磁共振與CT在測量股骨頸前傾角中的應用及對比分析

李鴻恩 曾益輝 王 偉 張 麗 張 嫣

廣東省婦幼保健院放射科 (廣東 廣州 510000)

股骨頸前傾角(femoral neck anteversion)是指人體股骨頸的中軸線相對股骨髁橫軸向前扭轉的角度[1]，即股骨頸的中心線與股骨髁冠狀面的夾角。1954年，Billing對前傾角進行首次定義及系統(tǒng)描述股骨幾何學特點及意義[2]，股骨頸前傾角的測量準確性在診斷和治療股骨扭轉方面很重要，目前對股骨頸前傾角的測量認為CT測量法最為精確，因CT存在輻射劑量大，而磁共振無電離輻射、軟組織分辨力高等優(yōu)勢容易被臨床及患者接受，本文采用對磁共振與CT測量在股骨頸前傾角中的應用及數據分析對比，旨在豐富股骨頸前傾角測量方法，通過數據相關性分析，提高股骨頸前傾角測量結果的準確性，為臨床提供多種股骨頸前傾角測量方法選擇。

1 資料與方法

1.1 取樣標準將臨床病史無股骨頭塌陷或股骨頸異常、股骨髁無明顯增生患者納入有效檢查。

1.2 一般資料在獲得我院倫理委員會批準下，開始回顧性收集病例，時間為2019年1月至2020年4月，檢查部位為同時行股骨CT檢查及股骨MR檢查的42例患者，均已簽署患者檢查知情同意書，其中男16例，女26例，年齡20～65周歲，平均年齡(40.86±11.70)歲。

使用設備：CT檢查采用德國西門子128層螺旋掃描儀，型號SOMATOM Definition AS機器，檢查如下：CT股骨檢查，仰臥位，盡量使兩側下肢并攏，用繃帶輕輕固定，掃描范圍包括股骨頭中心層面、股骨頸干層面、通髁線層面，層厚5mm，曝光參數：120kV，100mA。

磁共振檢查采用荷蘭飛利浦Ingenia 3.0T超導磁共振掃描儀，檢查如下：磁共振股骨檢查，足先進，仰臥位，平靜呼吸，采用16通道相控陣線圈，股骨擺放位置、掃描范圍同CT檢查，行TSE T1W檢查，掃描參數：最小重復時間(repetition time，TR)570ms，回波時間(echo time，TE)：11ms，反轉角(flip angle)：90°，層厚(slice thickness)：3mm，層間距(gap)：0.3mm。

測量股骨頸前傾角方法：采用Murphy法，先確定四個掃描層面，第一個層面股骨頭中心(H為股骨頭中心點，圖1E)，第二個層面股骨頸軸線，第三個層面股骨頸基底段(O為股骨基底部中心點，圖1F)，第四個層面通髁線(LM線，圖1G)，應用Photoshop軟件，將第一層面與第三、四層面重疊(圖1H)，測量通髁線與股骨頸軸線夾角角度即為股骨頸前傾角。

圖1 圖1A：掃描定位示意，直線a 、b 、c 、d為掃描平面定位線；圖1B：掃描平面示意，O為股骨頸基底部中心，H為股骨頭中心，L為股骨外髁最后點，M為股骨內髁最后點，N為股骨頸切面中心；圖1C：定義法前傾角測量示意；圖1D：定義法測量股骨前傾角掃描平面重疊示意；圖1E：股骨頭中心；圖1F：股骨頭中心與股骨頸基底部中心連線；圖1G：通髁線(LM線)；圖1H：第一層面與第三、四層面重疊，θ角即為股骨前傾角。

1.3 統(tǒng)計學方法應用SPSS 23.0軟件進行數據分析，通過磁共振測量前傾角方法與CT測前傾角方法進行相關性分析比較，|r|＜0.4為無相關，0.4＜|r|＞0.7為中度相關，|r|＞0.7為顯著相關，P＜0.01為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

本文選取42例檢查中，測得磁共振測量前傾角平均值為14.09°±3.86°，CT測量前傾角平均值為14.17°±3.09°，CT測量與磁共振測量組間相關r系數為0.685(P＜0.05)，兩者數值相關性分析為中度相關，P＜0.01為差異有統(tǒng)計學意義，散點圖見圖2。

