第二节 骨与关节创伤的MRI表现
在外力或病理因素作用下,上肢骨、下肢骨、骨盆骨、躯干骨均可发生骨折、关节损伤和关节脱位。骨折时局部骨皮质和/或骨小梁连续性中断,断端出血水肿,骨痂形成后随着机体的修复而吸收塑形,无骨外膜或骨外膜受损的骨折断端,在修复过程中不显示骨痂影,仅显示骨折线逐渐模糊。隐匿性骨折是常规X线检查难以发现的骨折,常见于疲劳骨折、衰竭骨折、隐性创伤骨折和隐性骨内骨折,可用CT、MRI或核素骨显像早期诊断。
骨骺损伤是骨骺闭合前骨骺部发生创伤,也称为骨骺分离。骨骺损伤可以是单独软骨损伤,也可以是软骨和干骺端、骨骺骨质同时断裂。骨骺损伤后易发生畸形愈合。
关节损伤时关节面局部骨、软骨、关节囊、关节周围软组织出血水肿,较轻的出血水肿大多可完全吸收,而严重损伤或反复损伤者,引起局部较重或反复无菌性炎症反应,可致局部纤维化,软骨、肌腱、韧带由于自身血供较少,损伤或撕裂后较难自然恢复。
关节脱位是组成关节的骨质位置发生异常改变,分为全脱位和半脱位,脱位可造成骨内血运中断,陈旧性脱位常出现纤维愈合。骨折、关节损伤和关节脱位常有疼痛和压痛、局部功能障碍和活动受限等。
一、上肢骨折
上肢骨包括上肢带骨(锁骨、肩胛骨)、肱骨、尺骨、桡骨、腕骨、掌骨及指骨,腕骨8块,包括舟骨、月骨、三角骨、豆状骨、大多角骨、小多角骨、头状骨、钩骨,掌骨5块,包括第1~5掌骨,第一指骨2块,包括近节指骨和远节指骨,第2~5指骨各3块,包括近节指骨、中节指骨和远节指骨。
(一)上肢带骨骨折
1.锁骨骨折
【临床与病理】
常发生于锁骨中1/3段,局部胸壁畸形,伴发肩锁关节脱位者上肢功能受限,肩锁关节间隙大于5mm提示脱位,由于肌肉牵拉作用,锁骨近侧断端或锁骨肩峰端常常向上移位。MRI有助于发现隐性骨折和周围韧带损伤。
【MRI表现】
锁骨骨皮质连续性中断,骨折断端T1WI低信号、T2WI高信号,相对缘骨髓腔内显示斑片状水肿区,T2WI及T2WI抑脂像呈高信号,肩锁关节脱位者关节间隙显示点条状T2WI高信号(图2-2-1)常规T2序列,在高信号的脂肪背景下注意观察低信号的喙锁韧带、喙肩韧带的形态及连续性,完全断裂时可见韧带挛缩。
图2-2-1 左侧锁骨外侧端骨折伴肩锁关节半脱位,冈上肌肌腱损伤
患者男性,70岁,左肩摔伤后肿痛,外展受限。A.斜冠状面T1WI;B.矢状面T2WI;C.斜冠状面PD-FS序列,左侧锁骨外侧端骨质不连续,断端错位,肩锁关节分离;冈上肌肌腱变细、连续,肩周软组织高度水肿
【诊断要点与鉴别诊断】
患者常有明确的外伤史,局部疼痛,结合X线片及CT容易确诊。骨折愈合过程中,骨折断端对位的差异化并局部血肿机化、骨痂形成,首选X线及CT复查,MRI表现可以多种多样,需要与锁骨的原发肿瘤、转移瘤和慢性骨髓炎鉴别。肿瘤性病变常常因轻微外伤后疼痛时发现,病变区可见骨质破坏,骨骼变形等原发病变特点,周围软组织肿块,增强后病变区域常有不同程度强化。锁骨处皮下组织一般较薄,骨髓炎时局部红肿热痛很容易检查到,局部骨膜反应明显,呈长T1长T2信号,增强后环形强化。
2.肩胛骨骨折
肩胛骨骨折以X线和CT检查为主。合并肩胛盂骨折及可疑韧带损伤是MRI的适应证,请参考相关肩关节章节。
(二)肱骨骨折
【临床与病理】
肱骨骨折部位位于肱骨外科颈时,可伴肱骨大结节撕脱性骨折、肩关节脱位、肩胛骨盂唇损伤和肩袖损伤。肩关节脱位可分为前脱位和后脱位,前下脱位常见,形成方肩,搭肩试验阳性。肩胛骨盂唇损伤是造成关节前不稳定和脱位的基本损伤。肩关节囊和肩袖损伤时,肩关节活动受限,抬肩力量减弱。盂唇损伤和肩袖损伤请参阅第十一章运动医学。
【MRI表现】
MRI检查能发现肱骨外科颈及大结节隐匿性骨折、肩胛盂损伤、肩袖及韧带损伤,有助于判断肩关节不稳。肱骨外科颈骨折断端髓腔内显示斑片状抑脂T2高信号影,肩关节囊、肩袖损伤局部显示条形、不规则形液体信号影,T1低信号,T2高信号,肌腱或韧带撕裂时,其低信号影连续性中断,部分中断时韧带、肌腱边缘毛糙、缺损,完全中断时挛缩移位(图2-2-2、图2-2-3)。
【诊断要点与鉴别诊断】
肱骨外科颈骨折,结合病史、X线及CT资料容易明确诊断,需要与病理性骨折鉴别,后者可表现为不同的原发病变特点,如肱骨的骨质破坏,髓腔内黄骨髓信号被病变组织代替,邻近骨皮质变薄、破坏,病变可突破骨皮质形成软组织肿块,增强后病变不同程度强化等,不难鉴别。
