第四章 影像学检查

随着计算机的应用，特别是计算机X线摄影（computed radiography，CR）、计算机体层摄影（computed tomography，CT）和磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）等的出现，影像设备取得突飞猛进的发展。CT设备已由普通单层扫描机发展到多层螺旋扫描机，使其扫描速度大大增快，扫描层厚越来越薄，因而图像质量明显提高，特别是图像后处理技术已广泛应用于临床。MRI的场强不断提高，现已发展到3TMRI。

骨骼肌肉系统疾病种类繁多、复杂，影像学检查不仅可以了解骨与关节病变的部位、范围、性质、程度以及和周围软组织的关系，为治疗提供可靠的依据，还可观察治疗效果，了解病变的进展及判断预后。此外，还可利用影像学观察骨骼的生长发育情况，观察某些营养及代谢性疾病对骨骼的影响。其检查方法快捷、简便，患者痛苦少，易于接受，其最大的损害是放射损伤。影像学检查在骨科领域的应用日益广泛，尤其在肌肉、骨关节创伤、骨与软组织肿瘤的术前诊断、术中定位、判断治疗效果等方面更是不可缺少的手段。

第一节 普通X线检查

一、X线性能

自从1895年伦琴发现X射线，X线摄影技术应用于临床诊断已过百年，对于骨关节疾病的临床诊断已经积累了丰富的经验，CT和MRI等影像技术为骨关节疾病的诊断提供了新的信息，使诊断水平进一步提高。而X线技术多年来积累的宝贵经验仍然是骨关节疾病诊断的基础。

X射线有4种特性。①穿透性：可穿透可见光不能穿透的物质，不同密度的组织穿透性不同；②感光作用：X线可使荧光物质发光；③摄影作用：可使胶片感光，形成密度不等的图像，而达到诊断的目的；④电离作用：可使组织发生电离，是射线防护和放射治疗的基础。

X线摄影（包括数字X线摄影）普遍易行，价格低廉，便于显示骨骼的大体解剖，从而确定病变的整体形态和范围，X线成像对骨结构改变的显示较好，特别是数字X线摄影技术的应用，提高骨微细结构的显示。大量临床资料表明，X线摄影对骨肿瘤诊断的敏感性、特异性和准确度均高于CT和常规MRI，目前仍是骨关节疾病检查的首选方法。

二、疾病诊断的基础——密度

X射线利用穿透性和摄影作用对人体进行照射，人体各种组织的密度不同，因而X射线穿透组织的量不同，形成天然的不同影像，称为天然对比。密度相近组织的影像在照片上不易区分，人为的改变组织密度，使要观察的组织或病变显示出来，称人工对比即造影。

三、X线与防护

因为X射线对人体有损害，因此，所有接触X线的人员都要进行必要的防护，当然医师由于经常接触射线也应注意做好防护。X射线检查方法很多，如透视、照片、造影、CT扫描等检查。防护的部位以甲状腺、性腺最为重要，婴幼儿应尽量减少放射性检查，必须检查时应做好非照射部位的防护。另外，怀孕8～15周的孕妇非特殊需要，不得进行下腹部放射影像学检查。不管是婴幼儿还是成人都要尽量避免透视检查。而MRI无放射线形成，即非射线检查。

四、检查诊断原则

（一）基本检查方法

一般投照部位是正侧位，必要时行双侧对照。正位：分为前后位和后前位，常规采用前后位，特殊申请采用后前位。侧位：与正位照片结合，可获得被检查部位的完整影像。同时，对四肢等部位的投照应包括一个关节，使被检部位解剖关系清楚。

（二）注意观察软组织的变化

一张X线片包括病灶以外的很多信息，有些信息对诊断非常有意义，不仅要观察骨骼的变化还要观察相邻软组织的变化，以腰椎结核为例，腰椎结核的腰大肌脓肿，大的脓肿显而易见，小的脓肿不易观察到，而小脓肿的数量范围更不好确定，只有仔细观察才能发现有意义的征象。

（三）双侧对比

有些细微骨疾患或发育异常仅靠一侧肢体的正侧位片或斜位片很难确定，常需要对健侧相同部位肢体拍同样位置的照片进行双侧骨结构对比观察，确定有无骨疾患或发育异常。

（四）负重下影像检查的作用

负重一般来讲就是站立位拍片检查，使照片的影像更接近人体自然情况，使有些疾患显示得更明确。常用于脊柱和膝关节的检查，不确定时反复按照顺序读片。

五、骨正常的X线解剖

正常骨结构有骨膜、骨皮质、骨松质和骨端的关节软骨。只要掌握正常解剖知识，阅片时对异常情况很容易分辨出来。因此，了解骨的X线解剖对区分正常与疾病的诊断非常有帮助。

（一）骨发育过程的X线影像

儿童与成人骨骼最大的不同是儿童在骨端有骨骺和生长软骨。骨骺和干骺端之间有骺板软骨。成年后骺板软骨消失、闭合，骨骺与干骺端融合。而正常生长的婴儿骨骺出现的时间与骨骺闭合的时间有一定的规律，是相对固定的（图2-4-1）。有些疾患可导致骨骺出现和闭合的时间延迟或提前。骺软骨板是一个人从小到大的关键部位，很多疾病可使骺软骨板损伤，导致骨骼生长障碍造成畸形。

骨在生长、成骨过程中不断增大，同时根据生理功能的需要，不断进行改建和塑形，即骨的成形。包括骨骺和干骺端新生骨的改建、塑形，干骺端逐步移行到骨干，骨干不断增粗，髓腔不断扩大等，最终使每个骨形成其各自独特的形态（图2-4-2）。

骨骼生长期，外形保持正常形态；受外力作用后，骨骼发生变形，变形后可自行矫正。外形变化后矫正方向。

（二）骨的X线表现

骨的结构包括骨皮质、骨松质、骨髓、骨膜和关节软骨。正常骨膜在X线下不显影，只有骨过度生长时出现骨膜反应，恶性肿瘤可能先有骨膜反应、青枝骨折或疲劳骨折后可出现骨膜反应。

骨皮质是致密骨，呈透亮白色，骨干中部厚两端薄，表面光滑，但肌肉韧带附着处可局限性隆起或凹陷，为解剖上的骨嵴或骨沟，不要误认为骨膜反应。

骨松质位于长管状骨的内层或两端。良好的X线片可见到按力线排列的骨小梁。若骨小梁透明、皮质变薄，可能是骨质疏松。有时松质骨内可见局限的疏松区或致密区，可能是软骨岛或骨岛，但要注意随访，以免遗漏新生物。在干骺端可见横形致密影，为生长线（先期钙化带或骨骺板）（图2-4-3）。

关节软骨透明不显影，故X线可看到关节间隙，间隙过宽可能有积液，关节间隙变窄，可能有关节软骨破坏或退变。

（三）骨基本病变的X线表现

1．外形和轮廓

人体骨的外形和轮廓都是按比例固定的，任何非比例的增大或缩小、变形，都是不正常的表现。如巨人症、马方综合征、髋内翻等。

2．骨髓和骨小梁的变化

长管状骨两端为松质骨，中间为管状骨，松质骨内为骨小梁。从形态学上讲，正常骨小梁有一定的排列顺序和方向，甚至数量都有一定的范围。如股骨头与股骨颈内显示三组骨小梁，主要张力骨小梁（主要牵引骨小梁）形成的弓，从大转子外侧缘延伸，经过股骨颈上皮质，跨越股骨头，终止于股骨头内侧面、圆韧带凹下侧。主要内侧抗压骨小梁（负重骨小梁）为垂直方向，从股骨颈内侧皮质延伸，以三角形进入股骨头，并与髋臼骨小梁连接成线。辅助外侧抗压骨小梁（辅助负重骨小梁）从股骨头至小转子以扇形延伸到大转子。由骨小梁系统围绕的中心区称为Ward三角。当发生某些疾病时可发生骨质疏松、骨软化和骨破坏。

（1）骨质疏松：

影像学表现为骨小梁变细、消失，骨皮质变薄，骨髓腔扩大，骨密度降低（图2-4-4）。严重者易发生骨折。骨质疏松分为原发性和继发性。很多原因可造成骨质疏松。女性更年期即可开始发生骨质疏松。骨折患者固定治疗后可发生局部肢体骨质疏松。实验室检查钙磷代谢正常。

（2）骨软化：

影像学表现是除骨质疏松的表现外还应见到骨骼变形。骨骼变形常发生在脊柱椎体、骨盆、股骨和胫骨。椎体呈双凹变形，下肢呈弧形，另外还可见到假骨折线。钙磷代谢异常、骨质疏松与骨软化常常同时存在（图2-4-5A）。

（3）骨破坏：

是指病理组织替代骨组织，骨小梁破坏、消失。骨破坏分为溶骨性、虫蚀性和囊性。溶骨性、虫蚀性为恶性征象，囊性骨破坏考虑为良性征象。但良性巨细胞瘤可见溶骨性破坏（图2-4-5B）。

3．骨膜反应

骨膜在X线下不显影，只有受到刺激才可见到在骨皮质外有骨膜阴影称骨膜反应，多见于炎症和肿瘤。骨膜反应是人体骨骼对疾病或骨内病变的反应。有骨膜反应体内或骨内必有病变。骨膜反应可分为葱皮样、花边样和针状。一般来讲葱皮样、花边样骨膜反应为良性病变，针状为恶性骨膜反应（图2-4-6）。

4．关节的变化

关节病是常见病、多发病。影像学表现可见骨质疏松、骨质增生、关节间隙狭窄、关节面下囊变、关节游离体、关节积液等改变。

5．软组织的钙化

软组织钙化在影像学中常见。很多情况下可发生软组织钙化、骨化，如创伤、感染、肿瘤、先天性疾病、代谢性疾病等。X线片和CT检查很容易发现。代谢性疾病中的痛风性关节病中都有软组织钙化或骨化的情况。

（1）钙沉积：

常见血管壁钙化，在很多老年人都可见到，主要表现在主动脉、髂内外动脉、股动脉等部位。

（2）异位骨化：

主要有骨化性肌炎、骨肉瘤等疾病。

（3）结石：

以肾、输尿管、胆囊、膀胱、末梢静脉多见。

六、各种造影检查

（一）关节造影

关节造影检查是骨关节疾病的检查方法之一。由于关节软骨和关节内的软骨板、韧带、滑膜等病变都是影响关节功能和疼痛的原因，而这些组织密度相近在普通X线、CT扫描中不能显示，为更好地显示这些组织结构和特点常常需要进行人工对比，使关节内的组织结构显示清晰，常使用关节腔内注入高密度或低密度造影剂的方法达到上述目的（图2-4-7）。低密度造影剂主要是空气和氧气，高密度造影剂在骨科主要是泛影普胺及离子或非离子型碘造影剂。使用碘造影剂要注意碘过敏的问题。

（二）空气造影

将过滤后的空气或氧气注入关节内，再将有气体的关节拍片进行诊断。可在各关节应用，碘过敏患者可选择气体造影，要注意空气栓子的危险。现很少使用。

（三）阳性对比剂关节造影

是将高密度造影剂注入关节内，进行拍片检查。适合各关节造影，主要应用于膝关节检查半月板损伤。MRI应用前是半月板的主要检查方法，现大部分医院已由MRI取代，仅有少部分医院仍在应用作为参考。应注意碘造影剂过敏的问题。拍片时要拍6个位置的照片，每个位置可观察两个半月板的体部和前后角。即膝关节前后位、后前位，观察半月板体部；左前斜位、左后斜位、右前斜位和右后斜位，观察半月板的前后角。

（四）双重造影

将气体和阳性造影剂同时注入关节内，进行拍片诊断。用于膝关节半月板检查。它具有低密度（气体）和高密度（碘造影剂）的双重优点。X线照相前，患者要充分活动膝关节，使气体和造影剂在关节内均匀分布。拍片时要侧位水平投照，使气体与造影剂上下分离，显示关节内结构。上下垂直拍照气体与造影剂重叠，无法区分气体、造影剂、组织结构，导致造影失败。此造影方法同样要注意碘过敏和气体栓塞问题。

