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3种髋关节常见疾病的影像学诊断

2018-03-28  lssh20170...

来源:骨今中外

01
髋关节退行性骨关节病


临床特点:退行性骨关节病是一种由于关节软骨的退变所造成的慢性关节病,目前发病机制不明,分为原发性和继发性两种。原发性多见于45岁后,约占70%,女性多于男性;继发性的平均年龄较小,一般在40岁左右,病因很多,有数十种,常为先天性髋关节脱位、髋臼发育不良、骨折、脱位和股骨头坏死等。本病起病缓慢,主要症状为髋关节活动不灵和疼痛,多在早晨起床或久坐后明显,活动后消失,但活动或负重时间长后又感不适。晚期因滑膜皱褶受刺激可产生持续的疼痛,症状随着年龄的增长而加重。


病理改变:关节软骨首先表现为不光滑,变脆,变薄和虫蚀状缺损。软骨随着病变的发展弯曲消失,露出骨端,不断摩擦暴露的骨面硬化而且光滑,外围部分发生骨质萎缩。由于关节囊内高压、软骨破坏、骨质疏松和积液使关节软骨下形成多个小孔,成为囊状透光区。软骨退变后修补产生的赘生物于骨端边缘形成骨刺。剥脱的软骨碎片和骨碎片浮动于关节腔内,刺激滑膜渗出,加速关节囊的纤维化和瘢痕形成。


X线表现:关节间隙变窄甚至消失,关节边缘骨刺形成,局部软骨下骨质密度增加 (图14 ),头臼囊性变以及股骨头密度和形态的改变。关节间隙变窄是最常见的早期征象,常表现为不均一(负重区更明显 ) ; 骨赘开始出现在股骨头凹边缘处和股骨颈的前侧面 (Laustein 位 - 仰卧屈髋外展照片显示较佳 )呈尖角状。软骨下反应性硬化为关节软骨下广泛密度增高,以髋臼顶部较明显。晚期出现软骨下囊变,单个或数个并存,表现为圆形、类圆形透光区,边缘清,常有硬化带。关节内可有游离体,常由于骨赘脱落或软骨钙化或骨化形成,前者保持原有形态,后者表现为圆形、类圆形高密度环,多为单个。


CT表现:同X线表现一样关节间隙变窄甚至消失,表现为髋关节关节边缘骨刺形成 (图2 ),局部软骨下骨质密度增加,头臼囊性变以及股骨头密度和形态的改变,但能较好显示髋关节囊肿增厚及关节积液



图15 双髋退行性骨关节病CT扫描VR冠状位重建示双侧髋臼骨质增生,骨性关节面硬化,关节间隙轻度变窄


多平面重建(multi-planarreconstruction,MPR)能较好显示软骨下囊变,囊变边缘轻度硬化(图16),可清楚显示囊变区与关节间隙有一小孔相通。


MRI表现:骨性关节炎MRI表现主要为关节软骨退变、关节积液、滑膜增厚、骨质增生及软骨下骨囊肿等。关节积液、滑膜增生及软骨下骨囊肿T1WI上为低信号,T2WI上为高信号;骨质增生在T1WI及T2WI上均为低信号。骨性关节炎主要靠X线平片及CT诊断,MRI在骨性关节炎中重点是观察关节软骨,有研究认为MRI对于观察骨性关节炎早期的软骨异常、小囊变或侵蚀性改变以及滑膜炎的检出更有效,主要表现为关节软骨内斑片状、小圆形长T1长T2信号影,局部滑膜水肿、增厚。随着关节病变的加重,MRI可以显示骨质硬化、骨赘形成和骨囊肿形成,但这些异常改变在异常X线平片及CT上更易显示。


