股骨髋臼撞击征关节镜手术后磁共振成像结果与疼痛的关系研究

李彬彬，孙景东，李勇

（十堰市太和医院 骨外科，湖北 十堰 442000）

股骨髋臼撞击征（femoroacetabular impingement，FAI）与髋关节生物力学受损、关节软骨缺损和髋关节盂唇撕裂有关，是髋部疼痛的常见原因[1]。髋关节镜手术是治疗FAI的重要方法，主要目的是减少髋臼和股骨间的异常接触，防止髋关节进一步损伤，减轻疼痛，并推迟或避免在疾病后期进行髋关节置换[2-3]。此外，与手术治疗髋关节脱位相比，髋关节镜手术住院时间更短，短期效果更好[4]。有研究[5]表明，单独采用髋关节磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）可有效辨别非手术患者软骨和髋关节盂唇异常。目前，关于FAI 患者关节镜手术治疗后髋关节MRI 变化的研究较少。BLANKENBAKER 等[6]分析了FAI患者关节镜手术治疗后，关节MRI结果与髋关节盂唇复发性撕裂的关系；KIM 等[7]分析了髋关节镜手术治疗后1.5T MRI 关节造影的异常情况。鉴于以往研究的局限性，本研究采用3.0T MRI，对FAI患者关节镜手术后的结果进行全面评估，探讨MRI结果与疼痛和手术结局变化的关系。

1 资料与方法

1.1 一般资料

前瞻性地连续募集计划行关节镜手术的FAI患者42例（43个髋关节，1例左髋部行FAI手术后半年右髋部又行FAI手术）。其中，男27例，女15例；年龄19～56 岁，平均（35.1±5.3）岁；体重指数（body mass index，BMI）（24.2±2.9）kg/m2。43 个髋关节中，15 个（34.9%）凸轮型，4 个（9.3%）钳型，24个（55.8%）混合型。42例患者（43个髋关节）均接受股骨成形术。其中，20 例接受髋臼成形术，22 例接受软骨修复术。42个髋关节（97.7%）行盂唇修复术。纳入标准：年龄18～50 岁；BMI ≤35 kg/m2；有髋关节疼痛，日常活动功能受限，且物理治疗、皮质类固醇注射等保守治疗方法疗效不佳；可获取术前和术后髋部MRI图像。排除标准：有髋关节手术史；放射学确诊有髋关节骨关节炎（Kellgren-Lawrence 分级≥Ⅱ级）；髋关节发育不良者；有MRI 禁忌证者。本研究经本院伦理委员会批准同意，所有患者知情同意并签署知情同意书。

1.2 关节镜手术

手术方法依据参考文献[8]。患者行全身麻醉，取仰卧位，患侧下肢牵引。在C 臂X 光机透视下穿刺，建立前外侧髋关节镜通道，于镜下建立前方通道，适度切开关节囊，连通前外侧和前方通道。髋关节镜置于髋中央室，检查髋臼盂唇、髋臼关节面、股骨头负重面、髋臼窝及圆韧带等区域。清理撕裂损伤的髋臼盂唇和Outerbridge Ⅰ～Ⅲ级髋臼关节软骨，损伤的Outerbridge Ⅳ级髋臼软骨行微骨折术处理。髋中央室清理完成后，放松下肢牵引，患侧髋关节屈曲45°。髋关节镜置于周围间室，检查股骨头非负重面、股骨头颈结合部和髋关节囊等区域。镜下可见股骨头颈区局部隆起的凸轮型病变，髋关节内旋或外旋时可见凸轮型病变与盂唇或髋臼发生撞击，采用骨性刨削器磨削凸轮型骨质，以恢复股骨头颈的正常弧度，直至髋关节撞击试验阴性。

