- 骨科學(xué)教程
- 楊述華
- 17868字
- 2020-06-24 14:08:45
第七章 骨科CT 檢查 Scan of Computer Tomography
華中科技大學(xué)同濟醫(yī)學(xué)院附屬協(xié)和醫(yī)院 韓萍
第一節(jié) CT概述 Summary of Computer Tomography
1895年11月8日,倫琴在進行陰極射線的實驗時發(fā)現(xiàn)了X線。1896年1月23日,倫琴在自己的研究所中作了第一次報告;報告結(jié)束時,用X射線拍攝了維爾茨堡大學(xué)著名解剖學(xué)教授克利克爾一只手的照片;于是誕生了世界上第一張X線片,也開啟了現(xiàn)代影像學(xué)的大門。值得注意的是,自X線誕生之日起,影像學(xué)就與骨關(guān)節(jié)疾病結(jié)下了不解之緣,以至于在其后的百余年里二者相互促進、交互發(fā)展,成為現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里的最親密的伙伴學(xué)科的典范。
近四十年里,醫(yī)學(xué)影像學(xué)是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域里僅次于分子生物學(xué)發(fā)展的最快的學(xué)科,而其發(fā)展的基礎(chǔ)是將傳統(tǒng)的影像學(xué)與計算機相結(jié)合,由此開創(chuàng)了數(shù)字影像學(xué)。而CT則是第一個被開發(fā)的數(shù)字成像技術(shù)。作為現(xiàn)代數(shù)字影像學(xué)的開山之作,CT現(xiàn)在已經(jīng)普及到各級醫(yī)療機構(gòu)。
CT是電子計算機體層成像的簡稱。其是Hounsfield于1969年設(shè)計成功、1972年問世的。CT所顯示的斷層解剖圖像,其密度分辨力明顯優(yōu)于X線圖像,使常規(guī)X線成像不能顯示的解剖結(jié)構(gòu)和病變得以顯示,從而顯著擴大了人體的檢查范圍、同時也提高了病變的檢出率和診斷準(zhǔn)確性。據(jù)此,Hounsfield獲得了1979年諾貝爾獎。
CT成像的基本原理
CT是用X線束從多個方向?qū)θ梭w檢查部位進行掃描,以探測器接受透過靶部位的X線,轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢姽夂蟆⒔?jīng)光電轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺俳?jīng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號,后者輸入計算機。圖像處理時將選定層面分成若干個體積相同的立方體,即體素。掃描所得數(shù)據(jù)經(jīng)計算而獲得每個體素的X線衰減系數(shù)(衰減系數(shù))排列成矩陣,構(gòu)成數(shù)字矩陣。數(shù)字矩陣中的每個數(shù)字經(jīng)數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)榛译A小方塊,即像素,并按原有矩陣順序排列,即構(gòu)成CT圖像。所以CT圖像是由一定數(shù)目像素構(gòu)成的灰階圖像,是重組的數(shù)字圖像。
CT的發(fā)展
CT問世近半個世紀(jì)以來,其硬軟件發(fā)展非常快。CT的硬件包括:①掃描部分由X線管、探測器和掃描架組成;②計算機系統(tǒng),將掃描收集到的信息數(shù)據(jù)進行貯存運算;③圖像顯示和存儲系統(tǒng),將經(jīng)計算機處理、重建的圖像顯示在電視屏上或用多幅照相機或激光照相機將圖像攝下。
CT掃描部分的發(fā)展歷經(jīng)了數(shù)代,第一代CT機為頭顱專用機。X線球管是油冷固定陽極,掃描X射線束為筆形束,探測器一般是2~3個。掃描時X線球管和探測器環(huán)繞患者作旋轉(zhuǎn)和同步直線平移運動,X線球管每次旋轉(zhuǎn)10,同時沿旋轉(zhuǎn)反方向作直線運動掃描。下一次掃描,再旋轉(zhuǎn)10并重復(fù)前面所述的掃描動作,直至完成1800以內(nèi)的180個平行投影值。第二代CT機仍為旋轉(zhuǎn)平分平移掃描方式,掃描X射線束由筆形改為50~200的小扇形束,探測器增加到3~30個。第三代CT機改變了掃描方式,為旋轉(zhuǎn)/旋轉(zhuǎn)方式。X射線束是300~450較寬的扇形束,探測器數(shù)目增加到300~800個;滑環(huán)技術(shù)的引入大大提高了掃描速度。第四代CT機的掃描方式只有球管的旋轉(zhuǎn); X射線束的扇形角比第三代CT掃描機更大,達500~900;此時CT能較好地克服環(huán)形偽影。第五代CT又稱電子束CT(electron beam CT,EBCT),它的結(jié)構(gòu)明顯不同于前幾代CT機。它是由一個電子束X射線管,一組由864個固定探測器陣列和一個采集、整理、數(shù)據(jù)顯示的計算機系統(tǒng)構(gòu)成。最大的差別是X射線發(fā)射部分,它有一個電子槍、偏轉(zhuǎn)線圈和處于真空中的半圓形鎢靶組成。掃描時,電子束沿X射線管軸向加速,電磁線圈將電子束聚焦,并利用磁場使電子束瞬時偏轉(zhuǎn),分別轟擊4個鎢靶。掃描時間為30ms、50ms和100ms。由于探測器是排成兩排2160的環(huán)形,一次掃描可得兩層圖像,且由于一次掃描分別轟擊4個靶面,故總計1次掃描可得8個層面的圖像。
1989年設(shè)計成功的螺旋CT真正開啟了CT飛速發(fā)展的新紀(jì)元。螺旋CT機改變了以往掃描方式,是連續(xù)單向的旋轉(zhuǎn)(圖7-1-1)。射線束仍為大扇束。由傳統(tǒng)二維采樣的CT掃描模式進展為三維采樣,不僅大大縮短了患者檢查時間,而且使各種真正三維重建圖像(如CTA、內(nèi)鏡技術(shù)等)成為CT的新顯示技術(shù),從而進一步充實、豐富和提高了CT機器的性能。在此基礎(chǔ)之上發(fā)展而來的多層螺旋CT進一步拓展了探測器的寬度和數(shù)量;雙源CT則使用相互垂直的兩組球管(X線束)和兩組多排探測器,使掃描的速度大大提高。第一代CT獲取單層圖像需要3~5分鐘,而雙源CT獲取心臟冠狀動脈數(shù)百幀圖像僅需數(shù)秒鐘時間。

