刘兆军 潘同春 扶明华
(湖南省娄底市第一人民医院,湖南 娄底 417009)
创伤性细微骨折的MRI影像学研究及其临床应用
刘兆军潘同春扶明华
(湖南省娄底市第一人民医院,湖南 娄底 417009)
目的 分析研究创伤性细微骨折的MRI影像学表现及其临床应用。方法 对我院在2012年5月至2014年3月收治的46例创伤性细微骨折患者的MRI影像及临床表现进行分析,统计骨折的部位、形态以及MRI信号等。结果 本次研究的46例外伤患者通过MRI检查均显示有细微骨折或骨挫伤,其病灶总计67个。病灶在TlWI、T2WI及STIR不同的序列上清晰显示率分别为95.66%、63.04%、100%,T1WI及STIR与T2WI相比(χ2=11.5907、14.6667,P<0.05),STIR与T1WI相比(χ2=1.0154,P>0.05)。且MRI主要表现为线条形、地图样或者不规则的斑片状SE(T1WI)低信号,FSE(T2WI)序列表现为等或者稍高的信号区域,其中心最高;STIR表现为明显的较高信号影,边界比较清楚。结论 对于创伤性细微骨折来说,MRI检查具有较高的敏感性,尤其是脂肪抑制序列的应用,有明显的价值;能较清晰得显示病变位置、数目和骨折程度,为诊断和治疗提供准确临床依据,有利于预后,能够有效减少或者避免误诊和漏诊,具有重要的临床应用价值。
创伤性;细微骨折;MRI
创伤性细微骨折是指由于外伤所致的骨小梁细微断裂、骨髓水肿、出血所引起的病理性改变,多为骨松质内的细微损伤,无明显骨皮质的断裂移位及骨变形情况[1]。随着社会的不断发展,各类交通事故、高处坠落等发生率不断上升,从而导致各种创伤性骨折的发生率明显上升。临床上可通过X线摄影及CT扫描进行显示诊断,但是对于细微骨折及骨挫伤,这两种检查方法均不能很清晰的显示,不能及时发现病变,影响治疗效果。随着医学的不断进行,新的检测手段不断被提出和应用,其中MRI可以清晰将骨关节细微骨折或骨挫显示出来,并可准确显示出关节韧带、肌腱及膝关节半月板等损伤的影像学的检查方法,且普及被应用到细微骨折或骨挫伤的临床诊断中。本次研究对我院在2012年5月至2014年3月收治的46例外伤患者,采取MRI影像学检查诊断细微骨折或骨挫伤的影像资料,结合临床病史及表现进行分析,现将结果报道如下。
1.1临床资料:我院在2012年5月至2014年3月收治的46例骨关节创伤性细微骨折患者,其中男性31例、女性15例,年龄21~56岁,平均(39.78±3.72)岁;均有明确外伤史,临床表现主要为骨关节呈现不同程度的疼痛、肿胀及活动受限等。46例患者在入院时即X线进行检查,其中28例患者常规CT轴位扫描,检查结果均显示无明显异常;28例常规CT扫描病例中15例行薄层CT三维重建,有6例诊断为可疑骨折,4例诊断为不完全骨折或细微骨折。致伤原因为:16例为交通事故伤、8例为高处坠落伤、7例为打架斗殴伤、5例为重物压砸伤、其他10例。外伤时间为1~15 d,平均(6.56±1.12)d。创伤部位:23例为膝关节创伤、8例为肩关节创伤、6例为踝关节创伤、5例为髋关节创伤、4例为脊柱创伤。
1.2方法:所有患者均经过X线照片检查及(或)常规CT轴位扫描无骨折,少数患者薄层CT三维重建后诊断为可疑骨折及不完全骨折或细微骨折,再采取MRI进行检查,核磁设备为Echostar Centauri 1.5T全身超导核磁共振扫描仪。根据不同的创伤部位选取专用的线圈,如膝关节创患者,选取膝关节的专用线圈,使患者保持仰卧位,使其膝关节外翻15°左右,行常规的矢状位和冠状位的扫描,在必要的情况下进行水平位的扫描。设定扫描参数为:常规FSE(T1WI)序列,其TR为460 ms且TE为12 ms;FSE(T2WI)序列,其TR为940 ms且TE为26 ms;并进行矢状面FSE T2WI/STIR序列,其TR为3300 ms且TE=27 ms,同时TI为140 ms;质子脂肪抑制序列(PDWI-FS),其TR为2910 ms且TE=32 ms;层厚为4 mm、其层间隔为0.4 mm,同时矩阵为256×256。
1.3细微骨折的判断标准:患者具有明确的外伤史,其MRI表现为骨松质内呈现不规则线条状、网格状低SE(T1WI)高FSE(T2WI)信号,累及或不累及骨皮质,无明显骨皮质的断裂移位及骨变形,与此同时其STIR序列能显现高信号骨折线周围局部性的骨髓水肿、出血等异常信号影[2]。
1.4统计学意义:将患者的临床资料结果进行统计汇总,并将文中数据采用SPSS18.0进行处理,计数资料采用χ2检验,P<0.05差异具有统计学意义。
2.1X线与MRI检测结果对比:本次研究46例外伤性细微骨折患者通过X线平片及常规CT轴位扫描均无明显的骨折线,但是通过MRI检查均显示有细微骨折或骨挫伤,其病灶总计67个。
2.2病灶显示情况:病灶在不同的序列上显示情况不同,其中TlWI可清晰显示44例(清晰率为95.66%)、隐约显示2例(4.34%)、T2WI可清晰显示29例(63.04%)、隐约显示17例(36.96%),两组数据差异具有统计学意义(χ2=11.5907,P<0.05)。同时FSE T2WI/STIR及PDWI-FS可清洗显示46例(100%),与T2WI相比差异具有统计学意义(χ2=14.6667,P<0.05),与T1WI相比无明显差异(χ2=1.0154,P>0.05)。
