功能不全性骨折的全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像特點(diǎn)

丁浩源 陳 躍 朱 艷 黃占文 張 莉

功能不全性骨折的全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像特點(diǎn)

丁浩源 陳 躍 朱 艷 黃占文 張 莉

目的功能不全性骨折(IF)臨床表現(xiàn)缺乏特異性，易誤診。本研究探討IF的99Tcm-MDP全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像特點(diǎn)，以期提高對其影像學(xué)表現(xiàn)的認(rèn)知和診斷能力。資料與方法收集西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院2015年9月-2016年9月經(jīng)隨訪及影像學(xué)診斷為IF的患者30例，回顧性分析其全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像特點(diǎn)。結(jié)果30例患者中，單骨發(fā)病20例，多骨發(fā)病10例。全身骨顯像病變表現(xiàn)為不同程度的顯像劑濃聚；SPECT/CT斷層圖像上可觀察到骨折線、硬化帶/線、軟組織腫脹、椎體呈楔形或“魚椎”樣改變。30例患者均有不同程度的骨質(zhì)疏松，病灶處均未見骨質(zhì)破壞，周邊均無明顯軟組織腫塊形成。結(jié)論IF的全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像表現(xiàn)具有一定特征性，在IF早期診斷及鑒別診斷中有重要意義。

骨折，應(yīng)力性；體層攝影術(shù)，發(fā)射型計(jì)算機(jī)，單光子；體層攝影術(shù)，X線計(jì)算機(jī)；99m锝美羅酸鹽

功能不全性骨折(insuf fi ciency fracture，IF)是應(yīng)力性骨折(stress fracture，SF)的一種。SF不同于急性創(chuàng)傷性或病理性骨折，它是由于低于強(qiáng)度極限的機(jī)械應(yīng)力或肌肉牽拉反復(fù)持久地作用于骨骼，引起局部骨皮質(zhì)或骨小梁細(xì)微骨結(jié)構(gòu)斷裂所致的一種特殊類型的骨折[1]。根據(jù)損傷骨的骨礦含量及彈性抵抗力正常與否，SF又分為疲勞性骨折(fatigue fracture，F(xiàn)F)及IF。FF多見于運(yùn)動(dòng)員、軍人等有骨骼連續(xù)、反復(fù)過度應(yīng)力作用的人群，受累骨的骨礦物含量及彈性阻力均正常[2]。IF是由于生理性應(yīng)力作用于被疾病削弱的骨所致，導(dǎo)致骨削弱的疾病是非腫瘤性的，最常見的是骨質(zhì)疏松、骨礦物含量減少及彈性阻力減低，多見于老年人[3]。隨著人口平均年齡增大，IF患者逐漸增多。由于IF患者的臨床體征不具有特異性，及早通過制動(dòng)、減少負(fù)重等保守治療能夠避免或減少骨折錯(cuò)位、延遲愈合等并發(fā)癥的發(fā)生，因此加強(qiáng)對IF的早期影像學(xué)診斷具有重要的臨床意義。本研究回顧性分析30例IF患者的全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像特點(diǎn)，以期加強(qiáng)對IF的認(rèn)識(shí)，提高其診斷水平，為臨床診療提供重要信息。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院2015年9月—2016年9月經(jīng)隨訪及影像學(xué)診斷為IF的患者30例，其中男10例，女20例；年齡48～86歲，平均(68.8±11.3)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：患者均無明顯外傷史，全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像均發(fā)現(xiàn)異常征象，1周內(nèi)行X線檢查。29例患者均有不同程度患肢疼痛，病程1周～2個(gè)月，1例患者無明顯臨床癥狀；8例患者有原發(fā)惡性腫瘤病史(包括宮頸癌盆部放療史2例)，糖尿病病史7例，類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病史2例，右髖關(guān)節(jié)及右膝關(guān)節(jié)置換術(shù)各1例。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Symbia T16型SPECT/CT儀，骨顯像劑99Tcm-MDP為本科室自行制備(鉬锝發(fā)生器由原子高科股份有限公司提供，注射用亞錫亞甲基二磷酸鹽由北京師宏藥物研制中心生產(chǎn))，放化純度＞95％。靜脈注射99Tcm-MDP 740～925 MBq(20～25mCi)，囑患者多飲水，注射后3h囑患者排空膀胱，行全身骨顯像，掃描速度15～20cm/min，矩陣256×1024，再對其所示陽性病灶進(jìn)行融合斷層顯像，SPECT采集28幀，12s/幀，矩陣128×128，放大倍數(shù)1.0，連續(xù)采集360°；隨后行同機(jī)CT掃描，電壓130kV，電流190mAs，層厚5mm，螺距0.65。利用工作站自帶軟件進(jìn)行同機(jī)圖像處理。

