儿童下肢生长性疼痛的影像学分析

林旭波，付垚，吴爱琴，杨于兵，郑文龙

（1.温州医科大学附属第二医院育英儿童医院 放射科，浙江 温州 325027；2.温州医科大学附属苍南医院 放射科，浙江 温州 325800）

下肢生长性疼痛是生长期儿童出现的一种生理现象，临床较为常见。生长性疼痛的概念最初由法国临床医师DUCHAMP于1823年提出，以后逐渐为人们所了解和接受，其发病率为3%～49%[1-2]。因其疼痛不伴发炎症反应，绝大多数病例检查不出具体而确凿的针对性原因[3]，故很少引起临床工作者重视，国内外相关临床报道也较少，尚未见影像学检查、诊断报道资料。本研究旨在通过与正常儿童对比，初步阐述儿童下肢生长性疼痛的临床和影像学特点。

1 资料和方法

1.1 一般资料 回顾性分析2015年1月至2018年1月在温州医科大学附属第二医院育英儿童医院就诊的下肢生长性疼痛的患儿22例作为观察组，其中男12例，女10例，年龄（7.8±2.4）岁。选取同时期体检的正常儿童25例作为对照组，其中男12例，女13例，年龄（7.5±2.2）岁。2组一般资料比较差异无统计学意义（P＞0.05）。本研究获得本院医学伦理委员会批准。

1.2 纳入和排除标准 纳入标准：①我院儿童骨科医师确认下肢生长性疼痛患儿（反复发作的双下肢间歇性疼痛，尤其以小腿、膝关节及其周边部位为重，典型表现为疼痛多发生在晚上，持续数分钟至2 h后自行缓解，间歇期无任何不适，不影响白天活动，且体格检查或实验室检查均无异常），年龄为5～14岁；②患儿具有X线及MRI影像学资料。排除标准：①外伤病史，包括远期与近期；②患儿＜5岁或＞14岁；③诊断为骨折、肿瘤、炎症的器质性病变；④无影像学资料。

1.3 临床症状及比较 描述该类疾病的发生发展过程，同时进行视觉模拟评分（visual analogue score，VAS）比较。

1.4 检查方法 X线平片：摄取膝关节或两下肢正侧位片。MRI检查方法：采用GE Signa HDXt 1.5T超导型MR扫描仪；膝关节扫描采用膝关节专用线圈，患者仰卧位脚先进。扫描序列和参数：矩阵320×224，带宽41.67 kHz，NEX2，Slice Thickness 4 mm，Spacing 1 mm，Fov 180 mm×180 mm，FA90；T1WI矢状位：TR 720 ms，TE 15 ms；矢状位T2WI压脂序列：TR 3 660 ms，TE 108 ms；矢状位PDWI：TR 3 660，TE 14 ms；冠状位压脂T2WI：TR 3 640 ms， TE 76 ms；横断位压脂T2WI：TR 4 020 ms，TE 66 ms。 下肢扫描采用体部线圈，患者仰卧位脚先进。扫描 序列和参数：矩阵320×224，带宽41.67 kHz，NEX 2，Slice Thickness 5 mm，Spacing 1 mm，Fov 360 mm×360 mm，FA 90；冠状位T1WI：TR 300 ms，TE 11 ms，T2WI压脂序列：TR 3 600 ms，TE 45 ms；横断位T1WI：TR 360 ms，TE 11 ms，STIR序列：TR 4 600 ms，TE 42 ms。

1.5 影像学分析和MRI信号强度比较 ①分析患儿下肢X线，包括骨小梁、骨密度、软组织信号等；②分析患儿MRI检查中的T1WI、FS-T2WI/PD图；③比较2组组织区域MRI信号强度AV（average）值。

1.6 统计学处理方法 采用SPSS15.0统计学软件进行分析，计量资料用表示，2组比较用两独立样本t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 临床症状 22例患儿均无明显外伤史，7例患儿开始为单膝关节疼痛、活动受限1周就诊，半年后对侧膝关节疼痛再次来院，两膝关节轻微肿胀，轻度压痛，关节活动可，趾端血运、运动、感觉无异常；8例为单侧膝关节钝痛1周，无红肿、麻木、活动障碍，气温降低时活动后加重，膝关节轻度压痛；7例患儿单侧下肢疼痛1周或2个月，剧烈运动时加剧，小腿内侧压痛。

2.2 患儿X线检查结果 所有患儿膝关节和胫骨X线正侧位片均皮质完整，骨小梁清晰，密度如常，未见明显异常X线征像，周围软组织未见异常密度影，见图1。

图1 患儿膝关节（a）和胫骨（b）X线正位片

2.3 患儿膝关节MRI检查结果 患儿膝关节均表现为两侧对称性股骨、胫骨干骺端、骨骺等部位髓腔内多发斑片状、斑点状T1WI低信号、FS-T2WI/PD高信号影，边界尚清，皮质完整连续；关节面光整，关节软骨厚薄均匀，关节周围软组织未见明显异常信号影，见图2。

2.4 患儿小腿MRI检查结果 患儿两侧胫骨中下段髓腔对称性斑片状、斑点状T1WI低信号、FS-T2WI高信号影，边界欠清，皮质完整，未见明显破坏、增生，腓骨未见明显异常信号影；两侧腓肠肌内侧头、胫骨前内侧筋膜呈条片状T1WI低信号、FS-T2WI高信号；横断位示两侧腓肠肌内侧头对称性条片状FS-T2WI高信号。见图3。

