股骨髖臼撞擊綜合征X線表現(xiàn)與分期的前瞻性研究

蔡 懿，儲東輝，葉勝強(qiáng)，趙松波，田昭儉

（勝利油田中心醫(yī)院放射科，山東 東營 257034）

股骨髖臼撞擊綜合征 （Femoroacetabular impingement Syndrome,FAI）是指股骨近端和髖臼解剖學(xué)異常，致使股骨近端與髖臼邊緣在髖關(guān)節(jié)運動終末期產(chǎn)生異常碰撞，從而導(dǎo)致髖臼唇或/和相應(yīng)關(guān)節(jié)軟骨損傷，最終引發(fā)髖關(guān)節(jié)炎。該病最早由Ganz等[1]于2003年正式提出，目前國外多數(shù)學(xué)者主張將這種撞擊現(xiàn)象作為一種獨立疾病，是近年來國際上關(guān)節(jié)外科臨床研究的熱門課題。X線是FAI簡單且有效的檢查方法。但是截止目前有關(guān)FAI的臨床影像學(xué)診斷標(biāo)準(zhǔn)仍未明確。本研究是在借鑒國外已有論證的基礎(chǔ)上，結(jié)合X線平片評分方法，分析FAI患者各型的X線表現(xiàn)，前瞻性的嘗試尋找FAI X線分期診斷標(biāo)準(zhǔn)方法，旨在提高對FAI各期X線特征的認(rèn)識。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

收集我院2012年2月—2013年9月符合FAI影像定義的31例，雙側(cè)發(fā)病患者6例，3例手術(shù)。其中男21例，女9例，年齡23～65歲，平均34.5歲，中位年齡33歲。大部分患者主訴髖部、腹股溝區(qū)或臀部深處間斷性疼痛病史，4例以膝關(guān)節(jié)、大腿前側(cè)疼痛，部分患者存在不同程度的關(guān)節(jié)彈響，休息后疼痛能夠得到緩解，且髖關(guān)節(jié)前撞擊試驗和/或后撞擊試驗陽性，病程在3月～30年不等，均拍攝標(biāo)準(zhǔn)骨盆正位片，必要時加拍股骨近端水平側(cè)位片及蛙式位。

1.2 檢查方法

1.2.1 主要檢查設(shè)備

采用Philips公司的數(shù)字化X線攝影機(jī)，型號Diagnost TH雙板DR，xRd。

1.2.2 投照方法

體位：①標(biāo)準(zhǔn)骨盆正位，患者仰臥，身體軸心與床面準(zhǔn)直線平行，雙下肢自然伸直，足尖內(nèi)旋約15°角，使兩足趾內(nèi)側(cè)接觸，以恥骨聯(lián)合上緣2～3 cm為投照中心點，X線垂直投影，投照距離為1.1 m。標(biāo)準(zhǔn)化的雙髖關(guān)節(jié)前后位片尾骨尖端應(yīng)該指向恥骨聯(lián)合，且二者之間的距離是1～2 cm。②股骨近端水平側(cè)位片，患者仰臥位，下肢內(nèi)旋15°角，中心線向頭側(cè)呈45°角，對準(zhǔn)股骨溝皮膚皺褶透照。③蛙式位，患者仰臥位，患側(cè)外展45°角，患者腳后跟置于對側(cè)膝關(guān)節(jié)中心，中心線對準(zhǔn)髂前上棘與恥骨聯(lián)合的中點。不符合上述標(biāo)準(zhǔn)的圖像不選入本研究。

