第九章 骨科超声诊断 Ultrasound Imaging of Musculoskeletal System
华中科技大学同济医学院附属协和医院 谢明星
骨骼
超声波难以穿透正常成人骨骼，仅能扫查到靠近探头侧的骨皮质回声，骨内结构不能显示。当炎症、外伤、肿瘤等病变破坏骨皮质时，骨皮质可变薄、中断或产生骨质溶解，在这些情况下，超声波声束易于穿过骨质，声像图可显示出骨深层的组织结构与病变。同时，超声还可显示病变骨周围软组织的继发改变，实时观察邻近关节的活动情况。彩色多普勒成像还可显示病变区血流动力学信息及病变与周围血管的关系。婴幼儿骨组织未完全发育成熟，骨化不完全，超声波可对其进行部分显像。
(一)正常骨骼声像图表现
1.正常成人骨皮质表面呈完整光滑的带状强回声，后方伴声影(图9-1)。
图9-1 正常骨骼声像
2.骨骺端膨大，软骨性骨骺，骺板和透明软骨显示为均匀低回声，边缘光滑。
3.骨骺骨化中心呈斑点样强回声(图9-2)。
4.纤维软骨呈中等或高回声。
图9-2 正常骨骼声像
(二)常见骨骼疾病声像图表现
1.骨折
(1)骨折部位可见骨皮质强回声带连续性中断(图9-3):
骨折两断端分离及错位时，两断端之间呈不规则低回声区。肌肉收缩致骨骼产生缩短移位时，骨折部位横切面显示为部分重叠的两条强回声带。粉碎性骨折时，在骨折断端间可见游离骨片产生的孤立斑点状或块状强回声，并常伴后方声影(图9-4)。嵌插性骨折发生于干骺端或头颈交界处，骨折端处骨皮质回声常不光滑，声像图上呈现为成角状变形或出现不规则回声增强，但无骨皮质回声中断表现。
(2)骨折端周围可见无回声区:
软组织肿胀增厚，回声减低，有时可见骨膜下血肿形成的无回声区以及抬高的骨膜线状回声。
(3)骨折延迟愈合或发生骨不连时:
骨折断端完全分离，距离较大，骨痂形成不良或无明显骨痂，两断端呈致密高回声，或断端间可见不规则高回声。
超声检查适用于探查长骨骨折，对探查X线检查表现为阴性的软骨骨折尤其具有优势，但超声成像一般不适于探查短骨、扁骨、不规则骨的骨折病变。同时超声成像对骨折全貌的了解和骨折愈合后坚固程度的判定不如X线准确。
图9-3 骨折声像
图9-4 骨折声像
2.骨髓炎
(1)急性骨髓炎:
病变早期仅见骨骼病变部位周围软组织肿胀。当感染致骨皮质受损破坏时，声像图显示骨皮质粗糙不光滑，随着病情进展，继而出现骨膜下脓肿所形成的带状无回声区，此时多可见骨膜回声被掀起呈拱形抬高并增厚(图9-5A，B)，病变周围血流信号丰富。
(2)慢性骨髓炎:
病变处骨皮质表面带状回声增强，粗糙不平。骨瘘孔处见骨皮质回声中断，部分病变可透过受损的骨皮质显示粗糙的骨髓腔，并可见局限性死骨的强回声斑点，后方伴声影(图9-6)。病变形成皮肤瘘口时，骨骼病变周围软组织内可见不规则液性暗区以及迂曲的管道，管道自髓腔通向皮肤瘘道口。
3.骨肿瘤
骨软骨瘤、骨巨细胞瘤、软骨瘤等是常见的原发性良性骨肿瘤，而骨肉瘤、软骨肉瘤等是常见的原发性恶性骨肿瘤。继发性骨肿瘤可由全身其他部位的恶性肿瘤转移而来。
(1)良性骨肿瘤:
在骨内膨胀性生长或自骨面向外生长，呈现占位效应的声像图特征，肿瘤边缘较清楚，肿瘤局部骨皮质隆起。无病理性骨折时，骨膜回声连续，骨折时则骨膜回声中断。肿瘤内部回声均匀或不均匀，透声好，无声衰减，血流信号不丰富。肿瘤一般不侵犯软组织。
(2)恶性骨肿瘤:
肿块呈浸润性生长，破坏骨皮质向外扩散，致骨皮质回声连续中断或变薄，骨膜回声增厚，或断裂。肿瘤形态不规则，内部可见散在的强回声及无回声混杂，后方有声衰减。肿瘤内部血流信号较丰富，侵及软组织(图9-7)。
常规超声检查难以对骨肿瘤做出定性诊断，需通过超声引导细针穿刺细胞学检查或组织活检来获得明确的定性诊断。
图9-5
A，B急性骨髓炎声像图
图9-6 慢性骨髓炎声像图
图9-7 恶性骨肿瘤声像图
关节
超声检查适宜于滑膜关节，声束易于穿透该类关节进行显像。
(一)正常声像图
1.膝关节及腘窝
(1)髌上囊:位于股四头肌腱远端的深面与股骨之间，呈薄层低回声。正常人滑囊内可见少量液体，滑囊液体深度少于2mm(图9-8)。
