X線、CT、MRI在青少年下肢應力性骨折早期診斷中的應用價值分析

吳興紅

（湖北省鐘祥市中醫院影像科，湖北 鐘祥 431900）

0 引言

應力性骨折（stress fracture，SF）又稱為疲勞性骨折，常發生在體育運動員的損傷性改變，正常人群發病率低，僅為1%左右。通常是由于外力的反復牽拉及壓迫，人體正常骨骼的反復、過度的負荷增加從而導致骨質的微創傷，繼而發生非移位性骨質斷裂[1]。SF通常發生在下肢，臨床上無典型的外傷史，局部疼痛是主要臨床癥狀，偶爾可見局部腫脹，早期 X 線平片及CT通常很難發現骨折的存在，實驗室檢查通常無異常，容易漏診或誤診，如不及時加以制動休息等治療極易發展為完全性骨折，早期MRI檢查對本病的診斷、鑒別診斷及指導臨床治療均非常重要。

1 資料與方法

1.1 資料

搜集我院2011年9月至2021年7月經臨床診斷或后期隨診復查證實的50例下肢應力性骨折病例，本組所有50例均于初診后1-3天內均行有X線、CT、MRI檢查。其中女性21例（42%），男性29例（58%），年齡8~16歲，平均年齡12歲。主要臨床表現為下肢局部疼痛或脹痛，均否認有明確的外傷史，無明顯活動受限，無發熱，無其他基礎性疾病，實驗室血常規、血沉均無異常。

1.2 方法

檢查設備：X線攝影為銳科Carestream DR成像系統，CT機型為西門子Emotion 16，MRI機型為SIEMENS MAGNETOM ESSENZA 1.5T超導型磁共振成像系統。

影像學分析評價：由2名高年資影像專業副主任醫師獨立閱片，影像學評價內容包括骨折部位、骨皮質形態、骨折線、骨內膜、骨外膜、骨髓腔改變、軟組織表現。以下影像學表現評定為陽性征象：有骨皮質形態改變、骨折線顯示、骨膜可見增生、骨髓腔密度或信號改變、軟組織腫脹。早期診斷應力性骨折標準為：有骨折線或髓腔致密線，伴有或不伴有骨髓密度或信號改變、骨內膜或骨外膜增厚、周圍軟組織腫脹。

2 結果

本組50例下肢應力性骨折中，發生于骶骨1例，股骨頸3例，脛骨平臺18例，脛骨中段10例，跖骨18例。在本組50例中，X線檢查中顯示髓腔內有橫形致密線6例、骨皮質透亮影10例、層狀骨膜增厚5例、軟組織腫脹5例，X線檢查判定為應力性骨折16例。CT檢查中見骨質內橫形或斜形透亮線25例、橫形致密線8例、骨內膜及骨外膜增生19例、鄰近軟組織水腫11例，CT判定為應力性骨折33例。在MRI檢查中有可見橫形或斜形長T1短T2信號骨折線50例、不同程度長T1長T2信號骨髓水腫50例、不同程度層狀長T2信號骨膜水腫32例、周圍軟組織水腫28例，MRI檢查判定為應力性骨折50例。（圖1-7）。X線、CT、MRI顯示早期應力性骨折陽性征象比較，見表1。

表1 X線、CT、MRI顯示早期應力性骨折陽性征象統計表

圖1-4 為同一病例，男，15歲，左脛骨中段應力性骨折。圖1（X線）：脛骨中段細線樣骨折透亮線及骨外膜條狀增厚；圖2（CT）：MPR重建顯示脛骨髓腔內橫形致密影，骨外膜增厚；圖3（T1WI）、圖4（T2WI）：MRI清楚示脛骨橫形長T1短T2信號骨折線，骨髓腔內片狀長T1長T2信號骨髓水腫，骨外膜層狀增厚，周圍軟組織腫脹。

3 討論

圖5-7 為同一病例，女，13歲，右脛骨干骺端應力性骨折。圖5（X線）：右脛骨干骺端骨質內橫形硬化帶；圖6（冠狀位T2WI）：MR示脛骨干骺端橫形短T2信號骨折線及大片狀長T2信號骨髓水腫，脛骨周圍軟組織腫脹；圖7（冠狀位T2WI）：休息一月后復查MR示骨折線變模糊、消失，骨髓水腫明顯吸收，周圍軟組織腫脹基本消失。