圖7-1-1 螺旋掃描方式
多排探測器的應(yīng)用標(biāo)志著CT技術(shù)的最新發(fā)展方向,隨雙源64排CT機的使用,其價值更為明顯。目前,已有公司正在開發(fā)平板探測器的CT掃描機,Z軸覆蓋寬度達300mm,一次旋轉(zhuǎn)即可完成一個器官的掃描,真正實現(xiàn)容積掃描,隨克服錐形束偽影重建算法的建立,以及數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的改進,預(yù)計在不遠的將來將會投入市場。
計算機系統(tǒng)的發(fā)展方向是大容量、高運算速度、便捷的后處理軟件,極盡可能拓展CT的臨床應(yīng)用。
誠然,多層螺旋CT的應(yīng)用也帶來一些諸如患者掃描區(qū)輻射量增加和圖像數(shù)量過多,引起解讀困難等問題。對此已引起關(guān)注,并加以解決。多層螺旋CT每次檢查將提供數(shù)百幀甚至更多的橫斷層圖像,按長骨辦法進行解讀和診斷,是極為費時和困難的,如果觀察由計算機重組的圖像,例如二維或三維的CT血管造影,則較為省時和容易。當(dāng)前重組圖像已可做到自動與實時。其次利用計算機輔助檢測,對具體病例的大量圖像先由計算機進行瀏覽,用CAD行診斷導(dǎo)向,則可簡化解讀與診斷的程序,省時、可靠。當(dāng)前CAD在乳腺疾病及肺部疾病的應(yīng)用上已取得較為成熟的經(jīng)驗。
CT圖像特點
CT圖像是由一定數(shù)目由黑到白不同灰度的像素按矩陣排列所構(gòu)成。這些像素反映的是相應(yīng)體素的X線吸收系數(shù)。不同CT裝置所得圖像的像素大小及數(shù)目不同。大小可以是1.0mm×1.0mm、0.5mm ×0.5mm不等;數(shù)目可以是256×256,即65 536個,或512×512,即262 144個不等。顯然,像素越小,數(shù)目越多,構(gòu)成圖像越細致,即空間分辨力高。CT圖像的空間分辨力不如X線圖像高。
CT圖像是以不同的灰度來表示,反映器官和組織對X線的吸收程度。因此,與X線圖像所示的黑白影像一樣,黑影表示低吸收區(qū),即低密度區(qū),如含氣體多的肺部;白影表示高吸收區(qū),即高密度區(qū),如骨骼。但是CT與X線圖像相比,CT的密度分辨力高,即有高的密度分辨力。因此,人體軟組織的密度差別雖小,吸收系數(shù)雖多接近于水,也能形成對比而成像。這是CT的突出優(yōu)點。所以,CT可以更好地顯示由軟組織構(gòu)成的器官,如腦、脊髓、縱隔、肺、肝、膽、胰以及盆部器官等,并在良好的解剖圖像背景上顯示出病變的影像。
X線圖像可反映正常與病變組織的密度,如高密度和低密度,但沒有量的概念。CT圖像不僅以不同灰度顯示其密度的高低,還可用組織對X線的吸收系數(shù)說明其密度高低的程度,具有一個量的概念。實際工作中,不用吸收系數(shù),而換算成CT值,用CT值說明密度。單位為Hu。
水的吸收系數(shù)為10,CT值定為0Hu,人體中密度最高的骨皮質(zhì)吸收系數(shù)最高,CT值定為+1000Hu,而空氣密度最低,定為-1000Hu。人體中密度不同和各種組織的CT值則居于-1000~+1000Hu的2000個分度之間。
CT圖像是層面圖像,常用的是橫斷面。為了顯示整個器官,需要多個連續(xù)的層面圖像。通過CT設(shè)備上圖像的重建程序的使用,還可重建冠狀面和矢狀面的層面圖像,可以多角度查看器官和病變的關(guān)系。
CT圖像的觀察是通過一定的窗技術(shù)來實現(xiàn)的。其中窗寬和窗位是比較重要的概念。窗位又稱窗水平、是圖像顯示過程中代表圖像灰階的中心位置;窗寬表示所顯示信號強度值的范圍。窗寬和窗位的選擇應(yīng)根據(jù)診斷要求和患者情況,最好在工作站上完成。骨結(jié)構(gòu)密度差別非常大:松質(zhì)骨CT值為100~300Hu,而密質(zhì)骨達1000Hu以上,因此觀察骨骼幾乎要用到最大窗寬(1000~2000Hu)和較高窗位(200~250Hu);如果窗寬太窄則成骨性病變難以顯示。觀察軟組織,合適的窗寬應(yīng)為400~600Hu、窗位0~100H。增強掃描時,窗寬和窗位都要適當(dāng)調(diào)高。
層厚和層間距的選擇要同時考慮到輻射劑量、檢查時間、病變的大小位置,以及掃描以后重建圖像的需要。在骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)總的原則是:宜采取薄層和小的螺距,特別在考慮做三維重建處理時尤為重要。為提高細小結(jié)構(gòu)或病灶的分辨力,如腕、踝、胸鎖關(guān)節(jié),一般取3~5mm、螺距1~1.5,三維重建時,行2~3mm間隔重組圖像。常規(guī)CT圖像空間分辨率完全取決于層厚大小,若層間厚度較大、且不能改變,因此所得圖像不理想(圖7-1-2)。螺旋CT圖像空間分辨率主要受三個因素影響:即層厚、螺距和圖像重建內(nèi)插方式,其中層厚仍是主要因素。層間距越小,由其重建所得2D、3D圖像質(zhì)量越高(即空間分辨率提高、重建圖像邊緣光滑、偽影減少);然而縮小層厚雖可提高空間分辨率、但穿過物體到達檢測器的光子量減少,圖像噪聲會明顯增加。螺距即掃描床的移動速度與層厚的比值,螺旋CT的螺距設(shè)置一般1.0~2.0。當(dāng)層厚≤3mm時,螺距從1.0增大到2.0時,對空間分辨率影響不明顯,而當(dāng)層厚≥5mm時,空間分辨率則明顯下降。固定層厚和螺距、內(nèi)插重建間隔縮小,可提高圖像質(zhì)量,當(dāng)縮小螺距至層厚的50%時,圖像質(zhì)量有所提高,但重建間隔繼續(xù)縮小其圖像質(zhì)量的改善不明顯。

圖7-1-2 同一患者頸椎冠狀位重建圖像
圖A層距為4.5mm,重建圖像“階梯”樣偽影明顯,圖像不能用于診斷。圖B層間距為1.5mm,圖像清晰,細微結(jié)構(gòu)顯示清晰,圖像質(zhì)量優(yōu)良
CT檢查技術(shù)和后處理技術(shù)
(一)CT掃描技術(shù)分平掃、造影增強掃描和造影掃描
1.平掃 是指不用造影增強或造影的普通掃描。一般都是先作平掃。
2.造影增強掃描 是經(jīng)靜脈注入水溶性有機碘劑,如60%~76%泛影葡胺60ml后再行掃描的方法。血內(nèi)碘濃度增高后,器官與病變內(nèi)碘的濃度可產(chǎn)生差別,形成密度差,可能使病變顯影更為清楚。方法分團注法、靜滴法和靜注與靜滴法幾種。

圖7-1-3 膝關(guān)節(jié)CT造影,關(guān)節(jié)囊內(nèi)高密度影為注入的造影劑
3.造影掃描 是先作器官或結(jié)構(gòu)的造影,然后再行掃描的方法。例如向關(guān)節(jié)腔隙注入空氣或碘劑行關(guān)節(jié)造影再行掃描,稱之為關(guān)節(jié)造影CT掃描,可顯示關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)(圖7-1-3)。
(二)骨關(guān)節(jié)平掃后進行圖像數(shù)據(jù)的重組并非常規(guī)需要,因患者體位的限制、或常規(guī)平掃對病患顯示不滿意、或根據(jù)臨床需要進行圖像的二維或三維處理。
常用的重建技術(shù)有:
1.多層面重建技術(shù)(MPR)屬二維重建技術(shù),任意平面的二維圖像重組,主要用于了解解剖關(guān)系復(fù)雜的區(qū)域、病變與周圍組織器官的關(guān)系(圖7-1-4A)。
2.最大密度投影重建(MIP)是將徑線所通過的容積組織中每個像素的最大強度值進行投影、最大強度代表最大密度,故稱最大密度投影。該技術(shù)用于具有相對高密度的組織和結(jié)構(gòu),如骨骼、肺部腫塊及明顯強化的軟組織占位病灶等。
3.表面遮蓋法重建技術(shù)(SSD)按照表面數(shù)學(xué)模型進行計算處理,將超過預(yù)設(shè)的CT閾值的相鄰像素連接而重組圖像,圖像表面有明暗區(qū)別(圖7-1-4B)。
4.容積再現(xiàn)技術(shù)(VR)是利用全部體素的CT值,行表面遮蓋技術(shù)并與旋轉(zhuǎn)相結(jié)合,加上偽彩色編碼和不同程度的透明化技術(shù),使表面與深部結(jié)構(gòu)同時立體地顯示,圖像清晰、逼真,是現(xiàn)代多層螺旋CT最為常用的后處理技術(shù)(圖7-1-5)。

圖7-1-4 同一患者(骨軟骨瘤)
圖A為矢狀位MPR圖像;圖B為SSD圖像

圖7-1-5 偽彩VR圖像顯示半椎體和蝴蝶椎
第二節(jié) CT在骨關(guān)節(jié)疾病中的應(yīng)用 Application of Computer Tomography in Disease of Bone and Joint
肌骨系統(tǒng)的CT檢查不如其他系統(tǒng)中應(yīng)用那么普遍,X線片目前仍是骨骼特別是四肢病變最常用的和行之有效的檢查方法,能解決大部分診斷問題。但對早期、不典型病例及復(fù)雜的解剖部位,X線在確定病變部位和范圍上受限制。CT以其分辨率高、無重疊和圖像后處理的優(yōu)點,彌補了傳統(tǒng)X線的不足。一般來講,骨和關(guān)節(jié)解剖部位越復(fù)雜或常規(guī)X線越難以檢查的部位,而CT則能提供更多的診斷信息。CT的主要作用是評價骨盆、髖、骶骨、骶髂關(guān)節(jié)、胸骨、脊柱(包括顱頸交界部位、跗跖部、顳下頜關(guān)節(jié)和腕等部位的病變)。對判斷病變的性質(zhì),是炎癥還是腫瘤,良性還是惡性,CT和MRI均能提供更多的信息和資料。CT可準(zhǔn)確地判斷病變組織內(nèi)的氣體、脂肪、液體、軟組織和鈣化等成分,從而使診斷趨于明確或鑒別診斷范圍縮小。對軟組織間小的密度差異,CT即能分辨出,可確定軟組織異常的存在和部位,有時還可確定軟組織腫物的性質(zhì),如血腫、膿腫、腫塊和囊腫。SCT可在不搬動患者的情況下,進行快速掃描,尤其適應(yīng)危重患者的檢查。CT亦可準(zhǔn)確引導(dǎo)對骨內(nèi)或軟組織腫瘤進行抽吸或活檢。
本節(jié)主要介紹CT在骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病中的應(yīng)用。
創(chuàng)傷
CT在骨關(guān)節(jié)外傷方面的臨床應(yīng)用最為廣泛。外傷患者可因病情較重或疼痛劇烈而不宜搬動,特別適應(yīng)螺旋CT檢查。常規(guī)X線檢查常需因拍攝多個位置而過多搬動患者,加重患者痛苦,并可能引起危險性。CT檢查可確定骨折或脫位的存在和病理類型、關(guān)節(jié)內(nèi)異常(包括軟骨損傷、骨軟骨游離體)和相鄰的軟組織情況。CT顯示某些較復(fù)雜解剖部位細微骨折的能力優(yōu)于常規(guī)X線片。
(一)在脊柱
CT基本上替代了常規(guī)的X線檢查,用來評價復(fù)雜骨折和脫位,如突向椎管內(nèi)的骨塊,椎弓或椎板骨折,小關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)囊的撕裂等。脊椎骨折分為次要損傷和重要損傷,前者包括單純的橫突、棘突、關(guān)節(jié)突和椎弓峽部骨折,這類骨折罕有引起脊髓損傷及脊柱畸形;后者包括壓縮或楔形骨折、爆裂骨折、安全帶型損傷及骨折-脫位。從生物力學(xué)角度脊柱分為前、中、后三柱:前柱包括前縱韌帶、椎體及纖維環(huán)和椎間盤的前2/3;中柱包括椎體及纖維環(huán)和椎間盤的后1/3、后縱韌帶;后柱為脊椎骨附件,骨性結(jié)構(gòu)包括椎弓根、椎板、橫突、關(guān)節(jié)突和棘突,軟組織為椎間關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)囊、黃韌帶、棘間和棘上韌帶。
1.CT顯示爆裂骨折最佳
它能清晰地顯示椎體后上部分碎裂和后側(cè)骨片突入椎管(圖7-2-1),顯示后柱骨折也比平片優(yōu)越,矢狀面重建有助于顯示椎管狹窄情況。
2.壓縮或楔形骨折
以胸腰椎最常見,占所有胸腰椎骨折的48%。損傷機制為脊柱過屈,引起前柱的壓縮。壓縮大于50%的骨折需經(jīng)CT檢查排除爆裂骨折。

