基于臨床及磁共振圖像特征的髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征獨(dú)立危險(xiǎn)因素分析

曾瀟，石逸杰，彭如臣

0 引言

近年來(lái)，髖關(guān)節(jié)撞擊（femoroacetabular impingement,FAI）綜合征作為髖關(guān)節(jié)疼痛發(fā)展最快的病因之一，在臨床實(shí)踐中備受關(guān)注[1-3]。2016 年發(fā)表的Warwick國(guó)際聲明共識(shí)明確提出了存在影像學(xué)特征符合但并無(wú)癥狀和體征的FAI 人群[4]，另有相當(dāng)數(shù)量的國(guó)外研究支持此觀點(diǎn)[1,5]。盡管FAI 綜合征在臨床中受重視程度逐年增加、相關(guān)研究層出不窮，但是，一方面針對(duì)FAI 引起髖關(guān)節(jié)癥狀的機(jī)制或危險(xiǎn)因素存在多種爭(zhēng)議，如髖關(guān)節(jié)分型[6-7]、股骨頸骨髓水腫[8-9]等；另一方面，國(guó)內(nèi)對(duì)于無(wú)癥狀的髖關(guān)節(jié)形態(tài)異常關(guān)注不足，將MRI 應(yīng)用于FAI 綜合征發(fā)生獨(dú)立危險(xiǎn)因素的研究甚少，限制了預(yù)防和治療的發(fā)展。本研究旨在探索FAI人群引發(fā)臨床癥狀及體征的危險(xiǎn)因素，并評(píng)估各危險(xiǎn)因素與FAI 綜合征的相關(guān)性。通過(guò)對(duì)FAI 綜合征及無(wú)癥狀FAI 人群MRI 圖像的影像以及臨床特征的提取、分析，發(fā)揮MRI 對(duì)骨質(zhì)、關(guān)節(jié)軟骨及軟組織等的觀察優(yōu)勢(shì)[6]，可獲得客觀的數(shù)據(jù)支持，明確FAI綜合征發(fā)生的危險(xiǎn)因素及各個(gè)因素的相關(guān)性。研究結(jié)果不僅為FAI綜合征發(fā)生機(jī)制的研究提供思路，也有助于臨床診療中針對(duì)性地制訂預(yù)防或治療方案，幫助FAI患者獲益。

1 材料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究遵守《赫爾辛基宣言》，通過(guò)首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京潞河醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，免除受試者知情同意，批準(zhǔn)文號(hào)：2023-LHKY-112-01。在本院的影像圖像管理系統(tǒng)中，連續(xù)性搜索2020 年2 月至2023 年6 月MRI 圖像表現(xiàn)符合FAI 的患者，同時(shí)收集他們的臨床資料及影像學(xué)資料。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）影像學(xué)表現(xiàn)符合FAI 三型中任何一型；（2）掃描序列齊全：包括軸位、冠狀位、矢狀位的T1WI 序列及T2WI 壓脂序列（fat suppression, FS）；（3）病例資料完整。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）圖像質(zhì)量差（存在影響圖觀察偽影或者不符合標(biāo)準(zhǔn)體位）；（2）有髖關(guān)節(jié)手術(shù)史或嚴(yán)重外傷史（3）合并其他的髖關(guān)節(jié)疾病，如先天性髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良等；（4）有癌癥或者嚴(yán)重全身系統(tǒng)性疾病。

1.2 儀器設(shè)備及檢查方法

（1）患者取仰臥位，使用中國(guó)上海聯(lián)影公司生產(chǎn)的3.0 T uMR 780 磁共振儀及自帶線圈，定位于髂前上棘與恥骨聯(lián)合中點(diǎn)后行髖關(guān)節(jié)掃描。（2）掃描序列及參數(shù)：①軸位（與體軸垂直）T1WI序列，TR/TE 610/9.46 ms，層厚4 mm，層間距25 mm，矩陣384×70；T2WI-FS 序列，TR/TE 3 471/70 ms，層厚4 mm，層間距25 mm，矩陣320×75。②冠狀位（與股骨頸平行）T1WI 序列，TR/TE 380/10.22 ms，層厚4 mm，層間距15 mm，矩陣384×70；T2WI-FS 序列，TR/TE 2 234/31.2 ms，層厚4 mm，層間距15 mm，矩陣304×75。③矢狀位（與股骨頸垂直）T2WI-FS 序列，TR/TE 2 211/28.68 ms，層厚4 mm，層間距15 mm，矩陣304×75。