（五）脊髓造影

最早造影剂使用碘油，由于使用碘油有很多缺点，最重要的问题是碘油不易吸收，可造成患者终生神经刺激症状，现在使用液态造影剂。造影剂的选择一定要使用非离子型造影剂，离子型造影剂如泛影普胺极有可能造成患者生命安全，绝对禁止使用。脊髓造影后进行CT联合检查称CTM。骨科在这方面主要是对椎间盘突出和椎管狭窄的诊断和鉴别诊断。脊柱腰椎滑脱的患者，臂丛神经损伤应用CTM检查同样有意义。此项检查为微创检查（图2-4-8）。

（六）椎间盘造影

椎间盘造影也称髓核造影，是诊断椎间盘疾病的影像学方法之一。现在常常与CT联合检查，这样既具有单纯椎间盘造影的优势又同时具有CT扫描的优点。常应用于怀疑椎间盘突出的患者。可观察髓核破裂、纤维软骨环破裂和椎间盘突入椎管的情况。较单纯CT平扫突出的椎间盘更明显。但是椎间盘感染或肿瘤患者禁用。此种检查方法最大的优势是正常椎间盘内注入2ml左右造影剂，患者无椎间盘突出症状，稍微增加造影剂后患者出现症状对诊断极有意义。椎间盘造影后CT联合检查称CTD（图2-4-9），也是常用的检查方法。

（七）血管造影

血管造影是影像学的检查方法之一，包括动脉造影和静脉造影。血管造影采用插管或导管造影，使血管造影的成功率大大提高，目的性更明显，图像质量更好，同时进行血管阻断和疏通治疗，即形成介入放射学。DSA数字减影是将与血管重叠的骨骼去掉，只留下血管的影像，从而使血管显示得更好、更清楚。介入治疗就是在此基础上疏通或阻塞血管对疾病进行治疗或注入化疗药物对肿瘤有目的地治疗。根据需要可进行动脉血管造影和静脉血管造影。临床上动脉血管造影更常应用。

（八）硬膜外造影

国内应用者不多，对诊断椎间盘突出症有一定帮助，碘过敏或穿刺有感染者禁忌。该方法为有创性检查，可被MRI取代。

（九）淋巴管造影

淋巴管造影是将对比剂注入淋巴管或淋巴结内，以显示淋巴系统的X线检查方法。常用于检查区域性水肿的原因；诊断淋巴性肿瘤和淋巴结转移；检查原因不明的盆腔或腹部肿块以及观察胸导管。国内开展的医院不多。

（十）窦道造影

由于感染或其他疾病，坏死物经过皮下组织穿破皮肤，形成一个或多个通道，普通影像学无法观察窦道深部起源位置和窦道经过的组织情况，为了解这些内容常常需要进行窦道造影检查。常使用的造影剂有泛影普胺。也要注意过敏问题。

第二节 计算机体层摄影

计算机体层摄影（computer tomography，CT）是20世纪70年代出现的全新的影像学检查方法。CT常规扫描平面为轴位图像，影像没有重叠，解剖关系清楚。骨科应用可突破轴层平面的限制，四肢远段关节可做其他平面扫描，根据临床需要甚至可做斜形扫描。高档的CT机可做多平面重组（multi planar reconstructions，MPR）、表面遮盖重建（surface shaded display，SSD）和容积重建技术（volume reconstructions technical，VRT）等。

一、多层螺旋CT检查的优点

多层螺旋CT容积扫描采集数据量大，扫描速度快，一次扫描可获得多部位检查的诊断信息，并可进行多平面重建图像后处理，为诊断和鉴别诊断提供科学依据。增强扫描，可获得多脏器的诊断依据。检查时不需要变换患者的体位，即可获得各种位置的图像。

多层螺旋CT三维成像在骨创伤领域对骨折及脱位的显示展现出极大的魅力，可充分显示冠状、矢状和斜位对骨和关节结构的显示。CT对细微的骨破坏、骨化和钙化的显示优于X线摄影，其软组织的分辨率也较高。早期骨肿瘤引发的局部症状，经X线检查无异常发现时，CT检查有助于发现早期细微骨破坏。

多层螺旋CT的出现为骨肿瘤的诊断提供了又一有力的工具。多层螺旋CT扫描速度快，患者接受的辐射量少，这样就使薄层及大范围扫描成为现实，结合先进的计算机技术，能得到清晰的后处理图像。MPR可用以显示骨改变、骨膜反应及肿瘤的细微结构。三维重建能立体地显示肿瘤，且图像清晰，所以既可显示骨改变、骨膜反应及肿瘤的细微结构，又可显示骨改变、骨膜反应的整体形态。

二、多层螺旋CT的临床应用

（一）在骨创伤方面的临床应用

CT扫描既可以发现大的骨折，如胫骨平台骨折，又可发现很多部位的细小骨折。当普通平片怀疑有骨折时CT扫描可帮助确定有无骨折，甚至可以确定骨折线是否进入关节。脊柱骨折的大部分患者都需要进行CT检查，用以观察骨折损伤范围和骨折对椎管的影响以及对脊髓的影响。对无移位的骨折特别是裂纹骨折可清晰观察骨折线的走形。对骨折恢复治疗的患者CT扫描可帮助观察骨折部位的内骨痂的形成情况。

多层CT三维成像在显示肋骨和钙化肋软骨的全貌、肋骨走形、骨质的完整性、图像的直观性、诊断的准确性等方面是最佳检查方法。此外，骨关节感染的患者CT扫描可观察死骨和脓肿的情况（图2-4-10）。

CT血管成像（CT angiography，CTA）作为一种无创性显示血管的方法，已广泛应用于临床。多层CT扫描速度快，空间分辨率高，图像质量好，可多方位旋转，清晰显示血管与骨组织和血管与周围软组织的关系。CT血管成像对血管的显示更加清晰，可清晰显示病变与血管的关系和肿瘤的供血血管，为临床制定手术方案提供重要的依据（图2-4-11）。

（二）在骨肿瘤方面的临床应用

X线片能够确定病变的部位、骨质破坏和骨膜增生的性质、软组织肿块、肿瘤骨及肿瘤钙化等，但CT由于密度分辨力高，又是体层扫描，图像清晰，无影像重叠，所以对骨质破坏的范围、肿瘤与周围组织的关系及对钙化和骨化的显示更为敏感，甚至X线片显示正常时，CT也有可能检出肿瘤（图2-4-12）。一般肿瘤的CT值常大于脂肪和骨髓，使肿瘤与正常骨髓组织间形成鲜明的对比，有利于准确界定肿瘤范围。

良性骨肿瘤表现为边缘清楚的骨质低密度区，多呈膨胀性，有的呈分隔状，骨皮质变薄，但皮质连续性大多完整，钙化常局限在瘤体内，无软组织肿块；恶性骨肿瘤呈溶骨性或浸润性破坏，可见肿瘤新生骨，骨膜反应，常伴有软组织肿块。

CT灌注成像已开始用于恶性骨肿瘤的研究，临床经验尚少。在静脉团注对比剂后，对选定层面行快速连续扫描，获得时间-密度曲线（TDC）并计算每个像素的血流量（BF）、血容量（BV）、平均通过时间（MTT）、到达峰值时间（TP）和表面通透性（PS）等灌注参数，得到伪彩色灌注参数图，以观察分析组织的灌注量和通透性。据报道，恶性骨肿瘤的BF、BV、PS值高于邻近正常组织，而MTT值则小于正常组织。CT灌注成像反映的是骨肿瘤血管的血流动力学和通透性的变化，借以评价肿瘤的良、恶性程度。

（三）在软组织肿瘤方面的临床应用

软组织结构之间密度差异较小，普通X线检查有一定的限度，由于CT的密度分辨率高，所以软组织、骨与关节都能显示得较清楚。

CT显示钙化最为敏感，可清晰显示软组织内的钙化和骨化。软组织钙化是由于软组织内的钙盐沉着引起。钙化为密度均匀或不均匀的无结构的致密影，而骨化则可见有排列不规则的松质骨的结构。机体软组织内的钙化，几乎均为病理性。引起软组织钙化的病因很多，如组织变性、坏死或出血、外伤、感染、代谢性疾患（如甲状旁腺功能亢进）、肿瘤（如软骨类肿瘤、畸胎类肿瘤和血管瘤的钙化）等。

钙化的形态、范围和密度可多种多样，且与病变的性质、部位和范围有关。CT能显示钙化或骨化的部位、形态和范围。有时可根据钙化的形态来推测病变的性质，尤其是复杂解剖部位及细微的钙化。CT可显示早期肌肉内的水肿，早期软组织内细微钙化及骨化性病灶的确定，解剖位置及邻近关系，确定有无软组织肿瘤，以及肿瘤的定性、与周围结构的关系方面优于X线常规检查。

1．脂肪瘤

CT表现为软组织内边界清楚低密度区，类圆形，有或无包膜，CT值-80～-130Hu以下，内可见线样软组织密度纤细分隔，肿瘤增强后无强化。

2．血管瘤

可见肿瘤局部局限性软组织肿胀、软组织间隙的移位（图2-4-13），一般无特殊。有时可见静脉石，是血管瘤较为特异的征象。深部的血管瘤常伴有相邻骨的改变，如骨的侵蚀，骨膜反应、变形等。由于血流缓慢和血液的淤积，有时在肿瘤内可见到点状和弧线状结构，CT对于静脉石的显示较X线片敏感。

3．神经纤维瘤

多发生于皮肤或皮下表浅部位。多发性或丛状神经纤维瘤多见于神经纤维瘤病Ⅰ型，多位于躯干。丛状神经纤维瘤可累及脑神经、脊神经、神经节、颈部躯干四肢的大神经。多数肿瘤为实性，囊变坏死区域少见。CT常表现为卵圆形或梭形的肿块，肿块密度均匀，密度低。增强后，肿瘤轻度强化或强化不明显。部分可见到内部边缘模糊的云雾状强化。

4．恶性纤维组织细胞瘤和脂肪肉瘤

是成人中常见的软组织肿瘤。CT检查可见软组织肿块及肿块内密度不均，增强检查软组织肿块明显强化，密度不均，呈混合密度，因肿块内含纤维组织和脂肪所致。

第三节 磁共振成像

一、成像原理

磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是检查骨与软组织的最佳手段，可以很好地显示中枢神经、肌肉、肌腱、韧带、半月板、骨髓、软骨等组织，在骨质疏松、肿瘤、感染、创伤，尤其在脊柱、脊髓检查方面用途广泛。

基本原理是某些特定的原子核置于静磁场内，受到一个适当的射频脉冲磁场激励时，原子核产生共振，向外界发出电磁信号的过程称为磁共振现象。磁共振现象产生的三个基本条件为特定原子核、外界静磁场和适当频率的电磁波。特定原子核的质子或中子数为奇数，带有静电荷，具有自旋运动特性并产生磁场。人体中含有丰富的氢原子，原子核只有一个质子，亦称自旋质子。目前MRI应用的是氢原子核。静磁场是指外磁场，临床应用强度为0.2～3.0T。最常用的磁场强度为0.5～1.5T。射频脉冲是用于激励平衡状态原子核系统的交变磁场，是质子由低能级进入高能级受激状态，以产生磁共振现象。

在磁共振过程中，受到激励的自旋质子产生共振信号到恢复到激励前的平衡状态所经历的时间称为弛豫时间，包括纵向弛豫时间（T1）和横向弛豫时间（T2）两种。不同的病变组织具有不同的T1和T2值，这意味着根据不同的T1和T2特点可判断正常与病变的组织（表2-4-1）。

动态增强MRI是利用动态对比增强MRI成像技术对骨肿瘤进行的诊断，该方法基于肿瘤生长的类型不同，通过MRI信号强度的动态变化，反映肿瘤内部的不同血管的强化程度，以鉴别良、恶性肿瘤。此项技术有助于：①对潜在恶性肿瘤的鉴别，如起源于软骨的早期软骨肉瘤和内生软骨瘤，X线片难以鉴别，快速动态对比增强MR成像，前者出现早期强化，后者无早期强化；②鉴别骨周围软组织肿瘤与水肿，以及肿瘤活性部分的显示，有助于术前分期和活检定位；③对疗效的评估和肿瘤复发的检测。动态增强MRI可对肿瘤的活性部分与炎性改变进行鉴别，从而确定肿瘤的存在与否。值得注意的是，此项检查仍需结合X线片和CT检查才能作出更为确切的诊断。

