骨关节疾病影像检查的优化选择
(2008-08-25 00:59:09)
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杂谈 |
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一、 检查方法:
(一)透视是一种粗略的检查方法,不宜于观察骨与关节细微的改变,也不适用于观察头颅、脊椎等较厚部位。
(二)摄片是骨关节系统首选的、主要的检查方法,价廉又具有良好的空间分辨率。一般是采取两个方位进行摄片,常用的是正位和侧位。要选择好投照条件,使X线片呈现良好的黑白对比,显示骨结构、关节隙、关节面、关节对位、关节囊和关节周围软组织,这对于发现病变是十分重要的。必要时辅以斜位片或切线位片。应用滤线器、X线放大摄影和体层摄影等可以重点解决普通X线片不能确定的问题,如明确死骨片、早期破坏区和破坏范围,以及相重结构等。X线放大摄影还可以观察骨结构的微细改变,如观察骨膜下吸收,轻度的骨侵蚀等改变。摄片检查是诊断骨骼病变的主要手段之一,具有高度的特异性和敏感度。X线平片可作为治疗后追查的基础片,是判断疗效的重要资料。
(三)特殊造影由于关节周围结构如关节囊和肌腱韧带,关节内半月板,椎间盘的髓核、骨和软组织内血管等结构对于X线的吸收和邻近软组织相近,缺乏天然的对比,需要注入造影剂增加对比度使其显示。特殊造影包括关节造影、四肢血管造影、骨髓静脉造影和骨膜外充气造影等。关节造影应用较多,它包括单对比和双对比造影,可清晰显示关节内结构、关节游离体和滑膜囊肿等。
(四) 计算机X线体层摄影(CT) CT有它独特的优点,分辨组织密度差异的能力比普通X线检查要敏感10-25倍,利用窗位窗宽的选择可得到良好的对比,亦可应用静脉内注射造影剂作增强扫描来观察骨和软组织结构。一般用轴位扫描能良好地显示骨和软组织的解剖结构和病变,矢状位冠状位的图象重建有助于空间关系的观察。CT能较好地显示骨内、骨外、骨髓腔和关节周围结构,这就有易于发现病变,确定病变位置和大小了,了解病变与邻近组织的解剖空间关系。CT可发现普通X线检查难以发现的病变,对确定病变性质亦有一定的帮助。CT 的对比分辨率优于普通X线检查,但其空间分辨率稍差于普通X检查,因此,CT决不能代替现用的X线检查方法。只有两者相互补充,才能提高病变的发现率和诊断的正确性。目前CT已较广泛地应用于骨关节病变、骨密度测量等,还可在CT导引下作骨活检。
(五) 磁共振成象(MRI) MRI是一种无创伤性的安全检查方法。磁共振是磁场内核能量吸收和发射产生的一种现象。磁共振成象依赖于能影响组织化学特性的内在组织参数,尤其是人体组织内的氢原子,这是磁共振成象的基础。每一组织具有特定的信号强度,此取决于组织内的氢原子数目和两个物理参数,即T1(纵向驰豫时间或自旋-晶格驰豫时间)和T2 (横向驰豫时间或自旋-自旋驰豫时间)。常规应用自旋-回波技术,主要的是T1,T2加权象,它影响组织的对比。肌肉骨骼组织成分特适于作MRI 检查,如骨髓组织于T1加权象呈高信号强度,T2加权象呈中信号强度;皮质骨于T1、T2加权象都呈低信号强度。MRI除具有高度对比分辨率外,亦提高病理过程的敏感度(包括信号特点和形态学的改变),因此,MRI 特适宜于判断软骨、韧带和骨髓组织,这是普通X线检查和CT不及之处。 MRI正逐渐推广应用于骨关节病变的诊断。
(六)超声(US)超声适宜于判断软组织结构,尤其是含水分的软组织。对表浅病变判断较深在病变容易。US诊断水平与操作者的手法技术有着密切的关系,手法可影响到确定和检出关节渗液、肌腱、韧带和骨骼肌病变。超声的"实时"图象可观察关节的屈曲、伸展等功能情况。有的作者认为US对判断骨关节炎的关节软骨的轻微改变亦有帮助。
二、 关节病变的基本征象
