MRI測(cè)量坐骨股骨撞擊綜合征參數(shù)分析及診斷價(jià)值研究

吳 猛 曹建書 李春志 任 華 孟玉蓮

中國(guó)中醫(yī)科學(xué)院西苑醫(yī)院放射科 (北京 100091)

髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征分為股骨髖臼撞擊綜合征和坐骨股骨撞擊綜合征(ischiofemoral impingement syndrome，IFI)，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)股骨髖臼撞擊綜合征進(jìn)行了比較深入的研究，但是對(duì)于坐骨股骨撞擊綜合征的研究相對(duì)有限。隨著全球人口老齡化進(jìn)程的加速，坐骨股骨撞擊綜合征目前已逐漸成為臨床運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的主要多發(fā)疾病之一，其發(fā)病率較高，主要在中老年女性人群中多見(jiàn)，患者往往伴隨髖部、臀部、下腰甚至放射至膝關(guān)節(jié)的持續(xù)性疼痛反應(yīng)及髖關(guān)節(jié)內(nèi)收、外旋活動(dòng)能力受限的臨床表現(xiàn)，對(duì)患者生命質(zhì)量造成較為嚴(yán)重的不利影響，目前已經(jīng)引起臨床醫(yī)生的普遍重視。當(dāng)前國(guó)內(nèi)臨床醫(yī)師對(duì)坐骨股骨撞擊綜合征診治過(guò)程的了解程度存在不足，同時(shí)該病臨床特征缺乏特異性，故存在較高的誤診漏診率，一方面造成了不同程度的醫(yī)療資源浪費(fèi)，同時(shí)增加了患者的疼痛和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，延緩了患者的最佳有效治療時(shí)機(jī)。坐骨股骨撞擊綜合征，主要是指由于股骨小轉(zhuǎn)子和坐骨結(jié)節(jié)間的間隙狹窄引起的以髖部疼痛為主的癥狀群，包括股方肌等肌肉形態(tài)學(xué)出現(xiàn)異常和(或)核磁共振(magnetic resonance imaging，MRI)信號(hào)出現(xiàn)異常[1-3]。CT掃描對(duì)骨性結(jié)構(gòu)病變有較好的診斷率，但對(duì)軟組織結(jié)構(gòu)評(píng)估存在分辨率不高、無(wú)法明確股方肌水腫及周圍軟組織損傷等情況的劣勢(shì)。MRI具有無(wú)電離輻射、多方位和多參數(shù)成像優(yōu)勢(shì)，可以清晰顯示骨、關(guān)節(jié)及軟組織細(xì)微結(jié)構(gòu)等，目前已經(jīng)成為診斷坐骨股骨撞擊綜合征首選的影像檢查方法。隨著臨床研究的不斷進(jìn)展，臨床工作中發(fā)現(xiàn)股方肌間隙(quadratus femoris space，QFS)和股骨間隙(ischial femoral space，IFS)是MRI檢查后測(cè)量所得的參數(shù)中具有重要意義的指標(biāo)[4-6]。除此之外，近年來(lái)研究發(fā)現(xiàn)腘繩肌腱面積(hamstring tendon area，HTA)、坐骨角和坐骨間距與IFI的診斷有密切聯(lián)系[7-8]。因此本研究通過(guò)收集髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征患者的臨床病歷資料和MRI資料，測(cè)量坐骨股骨撞擊綜合征患者中各個(gè)影像學(xué)參數(shù)如坐骨股骨間隙(IFS)、股方肌間隙(QFS)、坐骨角、腘繩肌腱面積(HTA)以及坐骨間距等的改變及各個(gè)影像學(xué)參數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系，明確MRI診斷該疾病的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料回顧性分析2019年3月至2021年12月我院接診的坐骨股骨撞擊綜合征的患者56例(單側(cè)27例，雙側(cè)29例)，均行髖關(guān)節(jié)MRI檢查且在檢查中發(fā)現(xiàn)IFS和QFS狹窄，其中男11例，女45例，年齡23～79歲，平均(53.49±6.71)歲，共85個(gè)髖關(guān)節(jié)存在IFI征象，其中3個(gè)關(guān)節(jié)無(wú)明顯癥狀，僅在觀察MRI影像中發(fā)現(xiàn)IFS變窄或股方肌變大，另有7例患者在出現(xiàn)影像學(xué)征象的同時(shí)伴有膝關(guān)節(jié)疼痛，5個(gè)髖關(guān)節(jié)在關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)有異響，11名患者股方肌撕裂；同時(shí)收錄29名髖關(guān)節(jié)無(wú)異常的其他人群作為對(duì)照組，男10名，女19名，年齡23～77歲，平均(48.53±5.92)歲，共計(jì)58個(gè)健康髖關(guān)節(jié)。兩組研究人群的年齡和性別之間不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)。

