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手把手教程:高分辨率超声诊断骨折
2015-02-01 18:29:11   来源:   作者:  评论:0 点击:


急性和应力性骨折是常见的运动损伤,X线是评估骨损伤的主要技术。对于疑似急性骨损伤时,如CT和MR是最常用,但CT具有辐射性。
高分辨率超声(US)在骨折评价方面具有可用性、易用性及多平面性,其正逐渐成为一种重要的成像技术,主要适用于患者无法立即行X线检查时,或者存在X线检查无法发现的隐匿性骨折时,以及判断在出现影像学变化前骨的应激性损伤。然而,超声在骨骼的应用也有其局限性,一般认为超声与X线联合使用,当出现临床指征时,用CT或MR来诊断或许更有效。
正常骨骼及急性骨折的超声声像学表现
骨皮质是高回声,显示为明亮的平滑线,后方伴声影及混响回声,见图1。当超声束及换能器垂直于骨表面扫查时,骨皮质的亮度和细节清晰度最大。然而,骨骺骨或不规则骨通常需要超声束倾斜到骨皮质表面,这可能导致超声声像的失真(图像1)。由于骨皮质的声阻抗较高,无法通过超声检查深层次的骨结构。
超声特别适用于评估线性骨折,如长骨骨干及干骺端骨折,现为光滑的骨皮质连续性中断,并且常伴有局部骨膜增厚回声增强、出血及周围软组织水肿。在亚急性骨损伤时,超声检查可显示早期形成的骨痂。此外,超声检查可发现潜在的骨折线(图2-4)。
当利用超声检查技术评估骨损伤时,需要熟悉其他疑似骨损伤病变的伪像(表1)。骨皮质的这些改变需鉴别陈旧性骨折、伴随组织损伤缺失及相关联的伪影.此外,探头加压损伤部位有无疼痛也有助于评定损伤部位的骨表面有无变化(图5)。

图1:正常骨。(A)肘外侧关节长轴切面超声表现,(B)股骨正中短轴切面骨质的正常超声表现。注意当超声束与骨皮质表面不垂直时,平滑的骨皮质变得不那么锋利(白色箭头)。皮质后方的声影及混响影像也可显现出来。

图2:急性尺骨中轴骨折.(A)长轴切面和(C)短轴切面骨折超声声像表现。骨折的特征是皮质连续性中断(白色箭头)和骨膜增厚回声增强(黑色箭头)。(B)长轴切面超声及多谱勒成像显示增厚的骨膜内及周围软组织内可见较多血流信号。(D)骨折相应部位的X线检查所见。

图3:急性手指骨折。(A)超声长轴切面和(B)食指近节指骨骨折3天的超声多普勒声像图。骨折线表现为光滑的皮质连续性中断。近节指骨基底部可见一骨质片段(箭头)。注意骨折相应部位骨膜增厚回声增强,伴少量出血(箭头)及周围软组织回声增强的水肿声像(星号)。(C和D)相比超声声像图,显示为正位和侧位的X线图像表现。

图4:骨痂形成。(A)长轴切面(B)相应部位-12岁儿童第5指骨基底部骨折的X线表现。临床医生仅凭经验来判定有骨无损伤是不成功的。超声波可显示骨折早期X线不能显示的修复组织(箭头)。(C)短轴切面(D)超声断轴切面可显示肋骨骨折6周后修复骨组织(箭头),而此时放射影像技术却不能显示。

图5:正常骨表面不规整时的超声表现。(A)长轴切面和(B)多普勒超声显示胫骨中段胫前皮质因为营养血管干扰而显示为连续性中断。除了存在一支动脉和一支静脉外缺乏其他骨损伤的证据,探头加压缺少疼痛可以来区别骨折和营养血管。(C)腓骨远端骨体部的正常超声表现(左侧是近端,星号指骨骺)。注意骨干区域骨质表面不规则是骨碎片的特点。箭头所示为软骨环。
表1 可能造成骨皮质假骨折线的情况
营养血管
骨骺板
侵蚀的皮质
籽骨、小骨或钙化灶产生的后方声影
术后改变
--固定器
--骨隧道缝合锚
--骨重塑或部分切除

长骨骨折
超声检测骨折具有较高的敏感性特异性,特别是发生在平滑部位的骨折,如长骨骨干及干骺端处(图6)。此外,这些部位的骨通常靠近皮肤,超声检查时需细致察看。表1为通过超声诊断骨折的研究,当骨干或干骺端内骨折时超声检查是最精确的,而当骨骺骨折时精确性要差些。



图6:第四掌骨骨折。(A)患者第四掌骨背侧损伤后疼痛,但是平片显示骨结构正常(B)超声长轴切面和(C)多普勒显示第四掌骨背侧远端骨折(箭头)。注意骨膜增厚回声增强(黑色箭头)和骨膜内血流信号(白色箭头)。
表1 应用超声技术诊断骨折的研究总结

