髋关节骨关节炎（OA）的诊断基于临床论证，并获得医学影像以确认诊断并排除其他可能的疼痛来源。传统的x光片被推荐为调查慢性髋关节疼痛的第一线影像学资料。骨盆前后位（AP）应该通过严格的拍摄角度获得。选择合适的侧位视图取决于临床适应症，Lequesne假斜位位图在评估OA时很有价值。磁共振成像（MRI）对检测关节积、滑膜炎、软骨、髋臼唇和骨髓病变更敏感。然而，结构性关节改变在无症状人群中很常见，x光片和MRI都没有显示出与疼痛和功能障碍的良好相关性。MRI似乎比x光片更适合作为早期OA临床试验的生物标志物。但缺乏有效的早期OA MRI生物标志物，阻碍了MRI在临床试验中的广泛使用。
摘 要
介绍
髋关节骨关节炎（OA）是一种高度流行和致残的疾病，不仅影响老年人，也影响具有高社会经济负担的年轻患者[1,2,3,4,5,6,7]。对于临床怀疑患有髋关节骨性关节炎的患者，医学影像有助于通过显示软骨病变和相关结构变化来确认诊断并排除鉴别诊断[8].。几十年来，传统x线摄影（CR）一直用于支持髋关节骨性关节炎的临床诊断。多年来，磁共振成像（MRI）成为检测髋关节软骨病变和结构变化的强大成像方式。当前的骨骼放射学特刊为我们提供了解决一个基本问题的机会:诊断髋关节骨性关节炎是否仍需要x线摄影？在临床实践、临床试验和研究中，应使用哪种成像方式来诊断髋关节骨性关节炎的分期和量化？在对分类和诊断标准进行简要回顾后，当前的叙述性文章将总结CR和MRI诊断髋关节OA的优缺点，并对医学影像的使用提出看法。这篇综述文章还强调了严格获取和阅读髋关节x线和MR图像的重要性。股骨-髋臼撞击成像（FAI）和先进的软骨定量MR技术超出了本文的范围，将在本期骨骼放射学中单独讨论。
髋关节骨关节炎的分类系统
髋关节骨性关节炎可以根据其病因、发病时间、严重程度和临床病程进行分类。在原发性髋关节骨性关节炎中，软骨退化可以是自发性的，也可以是与关节面之间的动态冲突有关的，即FAI综合征[9,10,11](图1)。在继发性髋关节OA中，关节退化是由先前存在的疾病引起的，包括发育性髋关节发育不良、生长相关疾病、骨折、股骨头坏死和炎症或代谢性滑膜疾病[10, 12,13,14,15,16,17](图2)。早发性和晚发性疾病在50岁之前或之后发病[2]。早期和晚期骨关节炎根据在AP骨盆x线片上关节间隙宽度（JSW）大于或小于2 mm的放射学结构改变的存在与否而有所不同[18,19,20](图3).髋关节骨关节炎的临床病程通常缓慢，疼痛在数年内波动，随时间推移没有或仅有轻微的放射学改变[21](图4).快速破坏性髋关节骨关节炎并不常见，其定义为症状发作后12个月内放射性JSW完全丧失或严重骨磨损[22,23,24](图5).所有这些分类系统和阈值都有待讨论，但它们依赖于良好的临床实践标准，根据这些标准，50岁后或放射学JSW＜2mm时不应进行保髋手术。
图一：
一名21岁男子患有中度左髋部疼痛和继发于股骨-髋臼撞击的骨关节炎。A AP片显示外侧关节间隙变窄（箭头）、髋臼顶软骨下硬化（星号）和股骨头骨赘（箭头）。B 45°斜位显示头颈部连接处的凸轮畸形（箭头所示）。
图二：
继发性髋关节骨关节炎。A一名患有Legg-Calvé-Perthes病的8岁男童的左髋部AP X线照片显示股骨头骨骺硬化（星号）和干骺端囊性变（箭头）。B同一患者23岁时的随访AP片显示继发骨关节炎，股骨头轮廓异常、关节不协调和关节间隙变窄。
图三：
一名38岁女性患有右髋部疼痛和骨关节炎。A前后位片显示皮质支撑（箭头）和保留的关节间隙宽度（Kellgren 1）。B Lequesne假斜位提示前上关节间隙变窄（箭头）。C横向T1和D关节内注射造影剂后的矢状中等加权脂肪抑制MR关节造影图像显示前部全层软骨物质缺失（箭头C）和上级（箭头D）关节间隙方面，软骨下囊肿样改变（星号在D)。
图四：
