读片技巧:3大类退行性关节疾病
目录
一、骨关节炎
(一)大关节的骨关节炎
(二)小关节的骨关节炎
二、脊柱的退行性疾病
(一)滑膜关节骨关节炎
(二)退行性椎间盘疾病
(三)变形性脊柱病
(四)弥漫性特发性骨质增生症
(五)脊柱退行性疾病的并发症
三、神经病性关节病(夏科关节)
退行性关节疾病是关节炎中最常见的一种类质型。在骨关节炎中,大的动关节如髋关节或膝关节,以及小关节如指间关节是最常见的受累部位;脊柱受累的发生率与在退行性疾病中的发生率相同(图1)。
肩关节、肘关节、腕关节和踝关节不是原发性骨关节炎的常见受累部位,如果这些部位出现退行性改变,则应考虑为继发性关节炎。
表1:退行性关节疾病的主要临床和影像学特点
(一)大关节的骨关节炎
髋关节和膝关节是骨关节炎最常见的受累部位。
髋关节骨关节炎
髋关节的退行性关节疾病主要有四种影像学表现:
(1)关节软骨变薄导致的关节间隙狭窄;(2)代偿性修复过程(重塑)引起的软骨下硬化(骨质致密化);(3)不承受应力的部位(又称低应力区)的代偿性修复过程引起的骨赘形成(骨赘病),通常呈边缘性(周围性)分布;(4)骨挫伤引起的囊肿或假性囊肿的形成,导致微骨折和关节液向病变处骨松质内滲入;在髋臼,这样的软骨下囊样病变被称为Eggers囊肿。
随着关节软骨的破坏和代偿修复性改变的发生,会出现股骨头与髋臼之间关系的改变,称为“移位”。总体来说,可以观察到三类股骨头移位:
向上移位,可以是外上或内上移位;向内侧移位;轴向移位(图2)。最常见的移位类型是向外上方移位:向内侧移位很少见;轴向移位只在极个别病例中见到。需要注意的是,在髋关节的炎症性关节炎中,如类风湿关节炎,股骨头的轴向移位常常伴随着髋臼突出一起出现,退行性改变可能会作为一种炎症性疾病的并发症而出现。所以,可以见到继发性骨关节伴有轴向移位(图3)。
一种髋关节的损毁性关节炎被称为“Postel髋关节病”,以快速的软骨溶解为特点,可以迅速地引起髋关节完全性损毁。由于病程发展迅速,影像学表现以很少或几乎没有修复性改变为特点,类似于感染性关节炎或神经病性关节炎(Charcot关节)(图4)。
髋关节撞击综合征
由股骨头和髋臼之间关系异常引起,也是导致髋关节过早出现骨关节炎的原因之一。
根据不同的股骨头或髋臼的解剖学异常将FAI分为两类:Cam凸轮碰撞型和Pincer钳形碰撞型。
在Cam凸轮碰撞型中,常规X线片表现为股骨头与股骨颈交界处的骨质异常突出,局部正常“凹陷”形态消失(图5A),有时类似于某些手枪光滑的枪柄(图5B);在髋臼内,常可见到软骨盂唇的骨化生或被破坏的髋臼缘的碎片,以及股骨头与股骨颈交界处透亮性病变,称为纤维骨性病变。
CT显示以上异常改变效果更佳(图6)。MR关节造影(MRa),特别是放射径向重建图像,除了上述表现,还可以清晰地显示髋臼前上部纤维软骨盂唇的异常改变(图7)。
在Pincer钳形碰撞型中,特别是髋臼后倾的病例中,普通X线片表现为“8”字征,髋臼缘前部比后部更靠近外侧,正常情况下髋臼前部应该较后部更靠内侧,髋臼前部与后部“交叉”(图8)。
MRI显示髋臼形态和覆盖股骨头的深度(图9)。为了检查股骨头是否为球形和股骨头与股骨颈交界处前方是否突出,在斜轴位CT或斜轴位MR图像中测量α角。
放射状重建MR图像在这方面有特殊的价值,因为在此种图像中股骨头与股骨颈交界处前上部显示最佳,此处为影响α角的最显著的部位(图10)。正常的α角不应超过50°。α角越大,股骨头非球形改变越明显,越容易导致出现髋关节撞击综合征。
膝关节骨关节炎
膝关节可以发生退行性改变,而这些改变的影像学表现与髋关节的骨关节炎的表现类似。
膝关节标准的前后位和侧位像投照,足以显示这些病变。如果内侧关节间隙受累,膝关节可能会出现内翻畸形,此改变在承重前后位像中显示最佳(图11A);外侧间隙的受累可能会导致外翻畸形(图11B)。
CT和3D CT重建图像能为骨关节炎病变的情况提供更多的信息(图12)。膝关节骨关节炎的一种常见的并发症是骨软骨小体的形成,可以在膝关节的标准投照位中显示(图13)。
股髌关节间隙在原发性骨关节炎中也常被累及。膝关节的侧位像和髌骨轴位像是显示股髌关节间隙的退行性改变最佳方法(图14)。
