骨关节病变影像诊断新进展(转贴)

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骨关节病变影像诊断新进展

内容提要　影像诊断技术发展迅速，尤其是ct,mri技术近年来取得了突飞猛进的发展，拓展了其在骨关节系统中的应用范围，提高了骨关节病变的诊断水平．能更早期和更准确地发现病变，为临床制定治疗方案，评估治疗效果发挥了重要作用。本文重点介绍近年来x线，ct，mri在骨关节系统诊断中新的技术方法及其临床应用。

　　影像诊断技术的问世是从骨关节开始。近年来随着影像技术飞速发展，极大地丰富了骨关节病变影像诊断手段和方法。本文重点介绍影像诊断技术在骨关节病变诊断中的新进展。

　　1　x线
　　尽管近年来影像诊断技术发展迅速，相继出现了ct,mri,pet等新技术，但传统x线诊断技术在骨关节病变诊断中仍然发挥着无可替代的作用。对外伤性骨折，骨肿瘤的诊断仍以x线为主。

　　x线在骨关节系统中的另一重要作用是用于骨密度测量。骨质疏松是绝经期女性及患有慢性肾功能不全者常见的继发性骨质改变。x线穿过骨质时x线吸收量与所含矿物质数量有关，局部骨质内x线衰减值能反映出骨质疏松程度和发生骨折的危险系数。国外在此方面研究较多，主要采用双能量x线吸收测量(dual energyxrayabsorptiometry,dexa)方法，将所测数据输入计算机，采用dexaeuomox tbs(2．0版本)系统工具软件，计·算出局部骨矿物质含量(bone　mineral　evaluation,bme)。检测部位主要在腰１—腰５(l１-l５)椎体，也可
选定股骨上段,gulam等[2]人采用测量指骨的方法亦取得精确结果。

　　x线诊断中一项突破性新技术为数字照相技术(digital radiograp—hy，dr或computed radiography，cr)。这种新技术是基于半导体材料制成的平板式x线探测器取代传统的x线胶片。当x线穿过人体投射到平板探测器上时，直接以数字形式探测出x线量并在瞬间形成影像显示在监视器上；同时亦可进行诊断和远程传输，结合大视野(1arge field ofview)技术，能更好、更有效地用于骨关节病变的诊断，同时亦可对病变部位进行量化显示。

　　2　计算机断层扫描
　　ct对骨关节病变诊断价值不如在呼吸系统或消化系统中的作用大。与x线照片相比，ct常规的轴位横断扫描对骨折和骨肿瘤等病变的诊断和鉴别诊断没有更多临床价值，但在复杂关节结构的显示及骨折诊断方
面，ct能提供更多有价值的信息，尤其是结合ct关节造影和ct三维重建技术对复杂关节结构及病变诊断具有重要的临床价值。

　　先将被检查关节作常规平扫，以了解关节内部基本结构，有无钙化和撕脱的碎骨块，以免与造影剂的高密度相混淆。选取非离子型含碘造影剂2—3ml，混合lm 11％利多卡因和0．3ml1：1 000的肾上腺素，在电视透视下用穿刺针注入关节腔内，再向关节腔内注入12-15ml的空气。肾上腺素能延迟造影剂的吸收，在检查时间内维持关节腔内造影剂的有效浓度[4]。扫描时采用2-3mm的层厚连续扫描。为了动态显示相邻骨块之间的相互关系，需要在关节的不同位置状态下进行扫描，例如肩关节检查时分别在上臂内旋和外旋的情况下进行扫描，能发现关节不稳定或隐匿型关节脱位。对髋关节的检查亦应采用同样的方法。

　　cta技术主要用于复杂关节如肩关节，髋关节及踝关节等在x线平片上无法诊断的病变。采用cta技术可以更好地显示关节腔内及周围软组织细微结构，对外伤后的撕脱骨折和软组织撕裂的诊断，cta能明显提高临床确诊率，对指导临床选择治疗方案具有重要意义。

　　2．2　ct三维重建
　　薄层扫描是进行三维重建的基本前提条件，常用的扫描层厚为1—2mm，无间隔连续扫描。目前许多ct设备都带有螺旋扫描和容积成像技术，采用3-5mm的螺距进行扫描，再作层厚为lmm的重建。根据不同的临床需要可分别进行表面阴影显示法(ssd)和多平面重建(mpr)三维重建。

　　2．2．1　ssd法三维重建
　　选定目标组织的ct值是进行ss法三维重建的依据。由于骨骼组织的ct值明显高于其他软组织，因此，ssd法最适合于骨关节结构的显示。当选定骨组织的ct值作为ssd法三维重建的阈值后(多数学者选择150hu作为阈值)，所有低于该阈值的组织均为黑色(即在图像中不显示)，图像中只保留骨组织结构，经过计算机内三维软件处理，获得局部骨关节的三维重建图像。在工作站上对所得三维立体图像还可进行后处理：①任意方向的旋转可使医师从不同的方向和角度观察骨关节结构；②利用消隐技术将相互重叠的部分切除，暴露出被遮挡的部分(如髋臼窝关节面被股骨头遮挡，ssd法可去除股骨头，显露出髋臼窝关节面)；③将骨关节结构处理成半透明状，突出显示金属内固定物。crisco等[7]利用三维生物医学软件(analyze avm 2．5)获得活体腕关节三维动态图像。ssd法三维重建时，ct阑值的选择较为重要，阈值过高会使所显示的骨上出现许多稀疏的小孔，对患有骨质稀疏者ct阈值应适当降低；而过低的阈值会将一些不需要的组织结构也包含进来，影响显示效果。