1.3 圖像分析 由2名核醫(yī)學(xué)主任醫(yī)師及1名放射科主任醫(yī)師聯(lián)合閱片，觀察并記錄陽性部位影像學(xué)特點(diǎn)，包括骨代謝、骨質(zhì)及周邊軟組織情況。

2 結(jié)果

2.1 發(fā)病部位 30例患者全身骨顯像共檢出病灶78處，患處均呈現(xiàn)顯像劑濃聚，高于周邊正常骨質(zhì)顯像劑攝取濃度，其中單骨發(fā)病20例(66.7％)，多骨發(fā)病10例(33.3％)。IF患者發(fā)病部位分布情況見圖1。

2.2 SPECT/CT表現(xiàn) 在SPECT/CT斷層圖像上觀察全身骨顯像時(shí)顯像劑濃聚處的骨質(zhì)及周邊軟組織情況，①肋骨：6例患者中，共21處骨折，其中20處發(fā)生于第5～9肋腋段或(和)前段；1處發(fā)生于右第12肋后段。單發(fā)1例，多發(fā)5例。骨折線多為豎行或斜行，骨折端無或輕度移位，可見少量骨痂生長，5處僅表現(xiàn)為骨皮質(zhì)扭曲，6處周邊軟組織輕度腫脹。②脊椎：13例患者共17處骨折，均發(fā)生于胸、腰椎(胸椎5處、腰椎12處)，單發(fā)9例，多發(fā)4例。椎體不同程度塌陷、變扁，呈楔形或“魚椎”樣改變，骨皮質(zhì)斷裂不明顯，椎體前后徑增大，椎體上緣或中部出現(xiàn)條帶狀硬化區(qū)，其中5處周邊軟組織輕度腫脹。③骨盆：11例患者共25處骨折(骶骨10處、恥骨支13處、髂骨2處)。10例骶骨骨折表現(xiàn)為雙側(cè)骶骨翼縱行、骶骨體橫行的低密度骨折線和(或)硬化帶(圖2)，骨折線形態(tài)不規(guī)則呈“鋸齒”狀，骶骨翼前方皮質(zhì)不連續(xù)、輕微錯(cuò)位及少許游離骨碎片，其中單側(cè)髂骨翼受累3例；6例恥骨骨折表現(xiàn)為恥骨支骨皮質(zhì)斷裂、錯(cuò)位，并可見游離骨碎片及少量骨痂形成，周邊軟組織呈梭形腫脹；1例髂骨骨折表現(xiàn)為雙側(cè)髂骨翼斜行硬化帶，走行方向大致與骶髂關(guān)節(jié)平行。④下肢骨：15例患者共15處骨折。病灶處表現(xiàn)為不同程度骨質(zhì)硬化，可呈橫行或斜行硬化線，包括股骨4處、腓骨3處(圖3)、跟骨2處、跖骨1處；病灶處見橫行或斜行低密度骨折線，周圍骨膜增生，包括脛骨2處，腓骨2處；1處股骨骨折表現(xiàn)為股骨外側(cè)髁關(guān)節(jié)面塌陷，關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)硬化。所有患者骨質(zhì)均有不同程度骨質(zhì)疏松，病灶處均未見骨質(zhì)破壞，周邊均無明顯軟組織腫塊形成。78處病灶中有9處在X線檢查中未發(fā)現(xiàn)確切骨質(zhì)異常。

