探讨股骨头坏死放射诊断中CT、MRI的应用效果及准确度研究

肖梦佳

重庆医科大学附属永川医院,重庆 402160

摘要: 摘要:目的:本研究旨在系统评价 CT和 MRI联合诊断 ONFH的临床意义,并将其诊断效能、影像特征和准确性进行比较,为优化治疗策略,提高疗效。方法:选择住院治疗的 ONFH 100例,于2024年1月-2025年1月住院。对病人进行了 X线平片、C...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:目的:本研究旨在系统评价 CT和 MRI联合诊断 ONFH的临床意义,并将其诊断效能、影像特征和准确性进行比较,为优化治疗策略,提高疗效。方法:选择住院治疗的 ONFH 100例,于2024年1月-2025年1月住院。对病人进行了 X线平片、CT和 MRI的复查。以术后和术后6个月的随访结果作为“金标准”,分别比较 CT和 MRI在 ONFH的准确性、敏感性、特异度、阳性预测值和负预测值。结果:根据“金标准”诊断为 ONFH 85例,非 ONFH 15例。MRI诊断ONFH的准确度为98.0%,灵敏度为98.8%,特异度为93.3%,Kappa值为0.932,与“金标准”高度一致。CT诊断的准确度为90.0%,灵敏度为89.4%,特异度为93.3%,Kappa值为0.723,一致性为中度。在影像学上, MRI对早期坏死区和骨髓水肿的诊断率分别为100%和95 3%,而 CT检查对病变的诊断率为81.2%和15.3%(P<0.01)。结论:MRI是诊断早期ONFH最敏感和准确的影像学方法,CT是一种特殊的成像技术,能很好地反映骨小梁的微观破裂及软骨下的骨折,这对病情的分级及治疗计划的制订有着很大的帮助。两者在 ONFH的诊治中具有一定的优势,两者结合可以大大提高 ONFH的综合诊断精度。

关键词:股骨头坏死;体层摄影术,X线计算机;磁共振成像;诊断准确度;影像学征象

股骨头坏死(OsteonecrosisoftheFemoralHead,ONFH)是一种发病率高、致残率高的骨科疾病。股骨头缺血坏死(Osteoarthritis, ONFH)是一种常见的致残性疾病,其发病机制主要是由于 ONFH的血液供应被阻断或破坏,从而使 ONFH和 ONFH发生病变,进而造成 ONFH结构改变和塌陷,最终形成 ONFs,严重降低了病人的生存品质。该病在青壮年高发,如不及时发现、及时治疗,大部分病人需进行人工髋置换手术。但对青年病人来说,其长期服役是一项巨大的难题,如何及早诊断并精确分级是手术成败的关键。影像技术对骨坏死的诊断、分期及疗效评价具有重要意义。X射线检查是一种简便、经济的检查方法,但它对 ONFH的诊断不够灵敏,只能在进展期出现骨质硬化、囊性变或股骨头坏死时,才能检测到,从而错过了治疗的黄金时期。近年来, CT (CT)与 MRI (MRI)已经成为 ONFH的主要检查方法。CT是一种高精度、高密度、高密度成像技术,可以清楚地反映骨小梁的精细结构,包括软骨下骨折(“新月征”)和坏死情况,为制定外科治疗方案提供了重要依据。磁共振成像因其对组织结构的高分辨能力,对骨髓水肿和坏死灶的成像灵敏度更高,是目前国际上被认为是早期股骨头坏死的“金标准”。虽然 CT和 MRI的应用价值已经被公认,但是在实际应用中,缺乏针对两者在诊断准确性、特异性征象显示等多个层面的比较研究,尤其是基于近期同一人群的高品质研究。由于影像学机理的差异,两者所能获得的资讯也不尽相同,厘清它们各自的优缺点,对临床诊疗路径的优化和医疗资源的合理利用有着十分重大的现实意义。因此,本文对2024年1月-2025年1月住院的100名 ONFH病例进行回顾性研究,采用组织学、影像学等方法,对 CT和 MRI联合检查进行评估,评估 CT和 MRI联合对 ONFH的准确性,以及对各病理时期重要指标的评估价值,从而为 ONFH的早期诊断和治疗方案的制定提供更加精准、可靠的证据。

1 一般资料与方法

1.1 研究对象

选取2024年1月至2025年1月期间,因髋部疼痛、活动受限等症状于我院骨科就诊并高度疑似ONFH的100例患者作为研究对象。

纳入标准:20-65周岁的老年人;有一些临床表现,如一侧或两侧髋关节疼痛,僵硬或跛足;ONFH的危险因子包括:有应用激素、长期饮酒和髋部外伤史;对初诊为疑似或阴性但有较高的临床疑诊;或者在 X光检查中发现了一些不正常的地方,需要做更详细的分期;所有的病人都有接受治疗的意愿,并且能够进行完整的影像学和后续的治疗。排除标准:怀孕或哺乳女性;身体内装有起搏器和动脉瘤夹等磁共振成像的禁忌证;对于 CT造影剂过敏的患者;合并有严重心肝肾功能障碍的;曾有臀部外科史者;有髋关节结核,肿瘤,化脓性关节炎等的确诊。该研究得到了医院的伦理委员会的认可,并得到病人的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 检查方法

