MRI检查在骨骺损伤090518

1、积积水潭水潭医医院院 MRI检查在骨骺损伤 中的应用研究与进展 国家自然科学基金资助项目 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

2、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-Har

3、ris 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-Harri

4、s 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。 10 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。 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

5、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 骺早闭的治疗 1.手术治疗 骺开放（骺板 骨桥切除术） 骺阻滞 截骨矫形 骨骺处骨膜切 除术 骨钻孔术 带血液循环的 骨骺移植 2.灌注治疗 3.其他治疗 第二部分 骺损伤的MRI检查 13 14 纲要 1 MRI在骺损伤及骺早闭中成像的特点 2 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 3 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 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

6、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MRI T2-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MRI T2-weighted像下的表现。图中箭头所致的 线状高信

7、号带即为骺板软骨。图2为17岁男孩的膝关节MRI T2-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

8、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 1 MRI在骺损伤及骺早闭中成像的特点 2 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 3 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 21 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 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 Step4Step3 Step2St

9、ep1 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 影像影像学学检查明确诊断骨折分型指导治疗 步骤 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MRI T2-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

10、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MRI T2-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

11、同一患者同一患者2周内所摄冠状位周内所摄冠状位T1- weighted，可见一条低信号的隐，可见一条低信号的隐 匿骨折线，患者最终被证实为匿骨折线，患者最终被证实为 Saltter-Harris IV型骨折型骨折 A 11岁男孩膝关节损伤后所摄岁男孩膝关节损伤后所摄X 线正位片，判定为正常线正位片，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-Zelder J和 Schmidt S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

12、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

13、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-weighted MRI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-weighted MRI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- weighted MRI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

14、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MRI T2-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

15、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MRI T2-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 MRIMRI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 不显影不显

16、影 显影显影 一般来说，由于临床医师的谨慎， 38 例一： 在Lohman M和 Kivisaari A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-Harris I 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 3585 MRI诊断 例一： 40 上图为Lohman M 的试

17、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-Harris I 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 1 MRI在骺损伤及骺早闭中成像的特点在骺损伤及骺早闭中成像的特点 2 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义检查在骺损伤诊治过程中的意义 3 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用检查在骺早闭诊治过程中的应用 42 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 MRI检查在骺

18、早闭诊治过程中的应用 指导诊断 指导治疗 43 指导诊断 MRI 软组织显影 高分辨率 发现早期骨桥形成 发现微小骨桥形成 44 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 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 小于小于 大于大于 骺 阻 滞 骨桥面积占 骺板面积的 50% 骨 桥 切 除 MRI在骨桥面积的判定上优于X平片 46 例： Martina Lohman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

19、；只有1例在MRI下比在X线下观察为大。因而Martina Lohman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： Example 01 Example 02 Example 03 Example 04 12岁岁半男孩，半男孩，6个个 月前月前摔伤导摔伤导致致Saltt er-Hariss II型型骺损骺损 伤伤，随访检查随访检查平片平片 和和MRI所所显显示骨示骨桥桥 形成形成 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

20、 位 49 MRIMRI优于CTCT的优势 对比度 放射剂量 三维成像 CTMRI 低 大 不能 高 小 能 骺早闭骺板的MRIMRI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MRI 3D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-Harri s I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,边 缘性骨桥形成 例： 53 John J等人对15名临床上怀疑有骨桥形成的儿童（名男孩， 名女孩 ，平均年龄岁）进行了共23例M

21、RI检查（部分患儿有多处怀疑骺早闭 ）。根据其对骺板骨桥面积以及位置的测量结果与其余影像学结果的 对比将其分为四个等级：1错误2无效3中等（检测结果优于其余影像 学方法，但稍欠准确）4优良（检测结果优于其余影像学方法且与术中 所见基本一致）。各等级的患儿所占的比重分别为1错误：0 人，2无 效：2人（主要原因在于该两名儿童的骺板已接近生理性闭合）3中等 ：7人4优良：6人。 54 例： Sailhan F和Chotel F收集了28名骺损伤后有骨桥形成的儿童的数据， 并对他们进行了MRI三维脂肪抑制梯度回波序列检查，并在该影像学 结果的指导下对其中的8例患儿进行了骨桥切除手术。术中所见与影像

22、学结果几无差异。 这8名经过骨桥切除术的患者回访都有了极好的预后。 55 结论： 对于骺损伤和骺早闭的患者， MRI检查有着重要意义 骺早闭治疗骺早闭治疗 骺早闭诊断骺早闭诊断 复杂骨折诊断复杂骨折诊断 急性期检查急性期检查 56 骺板的损伤机制 57 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。 58 纲要 1 MRI在骺损伤及骺早闭中成像的特点 2 MRI检查在骺损伤诊治过程中的意义 3 MRI检查在骺早闭诊治过程中的应用 例一： 59 图1 为6岁男孩的正常骺板结构