圖1 IF發(fā)病部位分布

3 討論

IF又稱為自發(fā)性骨折、假性骨折，由于骨礦含量減少和彈性抵抗力減弱，輕微的損傷甚至日?；顒?dòng)即可導(dǎo)致骨折，患者多無明確外傷史，根據(jù)發(fā)病部位的不同，可表現(xiàn)為腰骶部、臀部、腹股溝、膝關(guān)節(jié)或足部等受損部位的疼痛、水腫及活動(dòng)受限，也可出現(xiàn)全身多處不適。

骨盆為IF的最常見部位，其次是椎體(尤其是腰椎和下位胸椎)、股骨上段，此外脛骨、腓骨、跟骨及跖骨也是IF的好發(fā)部位[4]，本研究中患者骨盆為累及最多的部位(25/78)，與文獻(xiàn)報(bào)道一致。IF發(fā)生的部位與導(dǎo)致骨質(zhì)疏松的原因和患者的活動(dòng)有關(guān)，如宮頸癌放療后易發(fā)生骨盆IF[5]，類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎最常累及腓骨、跖骨[6]，全髖關(guān)節(jié)置換術(shù)后易發(fā)生恥骨支IF[7]，老年慢性阻塞性肺疾病可誘發(fā)單發(fā)或多發(fā)肋骨IF[8]。

圖2 女，48歲，骶骨IF(宮頸癌放療后)。99Tcm-MDP全身骨顯像示骶骨不典型“H”形顯像劑濃聚(箭，A)；SPECT斷層圖像橫斷位示雙側(cè)骶骨翼縱行的顯像劑濃聚帶(箭，B)；CT斷層圖像橫斷位示雙側(cè)骶骨翼低密度骨折線，走行與雙側(cè)骶髂關(guān)節(jié)面平行，周圍骨質(zhì)硬化(箭，C)；SPECT/CT斷層圖像橫斷位示顯像劑濃聚沿骨折線走行(箭，D)；SPECT斷層圖像矢狀位示骶骨體顯像劑濃聚灶(箭頭，E)；CT斷層圖像矢狀位示第2～3骶椎平面骶骨體局部骨皮質(zhì)斷裂，周圍骨質(zhì)硬化，斷端稍向后上成角(箭頭，F(xiàn))；SPECT/CT斷層圖像矢狀位示骨折處顯像劑濃聚(箭頭，G)

圖3 男，77歲，腓骨IF。99Tcm-MDP全身骨顯像示左側(cè)腓骨頭局灶性顯像劑濃聚(箭，A)；SPECT斷層圖像矢狀位示左側(cè)腓骨頭顯像劑濃聚灶(箭，B)；CT斷層圖像矢狀位示左側(cè)腓骨頭關(guān)節(jié)面下硬化線(箭，C)；SPECT/CT斷層圖像矢狀位示顯像劑濃聚沿硬化線走行(箭，D)

X線平片是IF的首選影像學(xué)檢查方法，但早期病變檢出率低，對于不明顯的損傷多在臨床癥狀出現(xiàn)3～4周后才能明確[3,9]，文獻(xiàn)報(bào)道假陰性率可高達(dá)34％[10]，本研究78處病灶中有9處在X線上表現(xiàn)為陰性，低于文獻(xiàn)報(bào)道，可能與多數(shù)患者就診時(shí)間較晚有關(guān)。IF早期X線平片無明顯異常，其主要原因：①骨折線細(xì)微；②骨折斷端無移位，骨形態(tài)完整；③病灶受腸道氣體、血管鈣化等鄰近結(jié)構(gòu)的重疊掩蓋；④骨質(zhì)疏松的存在不利于骨折線的顯示；⑤閱片者缺乏對本病的認(rèn)識(shí)。MRI對診斷IF具有較高的敏感度，但特異度較差[11]，主要在于其信號改變與其他疾病表現(xiàn)重疊較多，同時(shí)由于其檢查費(fèi)用高，并且不能用于裝有起搏器等有禁忌證的患者，故并非首選。