图 16双髋退行性骨关节病 CT扫描MPR重建示双侧髋臼骨质增生,骨性关节面下小圆形假性骨囊肿


02
化脓性髋关节炎


临床特点:化脓性髋关节炎是一种急性发作的严重关节感染。一般多发在婴幼儿和少年儿童。近年,成人及老人的化脓性关节炎正逐渐增多。化脓性关节炎中髋关节炎的发病率最高,约占化脓性关节炎的50%以上,后果也最严重,因髋关节位置深在,周围肌肉厚,儿童对检查不合作,且髋部神经多为多原性神经支配,症状多变,以至延误诊断,影响治疗,导致关节强直,丧失功能造成终生残废。另外因为急性血源性骨髓炎及化脓性关节炎发病率正在下降,医师对本病的警惕性低,更少有人专门研究骨关节感染性疾病,所以一旦发病,常常延误诊断,且治疗不当会造成严重的后遗症。


病理改变:早期滑膜充血水肿、白细胞浸润、渗出液为浆液性,内有大量中性白细胞;关节软骨未破坏,病变是可逆的,治疗适当关节功能可恢复正常。进一步发展,滑膜炎症加重,关节腔内渗液增多,并含有脓细胞,渗液变为粘稠而浑浊。纤维蛋白溶解酶渗入到关节腔,使关节面粘连,妨碍关节软骨代谢产物释放及关节液内营养物质进入关节软骨。细菌破坏关节软骨引起软骨下感染及骨坏死,成为软骨下骨髓炎,造成股骨头坏死。儿童股骨上段或髂骨急性化脓性骨髓炎,脓液穿破骨皮质,合并化脓性髋关节炎,其治疗比血源性化脓性髋关节炎更为困难,预后也差,常遗留关节强直。


X线表现:(1)早期(发病2~4d)X线片示髋关节周围软组织肿胀,出现闭孔外肌征和闭孔内肌征阳性,软组织密度增加,关节间隙增宽,小儿骨骺核外移;(2)中期(5~10d),关节软骨破坏,关节间隙变窄,继而关节面骨质糜烂破坏,两者均以关节负重区软骨破坏严重处最明显,严重时,干骺端骨质化脓坏死,可发生病理脱位(图17);(3)晚期,关节面以外的骨边缘性侵蚀和破坏(图18),是化脓病变从关节囊韧带附着处侵入骨内的征象,此时病变进展迅速,很快出现骨质破坏,死骨块游离,关节塌陷,关节软骨广泛破坏,关节间隙变窄或消失,头颈吸收,关节骨性融合。


CT表现:能较好显示髋关节周围软组织肿胀,增强扫描显示髋关节囊及髋关节周围滑液囊肿胀及环形强化。清晰地显示小的髋臼及股骨头骨质破坏、坏死及增生。


MRI表现:化脓性髋关节早期滑膜炎、关节囊肿胀、积液,滑膜增厚呈T1WI中等信号,T2WI上为稍高信号,增强后明显环状强化,关节囊肿胀及积液为长T1长T2信号。关节软骨变薄、中断、缺损、消失,骨性关节面的侵蚀破坏,表现为骨性关节面为T1WI上低信号、T2WI上高信号病变所代替,关节面下骨髓亦可为长T1长T2病变所取代,关节间隙狭窄,骨质破坏由肉芽组织及血管翼代替,呈长T1长T2信号影,骨质增生和骨膜增生表现为T1WI、T2WI低信号。


图17右髋化脓性关节炎并半脱位X线平片示右侧髋臼及股骨头骨骺多发小片状骨质破坏,髋臼缘见明显骨质增生,右侧股骨头向外上方移位


图18右髋化脓性关节炎X平片示右侧髋臼及股骨头多发骨质破坏,髋臼明显扩张,右侧股骨头向内上方移位,关节间隙明显狭窄


03
髋关节结核


临床特点:髋关节结核在关节结核中居首位,占骨关节结核的20%~30%,多见于学龄前儿童。常单侧发病,骨型较滑膜型多见。发病缓慢,最早症状为步态发生变化,走路时健肢着地重而患肢轻,略显跛行。继而主诉腿痛,经常放射到膝关节及股前内侧。跛行及疼痛初为间歇性,于休息后可以消失,以后逐渐加重呈持续性。夜惊为小儿髋关节结核的特征。肌张力低、肌肉萎缩有时为早期症状。当病变蔓延至滑膜,可出现关节肿胀及关节运动障碍。但因髋关节位于深部,周围软组织多而厚,故关节肿胀常不易看出。后肌肉萎缩加重,患肢较细,臀折变平,皮下脂肪变厚。


