《Clinical Orthopaedics and Related Research庐》：Novel Hip MRI Sequence Provides Consistent Osseous Morphology Dimensions for FAI Evaluation Compared With CT
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本研究通过回顾性分析100例髋关节，比较新型同反相位MRI序列与髋部专用CT在评估髋臼撞击症（FAI）骨性形态测量中的一致性。结果显示，用于评估髋臼前倾角（Acetabular version）的同反相位序列与CT一致性中等至良好（ICC 0.62-0.80），为减少患者辐射暴露、优化FAI影像学评估提供了有价值的循证依据。
引言
髋臼撞击症（Femoroacetabular impingement, FAI）是一种常见的髋关节形态异常，由股骨与髋臼之间的异常接触引起，常见于年轻、活跃的成年人，可导致疼痛与关节损伤。其成像评估通常结合X光、计算机断层扫描（CT）和磁共振成像（MRI）。CT因其卓越的三维骨性形态评估能力被视为金标准，但其涉及电离辐射暴露，增加患者长期风险并带来额外负担与成本。MRI虽能无辐射地提供优越的软组织信息，但传统序列在骨性形态评估的可靠性上不及CT。近年来，一些研究探索新型MRI协议以媲美CT。本研究所在机构将同反相位序列纳入常规MRI方案以改进髋臼前倾角的评估，但其与CT比较的可靠性尚不明确。因此，研究提出两个核心问题：（1）同反相位MRI所测髋臼前倾角与CT测量的可靠性如何？（2）常规MRI序列与髋部专用CT所测髋部形态学指标的相似性如何？
患者与方法
研究设计与设置
本研究回顾性分析了2014年5月至2024年5月期间，由两位专门从事髋关节镜手术的运动医学骨科医生（SA, TM）诊治的症状性髋关节患者的电子病历。该机构的常规做法是对疑似FAI患者进行髋部专用形态测量CT扫描及同侧同反相位MRI。患者入选标准包括：诊断为FAI、年龄>12岁、接受了患侧髋部专用形态测量CT扫描及同反相位MRI，且影像由机构内完成专科培训的肌肉骨骼放射科医生解读。髋部形态学测量数据均前瞻性地从放射学报告中记录。排除标准包括：初始特征数据不完整或成像序列不完整/不充分（如MRI未包含同反相位协议）。
初始病历回顾共识别出178名患者（188髋）诊断为FAI并接受了CT和MRI检查。应用入选和排除标准后，30名患者（33髋）缺少同反相位MRI，11名患者（11髋）影像在对侧髋部进行，42名患者（44髋）缺乏完整的形态测量数据，最终95名患者（100髋）纳入研究。
描述性数据
研究人群72%为女性（95人中的68人），平均年龄29±9岁，平均体质指数（BMI）为25.3±4.7 kg/m2。
同反相位MRI序列
本机构将轴向MRI同反相位序列纳入FAI专用MRI协议，以更好地评估骨性髋臼前倾角测量。该技术通过两个不同回波时间采集图像，实现更好的组织可视化。同相位成像时，脂肪和水质子的信号相加；反相位成像时，脂肪和水的信号相互抵消。这使得骨皮质呈现出独特的低信号外观，与相邻软组织相比，比常规MRI序列更容易区分。该新型序列为T1加权二维梯度回波序列，在1.5T设备上采集，翻转角70°，重复时间141毫秒，同相位回波时间4.75毫秒，反相位回波时间2.38毫秒，矩阵512×512，采集时间2分23秒。图像以3毫米层厚在轴向平面上采集。
所有影像检查均在单一学术机构进行，正式影像解读由该机构完成专科培训的肌肉骨骼放射科医生（MM, HA）执行。所有放射学报告均包含以下预先确定并达成一致的髋部形态学计算指标：冠状位中层面侧方中心边缘角（Midcoronal lateral center-edge angle, LCEA）；矢状位中层面前方中心边缘角（Midsagittal anterior center-edge angle, ACEA）；1点、2点、3点位置的髋臼前倾角；最大股骨α角；股骨颈角；以及股骨前倾角。研究提供了同反相位MRI序列上髋臼前倾角测量的示例。
主要与次要研究终点
研究的主要目标是确定新型同反相位MRI在测量FAI相关髋部形态学指标方面，与金标准CT扫描相比的可靠性。为此，通过组内相关系数（Intraclass Correlation Coefficients, ICCs）对CT和同反相位MRI读取的上述髋部形态测量进行方法间比较。此外，通过测试形态测量的评估者间和评估者内可靠性，来比较该新型MRI序列的可靠性。评估者间可靠性是请三位完成专科培训的肌肉骨骼放射科医生（MM, HA）对相同的56髋提供形态测量结果。评估者内可靠性则由其中一位放射科医生（HA）在2个月后对相同的56髋重复测量。
研究的次要目标是确定同反相位MRI和CT扫描所测髋部形态学指标的相似性。为此，比较了CT和同反相位MRI读取的髋部形态学测量的均值和标准差。
伦理批准
本研究获得了犹他大学骨科中心机构审查委员会的伦理批准。
统计分析