MR弥散加权成像（diffusion weighted imaging，DWI）是一种在分子水平了解组织结构的技术，它利用水分子弥散运动的特性进行弥散测量和成像。DWI可计算出各像素的表观弥散系数（apparent diffusion coefficient，ADC）并获得ADC图。恶性骨肿瘤组织的ADC值低于正常组织，瘤周水肿和肿瘤内坏死的ADC值高于肿瘤实质。ADC图可较准确地显示肿瘤的实际髓内浸润范围，分辨出肿瘤、瘤周水肿和瘤内坏死的分布。

MR灌注成像（perfusion weighted imaging，PWI）是一种评价病变部位血流灌注情况的技术。通过分析灌注参数，可获取病变组织的微循环血流信息。根据病灶信号强度及增加程度对良、恶性骨肿瘤行诊断和鉴别诊断。良性肿瘤边缘与中心部分的信号强度增加值差异无显著性，而恶性肿瘤边缘部分比中心部分信号强度增加值明显为高，其差异有显著性。而根据时间-信号强度曲线诊断和鉴别良、恶性肿瘤，可有部分重叠。

MRI导向有利于选择活检部位，更多地用于骨髓肿瘤的活检，可提高诊断的正确率。MRI对肿瘤的分级和显示肿瘤内部病理结构上明显优于X线片和CT，但对钙化、骨化及骨皮质均显示低信号为其不足。

磁共振波谱（MR spectroscopy，MRS）是一种无创性测定人体内化学代谢物的医学影像学新技术，是在磁共振成像的基础上又一新型的功能分析诊断方法。磁共振波谱对骨与软组织疾病的诊断，尤其是在早期诊断和治疗后疗效评估方面，对临床治疗有着重要的指导作用。目前国内外都将其作为功能成像一个重要课题，尚处于研究阶段。

适应证：由于MRI的成像原理不同，MRI检查应与其他影像学检查取长补短，发挥MRI的最大优势。软组织的各种疾患都适用MRI检查。骨骼系统有细微的隐性骨折、感染、肿瘤和骨髓疾病都有其他影像学不能显示的影像，关节的检查包括韧带、滑膜、关节软骨、关节内软骨（半月板\椎间盘）、关节积液等。MRI最大的劣势是对钙化不敏感，常不易显示。凡装有心脏起搏器、癫痫患者等应慎用或禁用。

二、MRI的临床应用

（一）MRI在骨关节损伤、退变方面的应用

MRI图像可很好地显示骨、关节和软组织的解剖形态，加之其可在多平面成像，因而能显示X线片和CT不能显示或显示不佳的一些组织和结构，如关节软骨、关节囊内外韧带、椎间盘和骨髓等，因此，MRI在显示隐性骨折、骨髓水肿以及软骨骨折方面优于X线片和CT。MRI能很好地分辨各种不同的软组织，对软组织的病变较CT敏感，能很好地显示软组织水肿、骨髓病变、肌腱和韧带的变性等病理变化。在观察分析肌肉骨骼系统的MRI图像时，要善于利用MRI多参数成像和多平面成像的特点，获取其他影像学方法难以得到的解剖细节和组织特性的信息。首先要熟悉肌骨系统在各种成像平面上的解剖学表现以及正常组织在各种脉冲序列上的信号特点。其次还要掌握各种基本病理改变的信号特点，要能够从信号表现上推断病变的性质，如病变是囊性还是实性，其中有无骨质增生硬化，有无坏死、出血、钙化、骨化，有无纤维和脂肪的成分，病变周围有无水肿，骨髓的改变如何等。虽然MRI可提供很多有关病变的信息，在做诊断时仍然要结合临床以及平片、CT等其他影像学表现进行综合分析。MRI在显示骨结构的细节方面尚不如CT清晰和明确，对软组织中的骨化和钙化的辨识能力也不及CT。 MRI和CT在骨骼肌肉系统疾病诊断中的作用是一种互补的关系。

1．脊柱脊髓疾病

脊髓疾病包括两部分，骨性部分和椎管内部分。此两部分关系密切，疾病常互相影响。椎体的疾患可引起椎管内神经系统的症状，神经系统的疾患也可继发椎体的改变。

MRI检查对于确定脊柱骨折、脱位、椎间盘撕裂、椎旁或椎管内血肿及脊髓损伤的程度及其敏感准确。椎体骨折时可见椎体高度和排列异常，受累椎体周围软组织内因出血水肿表现为长T1和长T2信号改变（图2-4-14）。陈旧性脊柱骨折因出血、水肿已吸收，受累椎体信号恢复正常，但有椎体楔形变或脊柱成角畸形，因此，MRI检查在判断脊柱新鲜骨折与陈旧骨折方面具有独特的优势。当脊柱损伤累及脊髓时可表现为不同程度的信号变化，MRI不仅可以观察急性脊髓损伤的形态学变化，而且可以根据脊髓内信号的变化，精确判断脊髓的损伤程度，同时可发现隐性骨折和脊髓水肿，对制订治疗方案和判定预后有较大的指导作用。

椎管狭窄及椎间盘病变：

（1）椎管狭窄：大多数椎管狭窄症继发于椎间盘突出、脊柱不稳滑脱、韧带肥厚及小关节退变等病理改变。MRI不仅可观察后纵韧带、黄韧带肥厚和钙化、硬膜囊受压程度和范围，而且可显示脊髓的形态和病理变化。术后MRI检查是显示椎管减压范围、脊髓病理变化情况的客观指标。

（2）椎间盘病变：MRI扫描不仅可以从不同方位显示椎体、椎间盘、椎管内软组织，还可以清楚地显示早期椎间盘退行性改变，是其他影像手段不能发现且临床早期症状不典型最易误诊的阶段，更是导致椎间盘病变进展的基础阶段。MRI特征：①纤维环断裂，髓核脱离椎间盘游离于椎管内；②矢状面脱出的髓核上下移位。因此，MRI扫描对腰椎间盘突出症诊断和分型是既直接又准确的检查方法，尤其是对早期病变的检出，对临床治疗有着重要的意义，应作为腰椎间盘病变的首选检查方法之一（图2-4-15）。

2．骨关节疾病

MRI在骨骼系统的应用越来越广泛。首先在创伤中的应用，MRI可检出其他影像学检查手段不能检出的隐性骨折，已得到广大临床医师的认可。其次，在骨髓的疾病检出明显好于其他影像学检查，是MRI检查的优势。同样，MRI对软骨损伤的检查也有优势。骨坏死早期，X线拍片、CT扫描均为阴性时MRI即可检出骨坏死。另外，骨髓水肿、骨髓内感染、肿瘤都可通过MRI检查得以确定。除骨髓疾患外，关节软骨的显示MRI也明显好于其他影像学检查，MRI可清晰显示关节软骨的坏死。肌腱、半月板、交叉韧带的检查MRI也具有明显优势，因此大量的半月板检查都使用MRI检查。

（1）膝关节损伤

1）膝关节韧带损伤：

韧带损伤的特点为在各序列成像上均有信号增高改变，仍可见到完整连续的纤维束，但较正常变细；完全韧带撕裂，主要表现为韧带连续中断、扭曲，呈波浪状，并见增厚、增粗、变短，以T2WI显示较好；信号混杂，形态卷曲增粗或呈波浪状。

2）膝关节半月板损伤：

正常半月板在MRI各序列均为低信号，是由于其含有Ⅰ型胶原组织，在上下关节软骨的衬托下，半月板形态显示清楚，既可观察其位置形态，又可观察其内部结构。当半月板发生撕裂时，由于关节滑液渗入损伤处，使低信号的半月板内出现高信号或等信号。MRI能清晰显示半月板撕裂的部位、形态，并能进行分级，MRI不仅能早期发现半月板内撕裂，而且在鉴别陈旧性半月板撕裂与新鲜半月板撕裂方面优于关节镜检查。此外，关节镜为有创性检查，而MRI为无创性检查。因此，MRI检查可为半月板手术方案的制订提供重要的依据。

3）膝关节周围软组织损伤及关节积液：

膝关节损伤易形成膝关节周围软组织肿胀，关节囊及关节腔内积血、积液，MRI可反映积血、积液的部位及量的动态变化。

MRI对于膝关节损伤检查的优势：膝关节MRI可发现X线片不易观察的骨挫伤、骨髓水肿、隐匿性骨折，以及骨、软骨骨折，半月板、韧带撕裂（图2-4-16）。而且MRI是一种无创性检查，具有较高的软组织分辨率、多方位成像等特点，比X线片、CT、关节镜等在膝关节损伤的诊断评价上更具一定的优越性（图2-4-17）。

（2）肩关节损伤：

肩关节损伤MRI检查包括肩关节撞击综合征、肩关节不稳、盂唇撕裂、肩袖撕裂等。撞击综合征（shoulder impingement syndrome，SIS）又称卡压综合征。当肩关节处于外展体位时，尤其处于60°～120°时肩峰下空间缩小且肩腱袖刚好从中穿过，此时由于一些解剖结构病变引起冈上肌出口（肱骨头上方和肩峰下方间的间隙）狭窄，即压迫肩峰下滑囊和（或）冈上肌腱，引起肩部和上臂疼痛为特征的临床综合征。肩关节不稳可分为前、后、下或多方位不稳定，其中以前部不稳最多见。它的病因可能是创伤性的，也可能与盂肱韧带或关节囊的松弛有关，多方位肩关节不稳通常与韧带松弛有关。肩袖撕裂可分为部分性撕裂和完全性撕裂，部分性比完全性发生率高一倍。主要为冈上肌腱撕裂，表现为T2加权脂肪抑制像上高信号，关节积液也容易显示。完全撕裂时可见冈上肌腱和冈下肌腱的回缩，肩峰和肱骨间距离缩小。

MRI可以得到较高的软组织对比度，而且能够多平面成像，可较清晰地显示关节囊、囊内结构及肩袖等重要组织的解剖形态；肩关节MR造影成像改善了关节内和（或）关节外组织结构的对比，极大地提高了诊断的准确性。目前，MRI已成为肩关节损伤影像学检查诊断的重要手段。

（3）股骨头缺血性坏死：

股骨头缺血坏死（avascular necrosis of the femoral head，ANFH）是常见的骨关节疾病，其病变可导致股骨头塌陷、关节间隙变窄，最终累及整个髋关节，使关节功能丧失，早期诊断直接关系到疾病的治疗和预后。磁共振成像检查应用于本病前，该病的早期诊断较为困难。

正常成人股骨头MRI的信号主要由骨髓中脂肪产生，随年龄增长，红骨髓逐渐转化成黄骨髓，即脂肪含量逐渐增高，T1WI和T2WI均为高信号。ANFH的病理演变过程分为4期。Ⅰ期：骨缺血后6小时，髓腔造血细胞开始死亡，但缺血区细胞坏死有先后顺序：约在血流中断后6～12小时，造血细胞最先死亡；12～48小时后为骨细胞和骨母细胞死亡；1～5天后脂肪细胞死亡；此期只有MRI检查可发现病变，而X线片和CT检查未见异常。MRI表现为股骨头的前上缘可见一均匀或不均匀的局限性线状或片状异常信号影，T1WI呈等或略低信号，T2WI呈高或略高信号且与外侧低信号带并行，形成“双线征”，它是ANFH较为特异的早期征象。Ⅱ期：坏死组织分解，周围出现组织修复，早期的修复反应包括少量毛细血管、胶原纤维增生以及新骨对死骨的“爬行性替代”，MRI表现为广泛的斑片状、条状或不规则形，低、等、高混合信号（图2-4-18）。Ⅲ期：为修复期，大量新生血管和增生的结缔组织、成纤维细胞、巨噬细胞向坏死区生长，大量新生骨附着在坏死骨小梁的表面，死骨被清除。关节软骨受其修复组织的影响表面不光滑，而后出现皱褶。MRI表现为在T1WI、T2WI上均为股骨头变形，呈高低不等，形态不规则的混杂信号，并出现新月征。Ⅳ期：股骨头塌陷合并退行性关节炎改变。MRI表现为股骨头不规则，可出现骨皮质塌陷和低信号的斑片区或新月状死骨，股骨头塌陷，碎裂。