超声检查对诊断肋骨骨折尤其有效(图7)。平片可能不能显示肋骨移位性骨折,CT扫描可取代平片的不足,但是缺点是辐射较大。超声的优点是超声探头可以依据胸部解剖结构而对肋骨进行长轴和短轴切面进行探查。肋骨骨折可出现皮质裂隙、分离或移位,也可伴随局部血肿或软组织肿胀。
因此,当临床资料考虑为肋骨骨折而平片显示正常时,超声检查应是被考虑的一种检查方式。

图7:肋骨骨折。(A)长轴切面和(B)指骨骨折而平片正常的患者的超声短轴切面。骨折表现为正常平滑骨皮质连续性中断(两测量卡钳之间),伴骨膜增厚回声增强(白色箭头)和临近软组织水肿(黑色箭头)。
超声技术的另一优点是他的动态性,当评估骨折部位存在不愈合情况时,通过在断端两侧主动和被动运动超声扫描来诊断是很有用的(图8)。

图8:第2跖骨非联合骨折(A和B),足背屈时第2跖骨近端长轴声像(近端是右侧)(A)和跖屈时长轴声像所显示的骨皮质类型在骨折末端(星号)和骨折间隙间的宽度(B),同一部位背屈和跖屈间比较(虚线)。相关的平片图像(C)显示第2-4跖骨基底部的慢性应力性损伤,一个愈合的第4跖骨应力性骨折和先前用螺钉内固定的第5跖骨骨折。
儿童骨折
简便的X线是诊断骨折的金标准和对骨骺端骨折的特性描述。然而,超声可能更有效,尤其是对于骨骺端等部位高度怀疑骨折而平片显示正常,例如没有骨折线的索尔特 - 哈里斯1型或2骨折。没有移位的骨骺损伤声像图表现包括水肿和充血所致的软骨膜环增厚、骨骺增宽、皮质中断和骨骺内的骨碎片。通常,与对侧比较可以帮助区分骨骺非移位骨折与正常骨骺(图9)。

图9:腓骨远端索尔特 - 哈里斯骨折。(A)腓骨远端长轴切面(近端是左侧)和(B)正常的对侧声像表现。在骨骺内有骨碎片(箭头)和软骨环增厚的索尔特.哈里斯2型损伤。(C)相应的平片图,星号是指骨骺。
非长骨骨折

非规则骨骨折,如腕或者足,成像较为困难,包括平片和超声。特别是腕舟状骨的骨折。当临床怀疑舟状骨骨折而平片显示正常时,CT或者MR常被用来协助诊断。
超声可用于诊断腕部损伤所致的舟骨骨折,在一项急性腕关节损伤研究中,作者发现13例舟骨骨折中的12例平片显示阴性(应用CT作为诊断标准)同时发现平片诊断阴性率为97% 。因此,临床中适当时机如当平片显示为阴性时,超声是一个非常有用的成像技术选择,来用于评估舟骨骨折和其他类型的腕骨骨折(图10、11)。

图10:舟骨结节骨折。(A )长轴声像-舟骨(SC )的掌面(右为近端)及(B )短轴声像图显示结节处(黑色箭头)骨折。超声前X线片均正常。白色的箭头是桡侧腕屈肌腱。

图11:钩骨钩部的骨折。 ( A)在手腕处钩骨水平的内侧面得到短轴声像图显示钩骨(黑色小箭头)的钩部(大黑箭头)和钩的主体之间的断裂(箭头) 。( B)对应的三维CT扫描。
在这种情况下,对腕关节采用细致的超声检测是非常合理的,因为临床中几项研究已经发现其有很高的阴性预测价值。相反,当超声考虑为骨折时,CT或MR检查是合适的。
对于诊断足或踝关节骨折超声和放射技术有很好的一致性(图17-19)。此外,已经有相当数量案例报道用超声技术诊断非长骨骨折(图13、14),建议当疑似非长骨骨折时超声是有用的辅助技术。
因为超声机器在运动训练中心和或体育比赛场地变得更普及,超声可有效诊断骨折,甚至运动员已经接受放射检查,这样决定可活动性。

图12:急性腓骨远端骨折。 (A )一名14岁儿童腓骨远端骨折4天的长轴声像和(C)多普勒成像图。注意:稍增宽的骨折线与渗入的液体或血肿(箭头),增厚的骨膜(白色箭头)和周围水肿(黑色箭头)。多普勒成像( C)示出的骨折线,骨膜内充血和周围的软组织。 (B和D )对应X光片。