(三)肘关节骨折
【临床与病理】
肘关节骨折属于肘部周围复杂创伤,肘关节内骨折对关节功能和儿童骨发育影响更大,常伴有尺侧、桡侧副韧带、复合体损伤等,包括肱骨髁骨折、桡骨小头骨折和尺骨鹰嘴骨折。肱骨外髁骨折和肱骨远端全骺分离好发于小儿,髁间骨折多见成人。肱骨内上髁撕脱骨折发生率高,容易伴随尺侧副韧带损伤和内侧关节囊撕裂,好发于小儿及青少年。桡骨小头、桡骨颈骨折发生率高,成人可能为隐匿性骨折,唯一间接征象是肘关节脂肪垫“八字征”阳性,儿童常发生桡骨小头骺分离。尺骨鹰嘴骨折包括因肱三头肌猛烈收缩造成尺骨鹰嘴骺分离、撕脱骨折或直接外力引起粉碎性骨折。
图2-2-2 肱骨外科颈骨折伴大结节撕脱骨折
患者女性,61岁,不慎摔伤致右肩部疼痛活动受限3天。A.右肩关节正位,显示肱骨大结节撕脱骨折,隐约可见外科颈低密度骨折线;B.横断面T1WI;C.冠状面PD-FS;D.矢状面PD-FS,右肱骨外科颈骨质不连续,周围显示小骨片影,断端呈条片状PD抑脂高信号影,关节腔条形、液性信号影,肩胛下肌肌腱附着部PD信号增高,关节囊周围软组织肿胀,肌肉间脂肪间隙呈不规则线条片状PD抑脂高信号影
【MRI表现】
肘关节骨折MRI重点需要关注通过关节面的骨折、骺分离骨折、关节囊和侧副韧带损伤。骨折区显示斑片状T1WI低信号,T2WI高信号骨髓水肿,骨皮质不连续或边缘不完整,关节腔大量积液时显示局部脂肪垫推压移位,肘前、肘后脂肪垫翘起,周围软组织水肿呈高信号(图2-2-4)。
图2-2-3 肱骨大结节撕脱骨折
患者女性,35 岁,被车撞伤导致左肩疼痛活动受限半天。A.冠状面T1WI;B.冠状面PD-FS;C.矢状面PD-FS,左肱骨大结节局部骨皮质不连续,显示斑片状抑脂高信号,边缘模糊,肱骨头及肱骨干内散在片状抑脂高信号骨髓水肿影,冈上肌肌腱、冈下肌肌腱及肩胛下肌肌腱走行区显示条片状抑脂高信号影,肱二头肌肌腱鞘内、肩峰及三角肌下滑囊内少量弧形液性信号影;D.左肩关节正位未见明显骨折征象
【诊断要点与鉴别诊断】
肘关节解剖复杂,明确外伤病史,X线及CT很容易明确有无骨折。MRI检查主要观察韧带、肌腱及软骨损伤。肘关节骨折需要与外伤后继发骨髓炎和关节的滑膜炎鉴别。
图2-2-4 右肱骨外髁撕脱骨折
患者女性,35 岁,右肘外伤活动受限1天。A.冠状面T1WI;B.冠状面PD-FS;C.横断面PD-FS;D.矢状面PD-FS,右肱骨外髁后部边缘骨皮质缺损,骨髓显示斑片状抑脂高信号,桡骨小头少量骨髓水肿,桡侧副韧带走行区增厚,呈抑脂高信号影,关节囊大量T2高信号影并向外弧形推移,周围软组织弥漫性水肿
(四)前臂骨折
【临床与病理】
前臂骨折包括尺桡骨干双骨折、尺骨干骨折和桡骨干骨折。其中尺骨上1/3骨折合并桡骨小头脱位称孟氏(Monteggia)骨折;桡骨干中下1/3处骨折伴尺桡下关节脱位称盖氏(Galeazzi)骨折。孟氏骨折多发生于青壮年及小儿,直接或间接暴力皆可引起。1914年意大利外科医生Monteggia最早报道此种类型。伤后肘部及前臂肿胀、畸形,在肘关节前或后方可摸到脱出的桡骨头,局部压痛明显。文献报道成人尺桡骨双骨折伴桡骨小头脱位时容易复位但不稳,X线片可能会出现假象。当尺骨上段骨折而没有桡骨干骨折时,80%~90%患者可能为Monteggia骨折。前臂骨折常损伤骨间膜,骨间膜撕裂会破坏前臂纵向稳定性,导致前臂旋转受限。
【MRI表现】
前臂骨折MRI检查能显示轻微骨折和骨挫伤,发现骨间膜损伤和肌肉血肿,有助于判断软组织损伤范围(图2-2-5)。
【诊断要点与鉴别诊断】
X线、CT检查诊断前臂骨折明确,MRI能显示更轻微的异常表现。轻微骨折和骨挫伤,需要与骨髓炎鉴别,后者常伴有红肿热痛症状,MRI髓腔病变范围较长,有明显骨膜反应,骨周软组织肿胀、水肿明显。
图2-2-5 前臂尺骨骨折并骨间膜撕裂
患者男性,28岁,左腕外伤。A.T1WI显示尺骨线状低信号影;B.T2-FS显示前臂中段骨间膜撕裂、不规则,伴周围肌肉损伤,肌间隙模糊,呈T2高信号;C.T2WI为损伤远端,可见尺桡骨间线状低信号骨间膜影
(五)手腕部骨折
1.桡骨远端骨折
【临床与病理】