圖2 CT測量與磁共振測量散點圖

3 討 論

股骨頸前傾角是描述股骨上段空間定位的重要指標，研究表明，股骨前傾角對于髖關節(jié)力傳導及運動都有著重要的意義，股骨頸前傾角對小孩股骨形態(tài)發(fā)育起到了十分重要的作用。在研究股骨前傾角方面，需要了解兩個概念：股骨頸前傾角和股骨頸扭轉角，股骨頸前傾角為股骨頸的中心線與股骨髁冠狀面的夾角，而股骨頸扭轉角為股骨頸的冠狀面與股骨髁冠狀面的夾角，文獻研究表明兩者為兩種完全不同的人體測量角度，又存在一定的關系，有公式顯示，tgA=tgB×sina[3]，公式中A為股骨頸前傾角，B為股骨頸扭轉角，a為頸干角(股骨干縱軸線和股骨頸軸線內下方夾角為股骨頸干角，又稱內傾角，頸干角正常范圍在110～140°之間，平均為128°，男性132°，女性127°，兒童150～160°，隨年齡增長而角度減小)。因此股骨頸前傾角與股骨頸扭轉角呈正相關，只有當頸干角為90°時，兩者才是相等的，本文主要研究的是股骨頸前傾角測量方法，目前測量股骨頸前傾角方法很多，有X線片測量法[4-6]、CT測量法[7-8]、超聲測量法[9]、臨床查體測量法[10-11]、裸骨投照測量法等，最準確測量股骨頸前傾角方法為裸骨投照測量法(也叫解剖法)，X線片測量法容易受投照角度及照射中心線影響，容易產生誤差，文獻研究表明在X線平片上測量股骨頸前傾角從8°到33°不等，差異很大，僅適用于只有X線機的基層醫(yī)院使用，研究顯示CT測量能從三維的角度進行準確測量前傾角[12]，CT螺旋掃描后能進行圖像任意角度重建，重現(xiàn)股骨頸前傾角三維情況進行測量，能簡易、迅速測得股骨前傾角，但是CT掃描輻射劑量大，相比磁共振無電離輻射、同樣能準確測量股骨頸前傾角角度，臨床及家屬更容易接受采用磁共振檢查測量前傾角。

磁共振檢查由于多平面、多參數成像、軟組織分辨力高、能很好地查看股骨肌肉、韌帶及髖關節(jié)情況，不用造影劑也能進行下肢血管成像等優(yōu)勢，常規(guī)在股骨頸前傾角治療病例中，也需要了解髖關節(jié)情況，在行髖關節(jié)磁共振檢查時，順便進行股骨前傾角測量，是一舉兩得。

為更好、更快捷地使用磁共振測量股骨頸前傾角，采用快速掃描序列TSE T1W，采用兩個疊塊掃描，第一個疊塊包全股骨頭及股骨頸干層面，第二個疊塊包全股骨內外側髁層面，掃描時間控制在2min內。

股骨頸前傾角測量數值國外研究很多，教科書上的前傾角數值范圍為12°～15°[13]。Soutter等[14]研究測量了154個股骨，得出股骨頸前傾角平均值為14.3°；Pick等[15]研究測量了152個股骨，得出股骨頸前傾角平均值為14°；Parsons等[16]研究測量了300個股骨，得出股骨頸前傾角平均值為15.5°。本文用磁共振測量法測量股骨頸前傾角平均值為14.09°，用CT測量法測量股骨頸前傾角平均值為14.17°，與文獻研究平均值相近，相關性分析顯示，r值為0.685，為中度相關，差異有統(tǒng)計學意義(P＜0.01)。

但是磁共振檢查也有其劣勢，檢查噪聲大，檢查費用較CT貴，需提前預約，檢查時間相對CT較長，檢查過程中檢查部位隨機性移動容易導致測量數據不準。CT檢查其劣勢主要在于輻射劑量大，對兒童及備孕患者慎用。

綜上所述，磁共振與CT測量股骨頸前傾角，數據均能正確顯示股骨頸前傾角數值，測量偏差小，能夠滿足臨床需要，但磁共振檢查法因為其無電離輻射、軟組織分辨力、多參數成像等優(yōu)勢，現(xiàn)在更多地應用在股骨頸前傾角測量方面，特別是適用于兒童及嬰幼兒患者檢查中。