圖7-2-1 顯示椎體爆裂骨折,骨折碎片突入骨性椎管
3.安全帶骨折
多見于車禍,也稱Chance骨折,占全部脊柱骨折的5%。其機制為以安全帶為支點上部軀干前屈,后柱與中柱受到牽張力而破裂。骨折線橫行經(jīng)過棘突、椎板、椎弓與椎體,后部張開;或僅有棘上、棘間與黃韌帶斷裂,關(guān)節(jié)突分離,椎間盤后部破裂;或骨折與韌帶斷裂同時存在。CT掃描需矢狀面重建,顯示骨折的范圍。
4.骨折-脫位
占全部脊柱骨折的16%,而其中有75%可引起神經(jīng)受損。受傷機制為屈曲加旋轉(zhuǎn)和剪力,三柱都有損傷。CT對顯示關(guān)節(jié)突的位置很有價值。矢狀面重建能顯示椎體脫位及椎管狹窄的程度。
5.創(chuàng)傷性旋轉(zhuǎn)性寰樞關(guān)節(jié)脫位
為暴力所致,比半脫位少見,但嚴(yán)重,可造成局部椎管狹窄而壓迫頸髓。完全的寰樞關(guān)節(jié)脫位可引起嚴(yán)重的椎管狹窄。寰樞關(guān)節(jié)雙側(cè)脫位,也可伴有寰椎橫韌帶的撕裂,橫韌帶撕裂也可僅伴有單側(cè)寰樞關(guān)節(jié)脫位。平片較難顯示旋轉(zhuǎn)性脫位。薄層CT橫斷面掃描并矢狀面和冠狀面重建,可以精確顯示寰樞椎的相互關(guān)系,是診斷本病的最佳方法。寰椎前結(jié)節(jié)后緣與樞椎齒狀突前緣的距離成人大于2mm、兒童大于4mm則說明有橫韌帶的撕裂。
6.旋轉(zhuǎn)性寰樞關(guān)節(jié)半脫位
較常見于兒童上呼吸道感染、喉部手術(shù)、微小的創(chuàng)傷、先天性畸形、強直性脊柱炎和類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等均可導(dǎo)致半脫位,其預(yù)后良好。薄層CT橫斷面掃描并矢狀面和冠狀面重建,可以精確顯示寰樞椎的相互關(guān)系。
7.寰椎骨折
也稱為Jefferson骨折,少見。分為寰椎前弓骨折、后弓骨折、前后弓骨折和側(cè)塊壓縮性骨折四種。CT掃描顯示最佳。
8.樞椎齒狀突骨折
多為齒狀突基底部橫行骨折,骨折后可發(fā)生不同程度的移位。屈曲型損傷可伴寰椎向前脫位,過伸型損傷則向后脫位。值得注意的是,因骨折線多為水平狀、若骨折后移位不明顯,CT橫軸位掃描容易漏診。因此強調(diào)檢查時應(yīng)盡可能采用薄層掃描并行矢狀位及冠狀位重建(圖7-2-2)。
(二)在骨盆
CT能清楚地診斷骶骨的壓縮骨折,骨盆環(huán)的復(fù)雜骨折,髖臼的隱匿骨折,髖脫位等。骨盆骨折分為骨盆環(huán)完整的骨折、骨盆環(huán)一處骨折、骨盆環(huán)兩處以上骨折三種類型。前兩種骨折骨盆仍保持穩(wěn)定,后一種骨折則使骨盆的穩(wěn)定性遭到破壞。因骨盆是環(huán)形的,平片必然有骨性重疊,因而不能很好地顯示所有結(jié)構(gòu)。CT不僅可以顯示這些結(jié)構(gòu),還清楚地顯示骨折后的移位情況,以指導(dǎo)臨床治療(圖7-2-3)。

圖7-2-2 寰樞椎骨折
A.圖為冠狀位重建,顯示樞椎齒狀突基底部骨折及寰椎右側(cè)塊骨折; B.為矢狀位重建顯示齒狀突橫行不全骨折

圖7-2-3 左側(cè)股骨頭骨折并左髖關(guān)節(jié)脫位
(三)胸鎖關(guān)節(jié)脫位
X線片很難診斷,而CT軸位像可直接確定鎖骨的位置異常、前或后移位。
(四)肩關(guān)節(jié)脫位
常合并骨和軟骨損傷。CT檢查對證實肩部骨性損傷有特殊價值,其可顯示平片由于骨結(jié)構(gòu)重疊而未能分辨的小骨片、對移位的骨折碎片可與骨質(zhì)增生和關(guān)節(jié)旁鈣化鑒別。軸位CT掃描可清晰分辨出肱骨上段各部分骨折的移位、旋轉(zhuǎn)及成角程度,并能發(fā)現(xiàn)平片不能發(fā)現(xiàn)的外傷后出血、積液及肌層損傷。
(五)CT檢查有時也用于膝、踝、肘和腕部的骨折脫位
如髕骨脫位或半脫位、脛骨平臺骨折、遠側(cè)脛腓關(guān)節(jié)或尺橈關(guān)節(jié)脫位、腕或跗骨骨折脫位等,特別是腕骨及跗骨空間構(gòu)象復(fù)雜、平片上諸結(jié)構(gòu)容易重疊而導(dǎo)致漏診及誤診,CT軸位圖像結(jié)合三維重建能夠清晰的顯示病變。
感染
骨髓炎的早期診斷最好行核素掃描或MRI檢查,CT亦可確定骨內(nèi)病變范圍,即正常的脂肪骨髓被替代。在慢性感染,CT可發(fā)現(xiàn)死骨、骨膿腫,軟組織膿腫和竇道。對深部關(guān)節(jié)(如髖、骶髂、肩關(guān)節(jié)、胸鎖關(guān)節(jié))或脊柱軸位軟組織感染的范圍,CT也能清楚顯示。
(一)急性化膿性骨髓炎的CT表現(xiàn)
軟組織腫脹表現(xiàn)為肌束間脂肪層和筋膜間隙混濁、被“毛發(fā)蓬松”的軟組織密度影替代;軟組織膿腫在CT上表現(xiàn)特異,病灶中心為低密度液化的膿腔,周圍為環(huán)形軟組織密度影構(gòu)成膿腫壁、由炎性肉芽組織和纖維組織構(gòu)成,增強掃描顯示為環(huán)形強化。軟組織內(nèi)泡狀氣體樣密度影是軟組織炎性病變的重要征象,在軟組織膿腫其出現(xiàn)的幾率高于蜂窩織炎。骨質(zhì)破壞的CT表現(xiàn)則因發(fā)病部位不同而異。在干骺端松質(zhì)骨的破壞表現(xiàn)為小片狀低密度影,膿腔內(nèi)可見骨質(zhì)破壞殘余的小梁形成高密度碎片(死骨)。在骨干,水腫、膿液和肉芽組織的密度較黃骨髓高。皮質(zhì)的破壞表現(xiàn)為皮質(zhì)中斷,常與髓腔的破壞灶相鄰。骨膜增生在MPR圖像上顯示的較為清晰(圖7-2-4)。
(二)慢性化膿性骨髓炎
在CT上主要表現(xiàn)為廣泛的增生硬化,仍有膿腔和死骨存在。膿腔形態(tài)各異,境界多較清楚;膿腔軸位增生硬化的骨質(zhì)由病灶向軸位漸減弱。骨內(nèi)膜增生致髓腔狹窄甚至閉塞,骨密度明顯增高。骨外膜增生,其深層骨化與皮質(zhì)融合致骨骼明顯增粗、輪廓不規(guī)整,外層骨膜多呈“花邊狀”表現(xiàn)。CT容易發(fā)現(xiàn)小的死骨和囊腔(圖7-2-5)。穿越皮質(zhì)的瘺管結(jié)構(gòu)于CT軸位及三維重建顯示清晰。軟組織的改變主要以增生為主,形成境界清楚的軟組織腫塊,隨訪中腫塊逐漸縮小。
(三)慢性骨膿腫
表現(xiàn)為局灶性周緣清晰的骨質(zhì)破壞區(qū),周圍骨質(zhì)反應(yīng)性增生、硬化明顯。病灶內(nèi)一般無死骨,偶有微小死骨。無瘺管形成,周圍軟組織改變不明顯。少有骨膜增生。
(四)骺和干骺端結(jié)核
分為中央型和邊緣型,骺結(jié)核多為中央型,干骺端結(jié)核可為中央型或邊緣型。病灶多為單發(fā)。中央型病變常跨越骺板,同時累及骺和干骺端,病灶多呈境界清楚的圓形或橢圓形骨質(zhì)破壞區(qū),邊緣少許硬化表現(xiàn),其內(nèi)可見砂粒樣死骨,病變累及骨皮質(zhì)時可見骨膜增生。邊緣型多見于骺板愈合后的干骺端,特別是長管狀骨的骨突處。早期見局部骨質(zhì)侵蝕糜爛,之后逐漸發(fā)展出現(xiàn)骨質(zhì)破壞或骨質(zhì)缺損,可伴有薄層硬化緣。少許骨質(zhì)破壞邊緣“碎裂”不整齊,較少見到死骨(圖7-2-6)。

