书城医学儿童骨与关节损伤
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第36章 临床常用的诊断与治疗技术(2)

有临床研究表明,B型超声对年幼儿童骨骺尚未骨化的骨折诊断,特别是肱骨远端全骨骺分离、桡骨头脱位的诊断,更有实际意义,因为这些累及未骨化骨骺分离或脱位在普通X片上不能显示软骨结构。在复位前后进行B型超声检查,显然有助于骨折的诊断、评价骨折复位的质量,因此,应该根据临床诊断的需要,有选择地应用B型超声检查作为普通X线片诊断儿童骨折的补充。

(三)磁共振成像

磁共振成像(magneticresonanceimaging,MRI)是利用人体内固有的原子核,在外加磁场作用下产生共振现象,在吸收能量的同时释放MR信号,再经计算机处理形成人体MR图像。因此,MRI是既安全又无损伤的影像学检查方法。与其他影像学检查方法,如CT扫描、核素骨扫描相比较,MRI在诊断儿童骺板、脊髓、半月板及韧带损伤具有不可比拟的优点。

根据MRI成像有关概念,以下名词和数据需要了解并掌握:

重复时间:(repetitiontime,TR)两个90°脉冲之间的时间为重复时间。

回波时间:(echotime,TE)90°脉冲至测量回波时间称回波时间。

采集时间:(acquisitiontime,TA)也称扫描时间,指整个脉冲序列完成信号采集所需时间。

T1加权成像:(Tl-weightedimaging,T1-WI)在MRI成像中,两种组织间信号强度的差别主要取决于T1驰豫时间的不同,所得图像为T1-WI。一般T1-WI显示解剖结构清楚。

长TR(TR>2000ms),短TR(TR<500ms)。

Tl短:磁化恢复快,MR信号强(如脂肪);T1长:纵向磁化恢复慢,MR信号弱(如脑脊液)。

T2加权成像(T2-weightedimaging,T2-WI)在MRI成像中,两种组织间信号强度的差别主要取决于T2弛豫时间的不同,所得图像称为T2-WI。一般T2-WI显示病变较敏感。

长TE(TE>90ms),短TE(TE<30ms)。

T2长:横向磁化强度衰减慢,信号强(如脑脊液),T2短:横向磁化强度衰减快,信号弱(如肌肉)。

质子密度成像(PDWI)主要反映组织质子含量差别,在MRI中,信号强度的差别主要取决于质子的数量,即质子密度,这种图像称质子密度成像。

单位体积内质子的数目越多,产生MR信号越弱,含质子少的组织和区域(气腔)不产生MR信号或很弱。

由于MRI对人体软组织具有高度的分辨率,可作多方向切层。在骨骼、肌肉和软组织病变的检查中,T1加权像可取得脂肪与肌肉、脂肪与病灶的良好对比,但肌肉与病变的区别不明显;T2加权可取得肿瘤、肌肉、软组织病灶与神经血管束的对比,但病灶与脂肪的区别较差。例如,仅采用T1加权、作两个方向的切层即可圆满地显示小儿畸形。MRI多参数成像使肿瘤、炎症的数目、大小以及范围显得更清楚,不使用造影剂就可揭示其内部结构;绝大多数肿瘤在T1加权与T2加权图像上各具有较为特征的信号强度,比较容易作出定性诊断。MRI不使用造影剂即可显示血管,使一些在其他检查方法,如CT诊断含糊不清的血管性疾病在MRI显而易见,确定无疑。MRI扫描对以下组织结构显示如下:

(1)骨骼:骨皮质的Tl、T2加权像均为低信号的黑色结构,骨干中部皮质骨厚显像最清楚,骨髓腔显示为高信号,干骺端的骨松质,信号减弱面不均匀,显示为高低混合信号;骨小梁排列为条带状低信号,在骨端有可见条状纤维略弯曲的横行低信号,为骨骺线。

(2)关节:由于关节内软骨、韧带和关节软骨结构本身的质子密度、T1和12弛豫时间的不同,在不同加权像上的信号强度也有所变化。骨端骨皮质、关节内软骨、韧带、关节纤维囊在不同加权像均呈黑色低信号;关节软骨在T1加权像和质子加权像呈灰色均匀中等信号,在T2加权像的信号基本没有衰减;脂肪信号强度最高,在各加仅像均为白色高信号。关节结构的表现为关节软骨表面光滑,其下方为薄层低信号骨皮质,骨皮质下为高信号的骨髓腔;关节囊为光滑连续的线样低信号,有时可显示大关节的滑膜结构,关节囊外韧带为低信号。关节液T1加权像示薄层低信号,T2加权像示细条状高信号。膝关节的半月板在Tl、12加权像中均显示为低信号。