1.3 MRI圖像分析方法

由一名具有5 年MRI 閱片經(jīng)驗(yàn)的放射科住院醫(yī)師及一名具有15 年閱片經(jīng)驗(yàn)的副主任醫(yī)師，在MRI圖像上各自獨(dú)立評(píng)價(jià)FAI 分型、髖臼盂唇損傷情況、轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫情況、股骨頸骨髓水腫情況、股骨頸滑膜疝情況、股骨坐骨撞擊情況，且不向兩人提供任何患者的臨床資料。如果診斷結(jié)果不統(tǒng)一，則由兩位醫(yī)師共同討論并得出一致結(jié)論。

1.4 診斷標(biāo)準(zhǔn)

（1）FAI分型：根據(jù)髖臼及股骨近端形態(tài)，分為髖臼過(guò)度覆蓋的鉗夾型（圖1）、股骨頭頸交界處非球形突出的凸輪型（圖2、圖3）及兩者兼有的混合型（圖4）。（2）髖臼軟骨損傷：髖臼唇盂軟骨形態(tài)失常、于T2WI-FS 序列上見高信號(hào)（圖4）。（3）轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫：股骨大轉(zhuǎn)子周圍肌肉于T1WI、T2WI-FS 序列分別呈低、高的條狀水腫信號(hào)（圖1）。（4）股骨頸骨髓水腫：股骨頸內(nèi)于T1WI、T2WI-FS 序列分別呈低、高的邊界不清晰片狀水腫信號(hào)（圖1）。（5）股骨頸滑膜疝：股骨頭基底或股骨頸前外側(cè)于T1WI、T2WI-FS 序列分別呈低、高的邊界清晰類圓形信號(hào)（圖2）。（6）股骨坐骨撞擊（ischiofemorai impingement,IFI）：股骨坐骨間隙狹窄和（或）局部軟組織于T1WI、T2WI-FS 序列分別呈低、高的水腫信號(hào)（圖3）。

圖1 女，28 歲，左側(cè)髖關(guān)節(jié)T2WI-FS 序列軸位圖像。髖臼過(guò)度覆蓋的鉗夾型髖關(guān)節(jié)撞擊，合并局部臀中肌水腫（1A，箭）及股骨頸骨髓水腫（1B，箭）。圖2 女，38 歲，左側(cè)髖關(guān)節(jié)T2WI-FS 序列軸位圖像。股骨頭頸交界處非球形突出的凸輪型髖關(guān)節(jié)撞擊，合并股骨頸滑膜疝（箭）。圖3 男，44歲，右側(cè)髖關(guān)節(jié)T2WI-FS 序列軸位圖像。凸輪型髖關(guān)節(jié)撞擊（3A），合并股骨坐骨撞擊（3B，箭）。圖4 女，57 歲，左側(cè)髖關(guān)節(jié)T2WI-FS 序列冠狀位（4A，粗箭）及軸位（4B，箭）圖像?；旌闲腕y關(guān)節(jié)撞擊，兼有鉗夾型髖關(guān)節(jié)和凸輪型髖關(guān)節(jié)的特征（箭），合并髖臼軟骨損傷（4A，細(xì)箭）。FS：脂肪抑制。Fig.1 Female, 28-year-old, axial position T2WI-FS images of left hip joint.Pincer-type morphology with an over coverage of the femoral head, combined with local middle gluteal muscle edema (1A, arrow) and femoral neck bone marrow edema (1B, arrow).Fig.2 Female, 38-year-old, axial position T2WI-FS image of left hip joint.Cam-type morphology with an aspherical femoral head due to adventitious bone formation along the head-neck junction of the femur, combined with synovial hernia of femoral neck (arrow).Fig.3 Male, 44-year-old, axial position T2WI-FS images of right hip joint.Cam-type morphology (3A), combined with ischiofemorai impingement (3B, arrow).Fig.4 Female, 57-year-old, axial and coronal position T2WI-FS images of left hip joint.Mixed-type morphology which has both pincer (4A, thick arrow) and cam typecam-type morphology (4B, arrow), combined with acetabular cartilage injury (4A, thin arrow).FS: fat suppression.

