股骨頭無菌性壞死是由於股骨頭部分性或完全性缺血導致骨壞死。MRI表現可分為五期：①0期：股骨頭外形完好，X線照片無異常發現，MRI發現信號異常，T2加權像股骨頭有時可出現"雙線"征，即股骨頭壞死區外圍為低信號，內圈為高信號。其病理基礎外圍為增生骨小梁形成的反應性硬化緣，內圈為充血水腫的肉芽組織。②I期：T1加權像股骨頭負重區線樣低信號，T2加權像信號升高，或形成?雙線?征，股骨頭外形仍保持，但X線片可見骨質疏松。③Ⅱ期：股骨頭出現"新月形"或大片異常信號，X線照片股骨頭內可見高密度的硬化區，股骨頭基本上保持正常外形。④Ⅲ期：股骨頭開始變形，軟骨下塌陷，新月體形成，關節間隙仍存留，T1加權像呈低信號區，T2加權像呈高信號。⑤Ⅳ期：關節軟骨徹底破壞，關節間隙狹窄，股骨頭明顯變形，病變區T1、T2加權像均呈低信號區，常合並有退行性改變。