(一)关节渗液关节渗液的病因为外伤、炎症或感染、肿瘤,亦可为关节生理活动增加所致。X线平片诊断关节渗液的依据为关节隙增宽(此症多见于儿童)和相邻脂肪组织移位。CT、US、MRI都可直接显示关节渗液。US可明确有无关节渗液,判断渗液的性质,以及作为穿刺抽吸渗液的导向。US可证实少量关节内渗液,表现为关节囊肿胀呈无回声或低回声,尤其适用髋关节渗液,亦可用于肩、肘、膝和踝关节的检查。复合液体内有小碎片或有分隔。渗液的US表现无特异性,如结合临床对推测渗液性质(血液或脓)是有一定帮助的。MRI检查优于US,可提示渗液的性质和关节其他异常之间的关系。于MRI或CT,水肿和炎症与渗液呈现相似的表现,因而相互混淆难以区别,当静脉内注射造影剂增强检查即可区分。
(二) 滑膜或滑膜增殖 滑膜增殖和炎症可发生于各种关节炎。MRI 对滑膜病变范围和活动性的评价很有帮助,尤其是应用静脉注射造影剂 (gadolinium chelates),它可增强急性炎症组织和增厚的滑膜,这种增强表现亦可见于CT增强扫描,但CT缺乏组织之间的区分。滑膜纤维化区和出血出都具有特征性表现,两者可得以区分,含铁血黄素沉积和纤维化于T2 加权象呈低信号强度,而滑膜本身呈中-高信号强度。亚急性出血的正铁血红蛋白,于T1、T2加权象呈高信号强度。软组织内淀粉样沉积于所有脉冲序列呈低-中度信号强度,它常常呈分叶状,并与局部骨侵蚀区相连;它又使相邻的软组织结构移位,如腕部的屈肌肌腱。滑膜炎症于US呈结节样低回声软组织肿块,位于肿胀的关节囊内,伴有复合性渗液,这些表现无特异性,难以与继发于出血或感染的滑膜改变区别。
(三)关节面和骨质侵蚀破坏普通X线检查可观察关节面和骨质侵蚀破坏,当X线束与关节面成切线位时,可清楚显示软骨下骨质。体层有助于观察关节面、关节相邻的皮质骨和松质骨,以及复合关节相重的骨结构和空间解剖关系,但空间分辨率不满意。观察关节软骨需作关节造影。应用US来检查复合关节有很大的局限性。透明软骨呈低回声束,US可显示软骨变成薄或破坏,但判断软骨增厚不可靠,这与US的空间分辨率不高、声速的变化和相邻软组织影响有关,如滑膜炎症使软骨表面模糊不清。初步经验指出US可发现骨性关节炎时软骨的早期变化。US对纤维软骨的异常发现是很有限的。CT和MRI能很好的显示关节软骨面,如局灶性软骨缺损,皮质骨侵蚀,软骨下囊肿等改变都可被检出。CT关节造影可清楚勾画出关节软骨。MRI能直接显示关节软骨,显著屈曲位可得到最佳层面显示关节软骨,利用T1、T2 驰豫时间了解关节软骨成分的变化。新型 MRI层厚可薄到1.5mm,减少容积效应,图象更清楚。CT扫描可发现微细的皮质骨侵蚀、骨增生、关节强直或钙化,薄层CT扫描对检出隐微病变是很有帮助的,如关节内骨样骨瘤的"巢"、或跗骨并合的融合部位和类型。在这些方面MRI不如CT,因为纤维组织、致密骨和钙化都呈相同的 MRI表现。MRI能很好地发现骨髓的异常和骨软骨炎的改变。
(四)关节内退行性变关节内退行性变定义包含关节内韧带和纤维软骨结构异常和继发性骨软骨体的形成。观察关节内解剖细节是十分必要的。CT关节造影对估计关节囊情况和肩关节上唇是一种很好的技术,用薄层(3-5mm)和向内、向外轴位扫描方法,CT关节造影亦可应用于肘、腕、髋和踝关节。MRI的自旋回波技术利用纤维软骨和透明软骨的天然对比来观察关节结构。应用造影剂gadolinium有利于观察关节内结构、关节周围软组织和骨质结构。MRI是观察膝关节最好的方法之一,MRI诊断半月板撕裂的敏感性和特异性都很高,半月板撕裂表现半月板内信号强度增高并扩展到关节面,或伴有半月板外形异常和碎裂片。MRI对十字韧带、侧副韧带和邻近肌腱病变亦有诊断价值,韧带肌腱断裂表现为异常信号强度伴不连续断裂区。MRI亦可观察腕关节韧带,对判断腕关节稳定与否具有可靠的意义。有的作者特别指出,MRI能早期发现骨挫伤和不完全骨折等,这是其他影像学检查难以早期显示的。关节内游离体呈多种表现,此与游离体组成(软骨、钙化、骨化)有关,游离体骨化的MRI表现呈皮质骨及骨髓的正常信号强度。