桡腕关节是一个非常复杂的结构,由桡腕关节、下尺桡关节及腕骨间关节共同组成,最为关键的周围结构为三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex,TFCC)、舟月韧带及月三角韧带。桡骨远端骨折为桡骨远端松质骨部分骨折,骨折多发生在桡骨下端 2~3cm 的骨松质部分。儿童受到同样暴力可造成桡骨下端骨骺分离。根据患者的受伤机制,分为桡骨远端Colles fracture(横断骨折线骨折远端向桡背侧移位)及史密斯骨折(Smith fracture)(反Colles 骨折,向掌侧移位)。下尺桡韧带断裂、尺骨小头脱位时容易发生TFCC损伤或尺骨茎突骨折。少见桡骨远端沿冠状走向的斜行骨折(巴顿骨折)和矢状走向的劈裂骨折(司机骨折)。尺桡骨远端骺分离是儿童腕部骨折的特点。
【MRI表现】
MRI检查桡腕关节急性损伤较X线和CT敏感性高,TFCC和韧带可以清晰显示。Colles 骨折表现为桡骨远端距关节面2~3cm处横断骨折,骨折线可达关节面,呈条状长T1长T2信号影,MRI可显示无错位的不全性骨折(图2-2-6)。下尺桡韧带损伤呈T2高信号,下尺桡关节分离时间隙增宽伴积液,TFCC信号增高提示损伤,常伴尺骨茎突撕脱骨折。当桡骨远端骨折合并舟月韧带损伤时提示腕关节不稳定,需要一期手术治疗,X线检查舟月韧带损伤的敏感性为46%,MRI显示舟月韧带撕裂呈T2高信号,舟月间隙增宽(图2-2-7)。
【诊断要点与鉴别诊断】
桡骨骨折影像表现典型,容易明确诊断。广泛骨折及周围软组织肿胀时,需要与骨髓炎相鉴别。
图2-2-6 左桡骨远端不全骨折
患者女性,47岁,左腕外伤。A、B.左腕正侧位,桡骨茎突皮质隐约不连,远端骨质密度减低、模糊;C.冠状面T1WI;D.冠状面PD-FS,左桡骨远端显示多条线样T1低信号影,桡骨远端骨髓、尺骨远端、大多角骨及钩骨水肿,显示斑片状抑脂高信号影,舟月韧带及TFCC局部PD抑脂信号增高,提示损伤
2.手及腕骨骨折
【临床与病理】
手及腕骨骨折临床常见。腕骨好发于舟骨和豆状骨。舟骨骨折腕部桡侧肿胀、压痛明显,腕关节向尺侧偏斜时疼痛明显。常规X线正侧位容易漏诊,需要加照舟骨位。舟骨体积小、皮质薄,豆骨体积更小并与三角骨重叠,进一步CT检查能避免细小骨折漏诊。早期诊断和治疗可以避免出现舟骨骨折延迟愈合、不愈合、缺血性坏死及继发的骨性关节炎、腕不稳、腕管综合征等并发症。掌骨及指骨骨折需要注意有无合并伸肌腱或屈肌腱损伤。
图2-2-7 右桡骨茎突粉碎性骨折伴舟月韧带损伤
患者男性,33岁,高处坠落多发伤。A.矢状面T1WI;B.矢状面PD-FS,右桡骨茎突骨皮质连续性中断,稍移位,舟月韧带撕裂,间隙增宽,桡骨远端骨髓水肿呈抑脂高信号,三角骨显示类圆形囊肿,尺桡关节及腕关节间隙少量积液,周围软组织肿胀
【MRI表现】
MRI图像能进一步提供X线或CT发现可疑骨折部位的信息,显示腕骨微骨折的敏感度高,T1WI、T2WI骨折线或局部骨髓呈低至中等强度信号,正常骨髓为高信号。STIR或PD抑脂像病变骨髓呈高信号,正常骨髓呈低信号。MRI是诊断舟骨隐匿性骨折的“金标准”,可用于检测舟骨骨折后骨质活性状况及预测术后舟骨愈合。专用手部线圈有助于对手部骨折伸、屈肌腱损伤的显示(图2-2-8)。
图2-2-8 右舟骨骨折继发腕管综合征
患者男性,60岁,右手外伤疼痛20年余,确诊舟骨骨折1年余,右舟骨皮质边缘不光滑。A.冠状面PD-FS见短条状高信号影,周围斑片状骨髓水肿;B.T2WI呈低信号;C、D.PD-FS横断面显示腕管内正中神经信号增高并受压变扁;结合肌电图显示右正中神经损伤,诊断为右舟骨陈旧性骨折继发腕管综合征
【诊断要点与鉴别诊断】
腕部的骨折结合病史及MRI表现容易明确诊断。临床上需要与类风湿关节炎鉴别,后者病史较长、多发关节病变,晨僵,类风湿因子阳性,MRI显示腕骨关节软骨破坏、缺失,关节面欠光整,虫噬样破坏,滑膜增厚,关节关系失常,晚期关节间隙变窄、消失。
二、下肢骨折
下肢骨包括下肢带骨(髋骨)和游离骨,下肢游离骨包括:股骨、髌骨、胫骨、腓骨、跗骨、跖骨和趾骨,其中跗骨7块,包括距骨、跟骨、舟骨、内侧楔骨、中间楔骨、外侧楔骨和骰骨,跖骨5块,包括第1~5跖骨,第1趾骨2块,包括近节趾骨和远节趾骨,第2~5趾骨各3块,包括近节趾骨、中节趾骨和远节趾骨。