1.3 影像分析方法

所有圖像傳送并保存在圖像存檔和傳輸系統(tǒng)PACS終端工作站，根據(jù)FAI分型將FAI組分為C組（Cam凸輪型，9例），P組（Pincers鉗型7例）及M組（Mixed混合型15例）[2]（圖2~6），X線檢查的各項指標(biāo)由3位影像科醫(yī)師在PACS工作站上進(jìn)行測量，取三者測量結(jié)果的均數(shù)作為統(tǒng)計數(shù)據(jù)，并由兩位影像科醫(yī)師對FAI X線圖像觀察每個髖關(guān)節(jié)的異常征象，包括：①特征性病變4項，股骨頭骨贅或異常突起、股骨偏心距減少（槍柄樣畸形）、髖臼后翻（交叉征）、髖臼緣增生硬化；②形態(tài)學(xué)指標(biāo)8項，Sharp角、中心邊緣角 （CE角）、中心頸干角（CCD角）、頭臼指數(shù)、髓臼深-寬指數(shù)、HTE角、α角、股骨頭頸交界處偏心距，共11個指標(biāo)的X線測量（分別見圖1~6）。③所有病人均獲得X線平片，采用FAI影像學(xué)評分系統(tǒng)（表1）評價其X線平片征象，我們規(guī)定將以下11項評分（前5項為股骨頭、頸形態(tài)變化分析，后6項為髖臼形態(tài)變化分析）相加，總分≤1分者為0期；≤3分且>2分者為Ⅰ期；≤5分且＞4分者Ⅱ期；≤7分且＞6分者為Ⅲ期；≥8分者為Ⅳ期。且規(guī)定0期為X線征象陰性，Ⅰ期～Ⅳ期為陽性改變。結(jié)合X線平片評分方法，對FAI異常X線征象進(jìn)行分類統(tǒng)計研究，嘗試尋找FAI分期標(biāo)準(zhǔn)的方法。對診斷有分歧的病例共同討論，得出統(tǒng)一意見，并進(jìn)行統(tǒng)計分析。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

圖1 X線征象陰性，綜合評分為臨界值（0期）。形態(tài)學(xué)測量：股骨頭臼指數(shù)。 圖2 凸輪撞擊（Cam型）X線綜合評分≤3分且＞2分（Ⅰ期）。形態(tài)學(xué)測量：股骨頭骨贅和（或）異常突起；Offset距減少、槍柄樣變形。 圖3 鉗夾撞擊（Pincers型）X線綜合評分≤5分且＞4分（Ⅱ期）。形態(tài)學(xué)測量：髖臼深-寬指數(shù)；髖臼緣增生硬化；髖臼后傾（“8”字征）。 圖4 鉗夾撞擊（Pincers型）X線綜合評分7分且＞6分（Ⅲ期）。形態(tài)學(xué)測量：Sharp角。 圖5 凸輪撞擊（Cam型）X線綜合評分≥8分（Ⅳ期）。形態(tài)學(xué)測量：α角。 圖6 混合撞擊（Mixed型）X線綜合評分≥8分（Ⅳ期）。形態(tài)學(xué)測量：HTE角；CCD角；CE角。Figure 1. X-ray signs:normal.The comprehensive score was of critical value(stage 0).Morphological measurements:Femoral head acetabular index. Figure 2. Cam impingement:X-ray comprehensive score≤3 points and>2 points(stageⅠ).Morphological measurements: femoral head with osteophyte and(or)abnormal protrution.The offset distance reduced,pikestaff deformation. Figure 3. Pincer impingement (Pincer type).X-ray comprehensive score≤5 points and>4(stageⅡ).Morphological measurements:Acetabulum deep-wide index.Ossification of acetabulum labrum.Acetabular retroversion(Cross-over sign). Figure 4. Pincer impingement(Pincer type)X-ray comprehensive score 7 points and>6 points(stageⅢ).Morphological measurements:Sharp Angle. Figure 5. Cam impingement(Cam)X-ray comprehensive scoring eight points or more(stageⅣ).Morphological measurements:α Angle:46.33°. Figure 6. Mixed impingement(Mixed type)X-ray comprehensive scoring eight points or more(stageⅣ).Morphological measurements:Horizontal angle externe angle.Center-collum-diaphyseal angle.Center-edge angle:30.61°.

