姜杰 梁智博 尤壮志
[摘要] 腕关节的解剖结构复杂,且容易损伤。X线作为常规检查,往往因骨骼重叠难以清楚分辨骨折部位及损伤程度。多层螺旋CT及后处理技术可清晰显示骨折位置及脱位情况,但其对关节软骨、肌腱、韧带损伤的判断不及核磁共振。随着超声技术的改进及发展,腕关节损伤的评估又多了一种新的影像检查方法。充分利用各种影像检查方法,并将多种检查技术联合应用对诊断腕关节损伤具有重要意义。本文综述了不同影像学检查方法诊断腕关节损伤的研究进展。
[关键词] 腕关节损伤;X线;多层螺旋CT;核磁共振技术;超声技术
[中图分类号] R274.1 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210(2018)12(b)-0039-04
[Abstract] The anatomy of the wrist joint is complex and easily damaged. As a routine examination, the X-ray is often difficult to clearly distinguish the fracture site and the degree of injury due to skeletal overlap. Multi-slice spiral CT and post-processing techniques can clearly show the location and dislocation of the fracture, but the damage to the articular cartilage, tendon and ligament is less than that of magnetic resonance imaging. With the improvement and development of ultrasound technology, the evaluation of wrist injury has added a new method of image examination. It is of great significance to make full use of various imaging methods and to apply a variety of inspection techniques to diagnose wrist injuries. This article reviews the research progress of different imaging examination methods for the diagnosis of wrist injury.
[Key words] Wrist injury; X-ray; Multi-slice CT; Magnetic resonance imaging; Ultrasound technology
腕关节是人体结构最为复杂、运动最为频繁的关节之一,也是人们完成日常生活必需的器官。腕关节主要由尺桡骨远端、8块腕骨、第1至第5掌骨近端共同组成。通常由尺偏方向力、背伸方向力以及旋转分力共同协作完成复杂的运动。三力互相影响,容易导致骨、软骨和软组织的损伤。因此,腕关节外伤多为混合型外伤,常出现多发腕骨骨折、关节脱位及软组织水肿等。腕关节损伤属于临床常见病、多发病,如不能及时、准确治疗,易导致腕关节功能及活动障碍。因此,准确诊断腕关节损伤显得尤为重要。
影像学检查在腕关节损伤中占有重要地位,是最重要的辅助诊断方式,可为临床医师提供清晰、直观的图像信息,为其后续制订临床治疗方案提供可靠的依据。X线是腕关节损伤的影像检查中的临床常规首选的检查方法,但其二维图像在影像诊断中存在一定局限性,易发生误诊、漏诊。近年来,腕关节的多层螺旋CT(MSCT)及核磁共振技术(MRI)应用广泛,提高了腕关节损伤影像诊断的准确性。随着超声技术的改进,灵敏度的提高,超声在腕关节损伤中的应用也得到了进一步拓展。本文综述了不同影像学技术在诊断腕关节损伤方面的研究进展。
1 X线在腕关节损伤中的应用
X线具有操作简单、价格低廉等优点,广泛应用于肿瘤、骨关节损伤等的诊断[1-2],能较为清晰地显示骨折、关节脱位,一直作为腕关节损伤的首选的影像检查方法。腕关节外伤患者常规采用X线正位片、侧位片进行影像诊断。