99Tcm-MDP經(jīng)靜脈注射隨血流到達(dá)全身骨骼，與骨組織中的羥基磷灰石晶體通過離子交換或化學(xué)吸附作用而分布于骨骼組織，骨骼局部血流量增加、代謝旺盛、成骨活躍或新骨形成時(shí)，在骨顯像上表現(xiàn)為不同程度的顯像劑濃聚。99Tcm-MDP骨顯像是評價(jià)IF的“金標(biāo)準(zhǔn)”[12]，在IF早期出現(xiàn)骨質(zhì)連續(xù)性破壞導(dǎo)致成骨細(xì)胞和(或)破骨細(xì)胞活躍時(shí)，能夠在X線平片發(fā)現(xiàn)異常之前顯示出骨代謝的微小變化，通常在損傷后6～72h即可出現(xiàn)顯像劑濃聚，故可以在早期靈敏地發(fā)現(xiàn)既有及潛在病灶。

然而，常規(guī)骨顯像很難對骨代謝活躍部位進(jìn)行定性診斷，同機(jī)SPECT/CT斷層顯像可進(jìn)一步觀察病灶處骨質(zhì)、髓腔及周邊軟組織情況，兩者結(jié)合有助于對IF的診斷及鑒別診斷[13-14]。IF在骨顯像上通常表現(xiàn)為灶性濃聚、皮質(zhì)梭形高攝取區(qū)或條帶狀的代謝活躍區(qū)，其代謝活躍范圍通常沿骨折線走行，病灶均無膨脹性生長及沿骨骼走行分布的特征。發(fā)生于肋骨的IF通常呈點(diǎn)狀或與肋骨走行相垂直的短線狀顯像劑濃聚，無外傷性骨折時(shí)的線形排列特征。發(fā)生于椎體的IF通常表現(xiàn)為低于椎體高度的橫行短條狀顯像劑濃聚，呈“一”字形，椎體附件一般不累及。骶骨IF典型的表現(xiàn)為“H”形、“蝶”形或“弓”形的顯像劑濃聚區(qū)，由雙側(cè)骶骨翼濃聚區(qū)形成的2條垂直帶與骶骨體濃聚區(qū)形成的水平帶連接組成，又稱為“Honda”征；非典型表現(xiàn)包括雙側(cè)骶骨翼濃聚區(qū)及部分水平帶、雙側(cè)骶骨翼濃聚區(qū)，單側(cè)骶骨翼濃聚區(qū)及水平帶、單側(cè)骶骨翼濃聚區(qū)[15]。恥骨與坐骨IF則表現(xiàn)為“紡錘”形濃聚區(qū)。

