非创伤性股骨头坏死的塌陷预测优化研究

28 ●临床研究 ● 《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第11期 基金项目：国家科技部“十一五”国家科技支撑（2007BAI20B035）；国家自然科学基金面上资助项目 （81072365） 通讯作者：陈卫衡 Email：drchenweiheng@163.com 非创伤性股骨头坏死的塌陷预测优化研究 陈卫衡1，谢文光2，王智耀1，刘洪智1，万晓旭1（1.中国中医科学院望京医院，北京 100102；2.广东省 农垦中心医院，湛江 524002） 【摘要】 目的 筛选、优化相对准确可行的股骨头塌陷预测方法，为治疗方法的选择和疾病转归的 估计提供依据。方法 收集45例（75髋）在中国中医科学院望京医院就诊的股骨头坏死患者双髋关节 X线正位、蛙式位片及MRI T1加权正中冠状位片，由扫描或照相机拍摄并以JPEG格式储存，通过画 图工具、图像处理软件，分别采用Ohzono法、Kerboul法、Sugano X线法、Laffirgue法、Sugano MRI 法等五种常用的方法进行塌陷预测，并与实际塌陷情况对比，然后采用χ2检验，比较各种预测结果 与实际塌陷率之间的差异。结果 45例（75髋）中，实际塌陷33髋，塌陷率为44%，男性45.9%、女 性42.1%（P＞0.05）；Ohzono法、Kerboul法、Sugano X线法、Laffirgue法、Sugano MRI法预测塌陷 率分别是65.33%、68.00%、48.00%、85.33%、81.33%；与实际塌陷结果比较，Sugano X线法48.00% 的塌陷结果与实际44%的塌陷结果相近（P＞0.05），其余方法预测结果差别较大（P＜0.01）。结论 Sugano X线法对塌陷的预测较为准确，且其操作简便，具有一定的临床推广价值。 【关键词】 非创伤性股骨头坏死；塌陷预测；X线片；MRI；优化研究 An optimization study of predicting scheme on non-traumatic osteonecrosis of femoral head CHEN Wei-heng1, XIE Wen-guang2, WANG Zhi-yao1, LIU Hong-zhi1, WAN Xiao-xu1 1.Wangjing Hospital of China Academy of Chinese Medical Science, Beijing, 100102, China; 2.Nongken Central Hospital of Guangdong Province, Zhanjiang, 524002, China Corresponding author: CHEN Wei-heng, Email：drchenweiheng@163.com 【Abstract】 subjective To provide evidence for treating modality selection and prognosis forecasting of non-traumatic osteonecrosis of femoral head (NONFH) by checking and optimizing a precise and feasible predicting scheme. Methods Imaging data of 45 cases (75 hips) with NONFH that had been treated in Wangjing hospital of China Academy of Chinese Medical Science were collected. Specifically, anterior- posterior and frog-leg lateral radiography as well as coronal T1 weighted imaging of subjects sampled by scanner or digital camera were processed by drawing software. Then they were applied in five models as MRI method of Ohzono (MMO) and Suagno (MMS), radiography method of Sugano (RMS) and method of Kerboul (MK) and Laffire (ML) for collapse-prediction. At last, the real collapse rate and predicting ones were analyzed by chi-square test. Results Of total 75 hips, 33 hips experienced collapse which meant a 44% collapse rate. There was no difference between male collapse rate which was 45.9% and its female counterpart which was 42.1% (P>0.05). The occurrence rate of collapse prognosticated by MMO, MK, RMS, ML and MMS