（二）MRI在骨感染和骨结核方面的应用

1．骨关节化脓感染

骨关节化脓感染是常见的细菌性骨感染疾患，有血源性和外源性。血源性骨关节感染常见者有化脓性骨髓炎、关节炎和Brodie脓肿；外源性有外伤或战伤引起的软组织和骨感染。X线表现有骨破坏或骨增生，死骨形成。慢性骨髓炎还可以急性发作，严重者可导致关节功能障碍和骨骼畸形等。总之，化脓性骨关节感染发展过程复杂，变化多种多样，全身各部位都可发生，有时与骨肿瘤等疾患鉴别困难。

急性化脓性骨髓炎的早期诊断非常重要，但靠X线片达到早期诊断有困难，CT检查优于普通X线检查，对软组织肿胀较敏感，对小的破坏区和小的死骨显示好。MRI优于普通X线和CT，对早期骨髓和软组织的充血水肿十分敏感，在T2加权脂肪抑制像上呈高信号。进展期，骨髓的渗出与坏死在T1WI上为低信号，与正常的骨髓信号形成明显的对比，因此骨髓腔受累的范围显示良好。对脓肿的部位和大小及伸向软组织内的窦道，在T2WI上可清晰显示，有利于指导手术（图2-4-19）。

急性化脓性骨髓炎估计预后最重要的两条是：①哪里有骨膜下脓肿，哪里就将发生骨质破坏；②哪里有骨膜剥离或破裂，哪里将发生死骨，并且不产生骨膜新生骨，将转变为慢性骨髓炎。严重患儿，当大部骨干形成死骨时，如坏死的骨干周围没有骨包壳时，取出死骨后，必形成骨缺损；如死骨上下两端骨膜逐渐骨化，并逐渐扩大包绕骨干的大部分时，再取出死骨，则可减少骨缺损的程度。

慢性骨髓炎常见X线征象有：软组织肿胀、骨质破坏、骨质增生硬化、骨膜增生、骨包壳和死骨。慢性骨髓炎急性发作时，软组织肿胀，也可发生溶骨性破坏，其破坏边缘模糊，还可产生骨膜反应。而慢性期死骨清除的破坏，周围软组织炎症肿胀已消退，破坏的骨组织为大块死骨，边缘清楚呈虫蚀样，两种破坏极易区别。

2．椎间盘感染

椎间盘感染发生率不高，但却是一种严重并发症，其原因可能为细菌感染、无菌炎症、人体免疫反应。MRI对早期发现病变有重要的意义，发病1～2周，MRI表现为椎间盘及上下椎体T1加权像低信号，T2加权像高信号。发病2～3周，CT见前纵韧带及椎体后缘膨胀，硬膜囊前方低密度软组织影，上下终板不规则，骨破坏。发病4～5周，X线片显示椎间隙变窄，终板模糊，逐渐骨质疏松、骨吸收、椎间隙变宽，3～4个月后椎体骨性融合。

3．骨关节结核

骨关节结核95%继发于肺结核。结核杆菌经血行到达血管丰富的骨松质，如椎体、短管状骨、长管状骨骨骺及干骺端和大关节滑膜而发病，好发部位为脊柱。X线片是骨关节结核的常规检查方法，主要表现为骨质疏松、骨质破坏和局部软组织肿胀。MRI与CT对了解小的骨病损及软组织改变、明确病变范围和鉴别诊断具有非常重要的作用。

（1）骨结核的主要X线表现：

有骨质疏松、骨质破坏、骨的形态改变以及周围软组织肿胀或萎缩等。局部的骨质破坏为最主要征象。骨质破坏CT表现为不规则的低密度区，破坏区内可见小斑点状死骨。周围软组织肿胀，出现脓肿可见低密度脓腔，对比剂增强边缘有强化。正常骨皮质和骨小梁T1WI和T2WI均呈低信号，而骨质破坏时MRI表现为：骨皮质和骨小梁T1WI呈等-低信号，T2WI高信号；骨髓受累的区域，T1WI信号降低，T2WI信号增高；STIR则更加清楚显示病灶，表现为明显的高信号。短管状骨结核表现指（趾）骨多发圆形、卵圆形骨破坏，形成典型的骨气臌样改变，颇有特征性。因此，CT和MRI对显示骨结核较小的骨破坏区、死骨和钙化、骨髓内改变以及周围冷性脓肿具有比较高的价值。

（2）脊柱结核：

在骨关节结核中最常见，以25岁以上的青壮年最多见。腰椎为最好发的部位，胸椎次之，颈椎较少见。

普通X线表现：①椎体骨质破坏是脊柱结核主要征象。②椎间隙变窄或消失：病变引起相邻的椎体终板破坏，髓核疝入椎体，椎间盘完全破坏，椎间隙变窄或消失。③椎旁冷性脓肿：脓液聚集在椎体一侧的骨膜下形成椎旁脓肿；当脓液突破骨膜后，由于重力关系沿肌肉筋膜间隙向下垂方向流注，形成流注脓肿。在腰椎可形成腰大肌脓肿，表现为腰大肌轮廓不清或呈弧形突出；在胸椎表现为胸椎两旁梭形软组织肿胀影；在颈椎形成咽后壁脓肿，表现为咽后壁软组织影增宽，并呈弧形前突。④脊柱畸形：因病变广泛，可发生脊柱畸形，可见脊柱后凸或侧凸畸形。

CT比较容易显示骨质破坏，即使较小的破坏也能够显示，表现为椎体和附件不规则的骨密度减低区。其中可见高密度骨影为死骨。椎旁脓肿表现为椎体周围软组织增宽，中央呈低密度坏死灶，对比增强肿块周围可见强化。CT可进一步明确脓肿大小、范围以及向椎管内侵犯的情况。

MRI对脊柱结核的检查非常敏感，早期在椎体内炎性水肿时就出现异常信号。脊柱骨质破坏表现为椎体变形和信号异常，多数病灶表现为T1WI均匀较低信号，少数为混杂低信号，T2WI表现为均匀或不均匀高信号。增强检查多数表现为不均匀强化。椎间盘破坏，T1WI多表现为低信号，T2WI常为不均匀混杂高信号，对比增强呈均匀或不均匀强化。椎旁脓肿表现为T1WI低信号，少数表现为等信号，T2WI多呈均匀或不均匀高信号。脓肿壁薄且厚薄一致，对比增强呈均匀或不均匀环状强化。附件破坏在T1WI和T2WI上由于周围脂肪信号的影响不易清晰显示，STIR扫描可清晰显示附件结构的破坏，呈现明显高信号灶。病变压迫脊髓，可见脊髓内出现斑片状T1WI低信号，T2WI高信号病灶。

两个以上椎体的溶骨性破坏，椎间隙变窄或消失，脊柱后凸畸形，椎旁脓肿形成和软组织钙化是脊柱结核的平片典型表现。CT和MRI可确定隐蔽的骨质破坏、椎体周围脓肿的位置和范围，同时可发现早期椎体结核病灶。

（三）MRI在骨肿瘤方面的应用

1．良性骨肿瘤的MRI征象

良性骨肿瘤一般不需MRI检查，只有怀疑恶变或软组织内有异常改变时进行MRI检查。良性骨肿瘤瘤灶边缘清楚锐利，信号强度均匀一致（特别是T2加权像），无浸润性生长。但良性骨肿瘤中的钙化灶可形成无信号区或极低信号区，而使肿瘤信号不均匀。脂肪或血液成分丰富者，在T1和T2加权成像上均呈高信号影，而脂肪抑制系列中脂肪成分呈低信号，血液呈高信号，二者极易识别；水抑制系列中含自由水成分表现为低信号，其余均表现为高信号。纤维成分较多的肿瘤则呈低信号或中等信号。

骨血管瘤可分为海绵型和毛细血管型，前者由大量薄壁血管及血窦构成，常发生于颅骨和脊柱；后者由增生并极度扩张的毛细血管构成，以扁骨和长骨干骺端多见。骨血管瘤可合并软组织血管瘤。骨血管瘤可发生于任何年龄，以中年较多，好发于脊柱、颅骨、长骨和其他扁骨。该瘤多无明显症状，有些可有局部疼痛、肿块及相应部位压迫症状。骨血管瘤X线表现，发生于脊柱者，破坏区多呈栅栏状、网眼状改变。发生于颅骨者，表现为板障膨胀，外板变薄、消失，并可出现放射状骨针。发生于管状骨者，骨质破坏区多呈泡沫状。病变发展较快者，可呈单纯溶骨性囊状破坏；CT表现为边界清楚的膨胀性骨破坏区，其内可有放射状骨嵴或皂泡状骨性间隔，骨壳多不完整。椎体血管瘤多表现为椎体内纵形粗大骨小梁、分布稀疏，椎体增大。增强扫描多有明显强化；骨血管瘤其MRI信号强度在T1WI和T2WI均呈高信号，颇具特征性，其内可见栅栏状、皂泡状或放射针状低信号间隔（图2-4-20）。

2．恶性骨肿瘤的MRI征象

MRI检查不仅能显示肿瘤的准确部位、大小、邻近骨和软组织的改变以及肿瘤的侵犯范围，对多数病例还能判断其为良性或恶性、原发性或转移性，这对确定治疗方案和估计预后非常重要。非成骨性骨转移性肿瘤在T1WI上呈低信号区，T2WI上呈高信号区，成骨性骨肉瘤在T1WI和T2WI上均显示为云絮状低信号区，成骨反应的程度愈重，低信号区愈为明显；软骨肉瘤在T1WI表现为不均匀低信号区，T2WI表现为非常不均匀的高低混合信号区，病灶边界不清，可见邻近软组织浸润的征象。MRI在骨肿瘤的应用价值优于CT。由于MRI没有骨伪影及某些气体的伪影，对于颅底和骨盆的肿瘤显示明显优于CT；MRI的信号取决于受检组织的理化特性，对骨肿瘤的诊断较敏感；不必注射造影剂就可观察肿瘤血管（MRA），可清晰显示病变组织及邻近神经结构受侵情况，可清楚显示髓腔内邻近关节的病变（图2-4-21）。

（1）骨髓瘤：

为起源于骨髓网织细胞的恶性肿瘤，又称浆细胞瘤（plasmacytoma）。本病有单发和多发之分，多发者占绝大多数。单发者中约1/3可转变为多发性骨髓瘤。晚期可广泛转移，但很少出现肺转移。少数可原发于髓外组织，如硬脑膜、垂体、甲状腺、皮肤、纵隔等。MRI对本病的检出及确定范围非常敏感。骨破坏或骨髓浸润区在T1WI上呈边界清楚的低信号，多位于中轴骨及四肢骨近端。病变弥漫时，为多发、散在点状低信号，分布于高信号骨髓背景内，呈特征性的“椒盐状”改变；T2WI上病变呈高信号；STIR序列由于脂肪信号被抑制，病灶高信号较T2WI更明显。

（2）骨转移瘤：

为仅次于肺肿瘤和肝脏肿瘤居第三位。MRI溶骨性病灶在MRI表现为T1WI呈低信号，T2WI、STIR为高信号，增强后有强化。成骨性病灶在T1WI和T2WI上均为低信号，增强后可为轻度或无强化。骨转移瘤可合并有软组织肿块，极少有骨膜反应，如合并病理骨折则可能会有骨膜反应，呈T1WI、T2WI骨皮质外均匀或不均匀低信号的长条状影。少数扁骨、骨干囊状膨胀性骨转移瘤，T1WI呈等信号或不均匀信号，T2WI高信号，周边可见低信号环绕，增强后有强化。不同部位转移瘤影像学表现不同。

1）脊柱：

为转移瘤的最好发部位，以腰、胸椎多见，次为颈椎。常为多个椎体发病。溶骨型转移。早期呈现局限性骨质疏松或为斑点状、虫蚀样骨破坏，而后融合为大片骨缺损，常易并发病理性压缩骨折。MRI表现为T1WI呈低信号，T2WI为高信号，增强后呈中度或明显强化。椎旁多可见局限性对称性的软组织肿块。椎间隙多无改变。成骨型转移CT表现为椎体散在的斑点状或棉团状致密影，可为椎体的一部分，亦可整个椎体完全均匀致密。椎间隙不受累。混合型表现为斑点状骨破坏和骨硬化同时存在。MRI表现为T1WI和T2WI上均为低信号，增强后可为轻度或无强化。CT、MRI对显示椎体内骨破坏的程度和范围，优于普通X线。发生于椎体的转移瘤，最常见于椎体的后部，此与椎体的血管供应有关。椎弓根和椎体附件的破坏，多由椎体病灶的扩展所致，极少见有单独破坏（图2-4-22）。