圖7-2-4 右側(cè)肱骨骨髓炎CT橫軸位表現(xiàn)
肱骨上段骨質(zhì)破壞明顯:顯示為肱骨外上緣骨質(zhì)連續(xù)性中斷、小碎片樣骨質(zhì)結(jié)構(gòu)散落其周圍。髓腔內(nèi)見高密度死骨結(jié)構(gòu)。右側(cè)肱骨上段骨膜增生明顯

圖7-2-5 右側(cè)脛骨慢性骨髓炎
右脛骨上段不均質(zhì)骨質(zhì)增生明顯,髓腔內(nèi)密度明顯增高,其內(nèi)見死骨及“死骨棺”結(jié)構(gòu),指死骨被纖維包裹所形成的結(jié)構(gòu)
(五)脊柱結(jié)核
1.骨質(zhì)破壞
依據(jù)骨質(zhì)最先破壞的部位,可分為:
(1)中心型(椎體型):
多見于胸椎,椎體內(nèi)圓形或不規(guī)則形的骨缺損區(qū),邊緣不清,可有小死骨。進一步破壞和脊柱承重的關(guān)系,椎體塌陷變扁或呈楔形。若破壞繼續(xù)發(fā)展,整個椎體可全被破壞消失。
(2)邊緣型(椎間型):
腰椎結(jié)核多屬此型。破壞開始于椎體的上、下緣,病變向椎體和椎間盤侵蝕蔓延,使椎體破壞擴大,椎間隙變窄。
(3)韌帶下型(椎旁型):
本型主要見于胸椎。病變常開始于前縱韌帶下,涉及數(shù)個椎體,椎體前緣糜爛性或凹陷性破壞,椎間盤尚可保持完整。病變繼續(xù)發(fā)展,向后擴散可同時累及多個椎體及椎間盤。

圖7-2-6 左脛骨上端干骺端結(jié)核
左脛骨上端境界清楚的類圓形骨質(zhì)破壞區(qū),邊緣少許硬化表現(xiàn),其內(nèi)可見砂粒樣死骨
(4)附件型:
較少見,包括棘突、橫突結(jié)核(見骨突結(jié)核)及椎弓、椎板、小關(guān)節(jié)突結(jié)核,表現(xiàn)為骨小梁模糊,骨質(zhì)密度減低,骨皮質(zhì)模糊中斷,累及關(guān)節(jié)突時常跨越關(guān)節(jié)。
2.椎間隙變窄或消失
因相鄰兩椎體的軟骨板被破壞,髓核疝入椎體并被破壞所致。椎間盤完全破壞,相鄰破壞的椎體互相融合在一起,為診斷脊椎結(jié)核的重要依據(jù)。

圖7-2-7 腰椎結(jié)核
椎體骨質(zhì)破壞明顯,表現(xiàn)為局限性低密度影、周圍見骨質(zhì)增生,椎體右側(cè)冷性膿腫
3.后突畸形
為脊椎結(jié)核的常見征象,可伴有側(cè)凸,通常多見于少年兒童的胸椎結(jié)核,因病變廣泛,多數(shù)椎體受累所致。
4.冷性膿腫
病椎周圍軟組織中的干酪性膿腫。腰椎結(jié)核形成腰大肌膿腫,表現(xiàn)為腰大肌輪廓不清或呈弧形突出。胸椎結(jié)核形成椎旁膿腫,表現(xiàn)為胸椎兩旁軟組織腫塊影。頸椎結(jié)核形成咽后壁膿腫,表現(xiàn)為咽后壁軟組織影增寬,并呈弧形前突。增強掃描膿腫壁強化明顯。冷性膿腫較久的可有不規(guī)則鈣化(圖7-2-7)。
5.死骨
較少見,有時見于脊椎中心型結(jié)核,表現(xiàn)為砂粒狀死骨。病理性壓縮骨折后的碎骨片多見于椎體前方。若破壞引起骨內(nèi)小動脈栓塞,或骨膜下膿腫廣泛破壞了骨膜血管,可造成椎體大部分缺血,表現(xiàn)為有病椎體相對密度增高。
6.椎管狹窄
向椎管內(nèi)突出的死骨和病變的椎體壓縮后的碎骨片及椎周膿腫均可造成椎管狹窄。
腫瘤
CT可幫助區(qū)別腫瘤是起源于骨骼,還是來自軟組織。對良性和惡性腫瘤的鑒別,CT尚不能替代X線片,但能很好地估計病變累及骨和軟組織的范圍。隨著外科手術(shù)的發(fā)展,對惡性骨腫瘤的治療傾向于作腫瘤大塊切除來代替截肢手術(shù),以保存肢體功能,提高生活質(zhì)量。故術(shù)前了解病變的范圍、觀察同周圍神經(jīng)血管的關(guān)系十分重要。腫瘤在骨內(nèi)的縱向擴展,即上下端侵犯范圍的確定,平片有相當(dāng)大的局限性,往往發(fā)生低估,原因是腫瘤在髓腔內(nèi)的浸潤在平片上難以反映。CT則容易檢測出來,腫瘤浸潤髓腔取代脂肪組織,使負CT值變?yōu)檎腃T值。兩側(cè)比較,更易發(fā)現(xiàn)。因CT有高的分辨率,很易確定腫瘤侵及軟組織的范圍。CT增強掃描可更清楚確定腫瘤同周圍大血管神經(jīng)束的關(guān)系。
CT檢查的重要意義是幫助制訂手術(shù)方案,而不是確切的診斷,但對一些特殊腫瘤可予以定性。測骨內(nèi)病灶的CT值可區(qū)分液體、纖維組織及脂肪組織。
CT對軟組織腫瘤診斷更有價值,而普通X線幾乎不能確定。脂肪瘤為負CT值,脂肪肉瘤具有負CT值和高CT值兩種成分。CT還能確定囊變、囊性壞死、軟骨鈣化和骨形成,對確定軟組織腫瘤的性質(zhì)很有幫助。一般而言,CT增強不能確定腫瘤性質(zhì)。在此介紹幾種常見的骨腫瘤和腫瘤樣病變的CT表現(xiàn)。
(一)骨樣骨瘤
瘤巢所在的骨破壞區(qū)為類圓形低密度灶,其中央可見瘤巢的不規(guī)則鈣化和骨化影,周邊密度較低為腫瘤未鈣化的部分。骨破壞區(qū)周圍有不同程度的硬化環(huán)、皮質(zhì)增厚和骨膜反應(yīng)(圖7-2-8)。
(二)骨瘤
1.致密型
大多突出于骨表面,表現(xiàn)為半球狀、分葉狀邊緣光滑的高密度影,內(nèi)部骨結(jié)構(gòu)均勻?qū)嵜埽着c顱外板或骨皮質(zhì)相連。位于鼻竇的骨瘤多為致密型,有蒂,常呈分葉狀突出于鼻竇腔內(nèi),并可由一竇向其他竇腔生長。
2.疏松型
較少見,可長得較大。自顱板呈半球狀或扁平狀向外突出,邊緣光滑,密度似板障或磨玻璃樣改變。起于板障者可見內(nèi)外板分離,外板向外突出較明顯,內(nèi)板多有增厚。骨瘤突起時其表面的軟組織也隨之凸起,但不受侵蝕、不增厚。
(三)骨肉瘤
骨肉瘤的骨破壞以溶骨性為主,在CT上表現(xiàn)為松質(zhì)骨的斑片狀缺損和骨皮質(zhì)內(nèi)表面的侵蝕或骨皮質(zhì)全層的蟲蝕狀、斑片狀缺損甚至大片的缺損。骨質(zhì)增生表現(xiàn)為松質(zhì)骨內(nèi)不規(guī)則斑片狀高密度影和骨皮質(zhì)增厚。有時可見骨膜反應(yīng)呈與骨干表面平行的弧線狀高密度影并與骨皮質(zhì)之間有線樣透亮帶,但多數(shù)情況下表現(xiàn)為骨皮質(zhì)增厚,難以像平片那樣分辨出不同的形態(tài)。軟組織腫塊常偏于病骨一側(cè)或圍繞病骨生長,其邊緣大多模糊而與周圍正常的肌肉、神經(jīng)和血管分界不清,其內(nèi)常見大小不等的壞死囊變區(qū)。CT發(fā)現(xiàn)腫瘤骨較平片敏感,瘤骨分布在骨破壞區(qū)和軟組織腫塊內(nèi),形態(tài)與平片所見相似,密度差別較大,從幾十至數(shù)百Hu或更高。CT能很好地顯示腫瘤與鄰近結(jié)構(gòu)的關(guān)系,血管神經(jīng)等結(jié)構(gòu)受侵表現(xiàn)為腫瘤組織直接與這些結(jié)構(gòu)相貼或包繞它們,兩者之間無脂肪層相隔。CT能較好地顯示腫瘤在髓腔的蔓延范圍,表現(xiàn)為低密度含脂肪的骨髓被軟組織密度的腫瘤所取代。增強掃描腫瘤的實質(zhì)部分(非骨化的部分)可有較明顯的強化,使腫瘤與瘤內(nèi)壞死灶和周圍組織的區(qū)分變得較為清楚(圖7-2-9)。
(四)骨軟骨瘤
骨性基底的骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)均與母體骨相延續(xù),表面有軟骨覆蓋。軟骨帽邊緣多光整,其內(nèi)可見點狀或環(huán)形鈣化。增強掃描無明顯強化。在平片顯示不清的情況下,CT可以顯示骨皮質(zhì)和骨松質(zhì)與母體骨相延續(xù)的腫瘤基底,從而明確診斷。多發(fā)性骨軟骨瘤的單個腫瘤的影像學(xué)表現(xiàn)與單發(fā)性骨軟骨瘤相似,但畸形更為突出。位于橈骨、尺骨和脛、腓骨的腫瘤可使骨的塑形發(fā)生缺陷,致使干骺端變寬且變粗。