(一)股骨骨折
股骨骨折主要是股骨上段骨折更为复杂,尤其是股骨颈骨折X线片漏诊率高,后果严重,髋关节MRI在显示隐性骨折、不全性骨折或嵌插型股骨颈骨折以及骨折复查中比较敏感,能提高诊断的准确性,判断有无继发性股骨头缺血性坏死(图2-2-9)。
【诊断要点与鉴别诊断】
股骨较为粗大,皮质较厚,可以承受较大外力,不易骨折。股骨骨折的影像诊断容易,当轻微外伤时,骨折常有原发疾病的基础,如老年患者常伴有严重的骨质疏松。还需要与病理骨折鉴别,因骨的原发病变如骨囊肿、骨纤维结构不良及转移瘤等合并病理性骨折,原发病变征象可能掩盖而增加诊断难度,请参考本书相关章节及本章的病理性骨折部分。
图2-2-9 右股骨颈陈旧性骨折术后复查
患者男性,17岁,右股骨颈陈旧性骨折术后复查。A.横断面T1WI;B.横断面T2WI;C.冠状面T1WI;D.冠状面T2W SPAIR;右股骨颈显示钉道影,股骨颈缩短,股骨头内信号不均,外侧软组织显示片状抑脂高信号,皮下脂肪内显示囊状长T2信号
(二)膝关节骨折
【临床与病理】
膝关节骨折包括股骨下端骨折、胫骨平台骨折和髌骨骨折。根据损伤程度不同,可能伴随关节软骨损伤、关节内韧带及半月板损伤、关节周围软组织损伤等,严重者发生关节脱位,其中髌骨脱位最常见。急性关节损伤临床症状主要表现为关节红肿疼痛、功能障碍、弹响、绞索、关节内血肿形成、关节周围软组织肿胀、软骨下骨挫伤等。中老年人更容易发生单纯软骨骨折或者软骨和软骨下骨同时骨折。儿童及青少年急性外伤,更容易引起软骨下骨的骨折,关节软骨及软骨下骨骨折发生率低。髌骨脱位多伴有软骨损伤。
【MRI表现】
MRI对于韧带、半月板、关节软骨等周围软组织的损伤显示较X线、CT更清晰,因此,MRI除能清晰显示膝关节组成骨的骨折、骨挫伤或隐匿性骨折外,更重要的是显示伴随的半月板损伤、交叉韧带或内侧副韧带损伤、软骨损伤、关节积液等软组织损伤。关节软骨PDWI信号较 T2WI 高,常代替T2WI应用于临床。骨折伴随急性软骨损伤时,软骨信号不连续或缺损,骨折线通过骨性关节面与软骨损伤相连,软骨下骨挫伤、骨髓水肿呈不规则片状PD-FS高信号(图2-2-10)。关节软骨损伤及半月板损伤表现为信号增高,前后交叉韧带损伤可能合并起点或止点处骨突撕脱骨折。以上详见运动损伤章节。
【诊断要点与鉴别诊断】
X线及CT能够明确膝关节骨折,MRI能够发现早期软骨损伤、半月板及韧带损伤等直接征象。膝关节骨折需要与退行性骨性关节炎相鉴别,后者的骨髓信号异常常发生在髌股关节及股骨、胫骨受力区关节面下,关节间隙变窄,骨性关节面边缘增生变尖等。
图2-2-10 左胫骨外侧平台骨折
患者男性,44岁,左膝关节车祸外伤。A、B.冠状面T2WI;C.矢状面T1WI;D.矢状面PD-FS;胫骨平台外侧髁骨质塌陷,关节面软骨断裂,前交叉韧带和腓侧副韧带增粗、信号混杂提示损伤,髌骨后缘、股骨前下缘相对面骨髓水肿,关节腔积液
(三)急性髌骨脱位
【临床与病理】
急性髌骨脱位常见于 10~16 岁的儿童或青少年,女性居多,损伤包括创伤性脱位、软骨挫伤、软组织损伤。滑车发育不良、髌骨高位、胫骨结节-股骨滑车凹(tibialtubercle to trochlear groove,TT-TG)距离增宽是造成髌骨不稳、增加髌骨脱位风险的重要因素。MRI 是观察分析髌股关节的“金标准”。髌骨不稳以髌骨外侧移位最为常见。急性创伤性髌骨外侧脱位时常造成内侧髌股韧带损伤,可伴有骨髓水肿、骨软骨骨折、内侧副韧带损伤、半月板损伤及关节积液等。
【MRI表现】
MRI可详细地显示髌骨脱位、髌骨挫伤或骨折、髌骨内外侧支持带损伤以及关节内其他结构的伴随损伤。横断面显示髌骨移位、内侧支持带或内外侧支持带撕裂,伴周围软组织广泛水肿,髌骨骨髓水肿的典型部位位于髌骨内后缘、股骨外髁前缘,表现为团片状、地图样、线性及不规则的异常高信号。关节积液MRI可为单纯积液、血性积液或积血、脂肪血性积液,其内可见分层现象。(图2-2-11)
图2-2-11 右侧髌骨急性脱位、髌股对应关系不良