2）骨盆：

溶骨型转移好发于髋臼上、髂骨翼、耻骨和坐骨。表现为虫蚀样、泡沫状，圆形或卵圆形骨破坏区。MRI表现为骨皮质破坏和软组织肿块形成。T1WI呈低信号，T2WI为高信号，增强后病灶及软组织肿块强化。多见于膀胱癌、子宫颈癌或消化道癌肿。成骨型转移多见于髋臼上和骶髂关节附近，CT表现为边界不清的斑块状或棉球状致密区。MRI表现为 T1WI呈低信号，T2WI为低信号，可合并有软组织肿块。发生于耻骨支者尚可见骨膜增生。多见于前列腺癌、乳腺癌或膀胱癌等的转移瘤。

3）颅骨：

大多为溶骨型。破坏区呈圆形或卵圆形骨缺损，边缘清楚或模糊，无硬化边缘。MR表现为T1WI呈低信号，T2WI为高信号，增强后骨破坏区略强化，软组织肿块明显强化。颅底的转移灶多来自鼻咽癌，可沿颅底的神经、血管通道向颅内扩散，严重者可直接侵蚀斜坡、鞍底和岩骨尖等。颅穹隆骨的转移灶，往往来自肺癌。

4）肋骨、胸骨：

发生于肋骨、胸骨的转移瘤，常为单纯溶骨性破坏，时有膨胀性改变，常伴骨外软组织肿块。MRI表现为T1WI呈低信号，T2WI、STIR为高信号，增强后有强化。前列腺癌和膀胱癌肋骨的转移常为成骨性，并可累及多条肋骨。乳腺癌的骨转移多呈混合型转移并可有层状骨膜增生和出现软组织肿块。

5）长管骨：

最好发于近躯干的长骨，如股骨和肱骨的近端，膝、肘以下较少见转移。长管状骨的转移瘤多为溶骨型，严重者骨皮质大部分破坏，仅余薄层骨壳，或部分消失，并可有局限性软组织肿块，但多无骨膜增生。合并病理骨折时可有骨膜反应。骨干囊状膨胀性骨转移瘤，MRI表现为T1WI呈等信号或不均匀信号，T2WI为高信号，周边可见低信号环绕，增强后软组织肿块有强化。发生于骨膜下或骨皮质的转移瘤，可表现为一侧皮质的弧形凹陷，周围可见软组织肿块，颇似骨外软组织肿瘤所致骨皮质的压迫侵蚀。

3．椎管内肿瘤

首选MRI检查，既可定位又可定性，尤其在定位诊断上，MRI具有独特的优势。椎管内肿瘤的定位诊断：按肿瘤的发生部位，椎管内肿瘤分为髓内、髓外硬膜下及硬膜外肿瘤。脊髓增粗，伴有囊性变及病变部位上下端脊髓空洞形成，蛛网膜下腔变窄、消失，硬膜外间隙变形是髓内肿瘤的特征。“硬膜下征”表现为病侧蛛网膜下腔增宽，脊髓受压向健侧移位是髓外硬膜下肿瘤的共同特征。提示硬膜外病变的主要依据是“硬膜外征”，即：①肿瘤与脊髓之间T1WI可见低信号裂隙，此为硬脊膜影像及受压变窄的蛛网膜下腔；②肿瘤侧椎管内脂肪中断；③局部硬脊膜增厚；④可伴椎体及附件骨质破坏。据此，一般定位诊断不困难。

（1）髓外硬膜内肿瘤：

神经源性肿瘤大多数位于髓外硬膜下，可见髓外硬膜下肿瘤的共同特征，即“硬膜下征”。神经鞘瘤呈圆形或椭圆形，也可骑跨在硬膜内外沿椎间孔生长呈哑铃形，同侧椎间孔扩大是其典型特征，肿瘤多数位于椎管的后外侧，有包膜，边界清楚，T1WI呈低信号，T2WI为高信号，瘤体较大时常发生囊变、坏死、黏液变性甚至出血，致使肿瘤信号不均。增强扫描实质部分明显强化，有囊变者呈环状强化，是神经鞘瘤的重要MRI征象，认识此特征对椎管髓外硬膜下肿瘤的诊断与鉴别诊断有价值（图2-4-23）。

（2）硬膜外病变：

硬膜外肿瘤以转移瘤、淋巴瘤常见，具有硬膜外肿瘤的共同特征，即“硬膜外征”。转移瘤多伴有椎体及附件受累，肿瘤呈长梭形或包绕脊髓的T1WI呈低信号，T2WI为高信号。增强后包括椎体内病灶均有明显强化。淋巴瘤多无椎体骨质转移，肿瘤多为T1WI和T2WI均为等信号，可中度或显著强化，肿瘤可局限于椎管内沿着硬膜外间隙纵向生长，呈梭形或侵袭生长包绕、挤压脊髓。当淋巴瘤破坏邻近椎体向椎旁生长形成巨大软组织肿块时，两者鉴别困难，需结合X线、CT等影像学资料进行综合分析。

三、MRI在软组织肿瘤的应用

MRI可清晰地显示人体全身各部组织器官横断面、矢状面、冠状面及斜面的组织结构，用于诊断软组织肿瘤可弥补X线和CT的不足。

MRI的软组织分辨率和对组织平面的显示能力及多平面直接成像的功能都优于CT和X线摄影，动态增强MRI（应用Gd-DTPA对比剂）有助于肿瘤的定性诊断。

大多数软组织肿瘤的T1WI呈低信号，T2WI为高信号。良性软组织肿瘤的信号均匀，恶性者多为混杂信号，特别在T2WI上尤为明显。肿瘤组织的T1WI呈低信号，T2WI为高信号是由于细胞内和细胞外自由水的增加。恶性肿瘤的组织成分较复杂，其产生的信号多不均匀，在T2WI上更能反映这种结构上的异质性。虽然大多数肿瘤的信号差别对组织学诊断提供的信息有限，但由于MRI比常规X线和CT能更多地反映肿瘤的组织成分，有助于对不同肿瘤的鉴别。它把各种肿瘤的组织层次以及肿瘤对骨质或骨髓侵袭程度显示更为清晰，尤其在椎管内肿瘤诊断方面具有独特优势，可直观显示肿瘤的形态、位置，特别是增强扫描不仅可以直接观察脊髓、蛛网膜下腔及椎管内肿瘤本身的形态、内部特征、病变与脊髓的关系，同时可根据肿瘤的血供情况判断肿瘤的性质，是制定治疗计划的可靠依据。

（屈辉 白荣杰）

第四节 PET显像

一、概述

正电子发射体层摄影（positron emission tomography，PET）是核医学影像的尖端技术，既具有核医学功能显像的优点，又具有所用发射型正电子核素（11 C、13 N、15 O、18F等）为人体组成固有元素的特征，因此更能准确反映人体正常或病理状况下的生化过程。临床上所称PET既代表了与普通核医学一样，利用示踪原理显示人体生物活动的医学影像技术，也代表完成这一显像技术的设备。

在发达国家PET正上升为医学高科技之冠：它集中了核物理、高能物理、电子学、计算机技术、化学、生物、数学、基础医学、临床医学和工程技术的最新成果，不仅已成为检查和指导治疗心脑疾病和肿瘤的最优工具之一，也是研究医学基本理论和实际问题的有力助手，对骨科和其他学科多种疾病的诊断和治疗给予了很大的帮助。

核医学的本质是“分子”的，它能从体外观察到正常状态和疾病情况下代谢物、药物等分子在体内和细胞内的去向和变化。由于核医学具有灵敏、特异、简便、安全、用途广泛以及能早期发现病变等特点，PET为主导的核医学发展已成为医学现代化的一个重要标志。

如果说20世纪是信息时代，那么21世纪将是生物学时代。这是因为近20年来分子生物学发展迅速，影响深远。在生物修复、基因工程等前沿领域中，分子生物学新技术突破了传统生物学研究方法的局限性，使人类认识自然、改造自然有了全新的手段，获得了大量前所未有，甚至梦想不到的成果。PET水到渠成、顺理成章地将分子生物学新技术与核医学方法紧密结合，取长补短，相互促进、相得益彰的思路与途径，使“分子核医学”这一新学科成为前沿科技的丰富内容。正如我国科学家王世真先生所预期的：虽然分子核医学的外貌和内涵仍在不断变化之中，但她的前景是美好的，值得我们精心培育，让她健康成长，快速成才，今后能为追求真理、献身医学科学多做贡献。

二、PET原理和临床应用

PET与其他解剖影像不同，属于分子影像（molecular imaging）诊断，可以反映疾病的生物学特性，它可以显示重要生命物质在不同生命状态下的空间分布、数量及时间的变化。

（一）显像剂和设备

PET显像剂是用正电子发射体11 C、13 N、15 O、18F等标记的代谢显像剂，如糖代谢显像剂、氨基酸显像剂、核酸代谢显像剂、多巴胺和胆碱显像剂；多种结合型显像剂，如多巴胺运转蛋白和多巴胺受体显像剂、5-羟色胺运转蛋白和5-羟色胺受体显像剂、单胺氧化酶活性显像剂等。这些代谢显像剂、神经递质运转蛋白和受体显像剂对于显示肿瘤和精神、神经系统疾病的代谢和生理改变具有重要作用，而这些改变正是临床医师所要获得用于疾病诊断和治疗的重要依据。在骨科则致力于骨代谢显像剂的研究与应用。

肿瘤代谢改变常早于形态和解剖的改变，PET显像从分子水平反映肿瘤早期生化和代谢状态的改变，能够在疾病萌芽的时候就及早地诊断出来，及早治疗，这样的“早期健康”理念降低了医疗成本，将有限的医疗资源用于关键环节，避免了浪费大量资源投放在疾病发生之后的多次强化治疗，降低患者的负担和整个社会的医疗成本，因此美国保健财务管理局依据医学专家提供的大样本肿瘤病例报告逐步扩大了医疗保险支付PET检查种类的范围。

美国核医学杂志发布的一项调查报告显示，2005年全美共进行PET检查1129900次，93%的PET或PET/CT的临床研究是关于肿瘤，其中包括骨与软组织肿瘤，7%是心脏和神经系统，检查数比2003年增长60%，两年的平均年增长率为26.5%；所用设备包括PET、PET/CT、带符合线路的核医学显像设备，而其中PET/CT扫描仪是被推崇的PET显像技术，PET功能显像与CT解剖图像的结合可以使疾病得到快速、准确的诊断。北京市从1998年北京协和医院第一个PET中心的建立到2007年这十年中，PET、带符合线路的核医学显像设备（SPECT/CT和 SPECT）、PET/CT已发展到20多台，北京的医务工作者为医学的进步和人民的健康作出了卓著的工作，但是医学专家们并不故步自封，而是针对PET应用实践中的问题不断思索，不断改进，不断创新。我们将潜心研究、不断探索，期待着我国医学的进步与发展，日新月异的分子生物科学将继续造福于人类。

（二）18F-FDG肿瘤代谢显像的机制

在中国医学科学院的PET中心，除了PET扫描设备外，一般还需要安装回旋加速器和化学合成器，回旋加速器可以生产短半衰期的正电子核素11 C、13 N、15O、18F，其中前三种是人体内最广泛存在的元素；通过化学合成器能够快速制成各种显像剂。图2-4-24为PET扫描仪、回旋加速器、化学合成器。为医疗、科研和教学提供服务平台。而医院的临床工作主要是做PET患者检查，可以通过规模化的城市医学供应站提供合成好的优质显像剂18F-FDG，目前国内外PET检查所使用的显像剂90%以上都是18F-FDG。

18氟-氟代脱氧葡萄糖（18F-FDG）是葡萄糖的类似物，主要反映葡萄糖的代谢状况。由于肿瘤生长迅速，较正常组织细胞需要更多的葡萄糖，所以在代谢旺盛的恶性肿瘤细胞中葡萄糖代谢高于正常细胞。18F-FDG在体内的分布与葡萄糖类似，而18F-带有微量的放射性，用PET显像仪可以从体外探测到18F-FDG在体内的分布情况，从而显示肿瘤的部位、数量和代谢程度。