X线片上某些腕关节形态结构的变化提示了腕关节的异常。如腕关节有“三条弧线”,即正位片上的舟、月、三角骨远近侧两条弧线和头、舟骨近侧关节面弧线,任意一条弧线的改变均提示关节异常;腕关节关节间隙宽窄基本保持一致,1~2 mm,关节间隙若有变窄甚至消失,提示有脱位可能;月骨在侧位片上位于桡骨远端关节面中央,在正位片基本为四边形,若月骨的形态位置发生明显改变,提示月骨脱位发生;腕关节侧位片上,月骨、头骨与桡骨纵轴应基本在一条直线上,若发生严重偏移,则为脱位。“三角形阴影”的改变对绝大多数腕骨脱位具有重要诊断价值[3];X线侧位片“泪滴角”的测定对关节面台阶和裂隙判定有指导意义[4];乙状切记长度和宽度的测量有助于分析桡骨乙状切迹区变化及损伤程度;桡骨远端宽度等参数有助于关节面损伤程度及腕关节不稳定性的诊断分析;三角骨背侧骨折可通过临床表现结合腕关节X线侧位片进行诊断。“Terry-Thomas征”和“溢杯征”分別有助于月骨周围脱位早期和晚期的诊断[5]。
腕关节解剖结构复杂,腕骨形态多样,损伤情况亦复杂多样,除了骨折或骨折伴脱位,可有结构紊乱、畸形。若伴有软组织肿胀、出血纱布包裹等情况,则会对检查形成干扰。X线平片在对腕关节损伤的诊断上还存在许多不足,对于复杂骨折或多方骨折,常因彼此重叠使得许多隐匿骨折、微小骨折被漏诊、误诊。X线虽是临床中尺骨撞击综合征的首选检查方法,但不能准确诊断早期尺骨撞击综合征患者。X线对月骨脱位及月骨周围脱位的诊断的敏感度低,且易漏诊、误诊。对腕三角骨背侧骨折,X线漏诊、误诊概率亦高[6]。腕关节外伤患者多为被动体位,往往因疼痛很难摆出标准投照体位,从而导致腕骨重叠、变形,影响诊断的准确性。若有腕关节石膏外固定,则更难准确诊断。
2 MSCT在腕关节损伤的应用
MSCT利用多排螺旋探测器对X线束进行采集,探测器旋转1周获得多层面信息,不仅缩短了检查时间,还提高了容积和时间分辨率。除了利用横轴位对腕关节损伤进行诊断,还可以通过容积扫描的信息经工作站进行三维重建。MSCT三维重建能够全面、立体、直观地展示腕关节骨折情况,为临床诊断提供更多有价值的信息。MSCT图像分析常采用的后处理技术有多层面重建(multiplanar reconstrction,MPR)、表面遮盖技术(surface shaded display,SSD)及容积显示(volume rendering,VR)等。MPR可通过任意选择平面对腕关节图像进行观察,充分显示骨折情况,能够对骨片移位、骨折线走向、脱位的方向和程度等[7]。SSD不仅能够清晰、直观、立体地从外部显示骨折的情况,还能够显示关节损伤的程度。MPR和SSD均对月骨周围脱位有良好的指导作用,MPR在骨折线显示上优于SSD;SSD则可立体显示骨折的空间关系。VR能对三维图像进行任意旋转、切割,可以多角度、多方位观察骨折碎片移位的方向及脱位的空间立体感。如果将其阈值设置偏低,还可显示部分肌腱及韧带结构。VR对细节的显示优于SSD,故其对骨折线显示较后者清晰锐利[8]。曲面重建(curved plannar reconstruction,CPR)可在同一幅图像同时显示不同平面的結构和骨折。CPR在某些图像上可同时显示8块腕骨,减少图像数量需求。MPR对复杂性腕关节损伤的诊断效果优于VR和CPR。由上可知,MSCT扫描及后处理技术对骨折的部位、范围,碎骨片的移位,关节脱位等显性骨损伤方面诊断率高,对腕关节损伤的检查效果明显优于X线。此外,MSCT对微细结构的空间关系显示能力在复杂小关节的显示中更占优势。MSCT不仅能够全面观察骨折,避免漏诊,而且可直观诊断头月关节脱位,判断脱位的方向和程度,亦可应用于伴有腕骨骨折的腕关节不稳。
上述CT后处理技术亦存在一些不足之处。MPR受限于二维图像,不能在同一平面显示多条骨折线;SSD及VR对于扫描条件要求较高,若噪声过大,图像容易受伪影干扰而出现假象。虽然在CT轴位可以大致看出腕部周围的软组织情况,但由于腕管内部正中神经以及屈肌腱和正中动脉密度接近,若软组织受损肿胀,有出血及渗出可使软组织各个结构紧密相连而无法辨认。MSCT对隐匿性骨折,软骨损伤和骨挫伤等方面的诊断优于X线,但不及MRI[9-10]。依靠单一的MSCT检查对腕关节损伤进行诊断无法完全避免漏诊、误诊。
3 MRI在腕关节损伤的应用
MRI依靠氢离子浓度来成像,具有无辐射、多序列、多平面、多参数成像、软组织对比度良好、分辨率高等诸多优点。高场MRI成像改善了接受线圈,提升了信噪比,增加了各种软组织的对比度[11]。总体而言,MRI对于腕关节解剖结构、病变范围及邻近软组织受累的显示均优于X线及CT。其不仅可以显示线样骨折,对于骨挫伤、隐匿性骨折、软骨损伤的显示也较X线及MSCT敏感,在腕关节损伤诊断中应用广泛。