were 65.33%, 68.00%, 48.00%, 85.33% and 81.33% respectively. According to these data, result of RMS (48.00%) was the most similar one to real outcome (44%) in that there was no statistical difference between them (Pdifference between them (Pdifference between them ( <0.01). Conclusion RMS generates the closet result to real outcome in addition to its easiness in performing which indicates that it is worthwhile for popularization. 【Key s】 Non-traumatic osteonecrosis of femoral head; Collapse-prediction; Radiography; MRI; Optimizing study 29 ●临床研究 ●《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第11期 许多学者将股骨头塌陷与否作为股骨头坏死 转归的临界点，股骨头一旦发生塌陷，疾病就进 入不可逆的中晚期，必然导致关节功能丧失而不 得不行人工关节置换。因此，如何在早期对股骨 头坏死进行准确的塌陷预测，一直是许多学者研 究的热点。 本项目通过对45例（75髋）股骨头坏死患 者影像学资料和塌陷情况的回顾研究，分别采用 五种常用的方法塌陷预测，并与实际塌陷情况比 较，以期筛选优化出相对准确可行的股骨头塌陷 预测方法，为治疗方法的选择和疾病转归的估计 提供依据。 1 资料和方法 1.1 一般资料 在中国中医科学院望京医院就 诊的股骨头坏死患者45例（75髋），其中激素性 35例（60髋），酒精性7例（11髋），激素加酒 精性2例（3髋），不明原因1例（1髋）；男24例 （37髋），女21例（38髋）；左侧37髋，右侧38 髋；病程6～24个月，平均16.76±7.07个月；年龄 20～60岁，平均35.6±10.61岁。 1.2 影像学资料 收集患者就诊时的双髋关节 X线片正位、蛙式位片及MRI T1加权正中冠状位 片，所有影像资料均由扫描或照相机拍摄并以 JPEG格式储存于电脑中。 1.3 诊断、纳入及排除 1.3.1 诊断与分期标准 诊断标准按照Mont等 提出的诊断标准，分期标准按国际骨循环研究 会（Association Research Circulation Osseous， ARCO）的分期标准。 1.3.2 纳入标准 ①符合诊断标准；②病程6～24个 月；③年龄18～60岁；④未经系统治疗；⑤双髋 关节X线片正位、蛙式及MRI T1加权正中冠状位 片资料齐全。 1.3.3 排除标准 ①影像资料不清楚或缺少塌陷前X 线片者；②曾行股骨头骨质手术治疗患者；③病 程少于6个月。 1.4 塌陷判断标准 按照ARCO分期法，根据患 者X线片与MRI进行判断，Ⅲ、Ⅳ期为塌陷。 1.5 测量工具及软件 测量分型均应用Microsoft windows XP附件中的画图工具、图像处理软件 photoshop及imagetool 3.0。 1.6 塌陷预测方法 1.6.1 Ohzono[4]法 根据X线片上坏死部位特点、 范围与坏死负重区的关系进行预测。首先确定髋 关节X线前后位片上负重区（图1），再将其三等 分（图2）。将股骨头坏死分为三型六个亚型， 即Ⅰ型有硬化带，Ⅰ-A型硬化带外侧端占在负重 区表面内1/3处，Ⅰ-B硬化带外侧端占在负重区表 面中1/3处，Ⅰ-C型化带外侧端占在负重区表面外 1/3或其外侧处；Ⅱ型坏死区没有硬化带，股骨头 负重区表面稍有变形但尚未出现骨性关节炎；Ⅲ 型有囊性变，按囊变位置的不同分为，Ⅲ-A型囊 变区在股骨头中央或内侧，负重区的软骨下骨板 未受累，Ⅲ-B型囊变区在负重区的外2/3处关节面 下（图3）。作者认为，Ⅰ-A型、Ⅰ-B型、Ⅰ-C 型，Ⅱ型，Ⅲ-A、Ⅲ-B型预测塌陷率分别为0%、 19%、94%、100%、12%、100%。 图1 确定负重区 图2 负重区划分 30 ●临床研究 ● 《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第11期 图3 Ohzono分型 1.6.2 Kerboul法[5] 根据髋关节前后位及蛙式位X 线片上股骨头受累面的弧度α与β进行预测。首先 用photoshop软件确定股骨头的中心（图4）；再用 imagetool 3.0软件的angle工具测出α与β角度（图 5、6），并计算弧度和（α+β）。作者认为，弧度 和大于200˚、塌陷率为100%，160～200˚、塌陷率 为39%，小于160˚、塌陷率为0%。 图4 确定股骨头的中心 图6 蛙式位坏死角度 图5 正位坏死角度 1.6.3 Sugano[6]X线法 根据髋关节蛙式位X线片上 坏死面积百分比预测，用imagetool 3.0软件area工 具分别测出坏死区域及整个股骨头的面积，在头 颈交接处，即头颈曲线反折点（图7～9）。坏死 区百分比=坏死区域面积/股骨头总面积×100%。 作者认为，面积大于43%，塌陷率100%，小于 43%，塌陷率0%。 