2.3MRI表现:各部位细微骨折的MRI形态表现有其特征性,其形态大小与其作用力的方向和大小有关,但在各序列上所表现征象大致相同(图1)。本文46例67个病灶的MRI主要表现为线条行、地图样或者不规则的斑片状FSE(T1WI)低信号,其边界比较模糊不清,且内部信号比较不均匀;而FSE(T2WI)序列上,细微骨折表现为等或者稍高的信号区域,其内部信号强度也较不均匀,但其中心要高于周边的区域;脂肪抑制序列表现为明显的较高信号影,边界比较清楚,与表现为低信号的正常骨髓组织形成鲜明对比。3例患者的MRI图像见图1。
图1 3例患者的MRI图像
骨折的诊断一般常规X照片和(或)CT即可,不需要MRI检查,但这些检查对一些隐匿性微骨折不能清晰显示时,MRI检查非常有效,可直接显示骨折的数目、程度、和骨折面的位置,骨折线多表现为骨髓内的线样低信号区,其周围可有相对广泛的水肿。对于某些特定部位的可疑骨折,如股骨颈和舟骨腰部,MRI不但可以提供最早期的诊断依据,而且具有极高的阴性预测价值,事实上,若这些特定部位在MRI上无信号和形态异常,则可以彻底排除骨折的诊断。MRI也是早期诊断应力骨折的敏感而又特异的手段,应力骨折可以单纯表现为损伤局部骨髓的出血水肿,类似于骨挫伤的改变,也可以出现明显的低信号应力骨折线,通常垂直于骨皮质,其周围环绕骨髓水肿[3]。
3.1外伤机制:外伤性骨关节细微骨折是由直接作用于骨的暴力、承重力、相邻骨的碰撞和紧张的韧带牵引力所致。如膝关节损伤的作用力包括内翻、外翻、过伸、过曲、内旋、外旋、前移或后移和轴位的负载,多由外翻损伤所致,易引起股骨外侧髁及胫骨外侧髁骨折或骨挫伤、前交叉韧带及内侧副韧带、外侧半月板损伤。而内翻损伤常造成股骨内侧髁、胫骨内侧髁骨挫伤,伴外侧副韧带、内侧半月板损伤。发生部位常位于直接着力点、韧带附着处、关节的承重部及沿承重应力线分布。
3.2主要组织病理学改变:外伤所致骨关节细微骨折基本病理变化是病变区骨小梁断裂、出血及骨髓的水肿。多为骨松质内的细微损伤,无明显骨皮质的断裂移位及骨变形情况。早期骨髓组织的水肿机制可能与骨髓细胞外间质水含量增多及局部灌注量增多,受损区附近毛细血管开放有关[4],之后骨髓腔内局部骨小梁断裂、相互嵌顿,骨髓腔内小血管的损伤引起局部出血、充血及水肿,细胞成分被替代。
3.3MRI序列对细微骨折的应用及其影像特点:MRI检查对骨关节细微骨折或骨挫伤的序列较多,最常应用的就是SE(FSE) T1WI、FSE T2WI、梯度回波序列(GRE)、FSE T2WI/STIR及质子脂肪抑制序列(PDWI-FS)序列等。根据细微骨折的基本病理改变及MRI各个序列的成像特点,不难看出,细微骨折MRI的表现应该为长T1长T2,而在不同的序列中,又有各自特点。在本组46例中,均表现为T1WI呈低信号(损伤区皮质下出血和水肿,严重出血表现为区域密实的T1WI低信号,散在的T1WI低信号为出血、水肿混合区),T2WI呈等或稍高信号(信号增高反映自由水的出现,如水肿、出血及炎性反应),梯度回波序列呈混杂稍高信号,脂肪抑制序列呈明显高信号,且边界较清,信号不均匀。而对于本组46例骨关节细微骨折中,快速自旋回波序列(FSE T1WI)和脂肪抑制序列基本上都能检出,而快速自旋回波序列(FSE T2WI)检出29例。在4例椎体微骨折中,脂肪抑制序列能完全检出,快速自旋回波序列(FSE T1WI)和快速自旋回波序列(FSE T2WI)检出2例及1例。
正常骨髓T1WI、T2WI均呈高信号,在SE(FSE) T1WI序列中,对骨髓病变方面较敏感,细微骨折或骨挫伤时表现为低信号,高信号的骨髓被低信号所替代,信号对比强烈,反差大,所以病灶容易显示;虽然T1WI在发现骨髓病变方面敏感,但是缺乏特异性,不利于鉴别诊断,因此单独采取SE(FSE) T1WI序列有其局限性。FSE(T2WI)、GRE序列中,细微骨折为等或稍高混杂信号,当信号改变不明显时,病灶与骨髓中脂肪高信号相互重叠,不容易显示。而脂肪抑制序列既能清晰显示骨髓水肿的高信号,又能抑制骨髓中脂肪的高信号(组织抑制是MRI的重要性能,能够反映出骨髓细胞外液增加),重要的是较SE(FSE) T1WI序列特异性高,分辨率也优于SE(FSE) T1WI序列。所以,在四肢关节和脊柱外伤的MRI检查中,SE(FSE) T1WI及脂肪抑制序列联合使用,对于细微骨折或骨挫伤的敏感性、特异性均很高,可以对细微骨折或骨挫伤做出明确的诊断。
3.4MRI影像诊断细微骨折的优势、鉴别诊断及其必要性:随着影像检查技术的进步,MRI检查已得到临床广泛应用,该检查方法对骨骼和软组织均具有较高分辨率,并且能行多参数、方位及多序列进行成像,且其创伤性较小。细微骨折时MRI弛豫时间会发生明显变化,从而使MRI信号发生异常改变,使其对骨髓的异常变化清晰显示,尤其STIR序列可以较敏感地将骨髓异常信号的变化清晰的显示出来。本次研究46例患者通过X线检查及常规CT轴位扫描均无明显的骨折线,少数患者行薄层CT扫描及三维重建技术诊断为可疑骨折及不完全骨折或细微骨折,但通过MRI检查均显示有细微骨折或骨挫伤,其病灶总计67个,与报到相符[5]。