應力性骨折是由于肌肉的反復異常應力作用于彈性抵抗力正常的骨骼，造成破骨細胞活性增加，導致骨質吸收和再生的不平衡，從而引起應力性骨折，約占運動性損傷的10%左右，通常發生于一些耐力性運動中，如長距離跑步等[2]。正常骨骼具有彈性，運動時可以在其彈性范圍內變形，運動停止即可恢復其原有正常形態，但是如果負荷超過了其正常的彈性范圍即可導致骨骼的細微裂痕，隨著裂痕的不斷進展，最終可導致應力性骨折。全身所有的骨骼都可以發生應力性骨折，具體發生的部位與運動類型有關，下肢最常受累，其中脛骨最常見，其次為跗骨、跖骨、股骨、腓骨、骨盆等。患者常因運動量的突然增加或反復多次活動而未得到足夠的休息的情況下出現肢體的局部腫脹、局限性壓痛、行走時疼痛，通常主訴無明顯外傷史，早期反復運動可使疼痛加據，休息后可減輕，隨著時間的推移疼痛可加重。

引起應力性骨折的因素：主要有內在和外在兩類。內在因素主要有激素水平的不平衡、營養攝入不足、骨骼局部缺血、肌肉不協調、女性內分泌紊亂，蛋白質、維生素及鈣質的攝入不足，扁平足、足外翻或內翻，都容易引起應力性骨折。外在因素與訓練強度、持續時間、運動頻率的突然增加導致負荷增大，或更換跑鞋后不適應、地面過硬均易引起應力性骨折[3]。

應力性骨折的分型：由于發生應力性骨折的骨骼形態各異，根據肌肉附著于骨骼的壓縮側或拉伸側，可將應力性骨折分為牽拉型和壓縮型。牽拉型通常發生在骨骼的凸面，肌肉牽拉導致骨骼碎裂，骨折線常垂直于骨干；壓縮型通常發生在骨骼的凹面，骨折線常平行于骨干。有學者研究報道壓縮型應力性骨折的發生率比牽拉型低。

應力性骨折的影像學檢查方法：用于診斷應力性骨折的影像學方法主要有X線平片、CT、MRI。

早期X線片不能有效的顯示病變[4]，往往在癥狀出現前的2-3周很少能在X線片上發現明顯異常，經常會在癥狀出現后3周才開始出現骨骼修復標志的新增生骨膜，因此X線對早期應力性骨折診斷檢出率低，有文獻報道僅為15.0%-35.0%[5]。X線影像學改變主要有骨膜反應、斜形或水平線狀的硬化線、內骨痂和骨折線。早期部分可見局部骨皮質變薄，邊緣模糊，呈“灰色骨皮質征”，但臨床上以薄層或扁平丘狀骨膜增生常見，邊緣光整或不光整，但無骨膜破壞征象。繼續發展損傷則可見骨折線，骨折線多隱約可見或較清晰，多為不全性，邊緣可硬化，3-4周后髓腔內可見片絮狀致密影，并見線樣骨折透亮影及板形增生骨膜。晚期則表現為部分或完全通過骨皮質的透亮線，骨松質中見與骨小梁垂直的透亮線。骨松質的愈合表現為灶性硬化，骨皮質的愈合表現為骨內膜和骨外膜骨皮質增厚，骨折線消失，典型者局部呈半球形隆起，形如紐扣，骨折處骨皮質一側或雙側呈梭形增厚。在本組病例中，X線表現主要有以下幾方面：（1）骨皮質透亮影：本組病例中顯示骨皮質透亮影10例，長度約0.2cm~0.3cm。（2）髓腔內有橫形致密線：本組病例中髓腔內有橫形致密線6例，致密線長短不一，短者僅0.4cm，長者3.5cm。（3）骨膜反應：本組病例中顯示層狀骨膜反應僅5例，骨膜反應與骨皮質平行，長度0.6cm~3.3cm，厚度0.2cm~0.3cm。

CT掃描可提供骨骼的解剖細節，CT三維成像在解剖關系復雜的足跗骨、椎弓峽部、骶骨等部位更可以準確定位骨折線，這些部位由于各種組織相互重疊，在X線片上無法顯示，而CT則克服了這些不足，在應力性骨折診斷及鑒別診斷中有獨特的價值。應力性骨折CT早期可見骨質內橫形或斜形透亮線，鄰近軟組織常伴有不同程度水腫，晚期可清晰顯示骨內膜及骨外膜的增生，CT橫斷面可見“骨小梁斷裂征”、“內骨痂征”、“雙骨皮質征”[6-7]。在本組病例中，CT表現主要有以下幾方面：（1）骨質內透亮線或髓腔致密線：本組病例中顯示骨皮質透亮影33例，長度約0.2cm~0.4cm。（2）骨內膜及骨外膜增生：本組病例中顯示骨內膜及骨外膜增生有19例，骨膜反應與骨皮質平行，長度0.6cm~3.5cm，厚度0.2cm~0.4cm。（3）鄰近軟組織水腫：本組病例中顯示鄰近軟組織腫脹11例，表現為軟組織增厚、結構模糊。