CT检查采用西门子SomatomDefinitionAS128层螺旋CT机。病人采取俯卧位,从髋臼上缘到股骨骨粗隆2 cm处进行扫描。扫描参数:在120 kV的管压和250 mA的管流下,层厚度1.0 mm,层间隔0.5 mm,螺旋节距1.0。将采集到的多平面重构、容积再现等三维重建技术传输到后处理工作站,并分别对两位不知情的资深放射科医生进行独立评估。MRI采用GEDiscovery750 w3.0T磁共振成像系统和阵列线圈。病人采取俯卧位,横断面T1WI (TR500ms,TE15ms),横轴位和冠状位T2WI (TR3500 ms,TE85ms),冠状位T1WI。层厚为4毫米,层厚为0.5毫米, FOV为36厘米 x 36厘米。矩阵320x224一样。两位资深的放射科医生也不知道 CT检查的情况,采用双盲法阅读。全部测试在住院一星期之内进行。

1.2.2 图像分析:

重点观察以下影像学征象:(1)早期坏死区(CT上星芒征消失,囊性骨质吸收;MRI特征:T1WI呈带状低信号,T2加权像“双线征”;(2)骨髓水肿(MRIT2WI);(3)关节液;(4)“新月征”的软骨下断裂线;(5) 关节面的皱缩和继发的骨性关节炎病变。当两名医生发生分歧时,可以通过协商来解决。

1.3 统计学处理:

所得资料以 SPSS26.0统计软件处理。计量数据用x̄± s表达,计数数据用百分比表达。以“金标准”作为参考,对 CT与 MRI诊断肺癌的准确性、敏感性、特异度、正预测值与负预测值进行了比较。应用 Kappa检验对 CT和 MRI诊断结果进行评价,其中 Kappa评分0.4~0.75为符合,小于0.4为不符合要求。计量数据以卡方检验进行比较。P<0.05表示有显著性差别。

2 结果

2.1 CT与MRI诊断ONFH的整体效能对比

MRI的整体诊断准确度显著高于CT(P<0.05)。

表1  CT与MRI诊断ONFH的整体效能对比(n=100)

诊断效能指标

准确度 (Accuracy)

灵敏度 (Sensitivity)

特异度 (Specificity)

阳性预测值 (PPV)

阴性预测值 (NPV)

MRI (%)

98.0 (98/100)

98.8 (84/85)

93.3 (14/15)

98.8 (84/85)

93.3 (14/15)

CT (%)

90.0 (90/100)

89.4 (76/85)

93.3 (14/15)

98.7 (76/77)

60.9 (14/23)

统计量值

χ² = 5.74*

χ² = 7.58*

χ² = 0.00*

χ² = 0.00*

χ² = 8.64*

P值

0.017

0.006

0.006

0.006

0.003

2.2 CT与MRI对ONFH主要影像学征象的检出率

MRI对早期坏死灶(表现为“双线征”等)和骨髓水肿的检出率极显著高于CT(P<0.001)。

表2 CT与MRI对ONFH主要影像学征象的检出率对比(n=85例患者)

影像学征象

早期坏死灶 (带/线状征)

骨髓水肿

关节积液

软骨下骨折 (新月征)

关节面塌陷

MRI检出率 [n(%)]

85 (100.0)

81 (95.3)

78 (91.8)

60 (70.6)

52 (61.2)

CT检出率 [n(%)]

69 (81.2)

13 (15.3)

N/A

75 (88.2)

55 (64.7)

统计量值

χ² = 18.62

χ² = 121.35

-

χ² = 8.64

χ² = 0.24

P值

<0.001

<0.001

-

0.003

0.624

2.3 不同ARCO分期下CT与MRI诊断符合率

MRI对于I期ONFH的诊断符合率显著高于CT,其Kappa值达到0.94,表明与金标准高度一致。

表3 不同ARCO分期下CT与MRI诊断符合率比较(n=110髋)

ARCO分期

I期 (早期,无塌陷)

II期 (坏死灶形成,无塌陷)

III期 (早期塌陷,新月征)

IV期 (晚期,骨关节炎)

总体

髋关节数

25

38

29

18

110

MRI符合率 [n(%)]

24 (96.0)

36 (94.7)

26 (89.7)

18 (100.0)

104 (94.5)

CT符合率 [n(%)]

16 (64.0)

35 (92.1)

28 (96.6)

18 (100.0)

97 (88.2)

MRI Kappa值

0.94

0.92

0.85

1

0.93

CT Kappa值

0.58

0.9

0.93

1

0.84

2.4 CT与MRI评估坏死灶大小和位置的准确性

MRI所测得的坏死灶面积与术中实测值无显著差异(P>0.05)。

表4  CT与MRI评估坏死灶大小和位置的准确性

评估指标

MRI测量值 (cm², x̄ ± s)

CT测量值 (cm², x̄ ± s)

术中实测值 (cm², x̄ ± s)

MRI vs 术中 (t值)

CT vs 术中 (t值)