病例組納入標(biāo)準(zhǔn)：髖關(guān)節(jié)周圍出現(xiàn)無(wú)明顯誘因的疼痛癥狀，且持續(xù)3個(gè)月以上；髖關(guān)節(jié)的疼痛和伴隨癥狀在關(guān)節(jié)做后伸、內(nèi)收、外旋運(yùn)動(dòng)時(shí)加重；髖關(guān)節(jié)深部有異常聲響或出現(xiàn)絞鎖；MRI測(cè)量參數(shù)存在異常：包括IFS或QFS狹窄，出現(xiàn)股方肌水腫或脂肪浸潤(rùn)等信號(hào)改變[9-12]。對(duì)照組納入標(biāo)準(zhǔn)：髖部無(wú)異常的成年人。排除標(biāo)準(zhǔn)：所患疾病(如髖關(guān)節(jié)發(fā)育不良、脊柱疾病、髖部腫瘤或感染性疾病等)可能導(dǎo)致髖周疼痛或影響髖關(guān)節(jié)MRI參數(shù)，以及有骨折、骨髓水腫等可能影響本研究癥狀的患者。

表1 兩組受試者基線資料的對(duì)比

1.2 掃描方法所有患者應(yīng)用GE MEDICAL SYSTEMS DISCOVERY MR750 3.0T對(duì)雙側(cè)髖關(guān)節(jié)進(jìn)行掃描。掃描序列及參數(shù)：(1)橫軸位fs T2WI-FSE序列：TR 4540ms，TE 56ms，層厚4.0mm，層間距0.4mm，F(xiàn)OV 40cm×40cm；(2)橫軸位T1WI-FSE序列：TR 594ms，TE 6.6ms，層厚4.0 mm，層間0.4mm，F(xiàn)OV 40cm×40cm；(3)冠狀位fs T2WI-FSE序列：TR 3491ms，TE58ms，層厚4.0mm，層間距0.4mm，F(xiàn)OV 38cm×38cm；(4)冠狀位T1WI-TSE序列：TR 568ms，TE 6.9ms，層厚4.0mm，層間距0.4mm，F(xiàn)OV 38cm×38cm。體位：仰臥位，保持雙下肢伸直，雙腳垂直與肩同寬，腳趾向上。

1.3 測(cè)量方法IFS：股骨小轉(zhuǎn)子內(nèi)側(cè)到坐骨結(jié)節(jié)外側(cè)的距離。QFS：腘繩肌肌腱起點(diǎn)到髂腰肌肌腱的距離。HTA：測(cè)量QFS的層面上腘繩肌腱的面積(包括半膜肌、半腱肌和股二頭肌的肌腱)。坐骨角：為水平線和坐骨長(zhǎng)軸夾角的角度。坐骨間距：在測(cè)量HTA的層面上，雙側(cè)坐骨結(jié)節(jié)內(nèi)側(cè)間的最大距離[13-16]，具體見(jiàn)圖1。

圖1A-圖1B 典型病例；女性患者，35歲，雙側(cè)坐骨股骨撞擊綜合征，患者走路時(shí)可聽(tīng)見(jiàn)髖部音，T2WI示IFS-QFS 明顯變窄，股方肌明顯扭曲、變形。