图7 Sugano X线法 图8 坏死区域面积 图9 股骨头总面积 31 ●临床研究 ●《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第11期 1.6.4 Laffirgue[7]法 根据MRI上坏死部位特点和程 度进行预测。测量出股骨头中部2 cm连续扫描4个 层面T1加权正中冠状位，先确定股骨头的中心和 髋臼负重区，股骨头负重区受累骨皮质对应髋臼 顶的角度α（图10），股骨头全部负重区骨皮质对 应髋臼顶的角度β（图11），计算每个面的WB值 （WB=α/β×100%），然后取平均值进行预测（图 12），若坏死区远离负重区时WB为零（图13）。 作者认为，WB值小于45%、塌陷率为0%，大于 45%、塌陷率100%。 图10 负重坏死角度α 图13 坏死部位远离负重区 图11 负重区角度图11 负重区角度ββ 图12 坏死部位邻近负重区图12 坏死部位邻近负重区 1.6.5 Sugano[8]MRI法 根据MRI T1加权正中冠状 位显示的坏死部位，先用画图工具，划出弧形负 重区，并把负重区划为三等分（图14），将股骨 头坏死分为A、B、C三型进行预测（图15）。A型 为坏死区不超过股骨头负重区的内1/3；B型为不 超过内2/3；C型为坏死超过负重区的2/3。作者认 为，A型、B型塌陷率均为0%，C型塌陷塌陷率为 100%。 图15 MRI T1加权正中冠状位坏死部位 图14 负重区划分后 1.7 统计学处理 所得数据应用SPSS13.0统计学 软件分析处理。五种方法预测结果与实际塌陷情 况比较，采用χ2检验，P＜0.05有统计学意义。 2 结果 2.1 股骨头实际塌陷结果 见表1。表1显示，实 际塌陷率为44%，而男、女塌陷情况较为接近（P＞ 0.05），表明性别与股骨头塌陷没有关系。 32 ●临床研究 ● 《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第11期 2.2 不同方法塌陷预测结果 见表2。表2显示， 采用X线预测的Ohzono法、Kerboul法和Sugano X 线法塌陷率较采用MRI预测的Laffi rgue法和 Sugano MRI法低。 2.3 不同方法预测结果与实际塌陷情况比较 见 表3。表3显示，Sugano X线法预测结果与实际塌 陷结果相近（P＞0.05），而其他预测方法则与实 际塌陷结果差异较大（P＜0.01）。 3 讨论 股骨头坏死是骨科疑难疾病，股骨头塌陷率 非常高，约80%未经系统治疗的患者在1～3年内会 发生股骨头塌陷[6,7]，约87%的股骨头坏死从塌陷 至需要行人工关节置换术的间隔时间为24个月[8]。 股骨头塌陷一旦发生，不可避免导致骨性关节炎 发生，大部分患者因关节疼痛，逐渐地丧失关节 活动及行走功能，从而丧失劳动与生活能力而致 残。许多学者把股骨头塌陷与否作为疾病转归的 临界点，同时也将其作为治疗方法选择及保髋治 疗效果评价的重要参考指标。 因此，如何在股骨头坏死早期准确地预测塌 陷，成为多年来许多学者研究的热点。目前较多 的是采用X线片和MRI的表现对股骨头塌陷进行 预测，前者主要有Ohzono分型法、Kerboul法、 Sugano X线法等，后者则有Laffirgue法、Sugano MRI法等，但无论是那种方法，却一直因为其预 测的准确率未被公认或操作过于复杂而无法推 广，也未见将各种方法在同一组患者中进行预测 对比研究的文献报道。 本研究将未行股骨头骨质手术的股骨头坏死 患者共45例75髋，经过平均16.76个月的病程观 察，研究股骨头实际塌陷状况，并与五种常用的 预测方法进行比较，以期筛选优化出相对准确、 可行的股骨头塌陷的预测方法。结果显示，股骨 头实际塌陷率是44%，根据X线片进行测量预测的 三种方法Ohzono法、Kerboul法、Sugano X线法预 测塌陷率分别是65.33%、68.00%、48.00%、，而 根据MRI表现进行预测的两种Laffirgue法、Sugano MRI法预测的塌陷率分别是85.33%、81.33%。 MRI对早期诊断股骨头坏死的高敏感和高特异性 价值已得到公认，因此也普遍认为MRI预测的塌 表1 股骨头实际塌陷结果 塌陷（髋） 未塌陷（髋） 塌陷率（%） χ2 P 男性 17 20 45.9 女性 16 22 42.1 0.039 0.7 总数 33 42 44.00 表2 五种不同方法塌陷预测结果 预测方法 塌陷（髋） 不塌陷（髋） 塌陷率（%） Ohzono法 49 26 65.33 K erboul法 51 24 68.00 Su gano X线法 36 39 48.00 Laffirgue法 64 11 85.33 Sug ano MRI法 61 14 81.33 表3 五种预测结果与实际塌陷情况的比较 方法 塌陷（髋） 不塌陷（髋） 塌陷率（%） χ2 P 实际塌陷 33 42 44.00 Ohzono法 49 26 65.33 6.887 0.009 Kerboul法 51 24 68.00 8.766 0.003 Sugano X线法 36 39 48.00 0.242 0.62 Laffirgue法 64 11 85.33 28.039 0.000 Sugano MRI法 61 14 81.33 22.34 0.000 33 ●临床研究 ●《中国医学前沿杂志（电子版）》2012年第4卷第11期 陷准确率应该高于X线片，不少学者也主张采用 MRI代替X线方法进行坏死面积的测量和塌陷的预 测。