圖7-2-8 右側(cè)脛骨前緣皮質(zhì)下局限性高密度影,境界清楚,其內(nèi)見低密度瘤巢結(jié)構(gòu)

圖7-2-9 雙側(cè)側(cè)腓骨、左側(cè)脛骨上段多發(fā)性成骨肉瘤
顯示左腓骨上端髓腔內(nèi)及周圍軟組織內(nèi)瘤骨形成,腓骨上端周圍見明顯骨膜增生。另見右側(cè)脛骨髓腔內(nèi)密度增高,右腓骨上段髓腔內(nèi)瘤骨形成并明顯骨膜增生
(五)軟骨瘤
CT可顯示髓腔內(nèi)異常軟組織影,密度略低于肌肉,其內(nèi)可見小環(huán)形、點狀或不規(guī)則鈣化影。鄰近皮質(zhì)膨脹變薄,邊緣光整、銳利,一般無中斷,其內(nèi)緣凹凸不平。增強掃描可見腫瘤輕度強化。
(六)軟骨母細胞瘤
腫瘤多位于干骺愈合前的骨骺。發(fā)生于關(guān)節(jié)面下的可突破骨端進入關(guān)節(jié);亦可跨越骺板向干骺端擴展,但單純位于干骺端而不累及骺板和骨骺的極少見。病灶多為圓形或不規(guī)則形局限性骨破壞區(qū),輕度偏心性膨脹,少數(shù)呈分葉狀或多房狀。病灶邊界清楚,常顯示有硬化。病變可穿破骨皮質(zhì)形成局限的軟組織腫塊。很少見到骨膜反應(yīng),若有則見于干骺端受累的情況。20%~50%的病例在骨破壞區(qū)內(nèi)可出現(xiàn)鈣化,多呈小點狀、斑片狀甚至團塊狀。腫瘤所在部位鄰近的軟組織和關(guān)節(jié)可出現(xiàn)腫脹,多為非特異性炎性反應(yīng)和關(guān)節(jié)積液所致,并非均為腫瘤所侵犯(圖7-2-10)。
(七)骨巨細胞瘤
腫瘤好發(fā)于干骺愈合后的骨端,多呈膨脹性偏心性骨破壞。在CT上大多數(shù)腫瘤的骨殼并不完整連續(xù),但無包殼外的軟組織腫塊影。骨殼內(nèi)面凹凸不平,腫瘤內(nèi)并無真正的骨性間隔,說明平片上的分房征象實際上是骨殼內(nèi)面骨嵴的投影(圖7-2-11)。腫瘤內(nèi)密度不均,可見低密度的壞死區(qū),有時可見液-液平面。腫瘤與松質(zhì)骨的交界多清楚,但無骨質(zhì)增生硬化。對解剖結(jié)構(gòu)較復(fù)雜的部位,CT能很好地顯示上述特點;對侵襲性較強的腫瘤,CT也能顯示其相應(yīng)的特征,對診斷有很大幫助。

圖7-2-10 右側(cè)脛骨近端軟骨母細胞瘤
右側(cè)脛骨骺部見境界清楚的骨質(zhì)破壞區(qū),其內(nèi)見點狀高密度影,鄰近干骺端后緣骨質(zhì)增生明顯,且見局部少許骨膜增生。右膝關(guān)節(jié)后方軟組織腫脹
良、惡性骨巨細胞瘤影像上并無明確分界,以下幾點提示惡性:
1.有較明顯的侵襲性表現(xiàn) 如腫瘤與正常骨交界處模糊,有蟲蝕狀、篩孔樣骨破壞,骨性包殼和骨嵴殘缺不全。
2.骨膜增生較顯著 可有Codman三角。
3.軟組織腫塊較大 超出骨性包殼的輪廓。
4.患者年齡較大 疼痛持續(xù)加重,腫瘤突然生長迅速并有惡病質(zhì)。
(八)轉(zhuǎn)移性骨腫瘤
全身任何骨都可發(fā)生轉(zhuǎn)移瘤,但以骨盆、脊柱、顱骨和肋骨最多見。一般認為膝、肘以下相對少見骨轉(zhuǎn)移。CT顯示骨轉(zhuǎn)移瘤遠較X線片敏感,還能清楚顯示局部軟組織腫塊的范圍、大小以及與鄰近臟器的關(guān)系。溶骨型轉(zhuǎn)移表現(xiàn)為松質(zhì)骨和(或)皮質(zhì)骨的低密度缺損區(qū),邊緣較清楚,無硬化,常伴有不太大的軟組織腫塊。成骨型轉(zhuǎn)移為松質(zhì)骨內(nèi)斑點狀、片狀、棉團狀或結(jié)節(jié)狀邊緣模糊的高密度灶,一般無軟組織腫塊,少有骨膜反應(yīng)。混合型則兼有上述兩型病灶的表現(xiàn)。
(九)骨髓瘤
較X線片能更早期顯示骨質(zhì)細微破壞和骨質(zhì)疏松。典型表現(xiàn)為松質(zhì)骨內(nèi)呈彌漫性分布、邊緣清楚的溶骨性破壞區(qū),無明顯骨膜反應(yīng),常見軟組織腫塊。胸骨、肋骨破壞多呈膨脹性。脊柱常示椎體病理性骨折,椎體后緣骨質(zhì)中斷或破壞,為腫瘤侵犯硬膜外的可靠征象。