表1 FAI影像學(xué)X線平片征象、形態(tài)學(xué)量化評分系統(tǒng)

采用SPSS 15.0 for Windows軟件包進(jìn)行數(shù)據(jù)處理進(jìn)行定量資料用t檢驗，計數(shù)資料作χ2檢驗。比較FAI患者C、P、M各組間形態(tài)學(xué)指標(biāo)的差異性，檢驗標(biāo)準(zhǔn)α=0.05，P＜0.05有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

所有FAI患者進(jìn)行了短期隨訪，排除股骨頭無菌性壞死、強(qiáng)直性脊柱炎、單純炎癥、結(jié)核及創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎等其他造成髖關(guān)節(jié)異常疾病的可能性。

表2 FAI C組（n=9）、P組（n=7）和M組（n=15）的X線異常征象陽性率的R×C表χ2檢驗

本組FAI特征性、形態(tài)學(xué)異常X線征象分析見表2。

如表2所示，Offset距減少、CCD角、股骨頭臼指數(shù)、CE角、HTE角、Sharp角、髖臼深-寬指數(shù)、髖臼后傾（“8”字征）等8個征象的P值均小于0.05，顯示不同分型間陽性率存在統(tǒng)計學(xué)差異。

本組FAI組31例中共檢出股骨頭骨贅或異常突起10例（陽性率為32.26%），股骨偏心距減少18例（陽性率為58.06%），CCD角異常12例（陽性率為38.71%），股骨頭臼指數(shù)減小 10例 （陽性率為32.26%），α角減小10例（陽性率為32.26%），CE角減小11例 （陽性率為35.48%），HTE角減小13例（陽性率為41.94%），髖臼深-寬指數(shù)減小12例（陽性率為 38.71%），Sharp角增大 11例 （陽性率為35.48%），髖臼后傾 （“8”字征）16例 （陽性率為51.61%），髖臼緣增生硬化 13例 （陽性率為41.93%）。

本組31例FAI X線平片評分結(jié)果及與分期陽性符合率見表3。

表3 31例FAI X線平片評分結(jié)果及與分期陽性符合率

3 討論

3.1 FAI的定義、發(fā)病機(jī)制、分型及X線征象

3.1.1 FAI的定義、發(fā)病機(jī)制

髖關(guān)節(jié)為人體最典型的杵臼結(jié)構(gòu) （球窩結(jié)構(gòu)），由凹狀的髖臼與凸?fàn)畹墓晒穷^構(gòu)成。球窩關(guān)節(jié)排列紊亂可導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨和骨內(nèi)的應(yīng)力分布發(fā)生改變，引起退行性關(guān)節(jié)炎等損害，并因關(guān)節(jié)承受巨大承力而逐漸加劇并引起股骨頭血液供應(yīng)的變化，是造成髖關(guān)節(jié)疾患的病理基礎(chǔ)。髖臼及股骨的形態(tài)學(xué)改變，都可導(dǎo)致撞擊的產(chǎn)生[1]，反復(fù)的撞擊可導(dǎo)致髖臼、盂唇及軟骨損傷[3]，從而引發(fā)髖關(guān)節(jié)疼痛癥狀，髖關(guān)節(jié)屈曲時內(nèi)旋受限及外展時疼痛，持續(xù)發(fā)展可導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)的退變。FAI是一組臨床癥候群，F(xiàn)AI病人多見于運動量較大的中青年人，男性多見。可以由多種疾病引起，如外傷、先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、年幼時的股骨頭骺滑脫、Legg-Calve-Pethes病等[4]。