接受PET检查所注射的显像剂是医用放射性示踪药物，无毒、无副作用、无过敏，仅含微量的放射性（正电子核素），半衰期短，通常在几分钟到几小时内就能完全从体内清除，不会对人体构成伤害，因此PET检查对人体是安全、无创的。

（三）PET显像在骨科的应用

1．PET显像在肿瘤的诊断和治疗中的应用

（1）在转移性骨肿瘤的应用：

PET显像主要应用于下列肿瘤：肺癌、淋巴瘤、恶性黑色素瘤、头颈部肿瘤、食管癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌、胰腺癌、卵巢癌、骨与软组织肿瘤。肿瘤的早期诊断和临床分期（有无转移病灶）对于选择和制订治疗方案至关重要，PET一次显像可显示全身图像筛查，灵敏、全面，使患者得到准确的诊断和恰当的治疗。例如已纳入美国医疗保险支付范围的淋巴瘤的诊断，FDG-PET的应用改变了44%的患者分期，从而制定出合理的治疗方案，避免了不必要的手术和无效的治疗，降低了患者的负担和整个社会的医疗成本。

（2）寻找原发肿瘤病灶：

PET对于病理证实的骨转移癌或肿瘤标志物升高的患者寻找原发肿瘤病灶是一种简便、灵敏的方法，可以醒目地显示代谢特别旺盛的肿瘤原发病灶，而这些原发病灶部位往往没有症状，常规方法不易探查。用PET全身扫描提示重点部位，有助于明确诊断和及时的治疗。图2-4-25为患者因腰椎病理性骨折（L2肿瘤切除内固定术后）病理诊断为转移癌，做18F-FDG筛查显示肝脏异常代谢增高病灶。

（3）化疗效果评估：

在骨肉瘤（术前）化疗前后和治疗过程中，用PET观察肿瘤的代谢变化，进行定量测定，代谢率下降肿瘤增长减缓的患者表明治疗效果好，反之则说明肿瘤对化疗反应不敏感。PET显像监测用于评价肿瘤的疗效和检查有无远处的转移出现，调整治疗方案，是PET显像的适应证之一。

2．在肿瘤手术治疗和随访中的应用

PET探针是一种外科导向技术，可以用于肿瘤的手术中定位和确定手术边界。肿瘤复发的常见原因是病灶切除不完全，而PET探针能检测微克级的小肿瘤：术前将与肿瘤特异结合的示踪剂注入体内，使肿瘤能有更高的放射性分布，当探针接近肿瘤时，就会发出警报并在主机上显示峰值计数。高能γ探针用于PET显像发现的肿瘤术中定位，PET探针还可用于确定手术边界。

肿瘤手术后组织结构发生变化，一般的形态学影像检查有时难以鉴别有否复发。而PET显像基于功能代谢的变化，可以显示代谢增高的肿瘤，发现＜1cm的复发和远处的转移病灶。

3．在骨折的应用

对区分病理性骨折良、恶性的探讨：18F-FDG PET显像在良、恶性病理性骨折中都可以表现为高摄取的阳性显像，用18F-FDG鉴别作用比较有限，但参照PET定量分析SUV值和观察PET/CT图像特征会有一定的临床帮助：良性病理性骨折主要为骨折周围骨皮质摄取18F-FDG，骨髓无摄取；而在恶性病理性骨折的局部骨髓18F-FDG高摄取，远处转移病灶也有阳性显像。

4．18F-NaF 18F PET显像

18F-FDG PET显像的初步临床研究认为，18F-FDG PET显像在乳腺癌等成骨性转移癌疾病的诊断中不能替代99 Tc-MDP常规骨显像而单独使用。在当前PET的应用中，18F-NaF是骨科核医学最有希望的显像剂，因为在分子水平，氟化物直接与骨代谢相关。18F-NaF的临床研究应该主要在以下方面：

（1）原发骨肿瘤的诊断和鉴别诊断；

（2）骨转移性肿瘤的诊断；

（3）骨骼的炎症与感染；

（4）脊柱压缩骨折的研究；

（5）创伤与运动医学；

（6）关节疾病的应用；

（7）缺血性骨坏死；

（8）骨移植的监测；

（9）骨病变的定量分析和研究；

（10）遗传（基因）与代谢性骨病的应用。

（四）PET的应用前景和设备的进步与变革

1．18F-NaF PET/CT显像

PET在骨科的研究中，当前可行的、很有前途的是18F-NaF PET/CT显像在临床的应用，是将先进的医用显像剂和设备的研究成果在临床的推广与应用，造福患者。18F-NaF是骨科核医学中有应用前景的显像剂，因为在分子水平，18F-NaF直接与骨代谢相关，而PET/CT将PET功能显像与CT解剖图像的融合使各种骨科疾病得到快速、准确的诊断。与单光子核素99 Tc-MDP做ECT全身骨扫描和SPECT/CT断层显像相比较，18F-NaF PET/CT显像具有如下优点：

（1）PET/CT显像的速度快，患者检查的过程所用时间短，全身平面显像10分钟，全身断层仅用2～6分钟（但医师阅片和诊断的时间长，对医师专业水准和临床能力的要求非常高）。

（2）18F-NaF PET/CT图像清晰，系统分辨率比SPECT骨显像高。对于一些骨关节小的病灶PET/CT是目前唯一能够进行功能-解剖检查的影像设备。

（3）诊断基于分子水平，发现病变早，对病灶的检测能力强，检测灵敏度高，准确性明显高于目前常规骨显像。将18F-NaF PET/CT检查与常规骨显像或其他方法相比较，前瞻性评价其临床应用价值将是很有前景的研究。

（4）18F-NaF的半衰期短（仅110分钟），对患者的辐射量低，一次PET/CT仅相当于做一次X线检查的剂量。

（5）18F-FDG主要反映组织细胞对葡萄糖运转的情况，对骨肿瘤的诊断和治疗很有意义；而18F-NaF可反映骨代谢，是骨科PET/CT检查的最佳医用正电子示踪剂，必将对骨科疾病诊治水平的全面提高作出非凡的贡献。

2．领先的磁共振类PET

高级科研平台磁共振类PET成像是采用特殊的序列、ECO梯度技术，实现全身的弥散成像，图像保真性好，对疾病诊断的准确性高，对全身性疾病和疾病的全身筛查会有较大的科研和临床价值，是值得重视的新技术和有发展前景的类PET高级科研平台。MRI类PET高级科研平台在骨科的应用可以与18F-NaF PET/CT相对照和比较，取长补短，携手使现代医学成果转化为人民的健康和生活质量的全面提高。

（彭京京）

第五节 超声影像在骨科的应用

一、超声检查简介

骨骼、关节与软组织疾患常用的影像学检查方法是X线片、CT、MRI、DSA及核素扫描，它们各具优势。自20世纪80年代初期开始，国内外逐步将超声成像应用于骨与软组织疾患的诊断中，超声成像的原理是利用探头发射超声波，并接受人体组织的反射波，经计算机分析反射波信号特征并形成图像。人体的各种组织器官具有不同的密度和不同的超声波传播速度，即不同的声阻抗，所以反射的回波信号强弱不等，形成的声像图各异。致密坚硬的组织声阻抗最高，软组织次之，液体最低，越坚硬致密的组织超声波声束越不易穿入，反射回来的信号也越强。故骨组织、钙化等均显示为强回声，软组织多显示为低回声，液体显示为无回声。

超声显像对软组织的分辨力很高，并可穿透软骨、关节间隙及被溶解和破坏的骨组织，检查方法无创、快捷简便，还可动态观察肌肉、韧带、关节的活动变化，为临床提供重要影像诊断信息。彩色多普勒血流显像技术（color doppler flow image，CDFI）可提供病变区域血流供应及血流动力学信息，这种无创性血管造影能实时动态观察肢体血管走行，血流状态如何；肿瘤内的血管分布特点及血流频谱类型，还能观察肿瘤与周围血管的毗邻关系，为术前诊断及手术方案的制订提供帮助。

超声检查适用于颈部、躯干及四肢部位的各种良、恶性软组织病变；还可应用于多种良、恶性骨骼病变；近些年来，超高频探头、扩展成像、超声造影等越来越多的先进技术被不断引入超声诊断领域，很多微小的骨与软组织病变的结构得以清晰显示；当骨皮质膨胀变薄或破损时，声束可穿透病变的骨皮质，显示髓腔内病变的图像；但由于超声声束穿透力有限，当骨皮质厚度正常或增厚且骨皮质完整无缺损时，超声影像则不能显示因骨组织遮挡的关节深部病变及骨髓腔内的病变。

二、超声探查骨关节及周围组织

（一）婴儿发育性髋关节异常

发育性髋关节发育不良（developmental dysplasiaof the hip，DDH）最初的名称为“先天性髋关节脱位（congenital hip dislocation，CDH）”。之后，人们逐渐认识到这一疾病并非仅是先天性的，因而用“发育性”取代“先天性”；同时从病理学角度考虑“发育不良”比“脱位”更为合适，因此1992年北美小儿矫形外科学会将CDH正式更名为DDH。DDH是婴幼儿骨骼系统最常见的致残性疾病之一，通过早期筛查、规范化诊断、治疗可有效避免发生严重的后遗症。未及时诊断及干预治疗的DDH可能导致髋关节退化性疾病，从而成为60岁以下患者髋关节置换术最常见的原因之一。未及时发现的DDH治疗较困难，且很难保全髋关节功能。新生儿及婴幼儿髋关节主要由软骨构成，股骨头尚未骨化，X线不仅有放射性损害，且很难准确显示髋关节结构形态。超声检查作为一种无创、安全、易行、费用较低、可动态观察的检查手段，是早期发现DDH的最普遍且最有用的影像学检查方法。

1．检查目的

（1）观察髋关节及周围软组织解剖结构。

（2）观察髋关节软骨和骨性解剖结构。

（3）量化评估髋关节髋臼发育情况。

（4）评估股骨头与髋臼的相对位置。

（5）DDH治疗后的连续随诊复查。

2．适应证

（1）体格检查或影像学检查发现髋关节有异常或可疑异常。

（2）有DDH家族史或遗传史。

（3）臀先露。

（4）羊水过少等其他胎产式因素。

（5）神经肌肉病变（如先天性肌肉斜颈和先天性足部畸形等）。

（6）监测应用Pavlik支具或其他固定装置治疗的DDH患儿。

（7）DDH超声检查没有禁忌证。

3．检查时间

婴幼儿一般应在出生后4～6周接受超声检查，6个月以内的婴幼儿髋关节超声检查结果最为可靠，由于髋关节存在生理性松弛，髋关节超声检查格外慎重应用于小于3～4周的婴儿，但如临床检查婴儿髋关节有可疑发现，则应及时行超声检查。当幼儿股骨头骨化中心出现后，尤其是骨化中心声影明显遮挡后方结构时，超声检查的可靠性低于X线片。

4．检查体位、检查方法及观察内容

（1）髋关节冠状切面：

婴儿侧卧位，待检测下肢髋关节轻微屈曲（15°～20°）、轻度内收膝盖贴近身体中线。探头与身体长轴保持平行，声束垂直于骨盆矢状面，在股骨大转子处获得髋关节冠状切面标准声像图。依据声像图显示的解剖结构确定标准冠状切面：髋关节中央为股骨头，表现为内部散在点状中等回声的卵圆形低回声区；股骨头足侧为强回声的软骨和骨的结合部（股骨骺板）；股骨头内侧为强回声的由髂骨下支构成的骨性髋臼顶，股骨头外侧由高回声的滑膜皱襞、关节囊、盂唇和低回声的软骨性髋臼依次包绕，股骨头的头侧为强回声的骨性髋臼边缘及平直的髂骨外缘，以上解剖结构均应清晰显示。

Graf检查法应在髋关节标准冠状切面对声像图进行测量，测量前需重点确定：髂骨外缘平直呈线状强回声；髂骨下支末端显示清晰，呈强回声突起；盂唇显示清晰，呈三角形高回声。