圖7-2-11 左側(cè)脛骨上端巨細胞瘤
腫瘤的骨殼并不完整連續(xù),骨殼內(nèi)面凹凸不平,腫瘤內(nèi)并無真正的骨性間隔。左側(cè)脛骨前方軟組織腫脹
(十)非骨化性纖維瘤
可分為皮質(zhì)型和髓腔型:
1.皮質(zhì)型 多位于一側(cè)皮質(zhì)內(nèi)或皮質(zhì)下,呈單房或多房的透光區(qū),長軸多平行于骨干。大小為4~7cm,最長可達20cm。邊緣有硬化,以髓腔側(cè)明顯。皮質(zhì)膨脹變薄或中斷,無骨膜反應(yīng)及軟組織腫塊(圖7-2-12)。
2.髓腔型 多位于長骨干骺部或骨端,在骨內(nèi)呈中心性擴張的單或多囊狀透光區(qū),侵犯骨橫徑的大部或全部。密度均勻,有硬化邊。少數(shù)病灶可自愈。增強掃描無強化。
(十一)骨纖維異常增殖癥
四肢長骨病變影像學(xué)表現(xiàn)可分為以下四種改變,常多種并存,亦可單獨存在:
1.囊狀膨脹性改變 表現(xiàn)為囊狀膨脹性透亮區(qū),可為單囊,亦可多囊,邊緣清晰,常有硬化邊,皮質(zhì)變薄,外緣光滑,內(nèi)緣毛糙呈波浪狀。囊內(nèi)常有散在條索狀骨紋和斑點狀致密影。
2.磨玻璃樣改變 多見于長管狀骨和肋骨,主要是指囊狀膨脹性改變中的密度均勻增高如磨玻璃狀,病理上為編織骨,是本病特征性改變。

圖7-2-12 右側(cè)脛骨非骨化性纖維瘤
右側(cè)脛骨皮質(zhì)下見類圓形骨質(zhì)破壞區(qū),境界清楚,邊緣少許硬化緣。鄰近骨皮質(zhì)明顯膨脹變薄。未見軟組織腫塊及骨膜增生
3.絲瓜瓤狀改變 常見于肋骨、股骨和肱骨。患骨膨脹增粗,皮質(zhì)變薄甚至可以消失。骨小梁粗大扭曲,表現(xiàn)為沿縱軸方向走行的粗大骨紋,頗似絲瓜瓤。
4.蟲蝕樣改變 表現(xiàn)為單發(fā)或多發(fā)的溶骨性破壞,邊緣銳利,有時酷似溶骨性轉(zhuǎn)移。顱骨病變主要表現(xiàn)為內(nèi)外板和板障的骨質(zhì)膨大、增厚和(或)囊狀改變,最常見的為顱面骨不對稱增大,呈極高密度影。
(十二)動脈瘤樣骨囊腫
病變多呈囊狀膨脹性骨破壞,骨殼菲薄,其內(nèi)面凹凸不平,有多數(shù)骨嵴。破壞區(qū)與正常骨交界區(qū)可有硬化,破壞區(qū)內(nèi)一般可見多個含液囊腔,并可見液-液平面。囊腔間隔為軟組織密度,并可見鈣化和(或)骨化。增強掃描囊間隔強化而顯示更清晰。發(fā)生在脊椎者,也有長骨病灶的特點,當(dāng)發(fā)生壓縮骨折后則失去特點,如同時發(fā)現(xiàn)附件膨脹性病變則有助于診斷。
關(guān)節(jié)病變
關(guān)節(jié)病變的診斷通常不需要CT檢查,但有時可幫助明確骨受侵的范圍。對某些關(guān)節(jié)如顳下頜關(guān)節(jié)、肋椎關(guān)節(jié)、脊椎關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)和胸鎖關(guān)節(jié)等,普通X線很難觀察,CT檢查則很有價值。CT對骶髂關(guān)節(jié)病變的診斷也很有意義。CT檢查關(guān)節(jié)病變最大的優(yōu)勢是評估關(guān)節(jié)周圍軟組織情況,如腫塊、滑膜囊腫、周圍軟組織內(nèi)出血(血友病性關(guān)節(jié)病)等。常見的關(guān)節(jié)疾病的CT表現(xiàn)列舉如下:
(一)化膿性關(guān)節(jié)炎
傳統(tǒng)X線檢查診斷不明確時可選用CT檢查。早期,關(guān)節(jié)周圍軟組織炎性水腫表現(xiàn)為軟組織增厚,密度增高,肌間隙模糊不清,皮下脂肪層出現(xiàn)不規(guī)則網(wǎng)狀致密影;關(guān)節(jié)積液表現(xiàn)為關(guān)節(jié)囊增大,密度增高,并推擠周圍脂肪墊移位,關(guān)節(jié)間隙因積液而增寬。局部骨質(zhì)疏松。隨后,關(guān)節(jié)間隙變窄,軟骨下骨質(zhì)破壞最初表現(xiàn)為小透亮區(qū),以持重面為重。以后破壞灶逐漸擴大,可出現(xiàn)大塊骨質(zhì)破壞和死骨,可繼發(fā)病理性脫位。兒童還可引起骨骺分離。晚期多出現(xiàn)骨性強直,周圍軟組織也可發(fā)生鈣化。
(二)強直性脊柱炎
骶髂關(guān)節(jié)常為最早受累的關(guān)節(jié),并且?guī)缀?00%被累及,雙側(cè)對稱性發(fā)病為其特征,是診斷的主要依據(jù)。骨質(zhì)破壞以髂側(cè)為主。開始髂側(cè)關(guān)節(jié)面模糊,以后侵蝕破壞,呈鼠咬狀,邊緣增生硬化,關(guān)節(jié)間隙“假增寬”。隨后關(guān)節(jié)間隙變窄。最終表現(xiàn)為骨性強直,硬化消失。骶髂關(guān)節(jié)炎發(fā)病后,逐漸上行性侵及脊柱,炎癥引起纖維環(huán)及前縱韌帶深層的骨化,形成平行脊柱的韌帶骨贅,使脊柱呈竹節(jié)外觀,即“竹節(jié)狀脊柱”晚期,骨突關(guān)節(jié)囊、黃韌帶、棘間和棘上韌帶均可骨化;廣泛的骨化使脊柱強直,且其強度下降,輕微外傷即可導(dǎo)致骨折。骨折不易愈合而形成“假關(guān)節(jié)”。髖關(guān)節(jié)是最常受累的周圍關(guān)節(jié),髖關(guān)節(jié)炎多雙側(cè)對稱。表現(xiàn)為關(guān)節(jié)間隙變窄、關(guān)節(jié)面侵蝕、關(guān)節(jié)面下囊變、反應(yīng)性骨硬化、髖臼和股骨頭關(guān)節(jié)面外緣骨贅及骨性強直(圖7-2-13)。

圖7-2-13 強直性脊柱炎骶髂關(guān)節(jié)表現(xiàn)
關(guān)節(jié)間隙模糊、侵蝕破壞,呈鼠咬狀,鄰近骨質(zhì)增生硬化
(三)退行性骨關(guān)節(jié)病
關(guān)節(jié)間隙變窄是最常見的早期征象;骨贅開始可表現(xiàn)為關(guān)節(jié)面邊緣變銳利,以后為關(guān)節(jié)面周緣的骨性突起,呈唇樣或鳥嘴樣;軟骨下反應(yīng)性硬化為關(guān)節(jié)軟骨下廣泛密度增高,在鄰關(guān)節(jié)面區(qū)最顯著,向骨干側(cè)逐漸減輕;后期軟骨下囊變很常見,可以單個或數(shù)個并存,表現(xiàn)為圓形、類圓形透光區(qū),邊緣清楚,常有窄硬化帶。如果是骨贅脫落引起的游離體則保留原有形態(tài)。如果為軟骨鈣化、骨化形成的則表現(xiàn)為類圓形高密度環(huán),中央相對透亮區(qū)為骨髓組織,多為單個。檢查復(fù)雜關(guān)節(jié)時掃描面與關(guān)節(jié)面垂直顯示病變較好,如脊柱、髕股關(guān)節(jié)。后期引起滑膜炎關(guān)節(jié)積液時,CT比平片敏感,表現(xiàn)為關(guān)節(jié)囊擴張,內(nèi)為均勻液體性密度影。
(四)關(guān)節(jié)結(jié)核
1.骨型關(guān)節(jié)結(jié)核
以髖、肘關(guān)節(jié)常見。影像學(xué)表現(xiàn)較為明顯,即在骨骺與干骺結(jié)核的基礎(chǔ)上,又出現(xiàn)關(guān)節(jié)周圍軟組織腫脹,關(guān)節(jié)骨質(zhì)破壞及關(guān)節(jié)間隙不對稱狹窄等,此型較易診斷。
2.滑膜型關(guān)節(jié)結(jié)核
膝和踝關(guān)節(jié)多為此型,髖、肘、腕關(guān)節(jié)亦常見。病變早期,因關(guān)節(jié)囊增厚、滑膜充血水腫及關(guān)節(jié)內(nèi)稀薄膿液,CT上可清楚地顯示關(guān)節(jié)囊增厚,關(guān)節(jié)腔積液和周圍軟組織腫脹。病變發(fā)展,侵犯軟骨和關(guān)節(jié)面,首先在關(guān)節(jié)非承重面,亦即骨端的邊緣部分出現(xiàn)蟲蝕狀或鼠咬狀骨質(zhì)破壞,邊緣模糊,且關(guān)節(jié)上下邊緣多對稱受累。破壞范圍擴大可呈現(xiàn)圓形或類圓形骨質(zhì)缺損。向內(nèi)侵犯關(guān)節(jié)面,使骨性關(guān)節(jié)面模糊不整,一般見不到死骨。但在膝關(guān)節(jié),有時于關(guān)節(jié)的邊緣出現(xiàn)大塊死骨,多呈現(xiàn)三角形,其底朝向關(guān)節(jié)面,可同時出現(xiàn)在關(guān)節(jié)的對面,即所謂“吻形死骨”,頗為特征。
關(guān)節(jié)軟骨破壞出現(xiàn)較晚,因此,雖然已有關(guān)節(jié)面骨質(zhì)破壞,而關(guān)節(jié)間隙改變不明顯,有時可因關(guān)節(jié)面的破壞消失,反而顯示關(guān)節(jié)間隙增寬。待關(guān)節(jié)軟骨破壞較多時,則關(guān)節(jié)間隙變窄,且多為非勻稱性狹窄,此時可發(fā)生關(guān)節(jié)半脫位(圖7-2-14)。