(2)髌骨上横向扫查时，两侧股骨髁呈半圆弧形带状强回声，两侧股骨髁及髁间窝表面覆盖的薄层透明软骨呈厚度一致的均匀低回声，成人软骨厚度为2～3mm(图9-9)。
(3)膝关节交叉韧带:多呈低回声带状结构，有时可呈相对高回声。前交叉韧带，从胫骨前上缘约1.5cm处离开，稍向后斜行至股骨外髁内面，一般只能看到其胫侧的2/3～1/2部分。后交叉韧带，从胫骨后上缘起始，稍向内斜前行至股骨内髁，超声检查可显示其大部分，并表现出明显的边缘回声。超声显像不能显示前后交叉韧带的股骨附着部分(图9-10)。
图9-8 髌上囊声像图
图9-9 股骨髁声像图
图9-10 膝关节交叉韧带声像图
(4)膝半月板纵向扫查时:可显示半月板的横切面，呈尖端朝向关节腔的楔形结构，位于股骨髁与胫骨平台之间。边缘光整，回声均匀，为中等回声强度，高于邻近软骨回声(图9-11)。
图9-11 膝关节半月板声像图
(5)腘窝纵向扫查:在皮肤、皮下脂肪之下，可见腘动脉、腘静脉的管状结构回声(图9-12)。
图9-12 腘窝声像图
2.髋关节
(1)髋关节前方平行股骨颈扫查:
声像图除显示皮肤、皮下组织及肌肉外，并可见股骨头、股骨颈、髋臼前缘、关节囊和髂股韧带结构回声，且均分别呈高或强回声带。股骨头呈半球形，表面软骨为薄层的低回声带(图9-13)。
(2)关节囊回声带下沿至股骨颈皮质回声带间的低或无回声，为关节腔前间隙:
正常前后径小于6mm，两侧差小于2mm。1996年Tegnander等报道，2～16岁儿童宽度平均值加减两个标准差的范围为5.1～7.3mm。
图9-13 髋关节声像图
(3)新生儿及婴幼儿髋关节冠状切面声像图上:
软骨性股骨头，软骨性髋臼盖、大转子及Y形软骨显示为低或近似无回声。髂骨、骨性髋臼盖、关节囊、股骨颈及干显示为高或强回声(图9-14)。
图9-14 新生儿及婴幼儿髋关节声像图
(二)常见疾病
1.关节积液与滑膜炎
(1)关节腔:
增宽，关节囊向外扩张，关节腔及周围滑囊见液性暗区，出血、感染或存在组织碎片时，暗区内可见点状、絮状的稍强回声(图9-15)。
(2)滑膜:
可见增厚肥大，呈丝带样、结节样及绒毛样。彩色多普勒成像时，增生的滑膜内显示丰富血流信号，提示存在滑膜炎症(图9-16)。
超声对大关节及其所属滑囊积液，诊断准确可靠，并可指导穿刺引流积液。多种病因导致的关节积液，声像图上可显示出积液的共同特征。病因的鉴别，须结合病史、症状、关节液化验及X线检查进行判断。
2.类风湿关节炎(图9-17)
(1)关节滑膜增生明显:
表现为滑膜不均匀增厚或呈绒毛状向关节腔内突出。活动性炎症时，彩色多普勒成像是显示滑膜血流信号增多。
图9-15 膝关节关节积液声像图
图9-16 膝关节滑膜炎声像图
图9-17 膝关节类风湿关节炎声像图
(2)关节软骨及骨破坏:
软骨变薄，厚度不均，回声增强，软骨下骨皮质回声中断或凸凹不平。
(3)关节及其邻近的软组织肿胀:
滑囊积液，可有腱鞘周围积液，部分患者在关节的伸侧及受压部位，在相关的筋膜、肌腱、骨膜上出现长圆形或圆形类风湿结节，直径多为2～5mm，呈低回声。
3.腘窝囊肿(图9-18A，B)
(1)腘窝区:呈现边缘清楚光滑，圆形或椭圆形无回声肿物，无搏动，囊内偶尔可见分隔回声。合并出血或感染时，其内可见多发的点状或絮状稍强回声。
(2)囊肿有一颈部自腓肠肌内侧头与半膜肌之间突出:囊肿较大时，可延伸至腓肠肌下方。体积较大的囊肿可发生破裂，液体外渗可导致周围软组织继发性炎症，深静脉血栓等。
(3)囊肿内无血流信号显示。
(4)继发性腘窝囊肿与膝关节腔相通:可合并膝关节原发病的相应异常声像图改变。
图9-18
A，B腘窝囊肿声像图
4.膝交叉韧带损伤
(1)韧带肿胀:
回声减低。完全撕裂时，韧带连续性中断或回声缺失，牵拉试验无拉紧现象。
(2)韧带周围血肿:
髁间窝血肿间接提示前交叉韧带撕裂。
(3)韧带有断裂、吸收和萎缩:
呈不均匀“镶嵌”样回声或出现点状高回声。
(4)关节内积液:
关节间隙增宽，滑膜增厚时，常为合并关节内骨折或半月板损伤之声像图特征。
5.先天性髋关节脱位
(1)完全脱位:
股骨头与髋臼完全分离，股骨头向后上方软组织内移位，髋臼窝内空虚且浅平。骨性髋臼盖内缘平坦，不规则。