测量：首先以平直的髂骨外缘为基线；然后以髋臼窝内髂骨下支与骨性髋臼的切线为骨顶线；最后确定骨缘转折点和关节盂唇中心点，这两点相连形成软骨顶线。基线与骨顶线相交成α角，代表骨性髋臼发育的程度。基线与软骨顶线相交成β角，代表软骨性髋臼的形态。（图2-4-26）α角主要用来衡量骨性髋臼覆盖股骨头的程度，α角小表明骨性髋臼较浅。Graf法依据髋关节标准冠状切面声像图，观察髋臼形态及股骨头与髋臼的位置关系，并测量α与β角度，将髋关节分为四大类型及9个亚型。（表2-4-1）

（2）髋关节屈曲横切面：

婴儿仰卧位或侧卧位，髋关节屈曲90°，探头平行于股骨长轴，做髋关节横切面（声束与骨盆水平面平行），切面需清晰显示股骨干长轴、股骨头、髋臼及盂唇。（图2-4-30、图2-4-31）正常图像显示股骨头与髋臼窝无间隙的紧密接触。显示此图像后，在婴儿放松状态下，保持婴儿髋关节屈曲90°，活动婴儿大腿，推压髋关节外展和内收（类似Ortolani试验和Barlow试验），从而评估髋关节是否稳定。（图2-4-32）

Harcke检查法通过观察加压状态下股骨头与髋关节相对位置的变化，可将髋关节分为5种：稳定髋关节（加压外展及内收髋关节时，股骨头均位于髋臼内，与髋臼无间隙紧密接触）；松弛髋关节（加压外展及内收髋关节时，股骨头仍位于髋臼内，但股骨头与髋臼窝之间出现间隙）；可脱位髋关节（未加压活动髋关节时，股骨头位于髋臼内，加压内收髋关节时，股骨头自髋臼内脱出髋臼外）；可复位髋关节（未加压活动髋关节时，股骨头位于髋臼外，加压外展髋关节时，股骨头自髋臼外复位至髋臼内）；不可复位髋关节（未加压活动髋关节时，股骨头位于髋臼外，加压外展髋关节时，股骨头不能复位至髋臼内）。但需特别注意：当婴儿佩戴Pavlik支具或其他固定装置时不宜进行髋关节推压检查，除非临床医师有此方面特殊要求。

DDH超声检查应将评估髋关节形态的静态检查法和髋关节稳定性的动态检查法结合应用，这样将使检查结果更为客观准确。因为以往研究证实，形态学正常的髋关节也可能不稳定、形态学异常的髋关节也可能相对稳定，因此在一份完整的髋关节超声检查报告中，应该既包括对髋关节形态学的描述和相关测量，也包括动态法对髋关节稳定性的评估，综合评估髋关节的形态结构和稳定性，从而能更客观地指导诊断和治疗。

（二）骨与关节结核

骨与关节结核，是结核菌侵入骨或关节内，在其中发育繁殖并造成的病理改变。骨与关节结核多见于儿童，发病缓慢。超声检查可显示结核病灶骨质破坏的情况，早期仅表现为骨皮质粗糙不光滑，随病程进展显示骨膜抬高，骨膜与骨皮质之间有脓液形成的暗区，骨皮质破损中断，局部可见死骨形成的强回声斑块；病灶扩大时可在骨周形成较大的包裹性脓肿。关节滑膜结核超声检查可见滑膜增厚，回声增强，表面不光滑，关节腔积脓，有时病变可侵及关节周软组织形成局限性脓肿，甚至形成皮肤窦道（图2-4-33）。

腰椎结核，经腹超声检查可发现椎体前缘骨皮质破损，椎体压缩变形，继而在一侧或两侧椎旁显示大小不等，均匀或不均匀脓肿低回声区。腹膜后脓肿向下延伸扩散，常在腰大肌前、髂窝、腹股沟及股三角等处形成寒性脓疡。

（三）骨关节感染

骨髓炎，按病情发展分为急性和慢性两种。血源性骨髓炎的急性期，骨质破坏，髓内脓肿形成，并可穿过干骺端皮质达骨膜下，形成骨膜下脓肿。继而穿破骨膜进入软组织，形成蜂窝织炎或软组织脓肿，并可穿破皮肤，流出体外，形成窦道，渐转入慢性骨髓炎阶段。慢性期骨质增生，脓腔和死骨形成同时存在，病灶周围骨膜增生，产生新骨“包壳”，包于原骨干之外，并将死骨和感染性肉芽组织包围于其中，其上有瘘孔与皮肤窦道相通。急性骨髓炎，早期最易看到的超声征象是出现骨膜下积脓的带状无回声区，骨膜增厚并被掀起抬高，此征象最早可在症状出现后24小时内显现，当出现骨质破坏时，声像图显示骨皮质回声中断，骨的结构失常，骨质中出现不规则、边缘不清的低回声区，并夹杂有强回声斑块，病变区域可见丰富的血流信号。慢性骨髓炎，骨皮质呈不规则增厚的强回声，表面凹凸不平，骨瘘孔处骨皮质局限性回声中断或缺损，髓腔结构显示不清，死骨形成时，则呈现孤立性点状、带状或块状强回声，其周围为低回声区包绕，死骨后方常出现声影（图2-4-34）。

三、超声显像在诊断软组织损伤中的应用

（一）肩袖损伤

肩袖是覆盖于肩关节前、上、后方的肩胛下肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌等肌腱组织的总称。其与关节囊紧密相连，附着于肱骨上端形成袖筒状组织。创伤、血供不足及肩部慢性撞击性损伤等原因可导致肩袖断裂，超声检查可发现肩袖厚度变薄；肩袖回声中断、缺如；肩袖内出现无回声区及关节积液等。

肱二头肌肌腱滑膜炎，病因主要为变性和外伤，临床多在外伤或劳损后发病，声像图显示肱二头肌腱腱鞘积液，表现为在二头肌腱周围出现无回声或低回声区，全部或部分包绕二头肌腱的肩关节囊外部分（图2-4-35）。

（二）肌腱损伤

肱二头肌肌腱半脱位和脱位，退行性变为内因，损伤为外因。肱二头肌肌腱由肱骨横韧带维持在结节间沟中，横韧带的近端有旋转袖的纤维加强，横韧带纤维过度牵张或撕裂时，可造成肌腱的半脱位和脱位，结节间沟过浅者更易发生，病理改变多为结节间沟前方横韧带撕裂，肌腱滑脱于腱沟外，肱二头肌肌腱半脱位声像图，表现为肱二头肌肌腱部分脱出结节间沟；肱二头肌肌腱完全脱位，表现为结节间沟空虚，肱二头肌肌腱完全脱出，移位至小结节内侧。

软组织外伤性血肿，患者有明显的外伤史，肌肉撕裂，局部肿胀。超声显示在软组织内的液性包块，可在皮下，也可在浅肌层或深肌层内，形态呈椭圆形、梭形或不规则形，边界清晰，内可见凝血块形成的絮状回声。

肌肉断裂，当猛烈的牵拉力作用于肌肉，或锐器直接击打正在收缩的肌肉时，可引起肌肉部分或完全断裂。它可以发生在肌腹或肌肉与肌腱移行部。肌束断裂多表现为局部疼痛、肿胀及肢体屈伸活动障碍。当肌束不全断裂时，超声显像可见部分肌纤维连续性中断，受累肌肉局限性或弥漫性肿大，局部出现小的不规则液性暗区。如果肌束完全断裂，则可见肌肉断端回缩，增粗圆钝，肌肉纹理不清，周围可见出血形成的液性暗区（图2-4-36）。

肌腱断裂，肌肉收缩或直接暴力创伤可使肌腱断裂，如跟腱、髌腱、股四头肌腱、肱二头肌长头腱及手指屈肌腱等。肌腱发生不完全断裂时，可见肌腱束状强回声变薄，肌腱表面不光滑，部分纤维断裂不连续，其周围可见出血形成的液性暗区。肌腱完全断裂时可见其连续性中断，断端回缩增粗，在两断端之间可见出血形成的暗区（图2-4-37）。

（三）体内异物探查

软组织异物存留，常发生在战时或平时盲管性外伤、缝针残留，注射针、木竹刺伤折断等时，准确的定位诊断是手术成功取出异物的前提，X线、CT及超声检查是重要的诊断方法。金属、玻璃、木竹及砂石等异物，超声显示为点状或团块状强回声；金属及玻璃等异物的后方常可出现明亮的“彗星尾征”，亦可出现声影（图2-4-38）。

（四）腕管综合征

腕管综合征，腕管是由腕骨和掌侧厚韧的腕横韧带所形成的骨纤维管道，其中有深浅指屈肌腱及正中神经通过。腕管综合征是因腕管内压力增高，导致正中神经受压而引发的一系列症状，如中环指桡侧麻木、疼痛及皮肤感觉异常等。由于病因不同声像图有不同所见：急性屈肌腱鞘滑膜炎，则出现屈肌腱鞘滑膜增厚，肌腱直径变粗；外伤出血及腱鞘囊肿，可见限局性无回声区；由肿瘤引起者可见实质性肿块回声，正中神经受压移位；由腕横韧带肥厚引起者，正中神经腕横纹处受压变细，腕横纹以上，显示正中神经增粗。

（五）骨化性肌炎

骨化性肌炎，外伤性多见，好发于肘、肩、大腿、臀部肌肉，常发生在肌肉与骨连接处，亦可在筋膜、肌腱和骨膜上发生。外伤后3～4周，肌肉内未分化的间叶细胞增生，形成软组织肿块；声像图表现为不均匀低回声肿块，边缘较清楚；6～8周后肿块周围有逐渐形成的骨样组织和钙化。声像图上出现不规则点片状强回声，边界不清，表面凹凸不平，其后方可见声影，邻近骨皮质者，可有骨膜反应性增厚（图2-4-39）。

四、超声显像在骨与软组织肿瘤诊断中的应用

超声显像不但在寻找骨转移癌原发灶中能给临床提供重要信息，而且在诊断成骨肉瘤、Ewing瘤、骨巨细胞瘤、骨囊肿、动脉瘤样骨囊肿、骨转移癌等骨肿瘤方面能为临床提供很多重要的诊断依据。高频超声因其对软组织很高的分辨力和实时的血流显像功能，能诊断直径仅几毫米的腱鞘囊肿、血管球瘤等微小肿瘤。

（一）孤立性骨囊肿

孤立性骨囊肿，是常见的骨瘤样病变之一，为原因不明的骨内良性、膨胀性病变，多呈单房囊腔，囊内有淡黄色清亮液体。本病好发于儿童和青年，男性较多见。好发于肱骨及股骨近端。骨囊肿一般无明显症状，少数病例有轻微疼痛及压痛，多因发生病理骨折而就诊。超声检查可见病变部位骨皮质变薄、膨胀隆起，表面光滑，骨内呈无回声囊性暗区，彩超检查病变内无血流信号显示（图2-4-40）。

动脉瘤样骨囊肿，为病因不明的骨瘤样病变，多发生于30岁以下，好发于长骨干骺端和脊柱，超声显示病灶部位骨膨胀，骨皮质变薄，髓腔内呈不规则的多房多隔状结构，彩超检查可显示病变区域少许斑片状血流信号。

（二）成骨肉瘤

成骨肉瘤是临床最常见的原发恶性骨肿瘤，多见于儿童和青少年；临床表现为肢体固定部位的疼痛，局部肿胀并出现肿块。成骨肉瘤属于骨组织来源肿瘤，是唯一明显有瘤内成骨特点的、由肉瘤性成骨细胞产生的肿瘤性骨及骨样组织为其主要结构的恶性骨肿瘤。成骨肉瘤好发于长骨干骺端，最多见于股骨下段、胫骨及腓骨的上段。超声显像早期可显示骨皮质微小破损，粗糙不光滑，继而可见骨膜线状增厚、抬高与骨皮质分离，形成三角形结构，与放射学描述的Codman三角完全符合。随病程进展骨质破坏的深度和范围增大，肿瘤突破骨屏障侵犯软组织，局部可出现包绕骨皮质的软组织肿块，肿块回声可呈低回声、强回声及混合回声。肿块内可见大量垂直于骨皮质方向，放射状排列的针状瘤骨，与放射学描述的“日射征”完全符合。彩超检查可显示肿瘤内血供丰富，新生血管走形紊乱，并可探及瘤体内沿针状瘤骨分布的丰富血流信号。超声检查还可显示化疗后肿瘤骨包壳的形成，内部液化坏死区域的出现及肿瘤内部血流信号明显减少（图2-4-41）。

