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【资料】儿童骨关节系统影像学诊断 第1讲 小儿骨关节系统疾病的比较影像学及检查流

中国实用儿科杂志2007年1月第22卷第1期
国家级继续医学教育专栏
儿童骨关节系统影像学诊断

文章编号: 1005 - 2224 (2007) 01 - 0074 - 05
第1讲 小儿骨关节系统疾病的比较影像学及检查流程

范 淼,叶滨宾

中图分类号: R72 文献标志码:A

 小儿骨关节系统(包括软组织)疾病主要包括,骨的生长发育和骨关节发育障碍和畸形、骨关节创伤(骨折、脱位) 、骨关节感染性疾病(化脓性骨髓炎、关节炎、骨关节结核) 、骨软骨病变、骨关节肿瘤及肿瘤样病变、代谢性和内分泌性骨病(包括黏多糖病和类脂质病) 、血液和淋巴系统疾病以及软组织病变等八大类病变。

...影像学检查方法有X线检查、超声检查、CT检查、MR检查、DSA检查、核素检查等。综合运用不同的检查手段,可以对小儿骨关节系统的病变作出正确的诊断。由于病变的病理性质或解剖部位不同,临床希望了解目的不同,有目的地选择相应的影像学检查方法十分重要。

1 影像学检查方法比较

1. 1 X线平片 是小儿骨关节系统最常用的影像学检查方法。不仅可以显示病变的程度和范围,而且常常可以作出定性诊断,尤其是显示骨质断裂、增生、钙(骨)化和骨质的破坏以及对患儿随诊复查非常有价值(图1) 。由于患儿的普通X线平片是二维重叠图像,为了全面了解病变的位置和形态,常需要行正位及侧位检查,当受体位限制或观察的需要,有时可行斜位、切线位、轴位检查,甚至需要两侧对比时可加摄对侧正常骨进行对照。有条件的医院可选用CR或DR摄片,后两种摄片对骨关节细节上的分辨率基本与平片持平,它们的优势是图像动态范围宽、图像分辨率高、后处理功能强大,可以将影像资料存档并且能进行多种后处理(图2) ,最重要的是对于正处于生长发育期的儿童
来讲,可以降低投照曝光剂量。

a. 肱骨正位片:显示患儿右肱骨中下1 /3斜行骨折透亮线; b. 足部斜位片:显示患儿左足第5趾多趾畸形; c. 小腿正位片:显示右腓骨下段骨质破坏,可见大量云絮样肿瘤骨形成,为骨肉瘤的特征性表现; d. 手部正位片:显示左下尺桡关节尖削,相对性倾斜,为黏多糖型的骨改变
图1 X线平片在骨关节疾病诊断中的应用


1. 2 CT检查 可以弥补X线摄影影像重叠、软组织分辨率低的缺点,全面、准确地检出病灶。可以清晰显示皮肤、皮下脂肪、筋膜、肌肉甚至某些血管神经、皮松质骨和骨髓,对于骨质破坏、增生,骨皮质的细微改变、细微钙化、骨化都能清晰显示,还可以显示较为复杂的解剖结构以及重叠较多处的病变、关节内的游离体、骨质碎片等非常有价值。尤其是多层螺旋CT(MSCT)扫描速度快,图像分辨率高,具有强大的图像后处理功能,固定患儿轴位扫描,即可根据需要重建冠状、矢状、斜位图像以及三维成像来满足临床需要。MSCT多平面重组及三维重建可以多平面、多角度立体显示病变及与周围组织的关系,对术前诊断和手术方案的制订很有价值。而且MSCT具有优良的低剂量扫描软硬件,可以大幅度地降低患儿接受的曝光剂量,现在越来越受到临床的重视。对于骨的生长发育和骨关节发育障碍和畸形、骨关节创伤等疾病一般行CT平扫就可以达到临床要求;对于其它感染性、肿瘤等大多数骨关节病变,需常规行CT增强扫描,以便了解病变的血供情况,确定病变的范围,作出定性的诊断。CT血管造影(CTA) ,可以显示肿瘤内的血管,正在逐渐取代DSA的诊断作用(图3) 。

1. 3 MR检查 优点是对软组织分辨率最高,可以多方位、多序列成像,显示骨关节内部结构和软组织病变。尤其是对于显示软组织病变范围、内部组织成分较CT有明显的优势。而且无射线损害,较适于儿童检查。其不足之处是MR对钙化、细小骨化、骨皮质的显示不如平片和CT。而且价格昂贵,对于患儿需较长时间的固定,容易产生幽闭综合征等不足。MR I平扫是显示关节结构、软骨、半月板、韧带和滑膜的首选影像学检查方法。MR I在儿童骨骺和生
长板损伤的诊断中有特别的作用,能显示骨髓水肿、隐性骨折,生长板本身的损伤(图4) 。MR I增强扫描可了解肿瘤的血供情况,进一步划分病变与水肿的界限,区分肿瘤实性成分与坏死,是判断肿瘤治疗前后疗效的最好方法。MR
血管造影(MRA) ,不需要对比剂就可以获得血管的三维图像,应用对比剂则血管成像(CEMRA)可以媲美DSA,用于观察肿瘤的供血血管(图5、6)以及有无血管发育异常,特别是四肢血管的发育情况。