1.3 MRI检查

采用3.0T超导MRI扫描仪（型号：Trio Tim 3.0T，生产厂家：西门子，德国）。患者取仰卧位，双下肢自然伸直，双侧髋关节区覆盖表面接收线圈。采用常规斜轴位、冠状位及矢状位连续扫描[9]，斜轴位和矢状位扫描采用快速自旋回波T 加权序列（TSE/T1WI） 和快速自旋回波T 加权压脂序列（TSE/T2WI-FS），冠状位扫描采用快速自旋回波T 加权序列（TSE/T1WI）和2D 质子加权自旋回波压脂序列（PD/TSE-FS）。扫描参数：层距2 mm，矩阵576×576。 TSE/T1WI 扫描参数： TR=650 ms，TE=10 ms，average=2；TSE/T2WI-FS 扫描参数：TR=3 000 ms，TE=88 ms，average=2；PD/TSE-FS扫描参数：TR=2 000 ms，TE=39 ms，average=2。

1.4 图像分析

由本院高年资放射科医生通过比较术前和术后MRI图像，评估所有患者的MRI检测结果。术前FAI分为3 类：凸轮型（α 角＞55°）、钳型（外侧中心边缘角≥40°）及混合型。评估股骨和髋臼是否存在股骨或髋臼成形术影像学征象，通过对比术前和术后MRI图像，测量切除的最大长度和深度。所有测量结果均从最大直径获得。斜轴位扫描测量术前和术后的α角，并计算角度测量的差异。分别评估股骨和髋臼是否存在骨髓水肿和软骨下囊肿。对软骨进行分析，观察软骨治疗情况，并记录异常情况，包括软骨翻修、形态特征和信号改变、软骨表面不规则、软骨变薄（轻微骨折下可见）及与手术相关的易感性伪影。根据髋关节炎MRI 评分（scoring hip osteoarthritis with MRI，SHOMRI）对软骨病变进行分级，采用3 分制对股骨6 个区域和髋臼4 个区域分别进行分级：0 分表示没有病变，1 分表示存在部分厚度缺陷，2 分表示存在全厚度缺陷；计算股骨和髋臼所有区域软骨总评分。髋臼盂唇手术影像学征象定义为：存在盂唇清除术、形态学变化和盂唇修复影像学征象。通过比较术前和术后MRI 图像，评估是否存在盂唇清除术和缝合锚影像学征象。评估关节积液情况，关节积液定义为：股骨颈区域的液体信号厚度大于0.7 cm。

1.5 HOOS变化情况

术前和术后MRI检查时，采用髋关节残疾与骨关节炎结果评分（hip disability and osteoarthritis outcome score，HOOS）评估患者疼痛程度：100 分表示无疼痛，0 分表示极其疼痛。疼痛评分变化的评价方法：术后HOOS 减去术前HOOS；HOOS 变化为负值，表示疼痛加剧，变化值较小，表示疼痛改善很小，变化值较大，表示疼痛明显改善。

1.6 统计学方法

选用SPSS 23.0 进行统计分析，计数资料采用例（%）表示。采用线性回归分析评估术前FAI类型（凸轮型、钳型或混合型）与术前和术后HOOS 变化的相关性，MRI表象与HOOS变化的相关性，软骨修复手术类型与HOOS 变化的相关性。真阳性、假阳性、真阴性和假阴性的检验结果用两两对照表格计算。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 HOOS变化情况

HOOS 的平均变化为（25.9±17.2）分（-12.5～60 分）。与术前相比，37 例患者术后HOOS 增加，其中27 例患者评分增加20 分以上。只有4 例患者术后HOOS 较低（呈负变化）。1例患者未完成HOOS 调查问卷。

2.2 术后MRI检查结果

患者在接受FAI 手术前3 个月内和接受FAI 手术后6 个月至1年内进行MRI 扫描。与术前MRI 成像相比，97.7%的髋关节（42/43）术后MRI具有与股骨成形术一致的形态学变化，平均切除长度和深度分别为（16.0±3.3）和（3.2±1.3）mm，术前和术后α 角平均变化为（5.6±6.4）°。20 个（46.5%）髋部α 角测量值变化小于5°，13 个髋部α 角测量值变化为5°～10°，10 个髋部α 角测量值大于10°。18.6%（8/43）的髋关节呈轻度骨髓水肿，4.7%（2/43）的髋关节出现软骨下囊肿（＜0.5 cm），轻度骨髓水肿和软骨下囊肿均与骨清创术区域有关。46.5%（20/43）的髋关节具有髋臼成形术的影像学征象。