MRI可通过质子密度加权像(proton density-weighted images,PDWI)上局部信号的异常或者连续性的中断对软骨损伤进行分析,做出影像学诊断。这对因手腕扭伤造成的软组织或骨性损伤的诊断以及后续治疗方式的选择有指导意义。骨挫伤是无骨折关节损伤后的主要疼痛原因,在MRI上一般表现为不规则片状长T1、长T2异常信号影。隐匿性骨折在T1WI上能见到线样的低信号骨折影,局部骨皮质略不规则。对于高度怀疑隐性骨折的患者,X线若显示不明确,MRI是下一步诊断的最佳选择。
MRI可精确显示腕关节解剖结构,可早期诊断腕关节软骨及软骨下的骨髓异常[12],负重位下可提高对三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex,TFCC)损伤诊断率[13],这对早期诊断尺骨撞击综合征具有重要价值。该病征因缺乏创伤病史且病变早期X线片显示不典型而常常发生漏误、诊延,从而误治疗。MRI可早期显示腕关节内韧带损伤情况,对诊断腕关节不稳具有优势[14-15]。三维双回波稳态(3D-DESS)序列则可良好地显示类风湿关节炎产生的腕关节软骨改变[16]。对于骨骺生长板软骨的检查,MRI亦是目前唯一的无创检查,其可准确判断出骨骺损伤程度以及是否已经累及到其他关节面或周围软骨组织。MRI结合腕关节造影可提高MRI对腕骨间韧带损伤诊断的敏感性和特异性,亦可用于损伤后的观察随访。
孙冬梅等[17]发现,MRI对于碎骨片的显示不如MSCT清晰,且因软组织水肿的影响,会导致部分腕关节损伤患者正中神经走行区显示不清。因此,对于正中神经的损伤,MRI与X线和CT一样,仍然主要起间接提示作用。由于MRI检查时间长、疼痛等,部分患者配合欠佳,无法完全避免运动伪影干扰诊断。此外,由于MRI特殊的机器构造及检查原理,部分体内带有心脏起搏器、胰岛素泵、人工心脏瓣膜及动脉瘤夹等患者无法进行检查。因此,MRI检查仍存在局限性。
4 超声检查在腕关节损伤的应用
超声检查具有安全、快捷、无辐射等优点,广泛应用于肿瘤、心血管、口腔等疾病[18-21]。随着超声技术的改进,其灵敏度不断提高,进一步扩展了超声检查在腕关节损伤中的应用,减少了腕关节病变检查对于CT及MRI的依赖。由于腕关节位置比较表浅,美国超声研究所及美国放射学会推荐使用宽频的高分辨率超声探头检查腕关节[22]。此探头能够获得较好的图像,有利于医师观察腕关节损伤情况。超声检查腕关节损伤不但可以用来评估创伤性损伤的肌肉、肌腱、韧带及周围神经,还能清晰显示关节积液。与传统的二维超声相比,其利用3D超声技术,可以提供更多正常和异常组织的图像,以便对损伤进行更多的评价。
超声可显示清楚腕部周围血管神经等组织的毗邻情况及部分软组织病变,如肌腱炎、腱鞘炎、滑囊炎、腱鞘囊肿、关节积液、神经卡压、损伤等,对损伤性腱鞘炎的诊断方便快捷。Pyun等[23]利用三维成像进行腕管综合征的评估。高频超声可较准确地显示诊断TFCC损伤及早期、活动期类风湿关节炎(RA)患者骨侵蚀情况[24-26],可应用于RA的诊断及随访[27],其联合造影技术后还能够对RA滑膜血流灌注情况进行定性及半定量分析[28-29]。
然而,超声穿透能力弱,超声检查不能对腕骨的解剖结构进行完全、清晰的显示。另外,超声探头的压迫会引起腕关节外伤患者的不适等,其对腕部损伤的检查仍存在一定的局限性。
综上所述,影像学不同检查方式在腕关节损伤中均有各自的优势及不足。若单一使用某种检查进行分析诊断,往往会发生漏诊、误诊。
MSCT与MRI联合使用,如利用MRI显示骨髓水肿及骨挫伤敏感度高的特性,将检出的骨髓水肿作为诊断方向,对检出骨髓水肿的骨骼进行重点观察及三维重建,明显提高了对骨折线的检出率[30-31]。MRI与MSCT的互相补充,二者的灵活联合使用与两者单独使用比较,其对骨折和隐匿性骨折的检出能力更强[32],亦可完善对复杂骨关节损伤的影像诊断。因此,结合患者的临床病情、身体耐受等情况,将多种影像检查技术联合使用,充分发挥各自的优势,扬长避短、综合分析、全面评估,可更准确、完整、高效地对腕关节损伤进行诊断与评估。
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(收稿日期:2018-05-04 本文编辑:王 蕾)