患者女性,23岁,摔伤致右膝关节肿痛、活动受限1周;1周前不慎扭伤,伴右侧髌骨向外脱位感。A.T1WI矢状面;B~D.PD-FS矢状面、冠状面和横断面,右侧髌骨位置高,外侧关节面软骨信号异常,软骨下骨髓信号增高,股骨滑车发育异常,外侧髁异常隆起,髌骨内侧支持带、前交叉韧带损伤,关节腔积液
【诊断要点与鉴别诊断】
急性髌骨脱位有特定年龄段及人群,需要关注滑车发育不良等潜在风险,结合外伤史及损伤部位不难诊断。需要考虑与单纯膝关节外伤鉴别。
(四)胫腓骨骨干骨折
【临床与病理】
急性创伤性胫腓骨骨干骨折临床表现典型,局部骨骼畸形明显,临床诊断相对容易,但儿童青枝骨折、青少年胫骨应力性骨折(疲劳骨折)等隐匿性骨折临床表现不典型。后者有剧烈运动史,如超强度步行、长跑,主要症状是负重部位疼痛和肿胀,休息后可缓解甚至消失,早期体征仅为局部压痛、纵向叩痛,无畸形及异常活动。
【MRI表现】
胫腓骨骨干骨折X线表现典型,为首选重要检查方法,临床可疑隐匿性骨折时进一步MRI检查能明确诊断。隐匿性骨折骨松质T2WI异常高信号,表现与骨挫伤相同,骨皮质骨折表现为低信号带中断,骨折线于T1WI呈中低或高信号,T2WI在明显高信号骨髓水肿衬托下可见低信号骨折线(图2-2-12)。隐匿性骨折需要与胫腓骨骨干的滋养血管沟相鉴别,滋养血管沟常位于骨干中段,呈斜行走向,周围无骨髓水肿或软组织肿胀。
【诊断要点与鉴别诊断】
胫腓骨骨干骨折诊断不难,隐匿性骨折需要与骨膜炎或骨髓炎、恶性骨肿瘤鉴别。
(五)足踝部损伤
【临床与病理】
足踝部损伤后易发生关节不稳,进而导致继发性骨性关节炎甚至疲劳骨折,常见于年轻人,病变包括骨、软骨损伤和周围韧带、肌腱损伤。胫距关节软骨较薄,体积较小,周围结构复杂,骨软骨损伤时周围水肿明显。骨挫伤是松质骨的骨小梁发生微小断裂伴骨髓内出血和水肿,没有明显的骨折线。
图2-2-12 胫骨中下段疲劳骨折
患者女性,14岁,左腿疼痛待查。A.X线片、CT显示胫骨中段骨膜增生,CT隐约可见横行透亮线;B.MRI冠状面T2-FS;C.横断面T2WI;D.横断面T2-FS,显示左胫骨中下段斑片状稍长T1长T2信号影,T2抑脂呈高信号影,并显示横行线样短T2信号影,局部骨皮质增厚,胫骨周围软组织显示环形及条状T2抑脂高信号影
【MRI表现】
MRI弥补了X线和CT在显示以上损伤方面的缺陷,对骨小梁和韧带损伤有较高的特异性。急性期损伤时骨折表现为线样长T1、长T2信号(图2-2-13),骨髓水肿时应注意排除小片撕脱性骨折的可能性。急性骨折和应力性骨折的骨折线相比,前者相对僵直,后者相对不规则,应力损伤在T1WI、T2WI均呈线样低信号。关节软骨损伤主要表现为软骨结构缺失,软骨下骨髓水肿、坏死或囊变,严重者可导致关节面塌陷。踝关节韧带损伤通常累及多条韧带,距腓前韧带最易受伤,表现为韧带拉长、水肿、增厚或表面粗糙,部分中断或完全断裂,断端伴不同程度短缩,信号高低混杂。肌腱损伤常见肌腱炎或肌腱周围炎、腱鞘炎和肌腱撕裂。肌腱慢性撕裂显示纤维瘢痕组织,部分周围脂肪化,其中跟腱、腓骨肌肌腱和胫后肌肌腱最易损伤。MRI表现为肌腱增厚或变薄,肌腱内弥漫性长T2信号。腱鞘炎表现为腱鞘内积液增多。距骨颈或体部骨折因血运解剖学原因容易继发缺血性坏死,严重时关节面塌陷(图2-2-14)。
图2-2-13 外踝腓骨远端骨折
患者男性,50岁,左外踝外伤。A.矢状面T1WI;B.矢状面T2WI;C.冠状面T2WI;D.横断面T2WI;左外踝腓骨远端骨皮质连续性中断,显示长T1骨折线影,左外踝肌腱周围显示片状长T2信号影,关节内显示线样长T1长T2液性信号影,关节周围软组织肿胀
图2-2-14 距骨陈旧性骨折继发距骨坏死和创伤性关节炎
患者男性,46岁。A~C.右踝关节X线片和CT矢状面骨窗重建显示距骨颈陈旧性骨折,骨块突起,距骨体密度增高,关节面硬化,舟骨骨赘形成;D~F.矢状面T1WI、PD-FS和冠状面PD-FS,显示距骨形态欠规整及条状T1低信号影,胫骨前缘骨质缺损,胫骨下段、距骨、跟骨片状长T1、PD抑脂高信号,跟腱及胫骨后肌肌腱周围显示长T2信号,关节滑膜增厚,周围软组织显示长T1、PD抑脂高信号
三、骨盆骨折
骨盆骨折包括髋骨和构成骨盆环的骶尾骨骨折。从力学角度看骨盆是一个骨弓,包括后方的股骶弓、坐骶弓及其前方的联合弓。
【临床与病理】
