MRI检查在骨骺损伤中的应用研究与进展 2 综述背景 高发病率据统计 儿童时期的长管状骨损伤 约15 18 累及骺板高致畸率骺损伤的患儿中导致明显骺板损伤出现畸形者约占10 课题相关 第一部分骺损伤及骺早闭 3 骺板的结构 4 骺板是儿童骨骼特有的结构 长短管状骨的骺板介于骨骺与干骺端之间 主要的功能是通过软骨细胞的不断增殖和分化保证骨骼的纵向生长 以胫骨远端的骺板为例 其生长保证了胫骨约40 的长度增加 在其增值最旺盛的时候 每年可以贡献6mm的生长长度 骺板的结构 组织学构成 静止细胞层增殖细胞层肥大细胞层预备钙化层 5 骺板的损伤机制 6 骨骺损伤最常见的原因是暴力损伤 婴幼儿的骺板相对比较厚 遭受撕脱 剪切外力容易发生损伤 而年长儿童 通常在剪切和成角外力的作用下产生骨骺分离 另外 感染也是造成骺板损伤的一个重要的因素 其余的如放射线 化学治疗 烧伤和肿瘤等 均可以产生骺板损伤 骺板的损伤机制 7 图1为11岁儿童因肿瘤所致骺损伤的MRI表现 可见胫骨近端骨骺内有一长圆形高信号病灶 并已侵及骺板 图中箭头所示 图2为2岁男孩桡骨末端急性骨髓炎的X线平片以及MRI表现 均可见到桡骨远端穿越骨骺 骺板以及干骺端的低密度骨缺损区域 骺损伤的分型 Salter Harris 型损伤 骨折线经骺板肥大细胞层 骨骺与干骺端完全分离 Salter Harris 型损伤 骨折线经骺板肥大细胞层 但未完全穿通骺板 而是转向干骺端 Salter Harris 型损伤 骨折线开始于骺板的生发层 也未完全穿通骺板 而是转向骨骺 Salter Harris 型损伤 其骨折线始于干骺端 穿过骺板后进入骨骺 产生包括干骺端 骺板和骨骺的骨折 Salter Harris 型损伤 骺板遭受轴向压力 产生的挤压性损伤 8 骺损伤的分型 9 Salter Harris 型 Salter Harris 型 Salter Harris 型 Salter Harris 型 骺早闭机制 骺板在生理性闭合之前 因为创伤和疾病 使儿童的骺板提前早闭 称为骺板早闭 发生骺早闭的原因有多种 但最重要的就是在骨骺与干骺端之间 有替代骺板的骨骼形成 称为骨桥 骨桥的部位 面积大小和出现的年龄 决定着临床畸形类型 如果骨桥位于骺板的外侧 内侧正常骺板继续生长 则产生肢体外翻畸形 假若骨桥位于骺板的前方 后方正常骺板的继续生长 侧产生肢体反屈畸形 中央型骺板骨桥因为周围正常骺板的继续生长 产生干骺端杯状 帐篷状改变 主要引起短缩畸形 10 骺早闭的分型 Bright基于骨桥的部位及轮廓 将骺板部分早闭骨桥分成3种类型 型为周围型 骨桥位于骺板的侧方 主要产生成角畸形 型为中央型 其周围有正常的骺板软骨 主要产生短缩畸形 型为线型 通常在骺板的矢状面上 贯通骺板的全长 11 骺早闭的治疗 12 第二部分骺损伤的MRI检查 13 14 纲要 15 MRI在骺损伤及骺早闭中成像的特点 MRI自身成像优势 骺板在MRI上的成像特点 可通过三维脂肪抑制梯度回波序列模式 对骺板进行三维重建 任意方向成像 能多角度的显示复杂的解剖结构 并能清晰地显示骺板骨桥形成及软骨的缺血坏死等病理变化 较高的软组织分辨率 可以使软骨显像能清楚显示骨骺 骺软骨及其周围的软组织结构 骺早闭骨桥形成在MRI表现为线状或不规则带状低信号被高信号的骺软骨包绕 急性骺板骨折在MRIT2 weight中表现为线状的高信号穿过骺板及低信号的干骺端 正常骺板在SPIR序列MRI中呈明显均匀高信号 与呈中等偏低信号的干骺骨形成明显对比 例一 16 图1为6岁男孩的正常骺板结构在MRIT2 weighted像下的表现 图中箭头所致的线状高信号带即为骺板软骨 图2为17岁男孩的膝关节MRIT2 weighted像表现 可见其骺板已全部闭合 例二 17 上图为6岁男孩急性创伤所造成的骺板骨折分离 图B1为冠状面MRI 可以看到清晰的骨骺骨折线和关节内及损伤周边的血肿形成 图B2为矢状面MRI检查表现 可见骺板前方宽达2 9mm的骨骺分离 例三 18 图A所示为胫骨远端的骺早闭的X线平片检查及SPIR序列的MRI检查结果 