圖2 IFS和QFS診斷坐骨股骨撞擊綜合征的ROC曲線

所有圖像由三位影像科醫(yī)師分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的測(cè)量，而后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一致性分析，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient，ICC)均＞0.8時(shí)，認(rèn)為測(cè)得數(shù)據(jù)的一致性良好，取其平均值作為最后觀測(cè)數(shù)據(jù)值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法數(shù)據(jù)處理采用SPSS 22.0軟件。計(jì)量資料以()表示，組間比較用t檢驗(yàn)進(jìn)行分析；計(jì)數(shù)資料采用百分率表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)進(jìn)行分析；采用受試者工作特征(ROC)曲線計(jì)算曲線下面積(AUC)和約登指數(shù)最大點(diǎn)、特異度及敏感度；分析相關(guān)性采用Pearson相關(guān)性檢驗(yàn)。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 兩組受試者M(jìn)RI測(cè)量參數(shù)的比較兩組MRI數(shù)據(jù)比較，IFS、QFS、坐骨角、HTA、坐骨間距寬度均有顯著差異(P＜0.05)，其中病例組IFS和QFS減小，其余三項(xiàng)增大。具體見(jiàn)表2。

表2 兩組受試者坐骨股骨撞擊綜合征相關(guān)MRI參數(shù)測(cè)量結(jié)果

2.2 IFS、QFS、坐骨角和坐骨間距診斷坐骨股骨撞擊綜合征效能的ROC曲線分析結(jié)果ROCIFS、QFS、坐骨角、HTA診斷IFI界值分別為15.0mm、11.0mm、126.0°、2.4cm2、12.0cm。各測(cè)量參數(shù)的AUC、敏感度和特異度，具體見(jiàn)表3。

表3 IFS、QFS、坐骨角和坐骨間距診斷坐骨股骨撞擊綜合征的診斷效能

2.3 IFS、QFS與坐骨角、HTA、坐骨間距寬度的相關(guān)性分析Pearson相關(guān)性分析結(jié)果顯示，病例組IFS、QFS與坐骨角、HTA、坐骨間距寬度均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系(P＜0.05)，具體結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 IFS、QFS與坐骨角、HTA、坐骨間距寬度相關(guān)性分析

3 討論

坐骨股骨撞擊綜合征屬于髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征的一種類型，因坐骨股骨撞擊綜合征的發(fā)生受到坐骨狀態(tài)異常、脊椎穩(wěn)定性差等因素影響，常常引發(fā)患者出現(xiàn)髖部疼痛、下肢異常等表現(xiàn)，并伴隨髖部異響、絞索等表現(xiàn)，疼痛時(shí)間較久、為患者生活帶來(lái)較大不便[16-18]。目前對(duì)于坐骨股骨撞擊綜合征的發(fā)病機(jī)制尚不十分清楚，一般認(rèn)為與股骨小轉(zhuǎn)子和坐骨結(jié)節(jié)的解剖變異等相關(guān)，個(gè)體坐骨結(jié)節(jié)與股骨小轉(zhuǎn)子的間隙過(guò)于狹窄是其最主要的發(fā)病機(jī)制，包括股骨異常、骨盆異常、腘繩肌腱病變等。在臨床診治過(guò)程中，治療方案常采用保守方案或外科糾治，因此早期臨床診斷對(duì)及時(shí)治療坐骨股骨撞擊綜合征，并取得較好的臨床療效具有重要的意義[19-22]。該疾病的早期臨床癥狀沒(méi)有特異性，其癥狀與骨性關(guān)節(jié)炎、股骨髖臼撞擊綜合征、股骨頭缺血壞死等其他骨科疾病具有相似的癥狀，因此容易發(fā)生發(fā)漏診或誤診的情形，造成診治效果低下的不良后果[23-24]。X射線平片作為骨關(guān)節(jié)疾病最常用的影像學(xué)檢查方法，具有價(jià)格低廉、操作便捷的優(yōu)勢(shì)，但是存在角度誤差及不能完整系統(tǒng)的觀察髖部微細(xì)骨結(jié)構(gòu)及軟組織情況等問(wèn)題，常常給疾病診治帶來(lái)一定困擾，造成誤診或漏診而影響臨床的診治效果。CT也是診斷骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病較常用的影像學(xué)檢查方法，有著較高的組織密度和空間結(jié)構(gòu)分辨率，一定程度彌補(bǔ)X射線平片影像重疊及軟組織分辨率不高的缺點(diǎn)，從而提高了骨關(guān)節(jié)疾病的準(zhǔn)確性。然而CT相比MRI也存在一定的劣勢(shì)，對(duì)于肌肉和軟組織的分辨率以及對(duì)早期軟組織損傷的診斷敏感性均顯著低于MRI，故CT仍不能作為坐骨股骨撞擊綜合征定性診斷的首要選擇[25]。MRI是革命性的醫(yī)學(xué)診斷工具，具有無(wú)電離輻射、軟組織分辨率高、可多方位和多參數(shù)成像等優(yōu)勢(shì)，在診斷骨和骨髓、關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)軟骨病變等方面均顯著優(yōu)于CT。MRI一方面可以準(zhǔn)確測(cè)定出IFS和QFS變窄的程度，另一方面能夠體現(xiàn)出股方肌水腫或者股方肌變形情況，是目前準(zhǔn)確判斷患者是否存在坐骨股骨撞擊綜合征的一種有效檢查模式[26]。