术后MRI成像显示，51.2%的髋关节（22/43）形态变化与软骨治疗一致，包括：软骨清理或微骨折。髋臼和股骨术后SHOMRI 评分分别为（1.9±1.4）和（2.5±2.1）分。97.7%（42/43）的髋关节中，盂唇术前和术后MRI 图像变化与手术一致。76.7%（33/43）的髋关节盂唇需要清创，76.7%（33/43）的髋关节有缝合锚影像学征象。83.7%（36/43）的术后髋关节具有与盂唇撕裂一致的影像形态学外观。46.5%（20/43）的髋关节存在关节积液，61.9%（26/42）的患者存在关节囊缺损。

2.3 形态学特征与HOOS变化的关系

术前为凸轮型或混合型FAI 的患者，术后HOOS有所改善，但结果并不明显（凸轮型，：0.17，95%CI：-11.19～11.53，P=0.976；混合型，：4.72，95%CI：-6.17～15.62，P=0.386），术前钳型FAI 患者术后HOOS 评分下降，但不明显（：-9.53、95%CI：-26.06～7.00，P=0.251）。尽管大多数患者的影像学征象在髋关节疼痛评分变化值中相对均匀，但与髋臼清理术使用较少的患者相比，髋臼进行更多关节清创术的患者HOOS 变化值明显较低。髋臼清理术长度增加与HOOS 改善明显相关（：-2.07，95%CI：-3.53～-0.62，P=0.008）。髋臼清理术深度增加也与HOOS 改善相关，但不明显（：-2.53，95%CI：-6.11～1.05，P=0.154）。HOOS变化与软骨治疗类型无相关性。见表1。

表1 MRI结果与HOOS变化的关系Table 1 Association of MRI findings and changes in HOOS

2.4 最佳MRI检测方位

股骨成形术和关节囊改变斜轴位检测效果最好，而髋臼成形术、软骨和盂唇修复术矢状位检测效果最好。见表2。

表2 MRI最佳检测方位 例（%）Table 2 MRI optimal orientation detection n（%）

2.5 MRI检测结果预测手术的价值

MRI对盂唇修复术有很好的敏感性（100.0%）和特异性（100.0%）。对股骨成形术有很好的敏感性（97.7%），因髋关节均行股骨成形术，无法评估其特异性。MRI检测对髋臼成形术有良好的敏感性和特异性（83.3%和75.0%）；对髋关节软骨修复术敏感性很好（75.0%），但特异性相对较低（54.3%）。见表3。

表3 MRI检测结果预测手术的价值 %Table 3 The value of MRI results in predicting surgery %

2.6 典型病例

2.6.1 典型病例1患者男，31岁，行关节镜下股骨软骨移植术。MRI图像为凸轮型病变关节清理术后冠状位快速自旋回波序列（TR/TE，2 400～3 700/60）和斜轴位快速自旋回波序列（TR/TE，2 400～3 700/60）。冠状位和斜轴位MRI可见：股骨前外侧头颈交界处有轻微的凹陷区域。见图1。

图1 1例接受右髋关节股骨头置换术患者的MRI图像Fig.1 MRI image of a patient undergoing femoral head replacement of the right hip joint

2.6.2 典型病例2患者女，34岁，行关节镜下髋臼边缘切除。髋臼缘切除区域两个连续层面术后矢状位MRI 超清小视野弥散加权成像（TR/TE，1 200/20）示髋臼缘切除区域。见图2。

图2 1例接受髋臼缘切除术患者的MRI图像Fig.2 MRI image of a patient undergoing acetabular margin resection

2.6.3 典型病例3患者女，35 岁，髋关节镜下可见3 个缝合锚，缝合锚用于连接盂唇与髋臼（图3A）。两个连续层面术后矢状位MRI 超清小视野弥散加权成像（TR/TE，1 200/20）显示缝合锚术后外观，表现为软骨下髋臼骨低密度线（图3B和C）。

图3 1例因右髋关节股骨髋臼撞击接受手术的患者Fig.3 A patient who underwent surgery for femoroacetabular impingement of right hip