圖7-2-14 右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)結(jié)核
右側(cè)骶髂關(guān)節(jié)間隙不均勻增寬,并可見關(guān)節(jié)面骨質(zhì)破壞,“碎屑”樣死骨結(jié)構(gòu)可見。右側(cè)髂腰肌膿腫形成
骨端骨質(zhì)疏松明顯,周圍肌肉萎縮變細。關(guān)節(jié)周圍軟組織常因干酪化而形成冷性膿腫。若穿破皮膚則形成瘺管,亦可繼發(fā)化膿性感染,引起骨質(zhì)增生硬化。晚期,肉芽組織增生,病變修復(fù),關(guān)節(jié)面及破壞邊緣變清楚并可出現(xiàn)硬化;骨質(zhì)疏松但骨紋非常清晰;關(guān)節(jié)軟組織雖仍膨隆,但層次清楚。嚴(yán)重病例,病變愈合后產(chǎn)生關(guān)節(jié)強直,多為纖維性強直,關(guān)節(jié)間隙變窄,但無骨小梁通過關(guān)節(jié)間隙。CT增強檢查,關(guān)節(jié)囊和膿腫壁呈現(xiàn)均勻強化。
神經(jīng)肌肉病
雖然軟組織分辨率CT不及MRI,但CT也能清楚地顯示單個肌肉和成組肌肉,可以確定一些神經(jīng)肌肉病變,如神經(jīng)纖維瘤、施萬瘤、坐骨神經(jīng)和正中神經(jīng)壓迫性神經(jīng)病,也可診斷膿腫、血腫、腫瘤和骨化性肌炎。
(一)骨化性肌炎
多表現(xiàn)為不同程度的環(huán)狀鈣化或骨化,中央部與周圍肌肉相比呈等或低密度。病變初期多表現(xiàn)為邊緣不清楚的低密度腫塊,隨病變周圍都鈣化和骨化的逐漸增多,病灶越來越清楚,可呈斑點狀或云霧狀,腫塊可部分或全部鈣化(骨化)。鈣化呈形態(tài)不規(guī)則、無結(jié)構(gòu)致密影;骨化多呈條紋狀、分層狀致密結(jié)構(gòu)。有時兩者不能區(qū)分。
(二)血管瘤
軟組織腫塊形態(tài)不規(guī)則、邊界不清。海綿狀血管瘤常伴有脂肪組織增生,多位于肌間或肌內(nèi),呈不均勻低密度區(qū)。鈣化及靜脈石常見,為本病的重要診斷依據(jù),CT顯示敏感。增強掃描有明顯強化。
骨軟骨缺血壞死
早期骨缺血壞死的診斷以核素掃描和MRI最敏感。對股骨頭缺血壞死,CT可提供重要信息,特別是在較晚期證實軟骨下骨的塌陷非常重要,因為直接關(guān)系到手術(shù)計劃的制訂。
(一)成人股骨頭缺血壞死
CT檢查主要用于明確X線平片陰性或可疑的股骨頭缺血壞死征象,從而進行診斷。早期表現(xiàn)為股骨頭內(nèi)簇狀、條帶狀和斑片狀高密度硬化影,邊緣較模糊。條帶狀硬化粗細不均,主要有三種走行:
1.沿正常股骨頭星芒結(jié)構(gòu) 自股骨頭中心向周圍延伸。
2.與正常股骨頭星芒結(jié)構(gòu)交叉走行。
3.伴行于股骨頭邊緣皮質(zhì)下或表現(xiàn)為皮質(zhì)增厚。
三種走行方式可單獨或同時存在。斑片狀高密度硬化區(qū)多呈扇形或地圖形,其內(nèi)正常骨小梁結(jié)構(gòu)模糊或消失,可呈磨玻璃樣改變,周圍多有高密度硬化條帶構(gòu)成的邊緣,頗具診斷特征。不同形態(tài)的高密度硬化亦可交織融合。隨病程進展,股骨頭前上部高密度硬化周圍和邊緣部出現(xiàn)條帶狀或類圓形低密度區(qū),內(nèi)為軟組織密度。少數(shù)類圓形低密度區(qū)內(nèi)可含有氣體。條帶狀低密度區(qū)外側(cè)多伴有并行的高密度硬化帶,類圓形低密度區(qū)周圍可伴有硬化緣和相鄰骨皮質(zhì)的局限性吸收缺失。低密度區(qū)所包繞的高密度硬化區(qū)隨病程進展可逐漸變小,或呈高低混雜密度改變(圖7-2-15)。

圖7-2-15 雙側(cè)股骨頭壞死
雙側(cè)股骨頭骨密度不均勻,濃密增生的骨質(zhì)內(nèi)見囊狀及不規(guī)則形低密度影
股骨頭塌陷可發(fā)生于低密度區(qū)出現(xiàn)前后或同時,表現(xiàn)為股骨頭皮質(zhì)成角、臺階征、雙邊征、裂隙征和股骨頭碎裂。由于股骨頭塌陷多以承重的頂部明顯,CT掃描有時難以發(fā)現(xiàn)平片已顯示的輕微塌陷。新月征多顯示于股骨頭前側(cè)皮質(zhì)下。臺階征和雙邊征亦多發(fā)生于前側(cè)皮質(zhì)。裂隙征多出現(xiàn)于股骨頭前上部高密度硬化區(qū)內(nèi),呈條狀軟組織密度線。
股骨頭和髖臼邊緣增生肥大,關(guān)節(jié)面增生硬化,關(guān)節(jié)間隙變窄見于本病晚期。關(guān)節(jié)囊腔異常出現(xiàn)于部分股骨頭塌陷后的患者,主要包括關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)內(nèi)鈣化游離體、關(guān)節(jié)囊肥厚鈣化和髂腰肌囊擴張。關(guān)節(jié)腔積液示股骨頭頸和關(guān)節(jié)囊之間液性低密度區(qū),關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)間隙略增寬。髂腰肌囊擴張均發(fā)生在關(guān)節(jié)腔積液的基礎(chǔ)上,表現(xiàn)為圓形、卵圓形或倒水滴狀的薄壁水樣低密度影。
先天性病變
CT可估計骨畸形的程度和髖臼的發(fā)育,還可測量股骨前傾和脛骨扭轉(zhuǎn)。先天性跗骨融合特別是跟距骨融合在直接冠狀位掃描可清楚顯示。在脊柱,CT可診斷脊柱縱裂、脊髓拴系綜合征、椎體異常,伴有或不伴有脂肪瘤的椎管閉合不全、脊膜膨出等。
代謝性疾病
骨礦物含量的測定,除用光子吸收測定和中子活性測定方法外,定量CT檢查(雙能X線吸收測定)也作為一種方法用于臨床。
下背痛
CT主要用來診斷椎間盤突出及術(shù)后并發(fā)癥。CT對診斷其他腰椎異常,如椎管狹窄、滑膜囊腫、椎弓崩裂和后縱韌帶骨化,也很有價值。
(一)脊椎退行性變
椎間盤向四周均勻膨出于椎體邊緣,其后緣正中仍保持前凹的形態(tài)。硬膜囊前緣及椎間孔內(nèi)脂肪可受壓,脊髓可有或無受壓移位。膨出的椎間盤外周可有弧形鈣化,有時可顯示椎間盤“真空”征和髓核鈣化。骨結(jié)構(gòu)改變多表現(xiàn)為椎體邊緣部唇樣骨增生、硬化。黃韌帶肥厚、鈣化表現(xiàn)為椎板內(nèi)側(cè)高密度影,硬膜囊側(cè)后緣受壓、移位。后縱韌帶肥厚、鈣化或骨化可發(fā)生于一個節(jié)段,也可連續(xù)或不連續(xù)的累及多個節(jié)段,表現(xiàn)為椎管前壁椎體后緣的圓形或橢圓形高密度影,邊緣清楚。
(二)椎管狹窄
CT可見椎體邊緣骨質(zhì)增生、椎間盤膨出或突出、脊柱滑脫、椎間關(guān)節(jié)增生、后縱韌帶(圖7-2-16)及黃韌帶肥厚、鈣化等改變。橫斷面上還可顯示椎管變形、狹窄,神經(jīng)根管和側(cè)隱窩狹窄及硬膜囊、脊髓受壓,硬膜外脂肪線受壓、消失。CT上徑線測量較X線片更為精確,但CT掃描層面需平行于椎間盤。常用測量方法有骨性椎管矢狀徑線(參考值同平片),椎弓根間距(<20mm為狹窄)、側(cè)隱窩矢狀徑(<2mm為狹窄)、椎間孔寬度(<2mm為狹窄)。