3.1.2 FAI分型及X線征象

根據(jù)解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，F(xiàn)AI的發(fā)病可分為3種類型：凸輪型、鉗型和混合型[5]（分別見圖2、3、6）。①凸輪型（Cam Type），股骨近端畸形是產(chǎn)生凸輪型撞擊的主要原因。此型的特征是前部或前上部股骨頭頸連接處骨質(zhì)異常突出，并產(chǎn)生與股骨頭之間的橋接沖突產(chǎn)生股骨頭頸部偏心距（offset）減少，使股骨近端表現(xiàn)為圓筒狀，X線稱為“槍柄樣”畸形。導(dǎo)致當(dāng)股骨頭旋入髖臼時撞擊相應(yīng)區(qū)域產(chǎn)生凸輪樣撞擊，從而損傷髖臼前上部關(guān)節(jié)盂緣和關(guān)節(jié)軟骨[5]。②鉗型（Pincers Type）由股骨頸與骸臼緣的異常接觸引起，但股骨頭頸交界部的形態(tài)正常。髖臼后傾、髖臼過深、髖臼前突都因髖臼相對變深而導(dǎo)致股骨頭被過度覆蓋。持久的股骨頭和髖臼的前方接觸可導(dǎo)致股骨頭和其對沖區(qū)髖臼的后下方的軟骨損傷[5]，X線稱為鉗形改變。③混合型（Mixed Type），即同時存在股骨近端及髖臼的異常。本研究中發(fā)現(xiàn)大部分FAI 15例患者表現(xiàn)為混合型，9例髖關(guān)節(jié)單獨發(fā)生凸輪撞擊，7例髖關(guān)節(jié)發(fā)生鉗夾撞擊，表明凸輪撞擊和鉗夾撞擊相對較少獨立發(fā)生，F(xiàn)AI的較多情況為混合型，并歸類為凸輪鉗夾撞擊。就分型而言，Cam型病例病因在股骨頭頸部，而Pincer型則定位于髖臼，故而Cam型較Pincer型相對更容易出現(xiàn)誤診為股骨頭壞死的情況。

3.2 FAI各型形態(tài)學(xué)指標(biāo)的X線測量綜合評分意義

隨著CR、DR等先進(jìn)X線成像技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，作為骨關(guān)節(jié)疾病首選檢查方法的平片應(yīng)用價值較大，對骨病變的顯示具有更大的進(jìn)步。本研究中骨盆平片上的一些特征性指標(biāo)可證實髖臼及股骨異常改變，當(dāng)髖關(guān)節(jié)X線片顯示股骨頭頸交界處的骨贅或骨性突起、股骨頭頸交界處偏心距（offset）的減少（槍柄樣改變）、深髖臼、髖臼后傾（“8”字征）等征象時基本可以確診為FAI。同時選擇Sharp角、中心邊緣角（CE角）、中心頸干角（CCD角）、頭臼指數(shù)、髖臼深-寬指數(shù)、HTE角、α角、股骨頭頸交界處偏心距，共8個形態(tài)學(xué)指標(biāo)的測量，并將上述11項指標(biāo)進(jìn)行了獨立樣本T檢驗，結(jié)果顯示offset距減少，CCD角，股骨頭臼指數(shù)，CE角，HTE角，Sharp角，髖臼深-寬指數(shù)，髖臼后傾（“8”字征）等8個征象的P值均小于0.05，顯示不同分型間陽性率存在統(tǒng)計學(xué)差異（見表2）。