通常情况下,特别是50岁之后,可以看到股四头肌肌腱在髌骨附着处的退行性改变,这种改变和髌股关节的骨关节炎无关,表现为在髌骨轴位像可见类似牙齿的垂直脊状改变,被Greenspan和其同事称为“牙齿”征(图15A)齿状结构提示有附着病,可能与股四头肌附着点的受压有关,此表现在侧位投照图像中可以清楚地显示(图15B)。
有时候也可以通过膝关节的前后位像进行观察(图15C)。MRI也可以很好地显示这些改变(图16)。
其他大关节的骨关节炎
其他大关节可以发生骨关节炎,但是在原发性骨关节炎中,这些部位受累较髋关节或膝关节少见。事实上,当这些部位出现退行性改变时,更应该考虑继发性骨关节炎的可能,而不是原发性骨关节炎(见表1)。
(二)小关节的骨关节炎
手的原发性骨关节炎
最常见受累的小关节是近端、远端指间关节和第一腕掌关节。退行性改变累及第一般腕掌关节,会导致拇指畸形(图17)。腕骨间关节也可以受累,特别是舟骨-大多角骨-小多角骨关节。
手的继发性骨关节炎
(1)肢端肥大症:典型的表现包括软组织及指末端和末节指骨基底段的增粗,某些关节间隙增宽,以及某些关节间隙狹窄、掌骨头的鸟嘴样骨赘(图18)。
肢端肥大症的退行性改变是关节软骨过度增生的结果,由于关节软骨厚度异常,它不能被关节液充分地营养。
(2)血色素沉着病:又称为铁贮积病,是种少见病,以铁质沉积在内脏器官、关节软骨和滑膜为特点,通常伴有小关节的继发性骨关节炎。一些研究人员认为此类关节病与典型的退行性关节疾病不同,是一类代谢性关节炎。
足的骨关节炎
在足部,最常见的受累关节是拇指的跖趾关节。此种情况被称为拇僵直或拇指外翻(图19)。
(一)滑膜关节骨关节炎
椎体小关节的退行性改变很常见,特别是中下段颈椎和下段腰椎。特征性的影像学表现包括关节间隙狭窄、软骨下骨质硬化和骨赘形成,这些表现在脊柱斜位像中最容易显示(图20)。
在颈椎,椎体后缘的骨赘可能会压迫神经孔或硬膜囊,引起一系列的神经症状。椎体前缘骨赘通常没有症状的,除非异常突出。小关节受累可以出现“真空现象”(图21),实际上是关节内的气体。出现此种表现几乎就可以确定为退行性病变。
图21 小关节的骨关节炎。(A)56岁男性,腰骶椎斜位像显示L5~S1小关节的真空现象(箭头)和关节面下骨质硬化(无尾箭头)。(B)双侧小关节的CT断面图像清楚地显示出气体影,通过测量CT值而更加肯定。还需注意起源于右侧小关节的增生的骨刺及它对椎管的侵犯。
骶髂关节的退行性改变表现为关节间隙狭窄、软骨下硬化和骨赘(图22)。需要注意的是,只有下半部分放射学骶髂关节间隙被覆滑膜;上半部分是韧带连接关节(图23)。
图22 骶髂关节的骨关节炎。82岁女性患者。(A)骶髂关节的退行性改变,右侧骶髂关节受累更加明显(箭头),表现为关节间隙狭窄和骨赘病。(B)另一患者,68岁男性,轴位CT图像显示双侧骶髂关节的骨关节炎(箭头)。
图23 骶髂关节的真性动关节部分只构成了放射学关节间隙的大约50%(箭头)。上方部分是韧带连接关节(空心箭头)。
(二)退行性椎间盘疾病
在退行性椎间盘疾病中,椎间隙的真空现象很常见。这些透亮的气体主要为氮气,与异常改变的关节或椎间隙产生的负压有关。
退行性椎间盘疾病的其他影像学表现包括椎间隙狭窄和相邻椎体边缘的骨赘病(图24)。退行性椎间盘疾病合并关节突关节的退行性改变,可能会导致退行性脊椎滑脱症。
图24 椎间盘退行性疾病。66岁女性,腰椎的侧位X线片显示不同程度进展性腰椎退行性疾病。注意多个椎体内透亮的气体(真空现象),椎间隙变窄和边缘骨赘。L4~L5水平可见1度退行性腰椎滑脱。
MRI对于显示椎间盘退行性改变更有优势。髓核的水分减少导致在T2加权像中信号减低。
退行性椎间盘相邻的椎体终板经常可以见到其他特征性改变,包括局部骨髓在T1加权像中信号减低和在T2或T2*加权像中信号增强(图25)。
图25 退行性椎间盘疾病的MRI表现。I 类椎体终板改变(箭头),软骨下骨髓在矢状位T1加权像(A)中显示为局部低信号,在T2加权像(B)中显示为高信号。
(三)变形性脊柱病
变形性脊柱病中的椎间隙相对退行性椎间盘疾病正常,主要的影像学表现是广泛的骨赘形成(图26)。