IF的鑒別診斷主要包括轉(zhuǎn)移性骨腫瘤及骨髓炎，發(fā)生于股骨頭軟骨下的IF需與股骨頭缺血壞死相鑒別。①骨轉(zhuǎn)移瘤常有明確的原發(fā)腫瘤，病灶分布多見于中軸骨，四肢骨遠(yuǎn)端很少受累，病灶在骨顯像上通常呈單發(fā)或多發(fā)、非均勻性不規(guī)則顯像劑濃聚，其大小、形態(tài)、顯像劑濃聚程度各異，有時(shí)亦可見病變區(qū)濃聚灶與稀疏、缺損灶并存，當(dāng)骨轉(zhuǎn)移范圍較大時(shí)，可表現(xiàn)為全身骨骼的彌漫性顯像劑異常濃聚而腎臟顯影不明顯或不顯影的“超級骨顯像”征象；SPECT/CT上代謝異常區(qū)可見蟲蝕狀、地圖樣骨質(zhì)破壞，邊緣不規(guī)則，無硬化，亦可呈邊緣不整的斑點(diǎn)狀或塊狀硬化影或兩者兼有，骨質(zhì)破壞區(qū)可形成軟組織腫塊，少有骨膜反應(yīng)，而IF具有特定的發(fā)病部位，表現(xiàn)為病灶處透亮的骨折線或硬化帶，骨折端骨膜增生或骨痂形成，無骨質(zhì)破壞等惡性病變征象。此外，雖然發(fā)生于椎體的轉(zhuǎn)移瘤也可導(dǎo)致椎體壓縮性骨折，但I(xiàn)F引起的軟組織改變?yōu)閺浡攒浗M織腫脹，厚度一般不超過10mm，同時(shí)還可觀察到椎旁血腫[16-17]；轉(zhuǎn)移瘤引起的軟組織腫塊為局限性，僅累及椎體的一部分皮質(zhì)，以溶骨性破壞為著。②骨髓炎患者多伴有患肢局部紅、腫、熱、痛及血液白細(xì)胞和中性粒細(xì)胞升高等臨床特征，在骨顯像上受累骨多呈梭形顯像劑濃聚，累及范圍較廣；SPECT/CT上可見骨質(zhì)不同程度增厚，骨皮質(zhì)不規(guī)整，髓腔多受累。而IF累及范圍較局限于骨皮質(zhì)，可發(fā)現(xiàn)骨折線，顯像劑濃聚沿病變走行。③股骨頭缺血壞死常見于酒精中毒、皮質(zhì)激素治療和外傷，骨顯像上可表現(xiàn)為股骨頭中心顯像劑分布稀疏、缺損而周邊濃聚的“炸面圈”征；SPECT/CT可發(fā)現(xiàn)股骨頭軟骨下顯像劑分布缺損，即壞死區(qū)，隨著病程進(jìn)展，骨質(zhì)囊變、硬化，股骨頭塌陷、碎裂，而IF則表現(xiàn)為股骨頭軟骨下骨折線處的局灶性濃聚[18]。

總之，IF的全身骨顯像具有一定的特征性，一次顯像可了解全身病灶數(shù)目，通過SPECT/CT斷層顯像可觀察病灶處骨質(zhì)及周邊軟組織改變，結(jié)合臨床分析可提高對IF的早期診斷及鑒別診斷能力。本研究由于未比較核素掃描、CT斷層顯像及SPECT/CT斷層顯像之間各自的特異度、敏感度等，且病例數(shù)較少，因此在全身骨顯像及局部SPECT/CT斷層顯像對IF的診斷效能上尚缺乏全面、系統(tǒng)的認(rèn)識(shí)。今后將擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步研究。

[1]Milgrom C,Burr DB,Finestone AS,et al.Understanding the etiology of the posteromedial tibial stress fracture.Bone,2015,78:11-14.

[2]Battaglia M,Guaraldi F,Vannini F,et al.Unusual superomedial iliac fatigue stress fracture.Skeletal Radiol,2012,41(1):103-106.

[3]Krestan CR,Nemec U,Nemec S.Imaging of insufficiency fractures.Semin Musculoskelet Radiol,2011,71(15):198-207.

[4]Soubrier M,Dubost JJ,Boisgard S,et al.Insuf fi ciency fracture.A survey of 60 cases and review of the literature.Joint Bone Spine,2003,70(3):209-218.

[5]Oh D,Huh SJ.Insufficiency fracture after radiation therapy.Radiat Oncol J,2014,32(4):213-220.

[6]M?enp?? HM,Soini I,Lehto MU,et al.Insuf fi ciency fractures in patients with chronic in fl ammatory joint diseases.Clin Exp Rheumatol,2002,20(1):77-79.

[7]Kanaji A,Ando K,Nakagawa M,et al.Insuf fi ciency fracture in the medial wall of the acetabulum after total hip arthroplasty.J Arthroplasty,2007,22(5):763-767.

[8]姚成剛,方佳,宋法亮,等.老年COPD患者肋骨衰竭性應(yīng)力性骨折的探討.影像診斷與介入放射學(xué),2008,17(6):274-276.