（三）骨巨细胞瘤

骨巨细胞瘤是由巨核间质细胞和多核巨细胞构成的肿瘤，是最常见的骨肿瘤之一。骨巨细胞瘤是具有潜在恶性的骨肿瘤，据统计骨巨细胞瘤有30%是恶性的。根据间质细胞的多少和分化程度，以及巨细胞核数的多少，病理组织学结果可分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级。肿瘤发生于骨骺端松质骨内，最常见于股骨、桡骨的远端和胫骨、股骨的近端及骶骨。超声检查显示，骨皮质膨胀、菲薄，可有小破损，髓腔内显示实性不均质低回声，内可见相互交错的间隔样回声及囊腔样结构。偏良性骨巨细胞瘤边界清晰，内部及边缘可显示少许血流信号；偏恶性骨巨细胞瘤边界不清，肿瘤可侵犯周围软组织，瘤体内可显示丰富的血流信号。

（四）骨转移癌

骨转移癌是指原发于某器官的恶性肿瘤，通过血液循环或淋巴系统等转移到骨骼所产生的继发肿瘤，任何器官的癌瘤都可发生骨转移。骨转移瘤可发生在任何骨，但最常见的部位是脊柱，其中腰椎最多，其次为胸椎、颈椎和骶骨，骨转移灶还多见于肋骨、股骨、胫骨及骨盆等部位。骨转移癌的X线片表现为溶骨性、成骨性或混合性骨破坏，超声检查可寻找骨转移癌的原发灶，也可显示骨破坏及周围软组织肿物的形态大小、结构特点和有无包绕挤压周围大血管（图2-4-42）。

（五）腱鞘囊肿

腱鞘囊肿，实际上不是一种肿瘤，囊肿中没有肿瘤细胞，是手部最常见的一种肿物，病因不清。目前多数认为是关节、韧带、腱鞘中的结缔组织，因局部营养不良，发生退行性变形成的囊肿。腱鞘囊肿与关节囊或腱鞘关系密切，但并不连通关节腔或腱鞘滑膜腔。超声检查可见关节旁或腱鞘周囊性肿物，壁薄光滑，呈圆形或椭圆形；病程长者囊壁厚，内可见线状分隔，囊液黏稠时内可见细小光点回声（图2-4-43）。

（六）腘窝囊肿

腘窝囊肿，也称Baker囊肿或膝关节囊后疝，是腘窝深部滑囊肿大或膝关节滑膜向后膨出的统称。腘窝囊肿常因慢性损伤等引起，通常位于腓肠肌内侧及半腱肌与半膜肌之间。患者早期仅有腘窝不适或胀感，当囊肿较大时可出现肿块，屈膝不便，下蹲时尤为明显。超声显示腘窝软组织内可见椭圆形、分叶状囊性肿物，壁薄光滑，囊肿深处呈细椎形通向关节缝隙，病程较长者囊壁增厚，内壁不光滑，有时囊内可见细线状分隔及絮状低回声团块（图2-4-44）。

（七）色素沉着性绒毛结节性滑膜炎

色素沉着性绒毛结节性滑膜炎，为一种关节滑膜的良性瘤样病变，好发于青壮年，发病部位以膝关节、踝关节及髋关节多见。主要临床表现为关节肿胀，疼痛多较轻微。此病变起源于关节囊组织的衬壁，病变滑膜增生形成绒毛，在绒毛表面覆以一层或数层的上皮细胞，可见血管增生、出血，含铁血黄素沉积，呈红棕色或黄棕色；绒毛肥厚融合可形成葡萄样结节。色素沉着性绒毛结节性滑膜炎大多数由关节内向外扩展，也可直接发生于关节外。病变可侵蚀骨组织和周围软组织，术后容易复发。超声检查可见关节周滑膜腔积液，滑膜增厚不光滑，增厚的滑膜呈结节样、“水草样”突入滑膜腔；结节内可见彩色血流信号。还有的病例则表现为关节周的实性低回声肿物，侵犯周围软组织及骨骼，边界不清晰，呈分叶状或不规则状，内回声不均匀，彩超显示其内部血流丰富（图2-4-45）。

（八）腱鞘巨细胞瘤

腱鞘巨细胞瘤，又称黄色素瘤或良性滑膜瘤，是一种生长缓慢的软组织肿瘤。多发生在手指，中年及老年患者较多见。病因不清，有人认为是一种炎症性病变，也可能与外伤有关，在胆固醇代谢紊乱的基础上再受外伤，是可能的病因。腱鞘巨细胞瘤为一种良性肿瘤，有包膜，可围绕神经生长，并压迫侵蚀指骨，有时长入关节囊内，沿腱鞘形成多发肿块。患者主要症状为局部肿块，轻微疼痛及压痛。超声检查显示在手掌、手背、手指肌腱及关节周呈团块状或分叶状的实性低回声肿物，边界清晰，肿物与肌腱关系密切并可包绕肌腱，可侵犯相邻骨质。彩超显示肿瘤内的少许血流信号，呈斑点状或树枝样分布（图2-4-46）。

（九）硬纤维瘤

侵袭性纤维瘤也称硬纤维瘤或韧带样纤维瘤，是一种由成纤维细胞与胶原纤维构成的少见的良性肿瘤，好发于儿童及青少年，肿瘤多发于肢体及臀部肌层内，多在深肌层内且靠近关节，可使关节活动受限，导致患儿跛行。肿瘤具有侵袭性，可广泛浸润周围肌肉、筋膜等软组织，手术切除后极易复发。肿瘤边界不清，弥漫固定，可将肢体重要的血管神经包埋于瘤体之中，呈局部恶性临床表现。其超声影像的主要特征为，软组织内长条状、分叶状或不规则形肿物，无包膜回声，边界清晰，内呈现以低回声为主的混合性回声，后方声衰减明显，瘤体内多可探及稀疏点状血流信号（图2-4-47）。

（十）血管瘤与血管球瘤

血管球瘤是发生于血管动静脉吻合处即血管球的肿瘤，多发于四肢末端，约有75%的血管球瘤发生于手部，其中尤以手指甲下最为常见。曾有人称之为血管神经瘤、血管平滑肌神经瘤等。患处间断性剧痛、对温度变化十分敏感。血管球是位于皮肤中的一种正常组织，在手掌侧、手指足趾上分布较多。血管球成为血管球瘤的原因尚不清，有些病例中，外伤可能为其诱因。超声检查显示肿瘤多为类圆形或椭圆形，瘤体边缘规整，包膜完整，与周围组织境界清晰。肿瘤内部多显示为较均匀低回声，多可探及丰富的血流信号，呈“火球状”，并可取到低阻力指数的动脉频谱，这可能与血管球瘤内动脉小分支与静脉直接相连有关，导致动脉血流阻力较小（图2-4-48）。

血管瘤为血管组织来源的良性肿瘤，分为毛细血管瘤和海绵状血管瘤。血管瘤多发于肢体软组织内，患者常有肢体固定疼痛，且行走、站立或运动后肢体疼痛加重。超声检查可见肢体软组织内团块状、分叶状或不规则形的杂乱回声肿块，与周围肌肉等组织分界不清，肿瘤内可见粗细不等、迂曲扩张的管状结构互相交通，局部管状结构扩张呈囊状，有的管状结构中可见大小不等的强回声斑块，为钙化的血栓；彩超检查有特征表现，挤压肿瘤周围肢体，在迂曲扩张的血窦内可显示缓慢充盈的彩色血流信号（图2-4-49、图2-4-50）。

（十一）神经鞘膜肿瘤

神经鞘膜肿瘤属于神经组织来源的肿瘤，包括神经鞘瘤及神经纤维瘤。过去认为，前者来源于神经鞘细胞，后者来源于神经束膜细胞。近年经病理学免疫组化和电镜研究发现，它们均来源于神经鞘细胞，但临床表现和组织形态有一定差别。神经鞘瘤，是以Schwann细胞为主体的良性肿瘤，沿神经干生长。主要见于肢体，无明显症状，有时可有压痛或沿肢体放射样麻木感，病程进展缓慢。超声影像显示为圆形、椭圆形或梭形实性低回声肿物，边界清晰，有包膜，内部回声均匀，肿瘤内部及周边可见少许彩色血流信号。神经纤维瘤，沿神经干生长，以神经纤维细胞为主的良性肿瘤，可发生于全身各部位神经干，患者症状、体征与神经鞘瘤相似，多以肢体软组织肿块就诊。超声影像显示为圆形、椭圆形低回声肿物，边界清晰，有包膜。有时肿瘤为多发，呈串珠样排列，临床上称为神经纤维瘤病。肿瘤内部回声均匀，内可见稀疏斑点样彩色血流信号（图2-4-51、图2-4-52）。

（十二）软组织恶性肿瘤

超声检查在软组织恶性肿瘤诊断中也发挥着重要作用，超声显像可清楚显示肿瘤位置、边界、血供情况及肿瘤与肢体大血管的毗邻关系，肿瘤周围有无增大的淋巴结等，为临床手术方案的制订提供重要信息。超声检查更是软组织恶性肿瘤术后复查的首选影像检查方法。脂肪肉瘤，是脂肪组织的恶性肿瘤，好发于臀部、大腿等处，超声显示为分叶状或团块状低回声肿物，内可见纤维样分隔，血供不多。纤维肉瘤，是成纤维细胞来源的恶性肿瘤。全身各部位均可发生，以大腿及膝部最常见。超声检查肿瘤显示为实性低回声肿物，呈结节状或分叶状，边界清晰。较大的肿瘤内回声不均，可见液化坏死。彩超可显示肿瘤内部丰富的血流信号。滑膜肉瘤，常发生于关节旁，与腱鞘、滑囊及关节囊的关系密切，并可侵犯骨组织，但很少发生在关节腔内。以膝、踝部最常见，肘、腕部亦多见，也可见于脊柱。超声检查可见肿瘤位于关节附近，呈团块状或分叶状，边界清晰，显示为不均匀实性低回声，有时可见微小钙化点。彩超示肿瘤内血供丰富，可见血流信号呈斑片状及树枝样分布，可取到动脉血流频谱（图2-4-53、图2-4-54）。

五、超声波检查在骨科临床的其他应用

（一）超声显像在骨科围术期的应用

因彩超可清晰准确显示病变区域血管走形及血流状态，被称为无创性血管造影，能动态观察骨科患者术前及术后肢体血管状态；监测有无深静脉血栓形成及判断血栓状态、位置。围术期患者因静脉血流缓慢、静脉壁损伤及血液呈高凝状态等原因，易并发深静脉血栓，患者多表现肢体肿胀、疼痛及肢体发绀，严重者可并发肺栓塞。超声可显示静脉内呈弱回声的急性血栓，并可发现有的血栓不稳定，在管腔内游离，随血流漂动。彩超显示受累深静脉内无血流信号填充、血流变细及血流绕行等征象（图2-4-55、图2-4-56）。

（二）超声显像在脊柱外科手术中的应用

脊柱是人体数目最多、结构最复杂的骨骼，椎管内容纳脊髓和神经根等重要组织，因为部位较深并且有椎体骨性结构的遮挡，经腹部超声探查椎管内结构较困难。随着CT和MRI等影像技术的发展，超声在脊柱脊髓疾病的诊断中的应用逐渐减少，但是术中超声监测仍然是一项简便、有效和无创的实用方法。Rubin（1983）、MaCahan/Montalvo（1984）等较早报道超声在脊柱外科手术中的应用。脊柱后路手术切除椎板提供了良好的声窗，超声可清晰显示椎管内正常结构和病变组织，观察脊膜囊和神经组织的动态变化。可用于诊断低位脊髓症等脊髓的结构先天异常，还可用于椎管内肿瘤、异物、外伤性血肿的定位，判定脊髓和脊膜囊受压迫的程度和部位；诊断脊髓损伤并发症，判断椎管减压或肿瘤切除范围是否充分（图2-4-57～图2-4-59）。

（陈涛 袁珍）

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