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背景和目的非创伤性缺血性股骨头坏死(Non-traumatic Avascular osteonecrosis of the femoral head,N-ANFH)是指骨组织血液供应障碍而最终导致的骨坏死,又叫做无菌性骨坏死;是一种临床常见的难治性疾病,该疾病的早期诊断及治疗一直备受临床医师关注。对医者而言,这是一项巨大的挑战。若治疗不及时,最终可以导致病变侧关节面塌陷,从而继发髋关节骨性关节炎,造成关节畸形,对患者的生活质量造成严重影响。导致非创伤性股骨头坏死的风险因素包括糖皮质激素类药物、酒精滥用、化学治疗及免疫抑制剂等等。最近也有人指出本病发病可能与基因有关。能否及早发现及诊断股骨头坏死很大程度上影响本病治疗的成败。早发现者有很大机会可保存自身的髋关节。因此对可能出现的股骨头坏死进行早期预测,进而提早进行临床干预,避免病情进一步发展至严重的临床症状十分重要。本课题旨在研究和分析早期股骨头坏死(股骨头塌陷之前)的磁共振(magnetic resonance imaging,MRI)影像表现以及动态增强磁共振(dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging,DCE-MRI)功能序列在临床诊断及预测股骨头坏死血供改变中的应用价值,通过MRI增强检查判断股骨头坏死区与正常区骨质的血管通透性差异,进而评估坏死缺血程度,为临床提供早期诊断依据,令该病患者在病变的早期就能及早的接受治疗并动态监测病情变化。材料和方法1研究对象纳入2015年3月至2015年9月间在郑州大学第一附属医院就诊并行磁共振检查的单侧早期股骨头坏死患者21例,共42髋。行MRI检查前所有病例均未行穿刺活检、关节镜检查等影响影像学表现的干预性措施。21例股骨头坏死患者中,属股骨头坏死ARCO国际分期Ⅰ期者3例,Ⅱ期者18例,其中男性13例(吸烟、饮酒史),女性8例(激素使用史),中位年龄34岁(范围:21~49岁)。其中9例伴有不同程度的股骨头、股骨颈及股骨干上段骨髓水肿,4例伴有不同程度的骶髂关节炎症。所有患者扫描采用Philips 3.0T超导MRI Ingenia机器,检查线圈为16通道body表面线圈,对所有患者分别行平扫MRI检查,检查序列包括冠状位T1加权成像(T1 weighted image,T1WI)、冠状位T2加权成像(T2 weighted image,T2WI)、冠状位压脂T2加权成像(T2 weighted image,T2WI STIR)及横轴位压脂T2加权成像(T2 weighted image,T2WI STIR)序列;对其中8位患者行MRI增强检查,冠状位T1动态增强序列,对比剂为钆喷酸葡胺(Gd-DTPA,德国拜耳),流速为3.0ml/kg,生理盐水20ml,流速为2ml/s。2图像评价方法以及观察指标所有病人扫描之后所得的图像在Phillips后处理工作站进行数据处理和图像分析,并由我科两位影像诊断经验丰富的医师采取双盲法对所有股骨头坏死患者的MRI图像进行分析评定,如意见不一致,最终由两人同时阅片,讨论后最终取得一致意见。MRI的观察指标包括:股骨头坏死信号特点,坏死范围,有无伴随的骨髓水肿及关节炎症等情况。随后利用Met lab相关软件处理后获得动态增强图像上双髋关节的伪彩图并分别选取适当的感兴趣区(Region of interest,ROI),并测量Ktrans值,Kep值及曲线下面积(Area under the curve,AUC),然后分析并比较上述参数的检验效能,并绘制出受试者工作曲线(Receiver operating curve,ROC)。然后比较两侧脂肪分数有无差异,利用Image J软件对图像进行处理,分别在两侧股骨头、股骨颈及股骨干上段相对应位置取点,采用配对t检验进行对比分析。3数据处理本实验数据使用SPSS17.0统计分析软件对数据进行统计学分析,所有计量资料采用均数±标准差表示,采用方差分析验证不同感兴趣区之间的Ktrans值、Kep值有无统计学差异,两两之间比较采用LSD方法;然后采用配对t检验分析股骨头坏死病变侧与正常对照侧的脂肪分数差异。检验水准:α=0.05。结果动态增强MRI序列上,病变侧与正常对照侧红骨髓分布区Ktrans值(P=0.314)、Kep值无统计学差异(P=0.379);病变侧与正常对照侧黄骨髓区Ktrans值(P=0.386)、Kep值无统计学差异(P=0.417)。于病变侧,Ktrans值分析结果为:肉芽组织分布区>坏死区>同侧的红骨髓分布区>同侧的黄骨髓分布区,肉芽组织分布区与坏死区Ktrans值差异具有明显统计学意义(P=0.04),肉芽组织分布区分别与红骨髓区(P=0.000)、黄骨髓区(P=0.000)之间的Ktrans值差异具有明显统计学意义,坏死区分别与红骨髓区(P=0.015)、黄骨髓区之间的Ktrans值差异具有明显统计学意义(P=0.007);而各感兴趣区之间仅肉芽组织区与黄骨髓区之间Kep值差异具有统计学意义(P=0.013),余各病变侧感兴趣区之间Kep值未见明显统计学差异。ROC曲线分析得知DCE-MRI检查的8例N-ANFH患者,其曲线下面积以Krans值为最高,达0.917。另外,正常侧与病变侧脂肪分数差异具有显著统计学意义(P=0.001),且正常侧高于病变侧;但组间脂肪分数差异未见明显统计学差异。结论1、动态增强MRI扫描可对早期非创伤性股骨头坏死提供重要的定量诊断依据;2、Ktrans值、Kep值具有较高的诊断敏感性,且Ktrans值诊断价值更好;3、股骨头坏死患者正常侧脂肪分数高于病变侧。