[9]Perron AD,Brady WJ,Keats TA.Principles of stress fracture management.The whys and hows of an increasingly common injury.Postgrad Med,2001,110(3):115-118.

[10]Delmas PD,Van De Langerijt L,Watts NB,et al.Underdiagnosis of vertebral fractures is a worldwide problem:the IMPACT study.J Bone Miner Res,2005,20(4):557-563.

[11]劉磊,孫鋼.平片陰性的衰竭骨折:螺旋CT與MRI早期診斷的對比研究.中國臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2005,16(1):47-49.[12]屈輝,王武,白榮杰.實(shí)用骨科影像學(xué).第5版.北京:科學(xué)出版社,2012:96.

[13]張一洪,石洪成,顧宇參,等.99Tcm-MDP SPECT/CT骨顯像對脊柱良惡性病變的鑒別診斷.中華核醫(yī)學(xué)雜志,2011,31(3):164-168.

[14]蔡良,曾貴剛,陳曙光,等.SPECT/CT融合圖像三維半定量分析診斷應(yīng)力性骨折的實(shí)驗(yàn)研究.中華核醫(yī)學(xué)與分子影像雜志,2014,34(1):53-56.

[15]Fujii M,Abe K,Hayashi K,et al.Honda sign and variants in patients suspected of having a sacral insufficiency fracture.Clin Nucl Med,2005,30(3):165-169.

[16]白音嘎日迪.胸腰椎衰竭性骨折影像診斷.中國衛(wèi)生產(chǎn)業(yè),2012,9(10):31.

[17]王文惠,沈樹云,王建波.螺旋CT診斷脊柱骨折的價(jià)值.中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志,2008,16(2):153-156.

[18]Motomura G,Yamamoto T,Karasuyama K,et al.Bone SPECT/CT of femoral head subchondral insuf fi ciency fracture.Clin Nucl Med,2015,40(9):752-754.

Features of Whole-body Bone Scan and Local SPECT/CT Tomography of Insuf fi ciency Fracture

DING Haoyuan
CHEN Yue
ZHU Yan
HUANG Zhanwen
ZHANG Li

PurposeThe clinical manifestation of insuf fi ciency fracture (IF) is in lack of speci fi city,thus it is prone to misdiagnosis.This paper aims explore imaging characteristics of99Tcm-MDP whole-body bone scan and local SPECT/CT tomography for IF in the anticipation to improve its cognition and diagnosis capability to imaging manifestations.Materials and MethodsThirty patients who were diagnosed as IF by follow-up or imaging in Af fi liated Hospital of Southwest Medical University from September 2015 to September 2016 were enrolled.The imaging features of their whole-body bone scan and local SPECT/CT tomography were retrospectively analyzed.ResultsFor 30 patients,20 cases were single bone lesion,and 10 cases were multiple bone lesions.Lesions on the whole-body scan were represented as developer concentration of different level.Fracture line,sclerosis rim/line,soft tissue swelling,wedge-shaped or concave deformity of the vertebra could be observed on the images of SPECT/CT scan.Osteoporosis of different level could be seen on all the 30 patients.No bone destruction could be seen on the lesions and no obvious soft tissue mass around the lesions were formed.ConclusionManifestation of whole-body bone scan and local SPECT/CT scan of IF is with certain speci fi city and is of signi fi cance in the early-stage diagnosis and differential diagnosis of IF.

Fractures,stress; Tomography,emission-computed,single-photon;Tomography,X-ray computed; Technetium Tc 99m medronate

西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院核醫(yī)學(xué)科 四川瀘州646000

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.11.015

陳 躍

Department of Nuclear Medicine,Af fi liated Hospital of Southwest Medical University,Luzhou 646000,China

Address Correspondence to:CHEN Yue

E-mail:chenyue5523@126.com

R445.3；R683

2017-06-10

2017-10-06

中國醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志2017年 第25卷 第11期：858-861，863

Chinese Journal of Medical Imaging 2017 Volume 25 (11):858-861,863

(本文編輯 周立波)