(2)半脱位:
股骨头与髋臼间出现较宽的间隙，头与臼不能完全嵌合，骨性髋臼发育不良，由于股骨头向后上方移位，髋臼盖受压变形。
肌肉、肌腱与软组织
超声对软组织细微结构的显示优于CT和MRI，且具有无创、便捷、价廉及短期内可重复检查等优点，特别是能够在肌肉和肌腱的运动中进行实时动态观察，常可提供其他影像学方法无法得到的许多重要诊断信息。
(一)正常声像图
1.肌肉
肌肉由很多肌束组成，超声图像上肌纤维为低回声。包绕肌束外周的肌束膜和肌外膜，肌腹间的筋膜，肌间隔，薄层脂肪和结缔组织等，则显示为较强的线状或条状回声。纵切时肌束呈互相平行排列的羽状或梭形回声，横切时每条肌肉略呈圆形、双凸透镜形或不规则形回声。肌纤维为低回声，周围可见网状、带状分隔及点状强回声。(图9-19)肌肉收缩时，肌束直径增大，长度缩短，回声强度常减弱。
图9-19 正常肌肉声像图
2.肌腱
肌腱纵切面呈中等或较强的束带形回声，排列致密规则，腱旁疏松结缔组织呈薄层低回声。横切面肌腱呈圆形、椭圆形或半月形均匀强回声，边界清楚。有腱鞘的肌腱，其腱鞘呈薄层低回声，厚度小于1mm。做相关运动时，可见肌腱在腱鞘内自由滑动。成人肌腱厚度及宽度因不同肌腱而异，髌腱厚度为3～6mm，宽度为20～30mm;跟腱厚度为4～6mm，宽度为12～15mm(图9-20，图9-21);肱二头肌长腱宽4～6mm。
图9-20 正常肌腱声像图
图9-21 正常肌腱声像图
(二)常见疾病
1.肌肉损伤血肿
大的肌肉断裂时，肌肉连续性中断，肌肉断端呈较强回声，被血肿包绕，呈现所谓“钟舌征”。肌肉收缩时动态观察，见断端回缩，病灶增大。小部分肌肉撕裂合并出血时，局部呈不规则的低回声或无回声区(图9-22)。陈旧性肌肉损伤时，发生纤维化或瘢痕化，在肌肉的损伤区，呈现不均匀强回声，病灶不随肌肉收缩而增大。肌肉挤压伤无血肿形成，可只表现肌肉厚度增加，回声减低，肌肉的纹理结构仍可正常。
图9-22 肌肉损伤血肿声像图
2.肌腱断裂
常见的肌腱损伤部位包括肩袖、手指屈肌腱、跟腱、髌腱、股四头肌腱、肱二头肌长头腱等，其声像图表现基本相似。肌腱完全断裂时，肌腱纤维回声连续性中断，断端回缩，腱鞘空虚。急性期断端间血肿，局部呈低回声。陈旧期断端纤维组织增生，瘢痕形成，则呈中等或高回声。部分性断裂时，急性期肌腱局部肿胀增粗，厚度增加，可达1.2～1.5cm(正常＜6mm)，断裂处见形态多变的低回声区(图9-23)。
图9-23 肌腱断裂声像图
3.肌腱炎和腱鞘炎
急性肌腱炎病变时肌腱呈弥漫性或结节性增厚，直径＞6mm，内部回声减低，肌腱边缘不规则或模糊。慢性肌腱炎时肌腱呈不规则性增厚，内部回声不均匀，出现小灶性低回声区或钙化强回声。急性腱鞘炎时可见受累肌腱直径增大，边缘粗糙，回声不均，腱周出现薄层低回声或无回声带，腱鞘积液均匀分布。慢性腱鞘炎时腱鞘可局部扩张呈囊状或瘤样回声，肌腱与腱鞘界线不清，腱周回声增强，肌腱在腱鞘内滑动受限或消失。
4.腱鞘囊肿
主要发生在手背，腕的掌侧和足背关节附近，超声图像上邻近肌腱处见无回声肿物，一般为椭圆形，壁薄而光滑，不易移动，直径多在2cm左右(图9-24)。
图9-24 腱鞘囊肿声像图
5.横纹肌肉瘤
呈结节状或不规则形，多以低回声为主，内部回声均匀，并可见液化坏死暗区。呈混合性团块，内部和周边可见丰富血流信号。
6.纤维瘤
多为单发椭圆形或分叶状低回声或等回声团块，边界清晰光滑，加压后形状无明显改变，后壁回声可增强。
7.脂肪瘤
大多位于皮下层，呈椭圆形或分叶状肿块，其长轴与皮肤平行，边界清楚，部分有包膜。多数脂肪瘤呈稍高回声或等回声，少数呈较低回声或混合回声，具有压缩性(图9-25)。
图9-25 脂肪瘤声像图
8.神经纤维瘤、神经鞘瘤
神经纤维瘤、神经鞘瘤可均呈椭圆形低回声团块，其边界清晰，后方回声增强，上下两端可见与神经相连，两者较难鉴别。若肿瘤相对于神经呈偏心性生长、肿瘤内血流信号丰富、瘤体内出现液化区回声等，则神经鞘瘤的可能性较大(图9-26)。
9.血管瘤
