)。

1995年,Koo等[6]依据T1加权MRI正中冠状位和矢状位像股骨头负重区的异常信号确定坏死区角度,即坏死区内、外侧点或前、后点与股骨头圆心间连线之夹角,分别用A、B表示。坏死指数公式:坏死指数=(A/180)×(B/180)×100。根据该指数将病变分为三个等级:A级:小于33,为小坏死区;B级:33~66,为中等坏死区;C级:67~100,为大坏死区。他们将33例37髋NONFH随机分为髓芯减压加植骨组和保守治疗组进行观察,分别为19髋和18髋,37髋分级:A级8髋,B级22髋,C级7髋。结果8髋A级中仅1例发生头塌陷塌陷率B、C级分别为95%、100%。分析显示,坏死指数小于30时,无1例发生头塌陷,是发生股骨头塌陷的低度危险组;而大于40时均发生塌陷,为高度危险组;介于30~40者,有一半发生头塌陷,为中度危险组。

2003年,Sebastian等[7]分别采用坏死指数法、改良坏死指数法及坏死百分比对25例39髋股骨头坏死塌陷预测进行对比性研究,结果显示三种方法对塌陷预测都比较可靠,改良指数法最可靠,作者认为坏死百分比测量较为繁琐,没有坏死指数法及改良坏死指数法可操作性强。

坏死指数法简便易行,重复性好,在一定程度上反映的是股骨头坏死三维空间,但也有它的不足,Koo认为坏死指数最大为100,但有的坏死区的角度大于180°,坏死指数有可能大于100,分级标准与理论、实际有相悖之处。

222Kerboul改良法。

2006年,Ha YC等[8]通过测量MRI正中冠、矢状面上股骨头受累面的弧度,以两者之和体现坏死区域大小。分为4度:小于200°为1度,200°~250°为2度,250°~300°为3度,大于300°为4度。作者观察了33例37髋NONFH,随访5年以上,结果4髋小于190°都没有塌陷,25髋大于240°全部塌陷,8髋介于两者间中有4髋塌陷

该法简便易行,但基于该法的研究样本量偏小,其准确性还需大样本量检验。

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