MRI具有很高的軟組織分辨率和對水腫的敏感性[8]，對應力性骨折有很高的敏感性或特異性，顯示早期損傷后的骨髓水腫有獨到的優越性，是目前評價和診斷損傷后骨髓水腫的最佳手段，并可準確的進行鑒別診斷，且MRI具有無電離輻射優點，對青少年身體無損害。在本組22例MRI檢查中均發現病變部位異常征象，MRI主要表現為抑脂T2WI或STIR高信號骨膜水腫、骨髓水腫、長T1短T2信號骨折線顯示、周圍軟組織水腫[9-10]。（1）骨折線：本組50例中均在其病變部分骨髓腔內見橫形或斜形走行骨折線，骨折線呈細線條狀或輕度波浪狀，骨折線MRI表現為T1WI低信號、T2WI低信號，骨折線長短不一，骨折線短者僅0.5cm，長者達3.2cm，平均為2.2cm。（2）骨膜反應：本組32例可見骨膜反應，表現為與骨皮質平行的雙層異常信號，邊緣較光滑，病變范圍長度不等，短者僅1.5cm，長者達5.4cm，平均為3.3cm；骨膜病變厚薄不一，薄者僅0.2cm，厚者有0.6cm，平均厚度為0.4cm；貼近骨皮質的內層為T1WI低信號、T2WI高信號，外層則為T1WI低信號、T2WI低信號。（3）骨髓水腫：本組所有50例均見骨折線鄰近的骨髓腔內范圍不等的骨髓水腫，表現為T1WI低信號、T2WI高信號，邊緣模糊。（4）周圍軟組織水腫：本組28例可見病變骨周圍軟組織水腫，表現為軟組織腫脹，呈T1WI等低信號、T2WI高信號，邊緣模糊。

有學者對應力性骨折MRI表現分為五級，0級：T1WI、T2WI及STIR像均正常；Ⅰ級：輕度到中度骨膜水腫，未見明顯骨髓水腫；Ⅱ級：中度到重度骨膜水腫，可見骨髓水腫；Ⅲ級：中度到重度骨膜水腫，骨髓嚴重水腫；Ⅳ級：中度到重度骨膜水腫，嚴重的骨髓水腫，骨折線清晰可見[5]。

鑒別診斷：應力性骨折需與骨骼的病理性骨折、脛骨內側應力綜合征（MTSS）、骨髓炎、無菌性缺血壞死、肌肉扭傷拉傷或肌腱炎等鑒別。（1）病理性骨折主要病因包括腫瘤的局部骨骼轉移、非骨化性纖維瘤、骨樣骨瘤等。（2）MTSS主要出現在運動后脛骨內側疼痛，可雙側發病，表現為脛骨內側或內后側骨膜水腫，可伴或不伴骨髓水腫、周圍軟組織廣泛水腫，通過保守治療疼痛通常可迅速緩解。（3）骨髓炎或淺表組織感染常有感染病史、血常規及血沉異常可以提示本病，常起病急，多伴有發熱和中毒癥狀。（4）無菌性缺血壞死MRI可以明確診斷。應力性骨折早期活動后疼痛、休息后緩解，與上述腫瘤、感染、缺血性壞死等在活動和休息時均會發生疼痛有所不同，詳細詢問病史有助于診斷。

綜上所述，近年來應力性骨折在青少年中的發生率隨著青少年體育運動的廣泛開展也有所提高，在本病的影像學檢查中，X線早期顯示的陽性征象有限，診斷符合率低，CT檢查可進一步提供一些陽性征象提高診斷符合率，而MRI 具有較高的敏感性和特異性，如果臨床懷疑有早期應力性骨折時，應選擇MRI檢查明確診斷。MRI的早期明確診斷可使患者盡早休息、避免負重，以防止骨折區域的骨小梁因受力而被壓縮，使鄰近關節軟骨受損塌陷，從而導致持續疼痛或過早的骨關節炎等后遺癥。