圖7-2-16 后縱韌帶鈣化擠壓硬膜囊
(三)椎間盤突出
CT直接征象:
1.椎間盤后緣向椎管內(nèi)局限性突出 密度與相應(yīng)椎間盤一致,形態(tài)不一,邊緣規(guī)則或不規(guī)則。
2.突出的椎間盤可有大小、形態(tài)不一的鈣化多與椎間盤相連,上下層面無連續(xù)性。
3.髓核游離碎片多位于硬膜外 密度高于硬膜囊。
4.Schmorl結(jié)節(jié)表現(xiàn)為椎體上(下)緣、邊緣清楚的隱窩狀壓跡 多位于椎體上下緣中后1/3交界部,常上下對稱出現(xiàn)。其中心密度低,為突出的髓核及軟骨板,外周為反應(yīng)性骨硬化帶。
間接征象包括:
1.硬膜外脂肪間隙變窄、移位或消失。
2.硬膜囊前緣或側(cè)方及神經(jīng)根受壓移位CTM(CT椎管造影)有助于顯示蛛網(wǎng)膜下隙、脊髓及神經(jīng)根受壓征象。
3.周圍骨結(jié)構(gòu)改變 突出髓核周圍反應(yīng)性骨質(zhì)增生。
不同類型的椎間盤突出的CT表現(xiàn):
1.后正中型 突出的椎間盤位于硬膜囊的前方正中,使硬脊膜囊、脊髓或馬尾神經(jīng)腹側(cè)受壓變形(圖7-2-17)。
2.后外側(cè)型 突出的椎間盤偏于一側(cè),除壓迫硬脊膜囊、脊髓及馬尾神經(jīng)外還使一側(cè)神經(jīng)根受壓、移位,側(cè)隱窩狹窄(圖7-2-18)。

圖7-2-17 中央型椎間盤突出

圖7-2-18 后外側(cè)型椎間盤突出
3.外側(cè)型 突出的椎間盤突至側(cè)隱窩、椎間孔內(nèi),亦可突出于椎間孔外,主要壓迫神經(jīng)根或神經(jīng)節(jié)以及外方的脊神經(jīng)。局部脂肪組織壓迫吸收,使得突出的椎間盤髓核組織與神經(jīng)根缺乏組織密度對比而不能分辨后者,稱為神經(jīng)根湮沒,為神經(jīng)根受壓的表現(xiàn)。
4.韌帶下型 突出的椎間盤常局限于椎間盤水平,輪廓完整、常呈弧形。
5.游離型 椎間盤突出可穿破后縱韌帶,髓核與椎間盤主體分離。CT表現(xiàn)為不規(guī)則形椎間盤突出物、大小不一,與椎間盤外援可呈銳角,髓核可游離于硬膜外間隙內(nèi),密度較相鄰的神經(jīng)根和硬膜囊略高,部分可鈣化。增強CT上髓核無強化,借此可與硬膜外腫瘤相鑒別。
6.硬膜囊內(nèi)型 是椎間盤突出的較少見類型,CTM顯示為硬膜囊內(nèi)不規(guī)則形或分葉狀腫塊。
(四)椎緣骨和腰椎后緣軟骨結(jié)節(jié)
椎緣骨表現(xiàn)為椎體前部半圓形或梭形骨質(zhì)缺損,位于椎體前1/3,邊緣硬化,缺損區(qū)CT值為70~90Hu,與同層面椎間盤等密度。游離骨塊位于缺損區(qū)前方,呈長條狀或節(jié)段狀,周圍無軟組織腫塊。腰椎后緣軟骨結(jié)節(jié)的局限性骨缺損區(qū)則位于椎體后1/3~1/2,呈類圓形或分葉狀,大小不一,與同層面椎間盤等密度,CT值為70~90Hu,邊緣清楚,常有厚薄不一的硬化帶。缺損區(qū)后方骨塊突入椎管內(nèi),全部或部分與椎體分離,可致椎管狹窄,硬膜囊受壓。有相當(dāng)數(shù)量病例合并有同層面椎間盤突出。
(五)小關(guān)節(jié)面綜合征
CT可顯示關(guān)節(jié)腔內(nèi)“真空”征象,骨性(椎間小關(guān)節(jié))關(guān)節(jié)面凹凸不整,關(guān)節(jié)面下囊變,關(guān)節(jié)囊鈣化。側(cè)隱窩、椎間孔或椎管變形、狹窄,椎間小關(guān)節(jié)半脫位或脫位等。部分病例可同時伴有椎間盤變性、突出,椎體滑脫、側(cè)凸等征象。
骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)疾病的CT導(dǎo)向下介入操作
隨著生物醫(yī)學(xué)的發(fā)展,臨床治療一個新的發(fā)展方向微創(chuàng)和安全。運動系統(tǒng)疾病的影像導(dǎo)向下的診斷和治療取得了日新月異的發(fā)展。影像導(dǎo)向下經(jīng)皮骨活檢診斷疾病可以追溯到19世紀(jì)30年代,而隨著CT的出現(xiàn)及廣泛的臨床應(yīng)用,CT導(dǎo)向下骨活檢、滑膜活檢的精度大大提高了。CT導(dǎo)向下骨病穿刺活檢的診斷準(zhǔn)確性在轉(zhuǎn)移瘤最高、可達90%以上;在原發(fā)性骨腫瘤和腫瘤樣病變的診斷準(zhǔn)確度略低,可達74%~83%;而骨關(guān)節(jié)結(jié)核的穿刺活檢標(biāo)本的抗酸桿菌培養(yǎng)陽性率較其他組織以病理切片為依據(jù)的疾患低得多。
近三十年來,運動系統(tǒng)介入治療臨床應(yīng)用得最為廣泛的范疇是椎間盤病變,自1990年至今多家國內(nèi)醫(yī)療機構(gòu)報道了經(jīng)皮椎間盤介入治療,取得了較好的臨床療效。我國在此領(lǐng)域內(nèi)的研究頗有創(chuàng)新,研制了多種椎間盤切割器:孫剛的氣動式切割器、周義成的手旋式切割器、滕皋軍的自動旋切式和螺旋式切割器。這些器械的國產(chǎn)化,為椎間盤切割在我國各大醫(yī)院和基層醫(yī)療機構(gòu)的迅速推廣起到了非常積極的作用。經(jīng)皮椎間盤摘除術(shù)治療椎間盤的機制尚未完全明了,由于其并非直接摘除壓迫脊神經(jīng)根的髓核組織,故一般認為經(jīng)皮椎間盤摘除術(shù)摘除椎間盤內(nèi)的部分或大部分髓核組織后,可使壓迫神經(jīng)根的髓核組織“回納”,從而達到解除壓迫的治療目的。但大量的臨床資料不能解釋上述理論,即大部分患者解除或減輕臨床癥狀后,CT或MR檢查顯示病變(椎間盤突出)依然如故。Kambin通過試驗發(fā)現(xiàn)椎間盤纖維環(huán)開窗后椎間盤內(nèi)壓力迅速大幅度減低,并據(jù)此指出介入摘除椎間盤的機制是通過纖維環(huán)開窗(椎間盤減壓)和髓核切割抽取(減少占位效應(yīng))兩個過程達到治療效果的。隨著相關(guān)學(xué)科的發(fā)展,椎間盤膠原酶溶解術(shù)、椎間盤激光消融術(shù)、椎間盤臭氧消融術(shù)等相關(guān)技術(shù)亦廣泛的用于臨床。
在椎間盤CT導(dǎo)向下消融治療的技術(shù)基礎(chǔ)上,椎體腫瘤(血管瘤、轉(zhuǎn)移瘤等)的介入治療亦在一些醫(yī)療機構(gòu)開展,即在俯臥位背側(cè)入路、將穿刺針經(jīng)椎弓引向椎體內(nèi)病變、注入骨水泥、血管硬化劑或含放化療的混合物對腫瘤進行消融治療。除此之外,骨樣骨瘤瘤巢毀損術(shù)、骶管囊腫注射生物膠消融術(shù)、椎體壓縮性骨折成形術(shù)等技術(shù)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于臨床。
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