早期由于肌肉挛缩,自动及被动运动受到相当大的限制。最初主要是屈曲及过度伸直受限,后髋关节有固定在外展、外旋与屈曲位置的倾向,对伸展、内旋与内收的动作呈抗拒性反应。为了使外展的患肢与健肢保持平行,骨盆向患侧下沉,因此,患肢似变长。其后由于闭孔神经受到刺激,内收肌痉挛,患肢屈曲、内收、内旋,此时骨盆为了维持两腿的平行,而在患侧抬高,因此患肢似变短。患儿走路时尽量把体重放在健侧下肢,并以过分的骨盆扭曲、脊椎前凸及侧弯来补偿髋关节活动的限制,而使躯体及患肢变形。至晚期,髋关节由于纤维性强直,活动完全受限可发生寒性脓肿,破溃后形成瘘管,可发生在不同部位,包括远离部位。


X线表现:初期X线检查可无任何发现。早期变化有骨质疏松,关节囊肿胀,闭孔内肌阴影增宽。关节间隙变窄多为不均衡性狭窄。当关节积液时,关节间隙反见增宽,髋臼变浅变平。后可见股骨头、颈及髋臼边缘有骨质破坏。严重时可见广泛骨质破坏、股骨头病理脱臼、关节完全损坏或关节纤维性强直,软组织形成干酪样脓肿时可有钙化。骨型髋关节结核(图19,20)多继发于髋臼或股骨头颈部结核(图21),表现为髋臼顶部或股骨头颈部囊状骨质破坏,边界清楚;髋关节骨质疏松,周围软组织肿胀,关节间隙变窄或增宽,髋关节纤维性强直等改变同髋关节滑膜型结核。


图19左髋关节结核(骨型)X线平片示左侧股骨头明显骨质破坏,股骨头骨骺消失,关节间隙增宽,关节囊肿胀


图20右髋关节结核(骨型)X线平片示左侧股骨头骨骺及股骨颈明显多发低密度骨质破坏区,股骨头骨骺变小,关节间隙增宽,关节囊肿胀


CT表现:可清楚地显示关节囊增厚,关节积液和周围软组织肿胀。脓肿形成时可确定脓肿部位和范围,增强扫描,关节囊和脓肿壁呈均匀环形强化。


MRI表现:关节感染的早期诊断非常重要,这样才能进行早期治疗以阻止骨质破坏和关节变形。关节间隙改变及软组织肿胀在平片上即可发现,但是感染早期的骨和软组织改变以及积液易在MRI上显示,能清楚显示髋关节内积液多少,能揭示普通X线片不能显示的微小骨骼破坏及骨髓浸润病灶,并可以清晰显示髋关节结核的滑膜增生、关节腔积液、关节软骨退变缺损、骨质水肿破坏、髋周冷脓肿等表现。


图21左髋关节结核(骨型)X线平片


滑膜增生在T1加权图像上表现为较为均一的中等偏低信号;在T2加权图像上表现为中高低混杂信号,并可见不规则的低信号条状、突起状结节或团块影,高信号的液体渗出信号可分布于混杂信号间。关节腔积液,在T2加权图像上积液表现为高信号影。在MRI图像中,软骨损伤最早期的变化是层次模糊消失和信号改变。继而软骨表面毛糙不平,局部缺损、变薄,软骨全层缺失及大面积剥脱。关节结核病理研究认为滑膜结核多从软骨边缘侵蚀软骨最终致软骨全层剥脱,软骨下骨暴露,进而破坏骨质。


骨质水肿破坏表现为骨皮质中断,正常骨髓高信号为异常的骨髓水肿及骨质破坏信号所取代。在T1加权图像上表现为均一低信号阴影,在T2加权图像上表现为中高中低的混杂信号。骨髓水肿在T1加权图像上表现为稍低信号,T2加权图像上表现为稍高接近于骨髓信号的片状模糊影。冷脓肿在T1加权图像上表现为较为均一的低信号;在T2加权图像上表现为中高低混杂信号,呈环状强化,并可见不规则的低信号条状、突起状结节或团块影。

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