1. 4 超声检查 价格便宜,无辐射,高分辨的超声可探查皮肤、皮下及关节周围的软组织病变。主要应用于检查软组织病变及四肢大血管的病变。但由于视野有限,而且高密度的骨质形成强回声,后方声影遮盖了大部分病变,所以超声对骨质破坏的疾病显示不佳,不如CT和MR I。

a. 软组织增强算法,可以清楚显示软组织的情况; b. 区域组织均衡处理技术,能发现软组织内细小异物
图2 DR的主要后处理功能



a. 粉碎性骨折:MSCT容积再现技术可以清晰地显示右肱骨上端的粉碎骨折; b. 右腘窝的动静脉畸形: CTA可显示位于右腘窝的畸形血管,成像效果类似DSA; c. 先天性脊柱侧凸畸形:MSCT容积再现(VR)技术可以清晰地显示椎体侧凸的形态,MSCT椎管造影曲面重建(CPR)可显示脊髓受压的形态; d. 脊髓纵裂:VR显示凸向椎管内部的骨刺将脊髓一分为二;MSCT的多平面重建(MPR)在矢状面上显示椎管内的骨片; e. 耳蜗、听小骨成像:可清晰显示后半规管的断裂
图3 MSCT后处理技术


 
a. 冠状T2W I压脂:桡骨远端生长板(骺板)清晰可见,虽无骨折线,但干骺端骨髓水肿,为儿童隐匿性骨折; b. 冠状T2W I压脂:胫骨远侧干骺端和骨骺内侧水肿,骨膜分离,提示隐匿性骨折; c. 冠状T2W I压脂:半月板“桶柄样”撕裂
图4 MR I在儿童骨关节损伤诊断中的作用


 
对比增强MRA (CEMRA) :可见明显迂曲不成熟的肿瘤血管网及肿瘤血管湖
图6 骨肉瘤


 
PET成像:可见椎体、右侧髂骨多发放射性浓聚灶,为多发骨转移瘤
图7 骨转移瘤


1. 5 DSA检查 由于目前有用CTA和MRA取代有创性的DSA检查的趋势,现DSA主要应用于骨关节系统疑难病例的诊断、手术方案的制定或介入治疗。

1. 6 核素检查(包括PET检查)  核素显像在骨关节系统中的应用非常广泛,对早期骨转移、骨坏死、骨髓病变等的显示非常敏感,是发现骨转移的首选方法(图7) 。

2 儿童骨关节系统疾病的正确检查流程

由于小儿常见病和多发病的构成均与成人有所不同,所以对于来诊患儿,临床医师一定要根据其临床症状和体征选择合适的影像学检查方法,以及时、有效地对患儿病变作出正确的诊断。

2. 1 骨的生长发育、骨关节发育障碍和畸形、代谢性和内分泌性骨病(包括黏多糖病和类脂质病)常是多骨发病,一般需要多骨摄片,如头颅、胸部、脊柱正侧位及骨盆、双手正位平片(图8) 。其它部位则需更加临床肢体变形程度,加摄上、下肢的正侧位平片。最后综合判断。脊柱畸形矫形术前,有条件的医院,可行MSCT检查,多平面重组和三维重建非常有助于手术方式的制定(图3c) 。骨龄的判定常规行腕部正位平片和蝶鞍侧位平片, 1218岁者则需加摄肘
关节、肩关节、骨盆和踝关节正位平片。

2. 2 骨关节创伤(骨折、脱位)  来诊通常先摄平片,以初步排除有无骨折(图1a) 、关节脱位。对于解剖结构重叠部位的骨折,以及复杂的骨折或关节脱位, X线平片很难显示清楚,这时需行MSCT扫描,按需要采用不同的重建方法,
显示骨折和脱位的情况(图3a) 。骨折外固定术后的复查,由于石膏的阻挡,往往平片不能清晰显示骨折愈合情况,也可行MSCT检查,通过后处理去除体外异物后清晰显示骨骼本身的情况。关节部位的损伤为明确骨折是否累及到关节软骨及骺板,行MR检查可以见到软骨及骺板损伤的程度(图9) 。隐匿性骨折及长骨疲劳性骨折在X线平片上显示不清,疲劳性骨折有时X线平片只能看到骨内密度轻微改变,有骨膜增生,颇似骨肉瘤,此时行脂肪抑制T2W I序列MR I成像,这时可见到骨小梁中断及骨髓水肿或皮质断裂(图4、10) 。脊柱骨折除了首选X线平片外,需行CT检查,以了解游离骨质碎片对椎管的压迫情况。对于怀疑先天性髋脱位的小婴儿或需行手法复位的患儿应首选MR I检查,可以明确脱位的关节内有无异常组织,避免复位失败,也可以弥补X线平片、CT无法观察未骨化的股骨头骨骺的不足(图11) 。