骨盆骨折多属严重创伤,容易合并盆腔脏器损伤或全身复合伤。骨盆损伤分为两大类,骨盆边缘骨折和骨盆环骨折。前者包括髂前上棘、髂前下棘、髂骨翼边缘骨骺分离或撕脱骨折,多见于青少年;髂骨翼骨折多为直接暴力,严重者合并大出血和内脏损伤;骶尾骨骨折常见于跌倒后臀部着地,当发生骶骨不全性骨折或隐匿性骶骨骨折时,多见骨质疏松性不全骨折或衰竭骨折,MRI有突出诊断优势,临床表现为骶骨、骨盆区域疼痛和压痛,休息后可以恢复。骨盆环骨折多是两处以上的骨折,使骨盆环中断。
【MRI表现】
骨盆边缘骨折时MRI能同时显示撕脱处骨质不完整和邻近韧带、肌肉的损伤。X线片不易显示隐匿性骶骨骨折,CT能够显示骨折局部皮质中断、骨小梁扭曲和中断,但不能显示局部骨髓水肿。MRI能敏感地显示局部的骨髓水肿或骨挫伤,早于CT诊断隐匿性骨折和伴随的软骨或韧带损伤。骶骨应力性骨折呈T1WI低信号、T2WI或T2抑脂高信号,高应力区骨髓水肿,骨结构紊乱(图2-2-15)。MRI不适合急性严重骨盆损伤的诊断。
四、胸廓骨折
胸廓骨包括胸骨和肋骨,肋骨包括左右侧第1~12肋骨,共12对。
【临床与病理】
症状明显,部分患者外伤史不详。无移位、不全骨折时X线片易漏诊骨折,容易造成纠纷。
【MRI表现】
对于局部症状和体征明显者首选CT检查。MRI可以根据损伤局部的水肿信号确定是否为新鲜骨折,对肋骨挫伤、周围软组织损伤较CT显示更清晰。骨折断端T1WI低信号,T2WI高信号(图2-2-16),累及胸腔和纵隔者显示局部积液和水肿。
图2-2-15 骶骨衰竭骨折
患者女性,73岁,骶尾部疼痛不适。A、B.骶椎CT横断面、三维重组斜冠状面,显示骶骨纹理紊乱、密度不均匀减低伴硬化,多处皮质中断,隐约可见骨折线;C~E.矢状面T1WI、T2WI-FS和增强图像;F、G.横断面T2WI-FS和增强图像,骶椎呈片状T1、T2稍高信号、弥漫样强化,骨折线处无明显强化,未见软组织肿块,腰椎体双凹状变形提示老年性骨质疏松性压缩性骨折
图2-2-16 肋骨骨折
患者男性,53岁,左侧胸痛待查。A.横断面T1WI;B.横断面T2WI;C.横断面T2-FS;D~F.CT软组织窗、骨窗及矢状面重建图像,显示左侧第6肋周围间隙软组织呈长T1、长T2信号影,局部骨质欠连续
【诊断要点与鉴别诊断】
轻微的肋骨骨折,在高分辨CT骨重建模式下容易诊断,可见骨皮质折曲、不连、错位,MRI可见髓腔及周围软组织肿胀,呈长T2信号。需要与骨髓炎鉴别,后者病变范围一般较大,周围骨膜反应及软组织水肿随病情同步变化,动态观察无骨痂形成。
五、特殊类型骨折
(一)病理骨折
【临床与病理】
病理骨折是在原有骨病变基础上遇到轻微的外力即可发生的骨折。因此当发生骨折时的外力轻微则应警惕病理骨折的可能。病理骨折常见病因:①骨的原发性肿瘤、肿瘤样病变或转移性肿瘤。②骨质疏松:老年和内分泌等因素引起全身性骨质疏松,尤其是绝经后老年妇女。③内分泌紊乱,如甲状旁腺功能亢进。④骨的感染性病变:结核、化脓菌等细菌感染。⑤骨的发育障碍,如成骨发育不全等。除病理性骨折外,常见相邻部位血肿、脏器、血管、神经、脊髓及肌肉等软组织损伤的表现。
【MRI表现与鉴别诊断】
病理骨折因受伤程度及部位不同,原发病变的特征性表现常常被掩盖而诊断困难。需要根据病史及X线及CT表现,做出对原发病变的诊断,本书在相关的骨肿瘤章节有详细阐述。本章仅介绍部分病变。
1.骨囊肿
骨囊肿为骨内良性、膨胀性病变。好发于长管状骨,尤其是肱骨和股骨上段,患者常因骨折就诊。病理性骨折时,骨折碎片可陷落入囊腔内并下沉底部,称为“骨片陷落”征,是该病变较为特征的影像学表现。MRI显示骨碎片均为低信号,因骨折囊腔内出血时,血液的沉积物位于底部,T1WI为中等信号,T2WI为低信号,显示为“液-液平面”征(图2-2-17)。骨囊肿应与骨巨细胞瘤、动脉瘤样骨囊肿及单骨单病灶骨的纤维结构不良鉴别。骨巨细胞瘤好发于骨骺闭合后的骨端,偏心性生长,横径大于纵径,其内可见分隔。动脉瘤样骨囊肿多呈偏心性生长,膨胀明显,多房状,囊内常可见“液-液平面”。骨的纤维结构不良病变范围较大,边缘清,常有硬化边,病变呈磨玻璃样密度增高。常常伴有骨骼变形。
图2-2-17 肱骨中段骨囊肿并病理性骨折
