儿童骨骺损伤影像学诊断方法的研究现状
骨骺损伤是儿童生长发育时期特有的一种骨骼创伤类型。研究表明,16岁以下儿童骨骺损伤的发生率为6%~30%,男女之比约为2:1,男孩发病高峰年龄为12岁,女孩为11岁。任何存在骨骺的地方均有可能发生损伤,但以桡骨远端、指骨、胫骨远端多见。影像学检查是评估儿童骨骼损伤病情的重要方法,但骺软骨在X线片上不能显影,常给初步诊断增加难度,易造成临床上的漏诊及误诊。而儿童骨骼是由骨骺的生长发育形成,一旦延误诊断和治疗,就会影响儿童正常骨骼的生长发育,导致生长障碍和畸形,故及时准确地诊断对于该疾病的治疗及预后有着十分重要的意义。 1.骨骺损伤的分型 骨骺存在于四肢长骨两端及掌足掌(跖)骨、指(趾)骨_端,由于小儿骨骺未完全骨化,故主要由软骨构成,骨骺中心部分随年龄增长可依次出现次级骨化中心。在骨骺与长骨干骺端间是一具有生长功能的软骨区,称为骺板,根据组织学特征将其从干骺端侧至骨骺侧分为四层,分别为软骨内成骨层、肥大细胞层、增殖层、静止层。由于肥大细胞层的软骨基质和细胞基质含量较其他层少,组织成分上强度较薄弱,故此处更易受到损伤而发生骨骺分离。此外,骺板由三组血管供应:第一组血管来自于骺侧,并在增殖层形成的血管;第二组血管来自骨干髓腔,供应骨骺的干骺端区;第三组血管是来自软骨膜环骨骺边缘区的血管。肥大细胞层是损伤较常发生的区域,其在血供组成上属于缺血区。尽管肥大细胞层不论从组织强度还是血供来说,都是骺板的易损区,但只有当损伤累及骺板增殖层时,骨骼生长发育才会受到严重影响。骨骼生长发育受阻的根本原因是骺板增殖层血供的中断。 目前多采用Salter-Harris分型法对骨骺损伤进行分型,依据损伤机制、骨折线与骨骺板的关系以及预后情况可将骨骺损伤分为6型。 1.1Salter-Harris I型损伤 为骨骺分离,骨折线通过骺板肥大细胞层,使其与干骺端相连的骨骺完全离断。此型相对少见,但由于骺板增殖层软骨细胞仍在骨骺的下方,故一般不影响生长发育。 1.2Salter-Harris II型损伤 为骨骺分离伴干骺端骨折,此型最为常见。骨折线途经骺板肥大细胞层,但未完全穿通骺板,而是转向干骺端,并形成三角形骨块。此部分骺板未受损伤,一般不会影响生长发育。 1.3Salter-Harris III型损伤 为骨骺骨折,属于关节内骨折,较少见。骨折线开始于骺板的增殖层,未完全穿通骺板,而是转向骨骺进入关节内。由于是经骺板增殖层的骨折,容易发生骺板部分早闭,故处理不当可能导致畸形愈合。 1.4Salter-Harris lV型损伤 为骨骺和干骺端骨折,也是常见类型。骨折线沿长骨纵轴穿过干骺端、骺板至骨骺后进入关节内,是一种关节受累的骨折。由于骨折穿过骺板增殖层,故处理不当可能导致关节强直、畸形、骨不连和生长发育紊乱。 1.5Salter-Harris V型损伤 为骺板挤压伤,是骺板受到轴向压力而产生的损伤。此型不仅继发于I型或II型,还可能以隐匿的方式发生,且在损伤初期的X线片上无任何异常。只有在出现骺板早闭后,才能回顾性地作出诊断。 1.6Salter-Hams IV型损伤 是后来新增加的一个类型,为骺板边缘切割伤所导致的软骨周围环形损伤及相连软骨环缺失,此型预后不良,几乎均并发骨骺早闭。 在临床治疗中,Salter-Harris I型和II型骨骺损伤由于未直接损伤骺板增殖层,一般不会对儿童骨的生长发育造成严重影响,故通常采用保守治疗,而对于Salter-Harris III型和IV型的骨骺损伤,由于其损伤涉及骺板增殖层,为了减少生长障碍发生的可能,通常采用精确复位手术治疗。 2.影像学诊断方法 2.1X线平片 一直以来,X线平片是骨骼创伤的首选检查方法,大部分的骨骼创伤用X线片即可诊断。骨骺损伤作为一种关节损伤,应常规行损伤关节的前后正位片、侧位片以及暴露该关节接合处的特殊位片。但是骨骺损伤同时又作为一种软骨损伤往往在普通平片中难以直接显示,只有当骨骺出现了次级骨化中心后,可通过骨骺移位、骺板增宽、骨骺与干骺端间的骨边缘模糊不清等征象诊断。若损伤处还未出现骨化中心,则只能根据相邻长骨骨端的对位关系、是否存在关节积液及周围软组织肿胀等间接征象,提示骨骺损伤的可能,但这些征象不具特异性,易与关节脱位混淆。此外,对于年龄较小的儿童,其正常骨骺所特有的双轮廓形态常与无移位的骨骺分离难以区分。