 
a. 先天性成骨不全:普遍性骨质疏松,骨皮质菲薄,上、下肢长骨骨干多发性骨折并骨痂形成,骨干细长并弯曲变形。b. 先天性软骨发育不全:长骨短,干骺端增宽,骨骺外形不规则,部分包埋。髂骨方形,髋臼顶增宽变平,坐骨切迹小呈鱼嘴样外观。c. 粘多糖:椎体变扁,前缘变尖呈弹头状,椎间隙增宽,椎弓根细小;髂骨翼宽、基底部变尖,髋臼变浅股骨头扁小且有髋外翻
图8 骨关节发育障碍和代谢性骨病的X线表现



a. 关节软骨骨折, T2W I脂肪抑制序列可见低信号关节软骨内出现线状高信号水肿断裂带; b. 骺板骨折, T2W I脂肪抑制序列在低信号的骺板软骨内可见片状高信号水肿断裂带

图9 MR I显示软骨及骨骺损伤



a. X线平片:仅见局部骨皮质密度略减低,易漏诊; b. MR I T2W I脂肪抑制序列:骨髓信号增高,皮质掀起,信号增高,可诊断应力性骨折
图10 应力性骨折



 
MR I冠状面T2W I:可见髋臼软骨外移,增生不显著,股骨头骨骺小;关节腔内见少量积液和关节窝内脂肪垫肥大(箭头) ,是导致手法复位失败的原因
图11 右髋先天性脱位Ⅰ型


2. 3 骨关节感染性疾病(化脓性骨髓炎、关节炎、骨关节结核)  炎症早期应首选MR I,因为MR I对骨髓水肿和软组织改变非常敏感。CT对于骨髓内的早期小脓肿的显示也要优于X线平片。对于急性进展期及慢性期的炎症X线平片是首选的检查方法,对于骨质破坏、骨膜增生和死骨的显示有重要的诊断价值(图12) 。慢性期MR I的诊断价值高于CT和平片,对病变范围的界定和病变性质的鉴别非常有用。关节感染性疾病X线平片的作用有限。CT可以清晰显示关节肿胀、积液的征象。MR I不仅可以见到滑膜肿胀、增厚,而且可以显示关节软骨和关节面下骨质的破坏,对于周围软组织肿胀的显示也是最重要的手段(图13) 。早期脊柱结核宜首选CT增强或MR I检查,可以更早地发现骨质破坏和椎旁脓肿等软组织改变,MR I较CT能更早发现椎体终板下的骨质异常。

2. 4 骨关节病变、骨软骨病变首选X线平片进行筛查,通常能够全面地了解关节间隙与关节面骨质的改变。CT可以显示关节面下骨质改变优于平片,可作为X线平片的补充。MR I适宜用于早期病变的检查及观察关节软骨(图14) 。

2. 5 骨关节肿瘤及肿瘤样病变平片是首选检查方法,是诊断骨关节肿瘤及肿瘤样病变必不可少的影像学方法,大部分病变可以得到定性诊断(图1c) 。但对于骨质重叠位置的病变、肿瘤边缘的骨质改变CT检查可以有更好的显示,而且CT可以发现溶骨性骨肉瘤软组织肿块内的少量肿瘤骨,对于骨肉瘤的确诊有不可替代的作用。MR I对于观察肿瘤的侵犯范围、跳跃性病灶、确定肿瘤的分期、肿瘤与周围组织结构的关系、神经血管的侵犯程度以及判断是否有软组织肿块意义重大(图5) 。


 
右:X线平片:可见骨髓腔虫蚀样破坏及皮质线样骨膜增生
图12 急性化脓性骨髓炎
左:a. 冠状T1W I; b. 冠状T2W I; c. 矢状增强扫描:可见关节囊内明显积液,髌上囊明显积液肿胀,关节滑膜明显增厚,增强扫描可见明显不均匀强化,关节软骨面不光整
图13 化脓性关节炎


2. 6 血液和淋巴系统疾病以及软组织病变以MR I检查为首选,平片和CT可作为重要的补充。

总之,小儿骨关节系统疾病的影像学检查应首选X线平片,再根据需要酌情选择CT、MR I、核素等检查。观察重叠复杂部位的骨的细微改变首选CT,观察骨髓、软组织改变、半月板、韧带、软骨等关节病变首选MR I,对于骨的恶性
肿瘤应尽量在X线平片的基础上应用MR I检查以明确其在骨髓内的跳跃性子灶和软组织的侵犯范围。

(2006 - 11 - 20收稿)
(本文编辑:常 新)
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