(五) 骨髓异常 MRI对显示骨髓异常并关节异常是敏感的。骨髓水肿、炎症是非特异性表现,见于关节炎、感染或创伤。创伤时于骨髓内T2 加权象呈高信号强度,此称为"骨挫伤",推测与骨小梁细微崩折并有水肿和出血有关。于T1加权象,骨折(直接外伤或不完全骨折)呈线形的低信号区,T2加权象呈各种表现。这取决于外伤后渗液是否扩展到骨折区内。骨折后几乎都有邻近骨髓水肿,MRI清楚显示,而普通X线检查是不能显示的。当骨折线呈轴向走行时,CT易遗漏,MRI于冠状位或矢状位时易显示骨折线。骨髓梗死多见病因为系统性红斑狼疮,戈谢(Gaucher)病和使用激素后,以MRI最为敏感。它先于平片、CT和核素扫描所见。MRI T2 加权象表现为边界清楚的变曲低信号区(表示反应性新骨形成)围以高信号区(表示肉芽组织形成)。于梗死中央区在所有脉冲序列呈进展性较低信号强度,此表示纤维化或硬化。于发病第一周内骨髓信号强度与骨髓水肿和炎性改变有关。单纯的骨髓水肿无特异性,这种改变亦见于迁移性暂时性骨折疏松,常见于髋关节,X线平片呈局限性骨质缺乏,MRI呈骨髓水肿表现,这时易与早期骨梗死相混淆,这种骨质缺乏可自愈,恢复正常。化脓性关节炎和骨髓炎是风湿性疾病中常见情况或并发症,一般用X线平片检查即可,如平片所见不肯定而临床高度怀疑时,可用CT或MRI。MRI 对骨髓水肿或炎变敏感,特别是应用脂肪抑制或静脉注射造剂gadolinium;对软组织脓肿和炎性肿块亦可很好显示。CT扫描能较好显示骨质变化,如隐微骨质侵蚀破坏、死骨片和窦道等。
(六) 关节周围结构异常 US和MRI明确关节周围结构异常具有独到之处。US可显示许多关节周围异常情况,如异常液体积聚(滑膜囊肿、神经节囊肿、半月板囊肿、滑囊炎)和由感染或出血所致的异常,以及肌腱软组织病变。肌腱病变US表现为局限性或弥漫性增厚,外形失去正常形态或不连续,其周围有液体积聚,局部或弥漫性钙化,和肌腱内出现低回声。此诊断标准亦适用于韧带病变,正常韧带US表现为线状的正常回声。US诊断的敏感性和特异性高达90%。MRI不论从显示关节周围结节详细解剖、组织对比和发现病变都较US为好。关节周围异常改变与相邻关节、软组织和其他并存病变之间关系都可由MRI证实。肌腱水肿和炎症 MRI表现为增高的信号强度。多层面影像技术显示肌、肌腱和韧带的长轴象。CT和MRI都可较好的显示外伤性肌腱病变和韧带损伤时伴随的撕脱性病变。
三、 关节病变的读片方法
(一)关节对位分为对位正常,半脱位和全脱位。以半脱位较多见。为关节病晚期改变之一。
(二) 关节隙 ①关节隙变窄:关节软骨遭到破坏,则关节隙变狭窄。不同病因的关节炎引起关节间隙狭窄的病理机制是不同的。②关节隙增宽:关节渗液、透明软骨或纤维软骨增生会引起关节间隙增宽。③关节强直:关节强直为关节炎的后果,分为纤维性和骨性强直两种。纤维性强直时关节隙变窄,无骨小梁通过关节面。骨性强直时骨小梁通过关节腔,关节隙显著变窄或完全消失,多见于化脓性关节炎。
(三) 骨质结构 ①脱钙:呈均匀性或斑点状骨质疏松。系由于局部组织持续充血或废用所致。一般说来,富于海绵骨的骨骼如腕骨、跗骨脱钙明显。②局限性骨质吸收和破坏:表现为关节面及关节缘呈坑样的骨破坏。破坏灶可位于深部骨质,边缘清楚,有致密硬化白边围绕,周围为正常骨小梁。类风湿关节炎骨质蚀表现为关节缘、软骨下骨质和关节皮质有小的穿凿样骨质吸收,约为2-5mm半月形的侵蚀,边缘清楚,致密白边可有或无。有的骨质侵蚀灶很大,直径达1cm或1 cm以上。膝关节处的骨质侵蚀以胫骨侧缘及中间缘为明显。早期为结核性者,骨质破坏在关节的非负重部位如关节缘;早期病变为化脓性者骨质破坏则在关节两对面骨端的承重部位。③关节缘唇变:常见于骨性关节炎,常伴有关节隙变窄,关节内游离体。游离体多见于膝及肘关节,其他关节则少见。④骨密度增高:见于骨缺血性坏死、化脓性感染、关节结核治愈期或继发感染。
(四)关节周围结构关节周围结构观察包括关节囊、肌腱韧带和软组织等。关节周围肿胀指的是关节囊和软组织肿胀增厚,这种改变以结核性、化脓性关节炎为明显,亦见于类风湿关节炎。