一名活动范围受限但无髋关节疼痛的62岁男性患左髋关节非进行性骨关节炎。A左髋关节的AP片显示外侧关节间隙变窄（箭头）和边缘骨赘（箭头）。B10年后的随访x光片显示关节间隙变窄没有显著变化。x光片的结果预测是不可靠的。注意骨赘下面的区域（星号）与关节间隙不一致。
图五：
患有快速破坏性骨关节炎的65岁男性。A症状发作时获得的右髋部AP片显示早期骨赘（箭头），但没有关节间隙变窄。B 3个月后获得的AP射线照片显示关节间隙完全变窄（箭头），股骨头畸形（箭头）和软骨下硬化（星号）。
髋关节骨关节炎的临床诊断
临床史
通常，骨关节炎相关的髋关节疼痛会随着时间的推移而发展，最初是间歇性活动相关或负重疼痛，随后是持续疼痛、活动范围受限和步态改变。几项基于人群或基于OA的队列研究表明，平均而言，在10年的随访期内，患者的疼痛症状几乎没有进展[21, 25], 髋部疼痛可局限于前部、外侧或后部，但也可累及腹股沟、臀部、大腿或膝盖。一个主要的临床挑战是从关节周围或非髋关节相关的疼痛中识别关节性髋关节疼痛。[26,27,28,29,30,31]
体格检查
体格检查仍然是医生诊断髋关节骨性关节炎最有价值的工具之一。已经开发了直立和仰卧检查测试以及刺激动作，以增加出现源于髋关节的症状的可能性[32,33,34,35]。不幸的是，这些测试的准确性随着灵敏度和特异性的广泛变化而变化[33].例如，屈曲外展和外旋试验的灵敏度范围为41%至97%，特异性范围为18%至100%[36].因此，这些临床测试的具体应用和解释必须结合患者的病史。
实验室检查
常规实验室检查对髋关节骨性关节炎的诊断作用不大，但有助于排除其他诊断。美国风湿病学会标准提供了一套临床、实验室和影像学特征来识别骨关节炎患者并将其与其他疾病患者区分开来[37].在严重的髋关节骨关节炎中，许多生物标志物可能会发生改变，就像在炎症或免疫介导的关节疾病中一样，但它们的使用仍然仅限于研究环境，并未用于临床实践。[38, 39]
髋关节骨关节炎的放射学诊断
髋关节的放射检查至少包括骨盆的前后位片和髋关节的侧位片。骨盆射线照片提供了整个骨盆带的概况，并允许对两个髋部进行比较分析，这增强了对细微骨骼和关节异常的检测[8, 40,41,42,43].骨盆AP片也应用于评估FAI相关特征，因为骨盆位置可在骨盆AP片上体现，但不能在髋关节AP片上体现44].对于JSW是在负重（WB）还是非负重（nWB）AP骨盆正位片上得到更好的评估，目前尚无明确共识【45,46,47,48].与nWB骨盆正位片相比，WB骨盆正位片评估骨盆的解剖位置，髋臼覆盖范围减少，骨盆后倾角增加[49].与nWB射线照片相比，WB射线照片在较高的辐射剂量下图像质量总体下降，再现性较差，并且不提供额外的关节间隙变窄（JSN），但严重的髋臼发育不良和晚期OA除外。[18, 50,51,52]
可以通过不同程度的骨盆旋转、髋关节外展和屈曲获得髋关节的侧位x线照片[40,41,42].它们提供了股骨近端的可变侧面视图[42, 53].在早发性髋关节骨性关节炎的情况下，45°侧位视图提供了更好的股骨颈交界处的视图来测量头颈相关特征[44, 54, 55](图1)。Lequesne的假斜位是唯一一张在接近矢状面的生理位置对髋关节进行评估的射线照片[56, 57],能够评估前髋臼覆盖范围和前或后JSW[58](图6).与单独的AP骨盆x线照片相比，侧位视图能够检测到更多的JSN髋关节。[58, 59]
图六：
Lequesne假斜位在一名65岁男性轻度行走后髋关节疼痛患者中的价值。A AP位和B 45°侧位片显示几乎正常的关节间隙和骨赘（箭头）。C Lequesne的假斜位提示在关节前部有近50%的关节间隙变窄（箭头所示），这在其他x光片上是看不到的。
正常髋关节x线照片