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

統(tǒng)計(jì)分析使用SPSS 27.0 軟件進(jìn)行。首先，進(jìn)行單因素分析。從入組患者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)特征、髖關(guān)節(jié)MRI 特征中確定FAI 綜合征發(fā)生的危險(xiǎn)因素。定量數(shù)據(jù)使用t檢驗(yàn)或U檢驗(yàn)進(jìn)行比較，而定性數(shù)據(jù)使用卡方檢驗(yàn)或Fisher精確檢驗(yàn)進(jìn)行比較。然后，進(jìn)行單因素及多因素分析，多因素分析采用二元邏輯回歸分析。在單因素分析中存在顯著差異的因素將被納入多因素分析中。此外，如果前期研究中認(rèn)為可能與FAI 綜合征相關(guān)但P值＞0.05 的因素也被納入多因素分析中，以此來(lái)盡量避免遺漏潛在的危險(xiǎn)因素。結(jié)果用比值比（odds ratio, OR）及其95%置信區(qū)間（confidence interval,CI）表示。最后，基于多因素分析結(jié)果在Python 3.6 中繪制森林圖，將結(jié)果可視化。P值＜0.05被認(rèn)為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

研究初始納入211例患者病例，因圖像存在偽影排除3 例，有髖關(guān)節(jié)手術(shù)史或嚴(yán)重外傷史排除29 例，合并其他的髖關(guān)節(jié)疾病排除10 例，有癌癥或者全身系統(tǒng)性疾病排除12 例。最終本次研究納入157 例患者病例，年齡22～76歲，其中FAI綜合征患者82例，無(wú)癥狀FAI患者75例。

2.2 數(shù)據(jù)分析

2.2.1 單因素分析

在單因素分析中，兩組的年齡、FAI分型、轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫、股骨頸骨髓水腫差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05，表1）。

表1 入組患者的人口統(tǒng)計(jì)學(xué)和MRI影像學(xué)特征Tab.1 Patient characteristics and MRI features of the whole cohort

2.2.2 多因素分析

在多因素分析中，除了納入了單因素分析中顯示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的因素，還額外納入了性別（P=0.070）因素。因?yàn)橛星捌谘芯空J(rèn)為，性別可能與FAI綜合征相關(guān)[10]，因而也被納入多變量分析中，以此來(lái)盡量避免遺漏潛在的危險(xiǎn)因素。結(jié)果表明（表2），年齡（P=0.012）、FAI 分型（P=0.022）、轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫（P＜0.001）均與FAI 綜合征的發(fā)生獨(dú)立相關(guān)，而股骨頸骨髓水腫（P=0.214）及性別（P=0.292）則因差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義被剔除（表2）?；诙嘁蛩胤治鼋Y(jié)果繪制的森林圖見圖5。

表2 發(fā)生FAI綜合征危險(xiǎn)因素的多因素分析Tab.2 Multivariate analysis of risk factors of FAI syndrome

圖5 發(fā)生髖關(guān)節(jié)撞擊（FAI）綜合征危險(xiǎn)因素的多因素分析森林圖。Fig.5 Forest plot reflecting the multivariate analysis of risk factors for femoroacetabular impingement (FAI) syndrome.

3 討論

本研究通過(guò)回顧性分析157 例髖關(guān)節(jié)MRI 影像上存在FAI特征人群的臨床數(shù)據(jù)及影像學(xué)數(shù)據(jù)，將患者分為FAI 綜合征及無(wú)癥狀FAI 兩組進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：對(duì)于影像上有FAI 表現(xiàn)的患者，年齡、FAI 分型、轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫是FAI 綜合征發(fā)生的三個(gè)獨(dú)立危險(xiǎn)因素。本研究首次提出轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫可能是FAI 患者產(chǎn)生髖關(guān)節(jié)癥狀及體征的原因之一，研究結(jié)果補(bǔ)充了國(guó)內(nèi)關(guān)于FAI綜合征危險(xiǎn)因素研究的不足，且盡可能將MRI 圖像特征納入分析，為FAI綜合征的預(yù)防和治療提供了客觀的數(shù)據(jù)支持。