这些骨赘需与强直性脊柱炎中细长的韧带骨赘、牛皮癣性关节炎中大的特征性的非对称的骨性赘生物,以及Reiter综合征累及椎体侧方和DISH综合征中光滑的通常位于前缘的骨性肥大进行鉴别。
(四)弥漫性特发性骨质增生症(DISH)
外观似一个蜡烛的蜡滴滴在脊柱的前方,类似于肢骨肥大,也伴有肌腱和韧带与骨附着处的骨性肥大、韧带骨化及中轴骨和四肢骨的骨赘病。脊椎侧位像显示这些改变的效果最佳,椎间隙和椎小关节通常不受累(图27)。这些改变需要与强直性脊柱炎的“竹节样”脊柱进行鉴别。
图27 弥漫性特发性骨质增生症。72岁男性,DISH患者的颈椎(A)、胸椎(B)和腰椎(C)侧位像显示了特征性的光滑的骨性肥大,延伸越过椎间隙,椎间隙保持正常。
(五)脊柱退行性疾病的并发症
退行性脊椎滑脱症
脊柱退行性疾病最常见的并发症之一,是由椎间盘和小关节的退行性改变引起的。此病中,一个椎体相对于下方椎体向前移位,在脊柱侧位像中通过棘突征很容易发现(图28)。
图28 退行性脊椎滑脱症。55岁女性,L4~L5水平退行性椎间盘疾病和退行性小关节炎的患者发展为脊椎滑脱症。该病是脊柱退行性疾病常见并发症。腰骶椎侧位像能充分地将脊柱退行性疾病与脊椎滑脱症区分开,脊椎滑脱症伴有脊椎前移,表现为受累椎间盘下方椎体的棘突错位征。
但有的时候移位在标准侧位像中显示不明显,患者需做脊柱最大限度过伸和过屈位像。
影像学表现包括小关节的骨关节炎性改变(关节狭窄、边缘硬化和骨赘形成),上方椎体相对于下方椎体向前滑,以及椎间真空现象。受累的椎间隙均会出现狭窄。CT也可以很好地显示此类并发症(图29)。
图29 退行性脊椎滑脱症和椎管狭窄。70岁女性,慢性下背疼痛。(A)轴位CT显示伴有真空现象和双侧关节突关节病的退行性椎间盘疾病。(B)矢状位CT图像显示L3~L4水平(箭头)的伴有真空现象和退行性椎体滑脱的不同程度的退行性间盘疾病。
椎间真空现象伴有退行性椎间盘疾病不应与椎体内真空裂隙征混淆。椎体内真空裂隙征在X线片上显示为位于椎体内的横向的、线状的或半月形透亮影。
椎管狭窄
这种改变通常在常规X线片中能够清晰地显示但是椎管狭窄利用一些辅助技术显示效果更佳。脊髓造影可以显示椎管狭窄,可见椎体后缘和突出的椎间盘的增生性改变导致的硬膜囊受侵,但是CT能更好地显示其细节(图30)。MRI也是一种观察此改变的有效方法(图31)。
图30 椎管狭窄。71岁女性,主诉严重的下背部疼痛。(A)腰椎标准侧位像显示L4~L5,椎间隙的退行性脊椎滑脱。注意椎弓根变短。(B)前后位造影图像也显示了硬膜囊节段性狭窄;上方的充盈缺损与脊椎滑脱有关(箭头),下方提示为椎管狭窄(空心箭头)。CT断层图像(C、D)显示病变的细节——严重的椎管和椎间孔狭窄。黄韧带肥厚和椎间盘向后凸出。注意由小关节增生明显导致椎管呈苜蓿叶形状,可见小关节的真空现象。
图31 椎管狭牽的MRI表现。(A)45岁男性,中度椎管狭窄和硬膜囊狭窄。轴位T2加权像显示腰椎关节突关节的退行性改变(箭头)和椎间盘出(无尾箭头)使L4~L5水平的中央管狭窄。注意神经根在硬膜囊内。(B)86岁女性,患有重度椎管狭窄。轴位T2加权像显示由于中心性间盘突出与环形膨出的结合(无尾箭头)及严重的椎小关节病(箭头),L4~L5水平的硬膜囊几乎完全塌陷。
这种急性或慢性损毁性关节炎归类为其他退行性关节疾病,因为它的表现类似于其他类型的骨关节炎(关节软骨破坏性改变、软骨下硬化和边缘性骨赘形成),表现为骨关节炎最严重的形式。
神经病性关节的特殊改变是骨和软骨的破碎,碎片进入关节内;慢性滑膜炎伴不等量的关节积液;关节失稳,表现为半脱位和脱位(图32)。
图32 神经病性关节。57岁女性,神经梅毒(脊髓痨),右侧髋关节前后位像显示典型的神经病性(Charcot)关节的表现。关节完全破坏、碎裂及半脱位。没有骨质疏松是神经病性关节的特征性表现。此种情况是退行性关节疾病最严重的表现。
导致神经病性关节病的潜在诱因是糖尿病、梅毒、麻风病、脊髓空洞症、先天性无痛症和脊柱裂伴脊膜脊髓膨出。
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