正常髋关节的x线照片可能会显示一些骨皮质不规则改变和髋臼唇骨化，不应与骨关节炎相关的结构性骨改变相混淆[41, 60, 61]。X线JSW对应于髋臼顶和股骨头之间的距离，反映了髋臼和股骨头软骨的总厚度[62]。不同个体之间的正常JSW为2至7毫米，同一个体的两个髋关机之间的差异非常接近（＜1mm）[63]。头凹和泪滴之间的距离不反映关节软骨厚度[62]。在正常的骨盆x光片上，外侧JSW大于或等于内侧JSW的病例分别为85%和15%[60].外侧JSW不应比内侧JSW薄，除非是在拱形髋臼顶和骨化的髋臼唇[60].在Lequesne假斜位视图中，前JSW应始终大于后JSW[57, 64]。
异常放射摄影关节间隙
髋关节间隙变窄（JSN）是晚期髋关节骨性关节炎的影像学标志，但在早期髋关节骨性关节炎中不存在。几种主要的JSN模式已被确认，最有可能反映了不均匀的晚期软骨丧失[62, 65, 66]。主要的外侧或前JSN是最常见的模式，与CAM型FAI相关。主要的内侧或后侧JSN与钳形FAI相关[62, 66]。主要的孤立上内侧JSN偶尔可见于晚发性骨关节炎和一些继发性髋关节骨关节炎。在评估不存在、可能或明确的JSN时，良好的再现性和可重复性已得到一致证明，但再现性可能会受到方法特征的影响[48, 67,68,69,70]。
通过使用手动或计算机辅助方法可以可靠地测量JSW，为软骨评估提供连续变量[67, 69, 71]。JSW显示出重要的个体间差异，这限制了其对患者进行比较的价值[63]。连续JSW测量可用于跟踪软骨随时间的变化，疾病进展被定义为≥0.5–0.6毫米/年的JSW丧失[48, 69, 72, 73]。与绝对JSW相比，JSW随时间的变化似乎与髋关节症状更相关[67, 71, 73]。
射线照相结构变化
x光片上的结构性骨改变包括软骨下硬化或囊性骨改变以及软骨覆盖的关节面周围或远离关节面处的骨赘形成。骨赘形成在骨关节炎中最受关注，是Kellgren-Lawrence评分系统中的一项重要发现[74,75,76,77,78,79]。目前没有公认或有效的早期OA定义[18]。在许多临床试验中，髋关节骨性关节炎被定义为Kellgren-Lawrence分级≥ 2级（明确的JSN、明确的骨赘和可能的硬化）[74, 75, 80]。这些分级系统的优点和缺点已得到广泛讨论[81, 82]。
髋关节骨关节炎的MRI诊断
髋关节核磁共振检查
髋关节的标准MRI检查序列通常包括脂肪敏感和脂肪饱和流体敏感序列，具有可实现的最高空间分辨率，3.0T比1.5T高。推荐的成像平面各不相同，包括标准或斜冠状、矢状和横切面、放射成像和3D成像[83,84,85].直接髋关节牵引磁共振关节造影也可用于专门的软骨和髋臼唇评估，但由于需要关节穿刺和髋关节牵引，因此比标准MRI更具侵入性。
髋关节软骨的磁共振成像
事实上，由于髋关节特有的一些技术挑战，髋关节软骨的MRI比膝关节软骨更晚成熟。Meta分析表明，传统MRI检测髋关节软骨缺损的准确性低于膝关节软骨缺损[86, 87]。髋关节软骨MRI的技术挑战包括（a）髋关节位置深且偏心，（b）缺少专用髋关节线圈，（c）髋关节软骨薄，（d）关节表面高度吻合，两个透明软骨表面之间没有液体[18, 88]，以及（e）具有部分体积伪影的复杂解剖结构。在放射JSN发生之前，MRI可以显示软骨的局部形态变化，如信号改变、物质损失和分层[89, 90](图3).软骨缺损可能是骨关节炎的早期生物标志物[89]。软骨的成分和定量MRI技术明显增加了髋关节OA之前髋关节软骨变化的顺序和速率的检测手段[91]。
髋关节骨关节炎的MRI结构改变
除了描述透明软骨和髋臼唇软骨的变化外，常规MRI还描述了结构性骨骼变化，包括骨髓水肿（BME）和硬化样信号变化以及关节积液和滑膜[89, 92,93,94,95]。骨赘和皮质下囊肿在MRI比CR更明显，因为它具有多平面的能力。核磁共振成像是骨关节炎成像中的一种强有力的诊断工具，它极大地改变了我们对骨关节炎的认识，骨关节炎从一种以软骨为中心的疾病演变为一种整个关节器官的疾病。这种新的骨关节炎治疗方法为早期诊断和新治疗方法的疗效评估提供了可能性[90, 94]。然而，目前尚无基于MRI的公认或有效的髋关节骨性关节炎定义[18]。在临床试验和研究中开发并验证了几种基于关节变化位置和严重程度的半定量评分系统，包括：（1）用MRI对髋关节骨关节炎进行评分（SHOMRI），（2）髋关节骨性关节炎MRI评分系统（HOAMS），以及（3）髋关节炎症MRI评分系统（HIMRISS）[94, 96,97,98,99,100]。