3.3 FAI X線分期的嘗試性探討

FAI作為髖關(guān)節(jié)退行性骨關(guān)節(jié)炎的一種病因已逐漸得到公認(rèn)。FAI的治療分為非手術(shù)治療和手術(shù)治療兩種，手術(shù)治療包括髖關(guān)節(jié)切開手術(shù)和髖關(guān)節(jié)鏡探查治療術(shù)。X線檢查是FAI必要且有效的檢查方法。但是截止目前有關(guān)FAI的臨床影像學(xué)診斷分期標(biāo)準(zhǔn)仍未明確，故FAI的分期亟待研究與探討。本研究將FAI骨性X線分期：①0期，髖關(guān)節(jié)活動輕微受限，撞擊實驗陽性率達(dá)90%，X線未見特殊征象和 （或）測量指標(biāo)綜合評分其中1種征象臨界值改變。②Ⅰ期，髖關(guān)節(jié)屈曲內(nèi)收內(nèi)旋受限，撞擊實驗陽性率達(dá)95%，X線測量指標(biāo)綜合評分其中1種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變。③Ⅱ期，髖關(guān)節(jié)間歇性疼痛為主，屈曲內(nèi)收內(nèi)旋受限明顯，前和（或）后撞擊實驗陽性率達(dá)95%。X線測量指標(biāo)綜合評分其中2種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變，可有關(guān)節(jié)軟骨損傷。④Ⅲ期，髖關(guān)節(jié)持續(xù)性疼痛，可有腰背部、臀部疼痛，髖關(guān)節(jié)屈曲內(nèi)旋及外展明顯受限，前和（或）后撞擊實驗陽性率達(dá)98%。X線測量指標(biāo)綜合評分其中3種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變，有關(guān)節(jié)軟骨損傷。⑤Ⅳ期（或）以上，髖關(guān)節(jié)持續(xù)性疼痛，可合并骶髂關(guān)節(jié)、股骨大轉(zhuǎn)子、膝關(guān)節(jié)以上、腰背部疼痛，前和（或）后撞擊實驗陽性率達(dá)98%以上，X線測量指標(biāo)綜合評分其中4種陽性和（或）至少另1種征象臨界值改變，合并關(guān)節(jié)軟骨損傷。Peelle等[6]分析發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)AI 49%患者存在上述至少1種征象改變。本組病例研究顯示，形態(tài)學(xué)指數(shù)offset距減少，CCD角，股骨頭臼指數(shù)，CE角，HTE角，Sharp角，髖臼深-寬指數(shù)，髖臼后傾（“8”字征）等8個征象存在統(tǒng)計學(xué)差異，為FAI的高危風(fēng)險表達(dá)。本研究是在國外已有研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合X線平片評分方法（見表1），前瞻性的嘗試尋找FAI X線分期診斷標(biāo)準(zhǔn)的方法（表3）。FAI是髖臼、股骨頭頸交界處的病變，將引起上述部位的形態(tài)學(xué)測量數(shù)據(jù)的改變進(jìn)行量化分析（表2），是可以對FAI的分期提供有效參考價值，可為臨床制定合理治療方案、判斷預(yù)后提供重要依據(jù)。雖然其他影像學(xué)檢查方法對于FAI診斷亦具有重要價值，但X線平片簡便、經(jīng)濟(jì),通過量化分析平片征象改變，在一定程度上可為制定FAI分期診斷方法提供有效參考價值。本組病例研究顯示，Ⅱ期以上患者比例明顯增多，可能是由于FAI早期部分疾患相對不典型或者部分疾病目前認(rèn)識尚不足，或被診斷為其他疾病有關(guān)，故亟需與如股骨頭壞死、腹股溝肌肉拉傷、肌筋膜炎、髖關(guān)節(jié)滑膜炎等疾病作早期診斷與鑒別診斷。

本研究不足之處：①本研究收集FAI患者病例數(shù)量不足，缺乏對患者性別、年齡及對照組對比研究，形態(tài)學(xué)改變的測量方法不夠全面，評分分期方法尚有不足：如欠缺定量標(biāo)準(zhǔn)，病變范圍大小、程度與分期之間關(guān)聯(lián)性仍需探討。故X線平片表現(xiàn)為基礎(chǔ)的分期評分方法尚需更多病例驗證并加以修正。②本研究FAI的診斷主要是根據(jù)臨床表現(xiàn)、X線征象，缺乏組織學(xué)的證實，缺乏關(guān)節(jié)鏡及手術(shù)所見與X線征象的對照。這些問題均尚待進(jìn)一步研究。

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