患者男性,13岁,轻微外伤后右侧上肢肿痛;A.X线正位片;B.肱骨CT三维重组矢状面软组织窗,显示肱骨中段髓腔呈膨胀性扩大,病理性骨折及碎骨片;C.矢状面T2WI -FS显示病变部分呈高信号,部分呈低信号;D~F.横断面T1WI、T2WI和T2WI -FS显示髓腔内病变上部呈T2高信号,下部薄层低信号,呈“液-液平面”征,肱骨周围软组织肿胀
2.纤维性骨结构不良
纤维性骨结构不良(fibrous dysplasia of bone,FD)是正常的板层松质骨被异常的纤维组织和异常排列的编织骨小梁替代的骨疾病。可发生在单骨或多骨,单肢体或单侧多发。若同时并发皮肤色素沉着、性早熟和内分泌紊乱等,则称为奥尔布赖特综合征(Albright syndrome)。病变内的纤维组织和骨硬化T1WI、T2WI 均呈低信号,囊变信号均匀,在T1WI上呈中等信号,T2WI呈高信号。X线及CT呈磨玻璃样改变的编织骨,是本病特征性表现,T1WI为中等信号,T2WI呈均匀的稍高信号。合并骨折时信号不均匀,因出血时间不同而呈低信号或高信号(图2-2-18)。本病主要依据X线片诊断,具有特征性表现,CT和MRI作为补充。需要与PAGET病、内生软骨瘤、非骨化性纤维瘤等鉴别。
图2-2-18 股骨近段纤维性骨结构不良并病理骨折
患者男性,81岁,外伤后左髋部疼痛。A.横断面T1WI;B.横断面T2WI-FS;C.冠状面PD-FS显示骨皮质变薄,骨髓腔内呈稍长T1信号,T2WI、PDWI呈稍高信号,信号欠均匀,并可见小“液-液平面”,周围软组织损伤呈高信号;D.左髋正位片显示股骨近段骨折,断端错位、成角畸形,骨皮质变薄,髓腔增宽呈磨玻璃密度影;E.病变局部刮除、植骨内固定术后
3.骨巨细胞瘤
骨巨细胞瘤是源于骨骼结缔组织的间充质肿瘤,少部分生长活跃具有侵袭性。病变好发于骨骺闭合后的骨端,呈偏心性、膨胀性生长,横径大于纵径,其内有分隔,呈多房状,境界清。菲薄的骨壳在T1WI、T2WI均呈低信号,受伤骨折时可表现为折曲、中断。瘤体在T1WI呈均匀的低或中等信号,高信号区提示亚急性出血,在T2WI信号不均匀,呈混杂信号,陈旧性出血呈高信号,含铁血黄素沉积呈极低信号,出血和坏死液化区也可出现“液-液平面”,增强扫描强化明显(图2-2-19、图2-2-20)。鉴别诊断需要考虑软骨母细胞瘤,骨囊肿和动脉瘤样骨囊肿。软骨母细胞瘤多位于骺板闭合前的骨骺或跨骨骺生长,扇贝样硬化边缘和病变内钙化是其特点。骨囊肿发生年龄小,位于干骺端或骨干,沿骨干长轴发展。动脉瘤样骨囊肿发生于长骨的干骺端,膨胀性生长更为明显。骨巨细胞瘤恶变时与骨肉瘤难以区分。
4.骨肉瘤
骨肉瘤是最常见的原发性恶性骨肿瘤,主要表现为病程短,生长迅速,局部疼痛和肿胀,以夜间疼痛为特点,原发部位好发于股骨远端及胫腓骨近端,其次是肱骨近端。典型表现为骨折破坏、软组织肿块、瘤骨形成及骨膜反应,骨肉瘤MRI信号与其成分有关,瘤骨较多时肿瘤信号较低。因瘤骨所占比例不同,骨肉瘤信号多样,但总体而言在T1WI上多呈略低、等信号;T2WI表现多样,成骨性肿瘤以低、等信号较多,溶骨性肿瘤以等、高信号居多。肿瘤的坏死、囊变和出血等继发性改变也常使信号混杂。软组织肿块的信号缺乏特征,MRI可显示骨膜反应,瘤骨显示不如X线片和CT图像(图2-2-21)。本病需要与骨转移瘤、化脓性骨髓炎等相鉴别,转移瘤发病年龄大,病灶常为多发,有原发灶病史。化脓性骨髓炎的骨破坏与新生骨形成以及骨膜反应的变化有一定规律性,早期骨破坏模糊,晚期骨破坏清楚,死骨形成,新生骨增多,骨膜反应呈层状。
图2-2-19 距骨骨巨细胞瘤微骨折并动脉瘤样骨囊肿
患者女性,13岁,右侧踝部外伤后疼痛。A.X线正位片;B.CT三维重组冠状面软组织窗显示右侧距骨偏外侧溶骨性破坏,边缘清,有硬化缘,外侧皮质部分不连;C.冠状面PDWI -FS;D.横断面PDWI -FS显示病变呈高信号,多个“液-液平面”;E.T1WI -FS增强显示病变强化不均,囊变区无强化
(二)衰竭骨折
【临床与病理】