疑似髋关节骨关节炎的临床、影像学和MRI髋关节检查的优缺点
体格检查
对疑似早期髋关节骨性关节炎患者的髋关节进行体格检查是可行的、可用的、可重复的 [101]。在没有临床危险信号的情况下，当研究结果与既往病史和当前临床病史相结合时，其准确性是可以接受的[33, 102]。必须排除所有危险信号才能接受髋关节骨关节炎的推定诊断[45]。体格检查一个主要缺点是其检测早发性和早期髋关节OA的灵敏度较低。临床检查不提供任何分期系统或预测信息，但可用于监测疾病进展（表1)。
X线摄影检查
对疑似骨关节炎患者的髋关节进行放射学检查是可行的、可用的、可重复的[67, 103].尽管在放射实践中存在一些差异，但随着时间的推移，放射照相技术在各机构间得到了很好的记录和再现。长期随访的x光片可以与初始胶片进行比较。骨盆x光片的禁忌症可以忽略不计。在髋关节骨性关节炎的情况下，放射科医生和临床医生很容易解读骨盆x线照片。它为区分原发性和继发性OA以及检测FAI相关的解剖特征提供了有价值的信息。
骨盆x线摄影在检测许多软组织、骨骼和关节变化时灵敏度较低[104, 105]，因此对于排除其他疾病的价值有限。在髋关节骨性关节炎的情况下，X光片对成分和早期结构变化不敏感；JSW测量不足以评估关节软骨。尽管髋关节X线JSW正常，但在MRI上仍可观察到深层软骨缺损[89](图3).鉴于这些局限性，CR无法满足成为临床试验中早期OA有价值的生物标志物的强制性要求[80, 95, 103, 106]。
经常观察到X线检查结果与体征不一致；患有骨关节炎的髋关节可能没有症状，相反，早期骨关节炎引起的髋关节疼痛可能没有骨关节炎的影像学征象[107, 108](图7).症状的强度与骨关节炎的放射学分期密切相关[109, 110]。除了这些早期的放射体征分离外，影像学上的髋关节骨关节炎进展与疼痛进展相关性很差[111]。在大型患者队列中进行5-10年随访时，早期影像学变化也缺乏对临床髋关节骨关节炎发展的预测价值[25, 112]。与特定时刻的绝对JSW相比，JSW的变化似乎与症状更相关（表1)。
图7：
假想的文氏图说明了以下患者的疼痛、临床检查和影像学检查结果之间缺乏一致性A推测髋关节骨关节炎和B股骨颈骨折。阴影区域代表所有三个参数都存在的患者比例。在OA中，症状、体格检查和影像学表现之间的不一致是常见的。在股骨颈骨折中，这三个参数是重叠的。
核磁共振检查
髋关节MRI是值得可行的，但在可用性方面有一些限制。在早期骨关节炎的情况下，需要进行高分辨率的髋关节MRI检查，这是排除其他诊断、诊断和分期髋关节骨关节炎的最准确的成像方式。髋关节牵引的髋关节MR关节造影术在描绘软骨变化方面比标准MRI更准确，这表明非关节造影术MRI的准确性存在一些局限性[113]。非专家放射科医生和临床医生对髋关节MRI的解释仍有待在OA背景下进行验证。当地放射设备和实践的变化可能会限制其在大型多中心研究中的使用。当在未来的MRI检查中评估长期髋关节变化时，图像质量的不断提高、新MR序列的可用性和先进的图像后处理可能是一个挑战。
磁共振成像临床不一致已经看到。核磁共振成像显示软骨病变的髋关节可能没有症状，而有症状的髋关节在核磁共振成像中可能没有骨关节炎的迹[114]。在无症状志愿者中也可观察到骨关节炎相关的MRI病变[114, 115]。一些髋关节变化与症状中度相关，包括股骨头BME、滑膜炎/积液和肌肉萎缩[93, 116]。BME的严重程度可能与疼痛程度和微骨折数量相关联[93]。据我们所知，MRI尚未确定OA髋关节变化的患病率和进展率[91].因此，一些临床试验组织者不愿意在纳入时引入MRI或将其作为生物标志物也就不足为奇了，因为MRI的解释存在局限性在有症状和无症状髋部的研究结果存在重叠（表1)。