髖關(guān)節(jié)作為人體承重的大關(guān)節(jié)之一，位置較深并且解剖結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，坐骨上下支骨會(huì)合處稱為坐骨結(jié)節(jié)，是一凸向外后側(cè)的骨性解剖結(jié)構(gòu)，股骨小轉(zhuǎn)子則是股骨向內(nèi)向后突出的骨性隆起，二者在局部解剖結(jié)構(gòu)中空間位置較為接近、距離較短，因此容易因碰撞而受到損傷、出現(xiàn)局部疼痛等癥狀[27-28]。股方肌為坐骨結(jié)節(jié)和股骨小轉(zhuǎn)子間隙中的主要解剖結(jié)構(gòu)，L4～5和S1的肌支為支配股方肌的主要神經(jīng)，主要功能表現(xiàn)為協(xié)助髖關(guān)節(jié)內(nèi)收和外旋等肢體活動(dòng)，坐骨結(jié)節(jié)為起點(diǎn)部位，轉(zhuǎn)子間嵴為止點(diǎn)部位。機(jī)體正常情況下，在活動(dòng)時(shí)坐骨結(jié)節(jié)和股骨小轉(zhuǎn)子間隙適當(dāng)保持一定的距離，確保兩者均無(wú)法接觸到股方肌。但是，當(dāng)坐骨結(jié)節(jié)和股骨小轉(zhuǎn)子兩者的間隙出現(xiàn)狹窄時(shí)，股方肌及周圍軟組織結(jié)構(gòu)會(huì)受到坐骨結(jié)節(jié)、股骨小轉(zhuǎn)子及其附著的肌腱不同程度的擠壓、反復(fù)撞擊摩擦等問(wèn)題，從而導(dǎo)致股方肌急性或慢性漸進(jìn)性損傷，進(jìn)而肌組織出現(xiàn)水腫甚至撕裂等情況。坐骨股骨撞擊綜合征就是由于二者相互撞擊引起的髖部疼痛，通常表現(xiàn)為進(jìn)行性加重的臀部深處輕至中度疼痛。由于股方肌后方毗鄰坐骨神經(jīng)，因此患者亦可表現(xiàn)為坐骨神經(jīng)痛，有時(shí)在髖關(guān)節(jié)活動(dòng)量過(guò)大或活動(dòng)程度較大時(shí)產(chǎn)生不同程度疼痛、彈響或者絞索感。此外，還可能出現(xiàn)髖周骨摩擦感等癥狀[29]。坐骨股骨撞擊綜合征引起疼痛的持續(xù)時(shí)間不同，可持續(xù)幾個(gè)月甚至幾年，由于其癥狀與骨性關(guān)節(jié)炎、股骨髖臼撞擊綜合征、股骨頭缺血壞死等相似，存在不同程度的重疊，因此常常被誤診為其他骨關(guān)節(jié)疾病。