3.1 獨(dú)立危險(xiǎn)因素分析

FAI綜合征的診斷在臨床實(shí)踐中受到越來(lái)越多的重視。本研究認(rèn)為年齡越小，F(xiàn)AI患者產(chǎn)生癥狀和體征的風(fēng)險(xiǎn)越高，這一結(jié)果與先前的研究結(jié)果相似[1,5,11]，這可能是因?yàn)槟贻p人群對(duì)于髖臼和股骨之間發(fā)生的異常接觸更加敏感[1,12]。除此之外，青年人群相對(duì)于老年人劇烈體育活動(dòng)更多，因工作等原因更易久坐，這些會(huì)加重包括腹股溝疼痛等在內(nèi)的髖關(guān)節(jié)癥狀[13]，從而使得髖關(guān)節(jié)癥狀和體征的檢出率更高。

有研究顯示，無(wú)癥狀FAI患者中大多數(shù)為鉗夾型髖關(guān)節(jié)[14]，這與本研究的結(jié)果相似。有前期研究認(rèn)為，凸輪型髖關(guān)節(jié)與髖關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的早期發(fā)展有關(guān)[7,15]。此外，ADAM 等[6]的一項(xiàng)新研究認(rèn)為凸輪型關(guān)節(jié)更易導(dǎo)致股骨頭凹旁軟骨損傷，從而出現(xiàn)相應(yīng)的髖關(guān)節(jié)癥狀和體征。以上均研究可以在一定程度上解釋本研究的結(jié)果，即凸輪型及混合型髖關(guān)節(jié)相對(duì)于鉗夾型髖關(guān)節(jié)更易產(chǎn)生髖關(guān)節(jié)綜合征。也有研究持相反觀點(diǎn)認(rèn)為，鉗夾型在FAI綜合征中的發(fā)生率更高[14]，這可能是因?yàn)殂Q夾形態(tài)在界定髖臼后傾和髖臼局灶過(guò)度覆蓋時(shí)存在模糊性，使得一部分鉗夾型髖關(guān)節(jié)被錯(cuò)誤分類而影響了試驗(yàn)結(jié)果。

此前已有研究將轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫與FAI綜合征的部分異常解剖學(xué)改變聯(lián)系起來(lái)[16]，本研究結(jié)果顯示其為FAI綜合征發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素之一。轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫會(huì)引起髖關(guān)節(jié)疼痛[17-19]，與FAI綜合征的臨床表現(xiàn)重疊。FAI形態(tài)異常會(huì)伴隨運(yùn)動(dòng)時(shí)力學(xué)改變，可能會(huì)引起轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫，但是在臨床實(shí)踐中，轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫（尤其是臀中肌水腫）在無(wú)FAI表現(xiàn)的人群中也十分常見[20]，其與FAI 的特殊形態(tài)是否具有相關(guān)性，還需要在將來(lái)的研究中，與存在髖關(guān)節(jié)癥狀但是髖關(guān)節(jié)形態(tài)正常的人群進(jìn)行進(jìn)一步對(duì)比。

3.2 其他因素分析

髖關(guān)節(jié)存在FAI 異常表現(xiàn)時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致髖臼軟骨損傷，繼而引發(fā)一系列FAI 綜合征相關(guān)的癥狀，這一結(jié)論已在眾多研究中得到了證實(shí)[21-22]，但是本研究結(jié)果顯示髖臼軟骨損傷并非是一個(gè)獨(dú)立的危險(xiǎn)因素。分析造成這一結(jié)果的原因：一是在FAI引起的一系列異常改變中（如轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫）存在相互影響，導(dǎo)致數(shù)據(jù)偏倚而無(wú)法在統(tǒng)計(jì)學(xué)上確定為獨(dú)立因素，二是本研究中存在髖臼軟骨的損傷的患者占比高達(dá)75.8%，可能其在MRI圖像上產(chǎn)生的異常信號(hào)及異常形態(tài)存在過(guò)度診斷，或者FAI極易引起此種損傷的發(fā)生，但并不總與髖關(guān)節(jié)的癥狀和體征相關(guān)。以上問(wèn)題需要在接下來(lái)的研究中擴(kuò)大樣本量、招募無(wú)FAI人群進(jìn)行進(jìn)一步研究。