在X线平片上 骨桥形成表现为图中箭头所示的星状信号区域 而在MRI上 骨桥形成表现为穿过高信号骺软骨的线状低信号区域 图B所示为骺板的MRI三位重建图像 图中的信号缺损区域代表骨桥形成 例四 19 骨桥形成的13岁男孩行MRI骺板三维重建后轴向观察所得高信号区代表有活力的正常骺软骨 黑色的缺损区代表骨桥形成 正常骺板经MRI三维重建后的表现 20 纲要 21 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 MRI在骺损伤急性期检查的意义 MRI在复杂骨折所致骺损伤判定中的应用 MRI检查在复合损伤合并骺板骨折诊断中的应用 22 MRI在骺损伤急性期检查的意义 Step4 Step3 Step2 Step1 骺损伤急性期影像学检查的意义在于通过检查明确诊断 并且对骨折类型进行分型 从而指导进一步治疗 影像学检查 明确诊断 骨折分型 指导治疗 23 MRI较X线的优势 普通X线对未钙化的软骨不显影 临床医师只能通过显影部分的间接征象对骺板骨折的程度和类型做出判断 给正确的诊断及骨折分型造成了困难 MRI有着使软骨显像的特性 软骨骨折在MRIT2 W像上显示为不规则线状低信号改变 并可能与干骺端的骨折线相连 有助于对急性期的骺板骨折做出更为准确的分型 24 MRI与X线的比较 普通X线对未钙化的软骨不显影 临床医师只能通过显影部分的间接征象 如干骺端的骨折线延伸至骺板所在位置 对骺板骨折的程度和类型做出判断 给正确的诊断及骨折分型造成了困难 普通X线 MRI有着使软骨显像的特性 软骨骨折在MRIT2 W像上显示为不规则线状低信号改变 并可能与干骺端的骨折线相连 有助于对急性期的骺板骨折做出更为准确的分型 MRI MRI较X线的优势 25 例一 Carey采集了14例临床上疑似骺板骨折的患者 使他们在骨折后的2周内分别接受了普通X线平片和MRI检查 将结果进行对比 并且对这14名患者进行了平均12个月的随访观察 以之为判断实验结果正确与否的金标准 结果如下图所示 26 例一实验分析 X线诊断 MRI诊断 27 例一 B同一患者2周内所摄冠状位T1 weighted 可见一条低信号的隐匿骨折线 患者最终被证实为Saltter HarrisIV型骨折 A11岁男孩膝关节损伤后所摄X线正位片 判定为正常 28 例一 图B 9岁男孩的踝关节外伤后的X线平片和MRI检查 图B1所示的X线平片检查未见异常 图B2所示胫骨远端外侧缘无移位的Tillaux骨折 29 例二 Iwinska ZelderJ和SchmidtS的实验中 10例平片诊断骺损伤的患者中 通过MRI检查 1例诊断被排除 4例患者改变了最终的分型和治疗方案 30 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 MRI在骺损伤急性期检查的意义 MRI在复杂骨折所致骺损伤判定中的应用 MRI检查在复合损伤合并骺板骨折诊断中的应用 MRI在复杂骨折所致骺损伤判定中的应用 31 MRI有着较高的分辨率 同时又具有多角度成像的特点 使得它在对复杂骨折进行诊断及分型时的准确性明显优于X线平片 尽管Rogers和Poznanski坚持认为X线平片是创伤急性期的首选检查 但是同时他们也承认MRI在复杂骨折诊断中确有其着突出的优势 例一 32 上图为11岁女孩胫骨近端的复杂骨折 图A 正位的X线平片检查仅仅观察到了胫骨棘处一条模糊的垂直透亮带穿过骨骺及骺板 图B 冠状面T2 weightedMRI检查清晰的观察到一条垂直的骨折线穿越骨骺及干骺端 长箭头所示 同时 骺板外侧可见一处横行的高信号带 短箭头所示 图C 矢状面T1 weightedMRI检查可见一条走向干骺端的骨折线 且骺板前缘增宽 轴向的T1 weightedMRI检查则更加清晰的观察到了骨骺 图D 和干骺端 图E 的骨折线走形 33 例二 三平面骨折 临床上最常见的被平片误诊的复杂骨折 就是Marmor在1970年定义的位于胫骨远端的三平面骨折 