　　2．2．2　mpr法三维重建
　　该技术将轴位扫描所获得的断层图像叠加在一起，再根据临床需要进行矢状位，冠状位或任意斜位上的断面重建。

　　3d-ct技术丰富了ct载骨关节病变诊断中作用，在复杂关节(如肩关节，髋关节，寰枕及寰枢关节)外伤性关节脱位或骨折的诊断中，3d-ct发挥着重要的临床作用，能清楚显示关节脱位及骨折移位的方向和程度。在工作站上还能进行模拟手术，为选择治疗方案提供有效方法。

　　3　磁共振成像　
　　以前人们认为mri在骨关节病变诊断中临床意义不大。随着mri技术的不断发展和完善，mri在骨关节病变诊断中逐渐显露出其特有作用，有些方面是x线和ct无法达到的。

　　3．1 骨关节mri专用设备
　　目前有些厂商已生产出用于研究四肢关节的专用设备(extremity mrsystem)，低场强(如0．2t)小体积[刨，被检者位于线圈孔洞外，欲检查的肢体和关节部分置于磁场孔洞内。低场强的四肢专用mri系统检查四肢关节病变其结果与中高场强mri系统的结果相同[9]。同时还配备用于不同关节部位的专用线圈，如膝关节线圈，腕关节线圈，指间关节线圈，踝关节线圈等。为了动态研究关节的运动状况，厂商还发明了专用支架，将受检查关节置于支架内，在被动状态下作有规律性的屈伸运动(如每次屈伸角度为4度)，将各个角度所获得图像用电影回放的形式显示在屏幕上。

　　3．2 骨关节磁共振成像
　　mri中软组织分辨率较高，能清析显示关节周围的软组织，如关节囊，韧带，滑膜等，尤其对液体极为敏感，能发现关节腔内少量液体。外伤后软组织损伤如韧带撕裂，滑膜损伤等均可在mri中显示出来，比x线和ct能早期和准确地发现病变。

　　3．2．1　磁共振成像关节造影
　　mra类似于cta。将静脉注射用gd-dtpa用生理盐水按1：200比例稀释，取稀释后的液体12-15ml注入关节腔内，注射方法同cta，在30min内完成检查。扫描序列包括自旋回波(se)，梯度回波(gre)等。高密度的造影剂和扩大的关节腔有利于更好地显示关节腔内部结构[10-13]，对显示软骨炎及软骨损伤和小的撕脱骨折非常有意义。mra对诊断肩关节的撕脱性损伤发挥着重要作用。

　　3．2．2　关节运动成像
　　关节运动成像类似于心脏动态成像，并不是真正的实时显像，而是采用电影回放的形式显示关节的运动情况[8,14)。将欲检查的关节部位置于特定的支架上，如作上颈段及头颈交界处时，将头和颈部固定在一种特定的结构架上，允许头部自由地向前后作屈伸运动。依次在每个位置进行成像，将所获图像按顺序进行电影回放。同样方法对膝关节，踝关节，腕关节，甚至指间关节进行成像，其效果类似于动态观察关节运动的过程。该方法对发现和诊断关节不稳定(如寰枕关节和寰枢关节)具有重要的临床价值；能在三维方向研究髌骨运动轨迹，更准确地测定出有无髌骨脱位”4)。对研究颞颌关节功能紊乱及关节盘病变亦有重要意义[15]。

　　3．2．3　关节软骨磁共振成像
　　在x线和ct上关节软骨为不吸收x线的低密度，故较难发现其有无病变。而mr能清楚显示关节软骨的形态结构，在不同的序列上关节软骨表现为等信号或高信号。除常规自旋回波序列外，显示关节软骨最好的序列为spir(spectral saturation　inversion　recovery)／3d／ffe／t1wi(频谱饱和反转恢复法脂肪抑制术t1加权像和(磁转移对比magne“ctransfer contrast，mtc)。在spir／
3d／ffe／t1wi上关节软骨呈明显的高信号，以此为原始数据，利用血管的(最大强度投影法maximal intensityprojection，mip)重建技术，使高信号的关节软骨叠加起来，获得关节软骨的三维重建图像，能从不同角度和方向观察关节软骨。结合增强及动态增强扫描，磁共振关节软成像对研究类风湿性关节炎早期关节软骨病变和外伤后的关节软骨损伤有重要的临床价值。

　　3．3　骨髓磁共振成像
　　mri是目前研究骨髓病变最理想的技术方法。骨髓中含有的造血组织和脂肪成分使其在se序列t1wi上呈中等高信号，在t2wi上呈略低信号，构成了骨髓信号特点。目前用于研究骨髓成像的主要序列有快速梯度回波序列(fast gradient echo sequence)加脂肪抑制技术，短ti反转恢复序列(short ti inversion recovery，s t i r)及反相位梯度回波技术(opposed-phase gradient echo　technique)。增强扫描采用团注法动态增强扫描。骨髓动态增强扫描后定量和半定量分析骨髓信号强度变化，能反映出骨髓内红骨髓，黄骨髓及骨小梁相对数量关系。骨髓mri是早期发现股骨头缺血性坏死和骨髓损伤的有效方法。有学者研究表明mri能发现x线及ct上未能发现的不规则形骨块中的骨折线。全身骨mri成像结合动态增强扫描能早期发现骨转移性肿瘤，其敏感性为90％，特异性为80％，并能对骨肿瘤的治疗效果和临床预后作出评估。wong等采用后处理技术，将三维mri图像与ti-201骨扫描(spect)数据进行整合叠加，获得更准确的解剖—代谢功能关系图像。spect对骨病变非常敏感，但其分辨率较低；而mri具有极高的空间分辨率，能获得清晰的骨三维图像，但发现病变的敏感性不如spect。将二者图像资料相结合，可弥补各自不足，提高诊断的准确率。

[本贴已被 翁志蓬 于 2009-6-17 0:37:31 修改过]

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