基于 MRI 定义的关键坏死层集探究股骨头前后侧坏死与塌陷的关系

【字体: 时间:2025年03月08日 来源:Journal of Orthopaedic Surgery and Research 2.8

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  为解决股骨头坏死病变定位难题,研究人员开展相关研究,发现 S3 区域坏死增加塌陷风险,有重要临床意义。

  股骨头坏死(Osteonecrosis of femoral head,ONFH)是一种让医生们十分头疼的疾病,它就像一颗 “定时炸弹”,严重威胁着患者的健康。流行病学研究显示,非创伤性股骨头坏死的患者数量多达 812 万,而且每年还会新增 1 - 2 万例,其中大部分是年轻人。一旦发病,目前还没有有效的治疗方法能让病情逆转,超过半数的患者最终都不得不接受关节置换手术。在这个过程中,股骨头塌陷是一个关键转折点,它决定着病情的恶化速度和患者的治疗走向。
当前,在股骨头坏死的诊断和临床评估标准里,坏死病变的大小和位置都是影响预后的重要因素。尤其是病变位置,近年来成了研究的热门焦点。不同位置的病变,对髋关节保留治疗的成功率有着天壤之别。可尴尬的是,目前对于病变位置的判断,还没有一个统一的 “度量衡”。

现有的研究,大多采用 JIC 分类和中日友好医院(CJFH)分类,从股骨头的内侧和外侧对坏死灶进行分类。但这些方法就像 “隔靴搔痒”,根本没法精准定位病变位置。比如,按照 JIC 分类,90% 的患者都被归为 C 型;而在 CJFH 分类中,83% 的患者属于 L 型。这种分类的局限性,让医生很难根据病变位置制定个性化的诊疗方案。在临床实践中,股骨头的前后位置其实更有意义,可 “前” 和 “后” 这两个词,在医学研究里缺乏明确的定义,也没有好的方法能在前后平面上准确找到坏死病变的位置。所以,找到一种可靠的方法,从前后视角来定位坏死灶,就成了医学领域亟待解决的难题。

为了攻克这个难题,北京中医药大学第三附属医院的研究人员勇挑重担,展开了一项意义非凡的研究。他们的研究成果发表在了《Journal of Orthopaedic Surgery and Research》上。

研究人员主要采用了以下几种关键技术方法:

  1. 病例收集与筛选:回顾性分析了 2019 年 9 月至 2023 年 9 月在北京中医药大学第三附属医院接受髋关节保留治疗、随访时间超过一年的 140 例 ONFH(ARCO II - IIIa 期)患者的病历,最终筛选出 200 个符合标准的髋关节纳入研究。
  2. MRI 检查与定位:所有患者都接受了 PHILIPS Achieva 1.5T 超导磁共振机的 MRI 检查和数字放射摄影(DR)设备的 X 射线检查。通过一种特殊的中层定位方法,给每个 MRI 层面编号,以此来确定坏死病变在股骨头前后位置的分布。
  3. 构建坏死层集与统计分析:根据坏死病变在各层出现的频率,构建了 8 个高频坏死层集(S1 - S8)。运用统计软件 SPSS 20.0 和 R4.2.2,对这些层集与股骨头塌陷之间的关系进行分析,找出关键坏死层集,进而定义股骨头的前后区域。

下面来看看具体的研究结果:

  1. 病变分布特征:在能完全显示股骨头的 12 层 MRI 图像中,研究发现有 9 层(L - 3 ~ L5)出现了坏死病变。其中,L1、L2、L0 和 L3 层的坏死频率分别为 93.0%、90.5%、86.5% 和 81.0%,明显高于其他层,L1 层的坏死频率最高。研究人员还发现,虽然坏死频率会受到年龄、性别、发病侧和发病原因等因素的影响,但在这些因素作用下,坏死灶的分布还是集中在 L0、L1、L2、L3 水平。
  2. 高频坏死层集与塌陷关系:构建的 8 个高频坏死层集 S1 - S8,从 S1 到 S8,坏死频率逐渐降低。通过对训练组的分析发现,S3(L1 + L2 + L0 + L3)与股骨头塌陷的相关性最强,其预测塌陷的 AUC 值达到 0.662,灵敏度为 0.908,特异性为 0.417。在验证组中,S3 预测塌陷的 AUC 值为 0.706,灵敏度为 0.866,特异性为 0.545,结果与训练组一致。这表明 S3 可能是股骨头坏死的关键坏死层集。
  3. 股骨头前后侧坏死对塌陷的影响:基于上述结果,研究人员将股骨头的前侧定义为 L1、L2、L3,后侧定义为 L - 1、L - 2、L - 3。统计分析发现,前侧有坏死灶时,股骨头塌陷的概率是前侧无坏死灶的 11.4 倍(训练组),在验证组中这个倍数更是高达 16.6 倍;后侧有坏死灶时,股骨头塌陷的概率是后侧无坏死灶的 3.2 倍(训练组),验证组为 2.0 倍。而且,研究还发现单纯前侧坏死和前后侧都坏死的股骨头,塌陷概率没有明显差异。

从研究结论和讨论部分来看,这项研究意义重大。研究人员首次通过 MRI 明确了股骨头前后区域的定义,还发现股骨头前侧(L1、L2、L3),也就是 S3 区域,一旦出现坏死,会让股骨头塌陷的风险大幅增加,这在临床诊断和治疗中具有极高的参考价值。它提醒医生们,在利用 MRI 评估坏死灶面积时,要重点关注 L0、L1、L2、L3 这几个层面;在制定治疗方案时,也要多考虑病变位于前侧的情况。

不过,研究也存在一些局限性。比如,研究只关注了坏死病变的有无,没有考虑病变大小、疾病进展和患者依从性等因素;而且这是一项回顾性研究,无法对具体治疗方案进行标准化,也没有根据保髋治疗类型进行亚组分析;另外,研究中对高频坏死层集的定义方法,还需要更多临床研究来验证。但这些不足并不能掩盖这项研究的光芒,它为后续的研究指明了方向,相信在未来,随着研究的不断深入,我们对股骨头坏死的认识会更加深刻,也能为患者带来更好的治疗方案。
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