并且对于儿童来说,摄片时难以取得标准的侧位片,骨端对位关系及关节积液情况往往也不能明确显示,这些均进一步增加了骨骺损伤漏诊及误诊的发生率。 2.2超声检查 肌肉骨骼超声由于具有快速、便捷、无辐射等优势,近年来已越来越广泛地应用于儿童肌骨疾病的诊断。虽然儿童与成人骨骺损伤的病理存在重叠征象,特别是那些骨骼更为成熟的年长儿童与成人,但两者的超声征象仍存在显著差异。未骨化的骨骺在超声上显示为弱回声,当与无回声的关节间隙难以区分时,可通过活动关节动态观察来区分;若已出现骨化中心,则超声表现为弱回声中出现团块状的中等回声,且随着骨化中心趋于成熟化,超声表现为光滑弧形的线性强回声,后方可伴声影。有研究指出,在正常情况下连续动态扫查时,长骨干骺端与其相应的骨骺之间的关系应该是从线性的平稳过渡,长骨干骺端至骨骺关节面的骨膜回声连续,这种连续性的任何中断都值得被怀疑。当存在骨骺损伤时,超声除了可以显示出骨骺移位、相邻长骨对位关系、关节积液及周围组织肿胀等征象外,还能显示骨折、脱位、骺板分离及骨折碎片中的软组织等情况。 典型的脓骨近端骨骺分离超声表现为脓骨头软骨相对于脓骨干的向外和向下移位,其他征象还包括三角肌外侧位移,生长板分界不清,关节嚢增厚和出现由血肿引起的复杂性关节积液等征象。此外,超声还可以通过经长骨纵切面的圆周扫查以及经横切面的连续扫查,更敏感地反映出异常。但超声也有局限性:对于年龄较大的患儿而言,随着骨化中心愈趋成熟化,其所形成的骨影会限制图像显示的范围,从而影响疾病的诊断。 2.3CT检查 当X线平片不能准确显示骨折的具体情况时,可以运用CT检查,它不但可以显示骨折碎片情况,还可对术前规划有一定的帮助。但对于呈薄板状的骺板,平扫CT的轴位图像往往难以显示出骨折线走行,这也限制了其临床应用。螺旋CT克服了X平片前后重叠以及平扫CT只有轴位图像的缺点,通过矢状面与冠状面连续断层扫描,尤其是对骨关节结构复杂部位或者患者无法很好地配合导致拍摄位置不标准时,可进行任意方位三维重建,更立体、清晰、多角度地观察骨折部位的细节以及周围软组织情况,如关节嚢肿胀、嚢内出血等。Horn等发现,虽然CT能够发现1mm以内的位移,但其敏感度仅为50%,通常对大于2mm的骨折移位比较敏感。此外,尽管螺旋CT已大大缩短了检查时间,降低了辐射剂量,但费用及辐射限制了其临床应用。 2.4MR检查 MRI可以准确显示软骨、骨和软组织的情况及骨骺中呈裂缝状的骨折线,其多方位成像能多角度显示复杂的骨关节解剖结构,不仅对诊断骨骺损伤具有明显的优势,还可以为临床治疗提供方向和依据。软骨在SET1WI呈中等偏低信号,在T2WI中呈等稍高信号,在梯度回波FFE压脂序列呈明显高信号,而走行于软骨中的线形低信号则为骨折线。Tony等发现,MRI显示骨骺应激性损伤患者的骺软骨表现为从轻微水肿信号到伪瘤样信号的不同征象,可与骨骺相邻结构的应激性征象区别,以减少误诊,避免侵入性诊断操作。骨骺早闭在MRI上表现为线状条带状低信号穿过呈明显高信号的骺软骨。因此,MRI不仅能准确地显示出骨骺损伤的具体情况,还能对后期并发症有一定的提示作用[18]。但MRI花费高、耗时长及有时需用镇静剂,故在小儿中难以被广泛应用。 3.小结 目前骨骺损伤的影像学诊断多样,尚未形成一个统一的标准,但是因其仍属于骨骼创伤的一种,初步检查通常还是采用X线平片。螺旋CT弥补了X线平片及平扫CT的不足,可以作为一种补充检查指导临床诊断及治疗。有学者认为,应采用MRI作为诊断该类疾病的首选影像学方法,但由于经济及时间的客观因素,MRI还不能作为大范围的筛查方法。超声扫查因其价廉、耗时短、零辐射等优点,近年来颇受推崇。 与X线平片、MRI以及CT相比,超声检查具有无电离辐射并可进行动态成像的优势,特别是对新生儿和婴幼儿,超声可以可视化骨骺损伤,并提供类似于MRI的信息,对评估小儿非骨化软骨有重要作用,常可以提供与其他检查互补的信息。此外,由于需要评估骨骺损伤并发症情况,治疗后的长期多次随访是必要的;且骨骺损伤与骨折相似,可能并发畸形愈合、感染或神经血管问题,生长停滞是一种骨骺损伤的特有并发症,1%~10%的骨骺损伤可能导致生长障碍,这种并发症在影像学上则表现为骨骺早闭,通常要随访1年以上才能确定,所以超声因其价廉、无辐射等优点,更能够被患儿家长所接受。