2.6.4 典型病例4患者女，34岁，行左髋关节股骨头置换术。左髋关节内X线片显示：缝合锚放置于软骨下髋臼骨（图4A），术后MRI图像冠状位快速自旋回波序列（TR/TE，2 400～3 700/60）显示同一区域低密度细线（图4B），这是用缝合锚修复盂唇部的典型表现。

3 讨论

本研究评估了接受FAI 手术患者的术后髋关节MRI形态。FAI术后MRI常可见关节积液、关节囊改变和盂唇撕裂。髋臼进行更多关节清创术的患者HOOS 变化值明显较低，术前钳型FAI 患者HOOS 也有所下降，但不明显，关节囊缺陷患者术后HOOS也降低。术后MRI结果对发现盂唇修复术后变化有很好的敏感性和特异性，而发现髋关节成形术后变化则稍显困难，但仍能产生良好的敏感性和特异性。虽然对软骨治疗敏感性很好，但特异性相对较低。此外，MRI斜轴位能够更好地显示股骨成形术和关节囊术后变化；MRI矢状位能够更好地显示髋臼成形术、软骨及盂唇修复术后变化。

FAI术后常见关节渗出和关节囊改变，关节囊改变患者HOOS呈下降趋势。随着关节镜手术数量的增加，关节囊切开术和关节囊切除术能够引起关节不稳定和术后疼痛[10-11]。症状性髋关节不稳定是由潜在的骨性或软组织异常、外伤或重复微创伤及人为关节囊腔损伤引起[12]。目前，关于FAI手术后MRI结果的研究较少。KIM 等[7]分析了有症状和无症状FAI 患者术后MRI 结果，其关节囊腔改变率与本研究结果一致。此外，该研究[7]中最常出现的影像学征象是股骨颈前部的囊性粘连。虽然髋关节非关节造影3.0T MRI 检测骨髓水肿、软骨下囊肿、软骨异常和骨形态准确性很高[13]，但只有在对比剂作用增强时，关节囊结构才可观察到囊性粘连。BLANKENBAKER 等[6]选择20 例既往关节镜下盂唇修复术后髋臼盂唇撕裂复发的受试者，先接受关节MRI 造影，再复查关节镜，结果显示：95.0% （19/20） 的患者确诊为盂唇撕裂，有73.6%（14/19）的患者在MRI关节造影中被确诊。

钳型和凸轮型的完全形态学矫正对技术要求较高[14]。本研究中，需髋臼骨性切除患者的HOOS变化值明显较低，术前为钳型FAI的患者HOOS变化值也有所下降。α角通常用于量化股骨（凸轮型）畸形程度，FAI 受试者髋部股骨头颈部交界处凹陷较无FAI者更明显[15]。本研究中，所有受试者都接受股骨成形术，但46.5%的受试者术前和术后α角测量值变化小于5°，这一变化在测量误差范围内。本研究中所有病例都是在股骨头颈部交界处的前外侧区域进行股骨头成像，但α 角是在股骨头中心的斜轴位上测量[15]，并不能包含骨清创术的全部范围。因此，在显示骨清创术最大范围的斜轴位图像上，测量股骨成形术的长度和深度是确定骨质切除量较为准确的方法。

虽然骨科医生和放射科医生间的良好沟通在临床实践中十分重要，但放射科医生准确地检测和记录术后变化也很有价值。本研究评估了FAI 术后MRI 图像，以评估手术变化的敏感性和特异性，还探讨了检测这些变化的最佳序列方向，结果显示：术后髋关节MRI 成像可有效发现股骨成形术和盂唇修复术后变化，MRI检测髋关节成形术后变化稍显困难，但仍能产生良好的敏感性和特异性。考虑原因为：MRI扫描时，与髋臼脱节边缘位置有部分容积效应，髋臼囊性变化造成骨性脱节，可以提高显示髋臼边缘的能力。

综上所述，FAI 术后，MRI 可显示关节积液和关节囊改变。与其他FAI手术相比，关节镜下髋臼成形术与术后疼痛的相关性更强。