衰竭骨折(insufficient fracture)与疲劳骨折(fatigue fracture)均属于应力性骨折,有研究认为二者是一个逐渐过渡的过程,难以完全分开,而且偶有无症状性衰竭骨折。骨质疏松为衰竭骨折的根本致病因素,病理基础为在外力下松质骨微骨折、骨折周围骨髓水肿及出血、骨小梁塌陷密集、内骨痂形成,如果纠正骨质疏松,去除应力,则骨折可修复愈合,如应力持续存在,最终骨皮质断裂,形成完全性骨折或移位。本病多见于绝经期老年女性患者、酒精中毒和大量皮质激素治疗,亦可见于肢体废用、类风湿关节炎、肾性骨营养不良、佩吉特病、放射治疗后和器官移植等。衰竭骨折的发生部位与导致骨质疏松的原因和患者的活动有关,如肿瘤患者易发生于放射治疗靶区的骨骼,类风湿关节炎最常累及跖骨、腓骨,慢性阻塞性肺疾病的老年人肋骨多见。由于力学原理,骨盆连接躯干和下肢,在传递应力中起重要作用,因此骶骨为衰竭骨折的最常见部位,常双侧发生,也可多发累及耻骨支。患者一般无明确外伤病史,临床表现为局部疼痛,活动后加重,休息后减轻。疲劳骨折与同一部位反复过度活动有关,一般发生于正常骨的基础上,因此好发人群为青少年和青年,如学校军训、新兵入伍训练和运动员等,由于二者都属于应力性骨折,在此一并叙述。
图2-2-20 左桡骨远端骨巨细胞瘤并病理性骨折
患者男性,40岁,外伤后左腕部疼痛。A.CT三维重组冠状面骨窗显示桡骨远端局限性溶骨性破坏,边缘清,无硬化缘,局部骨质不连、错位;B、C.冠状面T1WI、T2WI -FS;D~F.横断面T1WI、T2WI和T2WI -FS,显示左桡骨远端局部髓腔呈不均匀长T1短T2信号,其间见小斑片样稍高信号,周围软组织及皮下脂肪间隙抑脂T2WI呈片状高信号
图2-2-21 右侧肱骨近端骨肉瘤并病理性微骨折
患者男性,16岁,右上臂近段疼痛。A.右肱骨正位片;B.肱骨CT三维重组冠状面软组织窗显示肱骨近段骨质破坏、不连续,不规则骨膜反应及软组织肿块,其内可见不规则高密度瘤骨;C.冠状面PDWI-FS;D~F.横断面T2WI、T1WI-FS和增强,显示肱骨近端骨质破坏,外缘层状骨膜反应,软组织肿块见囊变及“液-液平面”,轻度不均匀强化,T1高信号出血区增强无明显强化
【MRI表现】
衰竭骨折影像学有以下特点:①骨质疏松明显,常与脊柱表现同时发生,如老年性骨质疏松改变所致的椎体双凹状变形,多发椎体楔形变等。②骶骨两侧翼为典型发病部位,其次见于髂骨、耻骨、股骨颈等部位。③具有与疾病相关的特定发生部位,如肿瘤放疗靶区,类风湿关节炎跖骨和腓骨,慢阻肺老年人肋骨等。④X线及CT检查常呈隐匿性骨折表现。MRI对早期的骨髓水肿敏感,因此能够早于X线及CT发现衰竭骨折。通常表现为T1WI低信号、T2WI抑脂序列高信号,增强扫描可见明显弥漫性强化(图2-2-22)。
疲劳骨折在X线及CT检查也可表现正常,或者仅有局部轻微的骨膜反应,呈花边状或层状,可偏一侧,也可环绕一周,无骨膜破坏,MRI在T2WI、PDWI脂肪抑制序列表现为高信号。T1WI、T2WI均可见横行或斜行不规则低信号骨折线影,根据发病时间不同,骨折线的宽窄不一。所有病例均可见髓腔信号异常,T1WI呈等、低信号,PDWI抑脂序列呈高信号,T2WI抑脂序列中呈明显高信号,与正常骨髓分界不清,其范围相对较大。花环状、层状骨膜增生和骨痂显示清晰,另常见不同程度的骨挫伤、软组织水肿,在T2WI抑脂序列中表现为高信号(图2-2-23)。
【诊断要点与鉴别诊断】
鉴别诊断需要考虑骨膜炎、骨髓炎和恶性骨肿瘤。骨膜炎和骨髓炎临床表现为明显的红肿热痛,休息后能够缓解,骨膜反应完整。恶性肿瘤进展较快,局部骨质破坏明显,早期形成软组织肿块,骨膜反应不成熟,MR增强检查有助于区分二者。
图2-2-22 左侧胫骨上段疲劳骨折
患者男性,13岁,体育运动后小腿上段疼痛,休息后缓解。A.左侧胫骨X线正位片;B.左侧胫骨CT三维重组冠状面,显示胫骨上段局部骨皮质毛糙,周围可见局限性骨膜反应,边缘模糊;C.冠状面T1WI显示胫骨髓腔内病变呈片状低信号,相邻黄骨髓呈高信号;D、E.冠状面和横断面抑脂T2WI,显示胫骨髓腔内骨髓水肿及周围骨膜反应呈高信号
图2-2-23 双侧股骨颈疲劳骨折
患者男性,12岁,长跑后双侧髋关节疼,以左侧为著。A、B.横断面T1WI、T2WI -FS;C.冠状面T2WI -FS,显示双侧股骨颈髓腔内侧片状T1低信号,抑脂T2WI高信号,边缘模糊,可见层状骨膜反应,左侧髋关节腔内少量积液
(葛英辉)