股骨頸骨髓水腫可能會(huì)導(dǎo)致髖關(guān)節(jié)疼痛[8,23]，但是在本研究中，單因素分析發(fā)現(xiàn)其與FAI 綜合征相關(guān)，但在多因素分析中無(wú)顯著相關(guān)性，說(shuō)明其并非一個(gè)獨(dú)立影響因素，這可能是因?yàn)楸狙芯繜o(wú)癥狀FAI中有骨髓水腫的患者僅為5 例，導(dǎo)致了一定的偏倚；另外，有研究認(rèn)為骨髓水腫并不總與髖關(guān)節(jié)疼痛等癥狀相關(guān)[9,24]。股骨頸滑膜疝經(jīng)常在FAI 綜合征患者中出現(xiàn)，在本研究中顯示，其在FAI 綜合征患者及無(wú)癥狀FAI 患者中分別占32.9%及38.1%，并非FAI 綜合征發(fā)生的獨(dú)立相關(guān)因素，這與之前的研究結(jié)果一致[25]。IFI 是引起髖關(guān)節(jié)疼痛常見原因之一[19]，本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)其與FAI綜合征發(fā)生并無(wú)相關(guān)性，此前也未有關(guān)于兩者相關(guān)性的研究，可能是因?yàn)檫@通常被認(rèn)為是兩個(gè)獨(dú)立的疾病。

此外，性別因素是否會(huì)影響FAI患者的髖關(guān)節(jié)癥狀和體征存在爭(zhēng)議[26-28]，在本研究結(jié)果中并未被列入危險(xiǎn)因素，可能由于女性占比較多（59.2%）而存在一定的偏倚，需要在進(jìn)一步的研究中擴(kuò)大樣本量、控制變量進(jìn)行驗(yàn)證；大量運(yùn)動(dòng)、優(yōu)勢(shì)腿等因素則會(huì)在接下來(lái)的前瞻性研究中會(huì)進(jìn)一步探究其與FAI綜合征的關(guān)系。

3.3 局限性及展望

本研究的存在幾個(gè)局限性。首先，本研究的結(jié)果是基于單中心數(shù)據(jù)，使用數(shù)量有限的樣本量所得到的結(jié)論；其次，雖然本研究盡可能納入多種因素，但仍有因素（如運(yùn)動(dòng)量、優(yōu)勢(shì)腿）等由于回顧性研究的限制難以納入；最后，本研究未能對(duì)比手術(shù)前后MRI表現(xiàn)的差異，也未對(duì)無(wú)癥狀FAI患者進(jìn)行隨訪，這些都可能導(dǎo)致結(jié)果有所不同。未來(lái)需要納入FAI 綜合征患者術(shù)前、術(shù)后的影像學(xué)特征，了解患者術(shù)后的癥狀緩解情況，對(duì)無(wú)癥狀FAI患者進(jìn)行隨訪，觀察疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，進(jìn)一步完善患者的臨床資料，并通過(guò)更大樣本量的多中心的前瞻性研究進(jìn)行驗(yàn)證。

4 結(jié)論

綜上所述，在MRI 影像有髖關(guān)節(jié)FAI 表現(xiàn)的人群中，年齡、FAI 分型、轉(zhuǎn)子周圍肌肉水腫為FAI 綜合征發(fā)生的獨(dú)立危險(xiǎn)因素，可以為FAI綜合征的診療提供客觀的數(shù)據(jù)支持，為解釋疾病發(fā)生機(jī)制、預(yù)防疾病發(fā)展提供思路，進(jìn)而可期成為臨床醫(yī)生對(duì)FAI患者制訂個(gè)性化預(yù)防或治療策略的輔助，在臨床診療中具有一定的價(jià)值和意義。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無(wú)利益沖突。

作者貢獻(xiàn)聲明：彭如臣設(shè)計(jì)本研究的方案，解釋本研究的數(shù)據(jù)，對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；曾瀟起草和撰寫稿件，獲取、分析和解釋本研究的數(shù)據(jù)；石逸杰獲取和解釋本研究的數(shù)據(jù)，對(duì)稿件重要內(nèi)容進(jìn)行了修改；全體作者都同意發(fā)表最后的修改稿，同意對(duì)本研究的所有方面負(fù)責(zé)，確保本研究的準(zhǔn)確性和誠(chéng)信。