图2 患儿膝关节矢状位FS-T2WI示斑片状高信号（白箭头）

2.5 2组VAS评分和MRI信号强度AV值比较 2组间VAS评分、膝关节和胫骨MRI信号强度AV值差异均有统计学意义（P=0.001），见表1。

表1 2组VAS评分与MRI强度AV值比较

表1 2组VAS评分与MRI强度AV值比较

组别 n VAS评分（分） 膝关节横状位AV值 膝关节矢状位AV值 胫骨横状位AV值 胫骨矢状位AV值对照组 25 0 98.7±16.2 100.0±31.5 106.5±28.4 20.5± 3.0观察组 22 3.32±1.25 228.6±50.0 224.8±37.1 244.6±72.5 223.4±32.6 t 13.301 9.570 9.940 5.510 19.840 P 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

3 讨论

儿童下肢生长性疼痛典型临床症状和体征为2～12岁的生长期儿童出现的下肢间歇性疼痛，特别是膝关节、小腿等部位，多出现在剧烈活动后，常于傍晚或夜间发生，疼痛持续数分钟至数小时，可自行缓解。疼痛间隙期不出现不适症状，也不影响正常活动[4]，因此其临床诊断标准为：①发作年龄3～12 岁；②疼痛发生于白天晚些时候或晚间；③可能几天、几周或几个月不发生疼痛；④疼痛持续3个月以上；⑤疼痛部位为两侧大腿、小腿和膝关节处，活动不受限，不伴跛行；⑥体格检查无骨科异常、红肿、压痛、感染或关节活动度减少；⑦实验室检查结果均在正常参考值范围内；⑧排除其他器质性病变[5-6]。其病因和发病机制可能与解剖、生长速度、活动强度、痛阈及心理因素等有关，一般认为生长期儿童骨骼增长迅速，下肢股骨、胫腓骨增长速度快于周围神经纤维、肌肉等组织而产生牵拉性疼痛。另外生长期儿童组织、细胞代谢旺盛，白天儿童活动量相对较大，产生的乳酸等代谢产物较多，聚集于神经、肌肉间隙刺激神经末梢引起肌肉酸痛。解剖学观点认为下肢痛与扁平足、膝外翻或内翻、关节松弛、股骨前倾、胫骨过度扭曲、两下肢不等长等姿势缺陷有关[7]；持痛阈理论研究者认为下肢生长痛患儿痛阈值低于对照组儿童，具有低痛阈特点[8]；而心理因素研究表明儿童下肢生长痛的发生与社会因素及心理因素相关[4]。本研究的患儿与上述文献报道比较，基本类似，且正处于小初中阶段，白天活动量较大，与上述发病机制均有一定相关。本研究患者的VAS评分与对照组儿童相比，差异有统计学意义，说明儿童下肢生长性疼痛程度并非十分剧烈，个体的感受程度具有一定的差异。

据本研究资料分析，儿童下肢生长痛X线平片表现为正常，MRI呈两侧膝关节、小腿对称部位的骨髓腔及胫骨前软组织内的T1WI低信号、T2WI高信号影，笔者认为是骨髓和软组织的水肿改变。其骨髓水肿的机制可能为继发性的缺血损伤反应。由于膝关节是人体的主要承重关节之一，处于最大应力作用，剧烈活动时可使髓腔局部压力增高，血管痉挛，灌流减少，造成缺血缺氧，继而发生反应性充血、血管扩张、灌流过度，导致液体外渗，造成骨基质水肿；另外膝关节周围及下肢髓腔内营养血管走行迂曲，血运缓慢，易受其他因素影响，使正常骨质结构血液供应不通畅，引起骨组织局部缺血[9-10]。 下肢腓肠肌内侧头、胫骨前内侧筋膜的水肿则认为与该部位软组织张力较高，易受牵拉、损伤所致。而以上病理变化是一种可逆性过程，随着损伤因素的解除、生长发育的成熟，可完全自愈[11]。

儿童下肢生长痛的影像学鉴别诊断：MRI对骨髓异常的检查非常敏感，是诊断骨髓水肿的金标 准[12]，为儿童下肢生长痛主要的检查手段。下肢痛所致的骨髓水肿需与骨挫伤、骨梗死、血液系统疾病等相鉴别。骨挫伤多有明确的外伤史，局部红肿压痛明显，MRI可有低信号的隐性骨折线，一般不存在两侧对称性改变。骨梗死好发于成年人，MRI具有特征性的“地图样改变”，且比骨髓水肿T1WI信号更低、T2WI信号更高。血液系统疾病常侵犯全身骨骼系统，以中轴骨和扁骨为主，长骨常自近侧干骺端向骨干进展，红黄骨髓狼牙交错，呈羽毛状边缘，增强扫描轻度强化[13]。另外尚需与关节炎、关节感染等疾病鉴别。

MRI图像信号强度一般用AV值来表示，数值越高代表信号强度越高，表明该部位区域的组织水肿明显，损伤程度越高。MCKINNON等[14]利用修改后AV值来区分脑部灰质和白质的差别，与微观结构环境形成鲜明对比。本研究中观察组儿童的MRI信号AV值，无论在横状位还是矢状位，均始终高于正常组的儿童，但其信号强度与信号分布又与骨坏死以及一些血液系统疾病具有不同的特点和强度，可以用来很好地进行鉴别诊断。

儿童下肢生长痛的影像学改变具有X线平片表现正常、MRI呈两侧对称性骨髓水肿征像的特征，结合年龄、活动等临床体征，可作出一定的影像学诊断。