图13:肱骨大结节骨折。 (A)超声长轴声像显示肱骨大结节非移位性骨折(箭头),而之前的X光片显示正常。 (B)相应的CT扫描。 SST是冈上肌腱。

图14:急性髌骨骨折。 (A)髌骨长轴声像图显示骨折(黑色箭头)与周围的软组织水肿(白箭头) 。此前X线检查报告为正常。 (B)髌骨长轴多普勒成像图显示骨折处(小箭头)和骨膜(大箭头)内血供的变化。(C)对侧正常髌骨长轴声像。
常规超声检查过程发现意外骨折
超声检查常用于一个关节或部位损伤后持续疼痛的检查。在对腕、踝和足关节疑似存在骨折,且常规超声检查意外发现骨折征象,所下报告时仍需保持警惕(图16)。这些区域的特点是存在多个小骨骼和关节具有复杂形状,其中的骨折可能难以通过标准X摄影来检测出来。因此,仔细推敲骨面应该是这些领域超声检查的常规部分,尤其是当有外伤史存在时(图17)。
肩部可能是另一个骨折而不易被标准X线发现的区域。当患者肩部创伤后持续性疼痛,常规超声检查检测出肱骨大结节、肩胛骨和喙突的骨折。

图15:急性锁骨骨折。足球守门员受到足球直接打在其肩膀上后引起急性肩部痛后的超声长轴声像,因X线不能立即提示骨折,黑箭头是代表骨折处水肿,白箭头代表骨膜增厚。

图16:未确诊的腓骨远端骨折。(A)踝关节外伤后1个月腓骨远端的长轴声像图,显示非移位腓骨远端骨折(箭头)。最初的X线检查呈阴性,而现在跟腓韧带的评估期间没有显示的骨折线显露出来。(B )对应超声检查前后拍摄的X线片。

图17:跟骨骨折前的过程。(A)一脚踝反转受伤4个月患者,持续性踝关节外侧疼痛,超声长轴显示跟骨骨折(箭头),(B )长轴多普勒成像显示跟骨骨折处周围的前突处血流信号丰富(C)对应部位冠状和(D)矢状CT扫描显示出为断裂(箭头)。 星号是跟骨的前突。
应力性骨折的超声声像图
骨应力性损伤在运动医学中很常见,也很难诊断。X光片是疑似骨应激损伤时初步评估的主要手段。然而,在早期损伤阶段,平片常表现正常。一些应力性骨折,如足中部的骨折,平片可能只能显示骨折愈合后期X线图的变化。
通常,当怀疑骨应力性损伤而X线显示正常时,就需要MRI或骨显像技术。然而,对揭示应激性骨损伤早期的变化,超声检查越来越有经验。更进一步说,与其他影像技术相比,超声在某些情况下即时性和易用性方面具有优势。在怀疑骨应力性损伤时,超声联合放射、MR检查非常重要。
骨应激反应或骨折最早超声表现是低回声的骨膜回声增强和血流丰富(图18).假定这些变化与临床疼痛一致,虽然还没有相关研究支持这相关性。随着损伤的进展,会有一系列超声声像表现,包括:(1)骨折线超声表现为平滑的骨皮质的破坏;(2)皮质不规则或增厚;(3)周围软组织因水肿而回声增强。超声触诊出现压痛也有助于确定骨病变部位(图19)。


图18:第四跖骨应激反应。(A)第四跖骨近端显示骨膜增厚(白色箭头)的超声短轴声像。 (B )长轴多普勒声像显示第四跖骨近端骨膜内(白色箭头)及周围软组织(黑色箭头)血流信号丰富。(C)对应的轴位和(D)矢状位T2 MR 表现。

图19:第三和第五跖骨应力性骨折。(A)长轴声像,第三跖骨的背侧(近端是左侧)显示骨膜增厚(黑色箭头),和周围的软组织水肿(星号)。相应的X线检查均正常。箭头所指伸肌腱。
(B和C)为相应的长轴(B)和短轴(C)的声谱图与第三跖骨增厚的骨膜(白色小箭头)内的血流信号以及周围的软组织(大白色箭头)的多普勒成像。(D)第五跖骨近端长轴声像(近端是右侧)显示骨折(箭头)和骨膜增厚(箭头)与区域3应力性骨折是一致的。相应的X线检查均正常。
超声也可显示骨痂形成,常先于平片显现出来。同时随后的超声检查可确定愈合程度,但是不能预测运动员能否恢复运动的能力。临床医师必须依靠常规的参数来决定患者是否回复运动或训练中来。
总结点

超声扫描技术对骨损伤的即时评估非常有用,尤其是当放射线技术不可用时;
对于急性损伤,超声可以诊断出放射线阴性的骨折;
超声已经可以检测出身体某一关节或部位常规X线检查未显示的骨折;
超声对于诊断当前X线片未出现明显改变的应力性骨折是很有用的。

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