然而，本研究的结果显示，根据MRI表现预 测的结果均明显高于实际塌陷状况，而根据X线 片预测的结果更接近实际的塌陷状况，其中又以 Sugano X线法与实际结果更为接近，说明该方法 对塌陷的预测较为准确，且其操作简便，具有一 定的临床推广价值。 参考文献 [1] Ohzono K, Saito M, Sugano N, et al. The fate of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head. A radiologic classifi cation to formulate prognosis[J]. Clin Orthop Relat Res, 1992:73-78. [2] Kerboul M, Thomine J, Postel M, et al. The conservative surgical treatment of idiopathic aseptic necrosis of the femoral head[J]. J Bone Joint Surg Br, 1974, 56:291-296. [3] Sugano N, Takaoka K, Ohzono K, et al. Prognostication of nontraumatic avascular necrosis of the femoral head. Signifi cance of location and size of the necrotic lesion[J]. Clin Orthop Relat Res, 1994:155-164. [4] Lafforgue P, Dahan E, Chagnaud C, et al. Early-stage avascular necrosis of the femoral head: MR imaging for prognosis in 31 cases with at least 2 years of follow-up[J]. Radiology, 1993, 187:199-204. [5] Sugano N, Ohzono K, Masuhara K, et al. Prognostication of osteonecrosis of the femoral head in patients with systemic lupus erythematosus by magnetic resonance imaging[J]. Clin Orthop Relat Res, 1994:190-199. [6] Steinberg ME, Brighton CT, Steinberg DR, et al. Treatment of avascular necrosis of the femoral head by a combination of bone grafting, decompression, and electrical stimulation[J]. Clin Orthop Relat Res, 1984:137-153. [7] Saito S, Ohzono K, Ono K. Joint-preserving operations for idiopathic avascular necrosis of the femoral head. Results of core decompression, grafting and osteotomy[J]. J Bone Joint Surg Br, 1988, 70:78-84. [8] Lieberman JR, Berry DJ, Mont MA, et al. Osteonecrosis of the hip: management in the 21st century[J]. Instr Course Lect, 2003, 52:337-355. 收稿日期：2012-10-22 “中国健康知识传播激励计划（慢阻肺防治•2012-2013）”启动 2012年9月13日，由卫生部、中国记协等单位主办、勃林格殷格翰（中国）支持的“中国健康知识传 播激励计划（慢阻肺防治•2012-2013）”在成都启动。中国工程院院士、中华医学会前会长钟南山，中 华医学会呼吸病学分会主任委员王辰教授等专家呼吁大众重视慢阻肺带来的危害，尤其要从基础做起， 预防慢阻肺急性加重。王辰教授代表卫生部发布了《慢阻肺防治知识要点》，用以扩大慢阻肺防治知识 的传播。 王辰教授表示，慢阻肺是一种可导致患者呼吸功能逐渐下降的慢性肺部疾病，常见的慢性支气管炎 和肺气肿多属于此病范畴。慢阻肺已成为全球第四大致死疾病，我国目前约有超过4000万慢阻肺患者， 每分钟有2.5个人死于慢阻肺。 据介绍，由于慢阻肺早期症状并不明显，患者不易察觉，往往错过最佳治疗时机。慢阻肺早期症状 轻微，主要是咳嗽、咳痰；随着加重，患者可能活动后呼吸困难；晚期可出现肺心病、呼吸衰竭等并发 症，严重影响患者的生活质量。因此，慢阻肺早期发现非常重要。 卫生部将激励计划2012-2013年的传播主题定为“预防慢阻肺急性加重，从基础开始”。王辰教授表 示，慢阻肺早期发现是基础，同时应通过坚持长期治疗来预防慢阻肺的急性加重。坚持最基础的规范治 疗，如重视长效抗胆碱能药物噻托溴铵的基础用药地位，按时用药等，而不是仅仅在发生急性加重时接 受短期的相关治疗。 除了坚持长期药物治疗外，专家提醒慢阻肺患者还可以通过戒烟、接种流感疫苗、接受肺康复治疗 等方式来降低慢阻肺急性加重风险。 ·信息窗·