IFS異常是導(dǎo)致坐骨股骨撞擊綜合征的直接原因，當(dāng)IFS長(zhǎng)度＜20mm的時(shí)候，QFS則會(huì)顯著減小，導(dǎo)致IFS卡壓股方肌，并反復(fù)摩擦撞擊，導(dǎo)致股方肌及其周圍組織結(jié)構(gòu)損傷的產(chǎn)生。坐骨股骨撞擊綜合征的早期組織損傷表現(xiàn)為股方肌肌腹水腫，股方肌肌腹的長(zhǎng)期水腫狀態(tài)可導(dǎo)致股方肌的逐漸萎縮，甚至斷裂[25]。多種因素可導(dǎo)致IFS變窄，包括先天性(如坐骨結(jié)節(jié)與股骨小轉(zhuǎn)子先天性骨性結(jié)構(gòu)異常)、獲得性(如獲得性外傷、骨或周圍軟組織腫瘤)和體位性(髖部肌群進(jìn)行前屈后伸、內(nèi)收外展、內(nèi)旋外旋活動(dòng))等[30]。本研究結(jié)果顯示，病例組IFS和QFS兩項(xiàng)指標(biāo)與對(duì)照組相比，均低于對(duì)照組，同時(shí)坐骨角、HTA、坐骨間距寬度較對(duì)照組顯著增大。病例組患者的坐骨間距較對(duì)照組增大，并且與IFS、QFS呈負(fù)相關(guān)，分析原因在于局部解剖中兩坐骨之間間距增大，會(huì)導(dǎo)致坐骨結(jié)節(jié)與其外側(cè)的股骨小轉(zhuǎn)子之間的距離更近，這一參數(shù)的改變是使IFS、QFS變小的主要原因。與男性人群相比較，女性IFS和QFS的寬度相對(duì)更小，同時(shí)骨盆的左右橫徑較長(zhǎng)、前后徑較短，坐骨結(jié)節(jié)間徑較寬，相對(duì)男性而言更易導(dǎo)致坐骨股骨間隙的狹窄[31]，故女性人群發(fā)生坐骨股骨撞擊綜合征的比率明顯增高。在本研究中，病例組中分別有男性患者和女性患者11例和45例，女性約占IPI患者的80.36%，女性發(fā)病數(shù)量顯著大于男性亦可證明坐骨間距的增大與IFI的發(fā)病具有正相關(guān)關(guān)系。本研究中病例組坐骨角度較對(duì)照組顯著增大，并且與IFS、QFS負(fù)相關(guān)，分析原因在于，坐骨角度是骨盆的解剖形態(tài)的反映之一，在局部解剖中坐骨結(jié)節(jié)會(huì)在坐骨角度增大時(shí)傾向前外側(cè)，致使坐骨結(jié)節(jié)和股骨小轉(zhuǎn)子表面更加貼近，使IFS間隙進(jìn)一步狹窄、QFS降低，從而誘發(fā)股方肌撞擊事件的發(fā)生[32]。本研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)病例組患者HTA指數(shù)較正常人群顯著增大，同時(shí)HTA與IFS、QFS之間存在一定程度的負(fù)相關(guān)，分析原因在于在局部解剖中，腘繩肌腱與股方肌位置相鄰，因此增大的腘繩肌腱會(huì)直接對(duì)股方肌形成擠壓，導(dǎo)致股方肌慢性損傷和疼痛等坐骨股骨撞擊綜合征的臨床表現(xiàn)[33]。