发生于头颈部的血管瘤多为圆形或不规则形，高出皮面。小病灶多呈低回声，较大者回声高低不等，分布不均匀，呈管腔样及网状。发生于肌肉组织的血管瘤如海绵状血管瘤、毛细血管瘤或蔓状血管瘤等，呈浸润性生长，声像图表现为肌肉内回声紊乱团块，无包膜，内见蜂窝样及管道样暗区，也可出现不规则强回声斑(图9-27)。位于下肢的血管瘤站立位时明显增大，位于上肢的血管瘤抬高上肢时则明显缩小。
图9-26 神经纤维瘤、神经鞘瘤声像图
图9-27 血管瘤声像图
参考文献
1.Woltering H.Ultrasonic diagnosis in orthopedics.Z Orthop Ihre Grenzgeb，1985，123(3): 416-419
2.Merk H.Ultrasonic tomography in the diagnosis of diseases of the skeletal system in childhood.Radiol Diagn(Berl)，1988，29(2): 269-278
3.Kellner H，Liess H，Zoller WG.3D-ultrasound of soft tissues and joints.Bildgebung，1994，61(2): 130-134
4.Cash CJ，Treece GM，Berman LH，et al.3D reconstruction of the skeletal anatomy of the normal neonatal foot using 3D ultrasound.Br J Radiol，2005，931(78): 587-595
5.Pillen S，Morava E，Van Keimpema M，et al.Skeletal muscle ultrasonography in children with a dysfunction in the oxidative phosphorylation system.Neuropediatrics，2006，37(3): 142-147
6.Khabova ZS，Fetisov VA.The potential of the modern methods for clinical diagnostics applied in the forensic medical assessment of functional disturbances of the ankle joint in the case of its injury.Sud Med Ekspert，2012，55(5): 4-7
7.Tammam TF.Ultrasound-guided infragluteal sciatic nerve block: a comparison between four different techniques.Acta Anaesthesiol Scand，2013，57(2): 243-248
8.Lange J.Carpal tunnel syndrome diagnosed using ultrasound as a first-line exam by the surgeon.J Hand Surg Eur Vol，2013，38(6): 627-632
9.Goyal A，Arora S，Batra S，et al.Role of calf muscle stimulation in the prevention of DVT in Indian patients undergoing surgeries for fractures around the hip.Indian J Orthop，2012，46(5): 542-547
10.Fowler JR，Maltenfort MG，Ilyas AM.Ultrasound as a first-line test in the diagnosis of carpal tunnel syndrome: a cost-effectiveness analysis.Clin Orthop Relat Res，2013，471(3): 932-937