临床怀疑髋关节骨关节炎时CR作为一线影像学检查的理由
医疗成本上升是政界和医学界的一大担忧，诊断成像是全球成本上升最快的领域之一。需要价值驱动的诊断算法，减少可能不会改变患者管理过程的不必要诊断测试可以有效降低医疗成本[117]。
对于年龄超过50岁且髋关节症状提示骨关节炎的患者，科学协会建议将骨盆和髋关节CR作为一线成像方式[8, 27, 45, 102, 118,119,120,121]。然而，成本效益研究评估了髋关节X光片在疑似髋关节骨性关节炎患者中的价值，表明这对患者的管理有不同的影响。事实上，对于年龄＞50岁且无相关病史的患者，只要发病时的症状和临床检查以及随访时的临床病程与髋关节骨性关节炎的推定临床诊断一致，就可以接受该诊断，而无需进行医学影像学检查[45]。对年龄相关性关节疼痛患者采取更全面方法的趋势进一步支持了医学影像学作用的下降，在发病时没有危险信号和意外临床进展的情况下。最近的一项研究表明，与任何关节镜下显示的髋关节病变相比，髋关节疼痛患者的心理和行为特征与髋关节疼痛的相关性更好[122]。据我们所知，我们不知道任何有效的建议将髋关节MRI作为年龄＞50岁的疑似髋关节OA患者的首选成像方式。对包括骨关节炎在内的多种MSK疾病进行的成本效益研究评估了MRI对患者管理的价值，结果表明，在没有任何治疗效果的情况下，成本显著增加[117, 123]。
对于年龄小于50岁且被认为患有髋关节骨关节炎的患者，许多科学协会也建议立即获取髋关节的常规x光片作为一线成像方式[45, 55, 120, 124, 125]。评估x光片成本效益的研究缺乏，因为髋关节x光片用于患者纳入。目前，医学界仍在等待多中心证实年轻FAI相关疾病患者的保髋手术是一种疾病缓解干预措施。在可靠的阳性结果的情况下，如果MRI产生独立的标志物来选择将从手术中受益的患者，则MRI可以作为二线成像方式获得。在FAI情况下，髋关节MRI的成本效益分析将成为强制性的。
支持将磁共振成像作为一线成像方式的观点
当前未预见到的MRI设备可用性的增加和检查持续时间和成本的减少将强制显著改变患者的成像工作流程。目前，在缺乏疾病缓解药物的情况下，医疗保健系统的努力集中在髋关节OA的三级预防上，以减轻临床和功能后果并推迟全髋关节置换。目前，没有监管机构批准的经证实的疾病缓解药物，因此，早期发现OA的影响有限。疾病缓解药物和MRI生物标志物的可用性将有助于选择可能从这些药物中受益的患者，这无疑将支持使用MRI作为筛查工具。一旦确定了这些疾病缓解药物的成本，成本效益研究就会有价值。(表格2和3)。
目前，髋关节MRI被认为是最敏感的非侵入性成像方式，能够评估局部OA前变化，并且是评估放射学研究中时间和药物相关变化的最佳成像方式。然而，临床试验组织者不愿意将髋关节MRI纳入大型临床试验，部分原因是在无症状受试者中也发现了MRI生物标志物。对早期髋关节骨性关节炎的定义缺乏共识，这严重限制了临床试验的可行性，难以为临床研究创建同质患者子集。现在已经到了评估MRI生物标志物在人群队列研究中的价值的时候了，例如软骨体积和组成、渗出性滑膜炎和骨髓水肿样信号强度。
结论
髋关节骨关节炎是一组异质性髋关节疾病，症状随时间波动，影像学改变进展缓慢。骨盆/髋关节CR是在怀疑髋关节骨关节炎的情况下推荐的一线影像学检查方法，但在病程中何时进行该检查存在争议。MRI是早期OA的金标准成像技术。早期髋关节骨关节炎缺乏公认或有效的参考标准，症状、临床评估和影像学检查结果之间存在脱节，以及髋关节骨关节炎缺乏疾病缓解药物，这些在临床和研究实践中仍然具有挑战性。包括早期骨关节炎患者在内的临床试验应在纳入时获得CR，但结果意义可能有限。MRI在患者纳入和作为主要或次要结果生物标志物方面都有很多贡献。
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