计算ICC以评估同反相位MRI和CT扫描测量的一致性。使用双向随机效应模型和绝对一致性来比较MRI和CT测量。ICC结果解释如下：<0.5为相关性可靠性差，0.5至0.75为相关性可靠性中等，>0.75至0.9为相关性可靠性好，>0.9为相关性可靠性极佳。为评估评估者间可靠性，由几位肌肉骨骼专科放射科医生（MM, HA）对纳入的部分影像重新测量了髋臼前倾角（1点、2点、3点）、冠状位中层面LCEA、矢状位中层面ACEA和α角（1点、2点、3点）。使用双向随机效应模型计算评估者间可靠性的ICC。此外，其中一位放射科医生（HA）在2个月后重新测量了这些影像以评估评估者内可靠性，并使用双向混合效应模型计算评估者内可靠性的ICC。进行配对t检验以比较CT和MRI髋部测量均值的差异。
结果
同反相位MRI与CT扫描的可靠性
方法间比较的ICC值在总体上显示出差到好的相关性可靠性。3点位置髋臼前倾角的ICC为0.80，表明CT和MRI序列具有好的相关性。同样，1点和2点位置髋臼前倾角以及股骨前倾角的ICC值分别为0.62、0.67和0.73，均显示出中等可靠性。冠状位中层面LCEA和最大α角测量显示出中等相关性。矢状位中层面ACEA和股骨颈角测量则显示出差的相关性。
针对CT扫描髋部形态学结果的评估者间可靠性评估显示，ICC值范围在0.66至0.82之间。针对CT扫描髋部形态学结果的评估者内可靠性评估得出，ICC值范围在0.87至0.99之间。对同反相位MRI进行的相同评估者间和评估者内可靠性评估则显示出略高的ICC值，表明测量之间总体上具有更高的一致性。
同反相位MRI和CT扫描的相似性
一些汇总结果显示，CT与同反相位MRI序列在部分测量上存在差异。形态学髋部测量α角（CT: 63°±12°，同反相位MRI: 57°±12°，平均差值: 8°±8°；p值<0.001）和股骨前倾角（CT: 12°±11°，同反相位MRI: 10°±9°，平均差值: 5°±5°；p值<0.001）的均值±标准差汇总结果存在差异。其余形态测量数据则未发现差异。CT和MRI所测的每个髋部形态学个体测量之间的最大差异为8°±8°（α角），最小差异为2°±2°（3点位置髋臼前倾角）。
讨论
局限性
本研究存在若干局限性。数据为回顾性获取。样本以女性为主（72%），这可能限制了结果在男性FAI患者中的同等普适性。然而，这一局限性并不影响研究结果对更广泛FAI人群的适用性，因为FAI在女性中患病率更高。与CT扫描相比，同反相位MRI目前尚无法提供解剖结构的三维重建，这可能使其用于术前规划时更为困难。鉴于分析中评估者间和评估者内可靠性结果稳健，我们认为当前数据适用于现实情况，即当前同反相位MRI序列在不同机构由肌肉骨骼专科放射科医生执行和解读的情况。
关键发现讨论
研究分析了多个髋部形态学指标的评估者间和评估者内一致性，发现CT成像所测髋部形态学指标具有中等至良好的评估者间测量一致性，MRI所测指标也具有类似的中等至良好一致性。这表明，如果由多位肌肉骨骼放射科医生在任一模态上测量相同的髋部形态学指标，大多数评估者的测量结果很可能一致。
同反相位MRI与常规MRI序列相结合，与CT扫描记录的FAI髋部形态学指标显示出差到好的方法间统计一致性，表明测量相似但不完全相同。然而，MRI测量在统计上可与CT测量区分开来，这并不一定改变临床管理或手术决策。最大的个体测量平均差值为最大股骨α角的8°。尽管8°的差异可能影响手术规划，但既往数据表明，无论成像模态如何，α角的计算都存在高度变异性，对临床决策的影响微乎其微。最终的手术决策通常依赖于动态术中透视和直接的关节镜评估。其他更常用于术前决策且统计上无法区分的骨性测量，如ACEA，其差异幅度要小得多，这说明统计上的可区分性并不一定导致巨大的数值差异。此外，LCEA这一常用于术前决策的测量指标在两种模态间并无差异。而表现最佳的测量指标——1点、2点、3点位置的髋臼前倾角——源自同反相位MRI的独特轴向序列，这代表了对髋臼骨性形态一个重要且以往难以评估的测量。
历史上，髋部CT成像一直是FAI患者诊断和术前规划的金标准。然而，最近的证据表明，各种MRI序列在骨性形态评估方面可能与CT成像相当。MRI因其能够可视化未成熟骨骼并在一次检查中获取软组织和骨骼信息，已被公认更适合评估各种肌肉骨骼疾病。此外，MRI不使患者暴露于电离辐射。在年轻患者中使用CT与电离辐射相关的、虽小但非零的终生恶性肿瘤风险增加有关，如果能在MRI序列（如同反相位MRI）上获得等效测量，则可避免此风险。本研究结果——MRI在FAI骨性形态评估方面与CT成像相当——与先前研究结果一致，并广泛延续了新型MRI协议提供与CT成像相似骨性形态评估的趋势。
结论
在标准MRI协议中加入同反相位轴向序列，使得在评估FAI患者髋臼前倾角时，与CT成像的相关性为差至好。髋部骨性和软组织评估可通过使用同反相位MRI轴向序列结合常规髋部MRI序列有效实现。有鉴于此，应考虑更有选择性地使用CT扫描，以减少患者辐射暴露和额外成本。未来的工作可能会将同反相位序列应用于矢状面和冠状面视图，以改进同反相位MRI与CT的比较，尽管这些测量通常是在负重X光片上获得的。