根據(jù)Singer研究結(jié)果[34]報(bào)道，當(dāng)IFS最佳截?cái)嘀禐?5mm時(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的靈敏度和特異性分別為77%和81%；當(dāng)QFS的最佳截?cái)嘀禐?0mm時(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的靈敏度和特異性分別為79%和74%。然而，另有學(xué)者的研究[35]顯示，IFS診斷坐骨股骨撞擊綜合征的最佳截?cái)嘀禐?3mm，和QFS診斷坐骨股骨撞擊綜合征的最佳截?cái)嘀禐?mm。國(guó)內(nèi)有研究[36]結(jié)果顯示，當(dāng)IFS以12.81mm為最佳截?cái)嘀禃r(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的AUC為0.970，靈敏度、特異度分別為87.70%、95.50%；QFS以9.51mm作為最佳截?cái)嚅撝禃r(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的AUC為0.991，靈敏度、特異度分比為93.00%、100.00%。本研究結(jié)果顯示，ROC曲線分析結(jié)果表明，當(dāng)IFS和QFS最佳截?cái)嘀捣謩e為15mm和11mm時(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的AUC分別為0.999和0.961，靈敏度分別為100.0%、92.0%，特異度分別為94.0%和93.0%，再次證明IFS和QFS對(duì)診斷坐骨股骨撞擊綜合征具有較高的價(jià)值。劉康等[37]研究表明，當(dāng)坐骨角、坐骨間距分布以127.5°、107mm為最佳截?cái)嘀禃r(shí)，坐骨股骨撞擊綜合征的診斷靈敏度分別為82.5%和79.4%，特異性分別為46.3%和75.0%。史麗娜研究[36]顯示，當(dāng)坐骨角以128.13°、坐骨間距以113.14mm為最佳截?cái)嘀禃r(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的AUC分別為0.662、0.818，靈敏度分別為66.75%和80.00%，特異度分別為72.70%和81.80%。在本研究中，根據(jù)ROC曲線分析結(jié)果，當(dāng)坐骨角以126.0°作為最佳截?cái)嘀禃r(shí)，診斷的靈敏度為66.75%，特異度為72.70%，當(dāng)坐骨間距以12.0cm作為最佳截?cái)嘀禃r(shí)，診斷的靈敏度為80.00%，特異度為81.80%。上述結(jié)果再次證明，在坐骨股骨撞擊綜合征的診斷中，與IFS、QFS指標(biāo)相比較，其優(yōu)勢(shì)性相對(duì)不足，但仍具有比較重要的臨床參考價(jià)值。另外，本研究ROC曲線分析結(jié)果顯示，當(dāng)HTA以2.4cm2為最佳截?cái)嘀禃r(shí)，診斷坐骨股骨撞擊綜合征的靈敏度和特異性分別為86.9%和65.4%，在坐骨股骨撞擊綜合征的診斷中，HTA的臨床優(yōu)勢(shì)也不強(qiáng)。

本研究存在一定的局限性，仍然存在以下問(wèn)題有待改進(jìn)：(1)本研究樣本量較小，僅收集了近三年間56名患者的資料，研究結(jié)果可能存在一定偏倚；(2)本研究中女性患者較多，且未就性別進(jìn)行分組；(3)本研究的樣本人群主要集中于北方部分省市地區(qū)，研究結(jié)果與其他地區(qū)中的調(diào)查結(jié)果可能存在部分差異，因此可能需要多中心的臨床研究進(jìn)一步證實(shí)本研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。

綜上所述，MRI中IFS和QFS、坐骨角、HTA、坐骨間距具有重要的診斷價(jià)值，與對(duì)照人群比較，IFI人群的IFS、QFS數(shù)值變小，相反坐骨角、坐骨間距、HTA數(shù)值相對(duì)更大，綜合運(yùn)用這些指標(biāo)可以進(jìn)一步提高診斷IFI的準(zhǔn)確率，減少臨床誤診、漏診事件，值得進(jìn)一步研究和推廣。