该骨折的骨折线穿过骨骺 骺板及干骺端 将受累骨在轴向上分成三个三角形的区域 这种骨折在X线正位和侧位片上分别表现为Salter HarrisIII型和Salter HarrisII型骨折 而通过MRI检查 这一复杂骨折最终被确定为Salter HarrisIV型骨折 这也是之一 三平面骨折 34 14岁男孩的胫骨远端三平面骨折 X线检查以及MRI检查均可以见到骨折线 A 前后位的X线平片可见骨骺骨折线 短箭头所指 同时可见一条疑似骨折线穿越干骺端 长箭头所指 B 冠状面的MRIT2 weighted检查可以清晰的观察到骨骺处的骨折线 同时可见外侧的骺板宽度增加 同X线所见无明显差异 C 侧位X线平片上 可见清晰的骨折线延伸向干骺端 怀疑为Salter Harris 型损伤 D 矢状面的MRIT2 weighted检查可以见到清晰的骨折线穿越骺板 向骨骺和干骺端延伸 最终确定为Salter HarrisIV损伤 35 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 MRI在骺损伤急性期检查的意义 MRI在复杂骨折所致骺损伤判定中的应用 MRI检查在复合损伤合并骺板骨折诊断中的应用 36 MRI在合并复合损伤 骺板骨折判定中的应用 其余软组织损伤 韧带损伤 软骨挫伤 骨折骺损伤 X线 MRI 不显影 显影 一般来说 由于临床医师的谨慎 38 例一 在LohmanM和KivisaariA的研究中 60例患儿通过平片检查的结果表明 31例骺板骨折 28韧带损伤 1例正常 而样本通过MRI扫描后的结果表明 在平片确定的28例韧带损伤患儿中 有5例患者呈假阴性 平片确定的31例骺板骨折患儿中有12例为假阳性 其中一半的错误原因在于把韧带损伤错误的当做了Slater HarrisI型损伤 最终 通过MRI检查 最终有21 的患者改变了最初的诊断或者骨折分型 39 例一实验分析 X线诊断 MRI诊断 35 85 MRI诊断 例一 40 上图为LohmanM的试验中的一例假阳性样本 该患儿通过前后位和侧位的X线平片 图A B 诊断为Salter HarrisI型骺损伤 而经过MRI矢状面T1 weighted 图C 冠状面及轴向脂肪抑制的T2 weighted 图D E 检查未见骺损伤 范围而观察到一处腓骨远端外侧缘的韧带损伤 图中的箭头所指区域 41 纲要 42 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 指导诊断 指导治疗 43 指导诊断 44 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 指导诊断 指导治疗 45 指导治疗 手术方法选择 MRI在骨桥面积的判定上优于X平片 46 例 MartinaLohman对13例怀疑骺生长阻滞的患儿分别作了普通的X线检查和MRI检查 并采取了双盲对照法将两者的结果进行对比发现 13例中有5例患者的骨桥在MRI下要比在X线下观察为小 7例在两种检查中面积相等 只有1例在MRI下比在X线下观察为大 因而MartinaLohman认为一半的骺早闭患者在X线下的骨桥面积被高估 从而影响了最终的治疗 47 例二 Example03 Example04 12岁半男孩 6个月前摔伤导致Saltter HarissII型骺损伤 随访检查平片和MRI所显示骨桥形成 48 指导治疗 指导手术操作 有利于 准确定位骨桥 确定骨桥轮廓 绘制骺板地图 选择手术入路 判断切除范围 融合术中定位 49 MRI优于CT的优势 对比度 放射剂量 三维成像 CT MRI 低 大 不能 高 小 能 骺早闭骺板的MRI三维重建图像 50 以上两图均为三维脂肪抑制梯度回波序列下的骺板MRI3D重建后的表现 其中图A为轴向投照 图B为前面观 其中低信号的暗区代表的即使骨桥形成的区域 51 中央型骨桥 11岁女孩左侧胫骨Sattler HarrisI型骨折1年后中央型骨桥形成 52 边缘型骨桥 11岁零2个月的男孩右膝损伤1年后复查MRI