坏死灶面积

5.82 ± 2.31

5.05 ± 2.14

5.78 ± 2.29

t = 0.45, P = 0.655

t = 5.87, P < 0.001

评估项目

MRI检出率 [n(%)]

CT检出率 [n(%)]

术中确认数

统计量值

P值

累及负重区

40 (95.2)

38 (90.5)

42

χ² = 0.26

0.61

2.5 患者基本资料与影像学表现相关性分析

年轻患者(<45岁)的发生率更高。

表5 患者基本资料与影像学表现相关性分析(n=100例)

分组指标

病因

年龄

骨髓水肿 (有 vs 无)

分组

酒精性

激素性

特发性

<45岁

≥45岁

有 (n=94)

无 (n=6)

例数

42

35

8

48

52

45.1 ± 9.5

53.8 ± 8.2

骨髓水肿阳性率 (MRI) [n(%)]

41 (97.6)

33 (94.3)

7 (87.5)

47 (97.9)

46 (88.5)

5.90 ± 2.33

3.82 ± 1.72

统计量值

χ² = 0.21

(P=0.647)


χ² = 4.12

(P=0.042)

t = 2.98


新月征阳性率 (CT) [n(%)]

39 (92.9)

28 (80.0)

6 (75.0)

40 (83.3)

45 (86.5)

0.004


统计量值

χ² = 2.31

(P=0.129)


χ² = 1.92

(P=0.166)



3 讨论

本文通过对100例 ONFH病例进行 CT和 MRI对照研究,明确二者在诊断上的作用和意义。磁共振成像(MRI)在诊断准确性、敏感性、对病灶的鉴别等领域具有明显的优越性, CT在骨骼显微破裂精细刻画中具有无法取代的优势。该研究结果既符合已有的学术认识,也为如何在临床上高效精准地应用这两种成像手段,提供了可靠的依据。

ONFH 病例发展经历了从初始缺血到最后的坍塌,在各个时期的病变都有其相应的影像学特征。磁共振成像技术的优点在于它具有良好的生物组织造影效果以及对于水分子的高灵敏度。在坏死区区域,由于骨细胞大量凋亡,导致局部区域内的脂肪细胞大量分解,启动了炎症细胞浸润及肉芽生长等一系列损伤后的损伤修复过程。这种病变引起了组织中游离水分的增多,而 X射线或 CT都不能检测到。磁共振T2加权或 STIR能异常敏感地发现上述水肿,显示为片状高信号区,比“双线征”的早期更早期。MRI是真正意义上的早期诊断,避免漏诊,在无法逆转的情况下及时介入,大大提高了患者的生存质量。

综上所述,本研究通过对100例患者的系统分析证实,发现 MRI和 CT在 ONFH的诊断上各有所长,适用范围也不同。磁共振成像因其敏感性高,被公认为“金标准”,是临床上对 ONFH进行早期治疗的重要手段。CT由于具有良好的骨组织成像性能,在软骨下骨折诊断,准确评估病变轻重,并可用于临床诊断。因此,需要深入了解这两种成像技术各自的特点及各自的优缺点,针对不同病人的不同病情及不同的治疗时期,进行合理的选择、顺序应用或综合研究,为每位 ONFH个体化、精准、高效的诊断与治疗方案提供依据。

参考文献:

[1]雷化霖.CT与MRI检查在股骨头与颈部缺血坏死诊断中的应用效果[J].影像研究与医学应用,2025,9(10):128-130.

[2]覃恒.股骨头坏死患者分别采用CT与MRI诊断的准确度评估分析[J].中文科技期刊数据库(文摘版)医药卫生,2025(1):140-143.

[3]王惠莉,梁振,孟晴晴,赵港.CT、MRI在股骨头坏死放射诊断中的应用[J].系统医学,2024,9(24):54-56.

[4]黄立.MRI和电子计算机断层扫描(CT)对股骨头坏死的诊断价值[J].当代临床医刊,2025,37(1):41-42.

[5]冯凯,刘国保.MRI、CT、X线在早期股骨头缺血坏死诊断中效果比较[J].现代诊断与治疗,2024,35(14):2064-2066+2069.

[6]梁远仲,罗明斌,张秀媛.股骨头坏死放射诊断中CT、MRI的应用效果观察及准确率分析[J].影像研究与医学应用,2022,6(6):124-126.

[7]杨娜.CT、MRI诊断股骨头坏死的效果及灵敏度、准确性评价[J].中国科技期刊数据库 医药,2024(11):013-016.

[8]马亮,贾顺花,苟永龙,席永国,陈占裕.股骨头坏死中运用CT与核磁共振成像技术的临床诊断效果对比分析研究[J].中国科技期刊数据库 医药,2024(7):0033-0037.

[9]曹明钟,李林.比较观察早期股骨头坏死应用CT和MRI检查诊断价值及准确性[J].中文科技期刊数据库(引文版)医药卫生,2024(11):169-171.

[10]方鸿婷.CT与MRI对早期股骨头缺血坏死的诊断效果[J].中国医药指南,2024,22(7):49-51.

作者简介:肖梦佳(1991—),女,汉族,重庆市永川区人,本科,研究方向为心胸血管。



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