另外,MRI检查明确诊断细微骨折的同时,对于其他结构包括肌肉、软骨、韧带、肌腱和膝关节半月板损伤也能较明确的诊断,不仅可以正确解释外伤后X线及CT检查无明显骨折患者的症状,在初期进行及时、有效的治疗外,对于远期骨的缺血性坏死(如舟骨、距骨)可以及早的预防[6],减少并发症的发生。当然,许多病变与细微骨折或骨挫伤有类似的MRI表现,如骨性关节炎、骨坏死等在信号改变相似,因此对外伤性细微骨折的诊断应结合临床病史、水肿的形态特征和其他伴随表现,创伤性细微骨折有明确的外伤史,病变部位与外伤部位一致,所以结合临床病史及症状可以明确诊断。
综上所述,如患者外伤后X线平片或CT检查未见骨折,外伤部位持续疼痛并伴有软组织肿胀,不能承受重力,尤其对怀疑有细微骨折及骨关节其他软组织损伤的,均应行MRI检查,有效的减少或者避免了误诊和漏诊,为临床提供准确的信息,正确合理地进行临床诊断和治疗。
[1]余景武,沈国鑫.多层螺旋CT与磁共振成像在细微及隐匿性骨折诊断中的应用[J].实用医学影像杂志,2011,12(1):33-35.
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Minor Traumatic Fracture of MRI Imaging Studies and Its Clinical Application
LIU Zhao-jun, PAN Tong-chun, FU Ming-hua
(Loudi First People's Hospital, Loudi 417009, China)
Objective To analysis and study of traumatic bone MRI imaging findings and its clinical application. Methods In our hospital from May 2012 to March 2014 period were treated 46 patients with traumatic fracture of subtle MRI imaging and clinical manifestations were analyzed, statistical fracture location, shape and MRI signals. Results46 cases of traumatic patients in this study by MRI examination showed subtle fractures or bone contusion, its total 67 lesions. Clear focus on the different sequences TlWI, T2WI and STIR display rate of 95.66%, 63.04% and 100%, T1WI and T2WI compared with STIR(χ2=11.5907, 14.6667, P<0.05), STIR compared with T1WI(χ2=1.0154, P>0.05). And MRI mainly for the line shape, map-like or irregular patchy SE (T1WI) low signal, FSE (T2WI) or the signal sequence and other regions showed slightly higher, its highest centre; STIR showed significantly higher signal intensity, the boundary more clearly. Conclusion Traumatic small fracture, MRI examination has a high sensitivity, especially the application of fat suppression sequences, there is obvious value, can clearly display the location of lesions, provide clinical basis for the diagnosis and treatment, is beneficial to the prognosis, to avoid misdiagnosis and missed diagnosis or effective reduction, which has important value in clinical application.
Traumatic; Small fracture; MRI
R683
B
1671-8194(2015)20-0006-03