(3)软组织:关节周围的肌肉、脂肪、纤维结缔组织的间隔均显示清楚。四肢骨骼肌的T1值在250-1200ms,T2值在25-120ms之间,肌肉组织以中等T1,短T2为特点:脂肪为短T1,中等12。其他软组织(包括肿瘤)具有中至长的T1和T2值。血管Tl、T2加权像为低信号或无信号;粗大神经为中等信号;肌腱及骨皮质T2值极短,纤维组织T2值短;液体Tl、T2值均长。

MRI用于检查小儿的骨与关节,不论是骨、血管、肌肉、韧带与脂肪之间,还是透明软骨、骨骺与关节软之间都具有良好的对比。尽管目前对小儿关节的正常MRI所见以及因生长而造成的骨骺信号演变过程尚无详细记载,但是,MRI在解决临床问题方面并不逊色。MRI诊断半月板变性和撕裂的准确率很高,敏感性为95%,特异性为91%,总准确率可达93%。MRI与X线平片、CT扫描甚至核素检查相比,可优先检出骨的无菌坏死、骨软骨炎,而且常常可同时发现对侧肢体有较早相似病变。对于严重脊柱侧凸的患者,MRI可为手术提供重要的信息,即显示椎体的形状以及脊髓的状况。MRI除了显示骨病变之外,对邻近结构的显示也比较满意,如判断小儿颅骨纤维性结构不良是否侵入颅内。MRI还能根据关节积液的信号强度推测积液性质,如化脓性、出血性等。MRI显示与诊断小儿骨肿瘤方面的作用较其他检查方法更来得可靠,由于骨髓腔的脂肪信号被肿瘤组织信号代替,所以,仅T1加权像即可判断肿瘤的范围。骨皮质虽无信号,但是,一旦骨皮质为肿瘤所侵犯,正常时具有连续性的无信号带失去其完整性,并由较高的肿瘤信号所代替。

近几年来,随着儿科医生对MRI的加深认识以及MRI机在我国的不断増加,MRI不仅用于检查相对静止的部位,如脑、脊髓、关节、骨、软组织等,而且还用于检查一些处于运动的器官与结构,如心脏、纵隔、肺、胃肠等。我们深信,随着MRI机的不断改进,扫描时间的不断缩短,MRI在小儿临床将得到更广泛的应用。

(四)放射性核素骨扫描检查

放射性核素骨扫描显像是显示骨骼病变、骨折的常用方法,具有敏感性高,能够比X线片更早发现骨骼损伤,主要用于诊断X线片不能显示的骨折、应力性骨折以及需要与其他疾病相鉴别的骨折。

羟基磷灰石是骨骼的主要无机成分,能与组织中可交换的离子进行交换,如这些被交换的离子为放射性核素,利用特殊的摄像技术可使骨组织显影,其分布与羟基磷灰石的分布相一致。目前临床上使用的骨显像剂主要是亚甲基二磷酸(MDP),其次是焦磷酸盐(PYP)。一般可分为静态显像和动态显像、全身骨骼显像与局部骨骼的显像。通常采取三相显像技术,包括:(1)血流显像,在注射放射性药物后立刻以每秒1帧的速度,连续显像60秒,获得一系列动态图像。(2)血池显像,在注药后1-2小时内,一般每分钟1帧而获得的静态显像。(3)延迟显像,在注药后2i小时获得静态显像。

正常骨骼都有核素的分布,其中扁平骨和管状骨骨骺端的摄取量明显増加,但以两侧对称和均匀分布为特征。由于损伤、肿瘤和感染,引起局部血供増加和骨细胞代谢増强,导致核素浓聚,通常称为热区。而局部血供减少和骨细胞代谢率降低,使局部核素吸收减少,又称为冷区。

虽然核素显像具有敏感性高,比X线片能提早34个月发现病变,但缺乏特异性,特别是出现骨骼局部的核素浓聚,因为感染、肿瘤和骨折都可引起核素浓聚。

放射性核素扫描的主要指征包括X线片不能显示的隐匿性骨折和某些应力性骨折。当X线片没有显示骨折,临床检查又支持胫腓骨骨折的诊断时,进行核素骨扫描却有助于隐匿性骨折的诊断。一般在骨折后1-4天,核素骨扫描可见整个胫骨或腓骨摄取量轻度増加,但核素分布的形式与骨折的类型无关。骨髓炎的放射性核素骨扫描只有局部摄取核素量的増加,是骨髓炎与其他骨损伤鉴别的要点。

五、肌电图与诱发电位

儿童骨折、脱位可伴有周围神经损伤和周围神经卡压综合征。尽管进行细致的临床体检能够作出神经损伤的诊断,有时还需要借助于神经电生理检查为临床诊断提供客观依据,而且在神经损伤的恢复过程中,肌电图检查还有助于判断神经是否能自行恢复和恢复的速度。

(一)肌电图检查

肌电图检查是通过电极将肌肉静止状态主动收缩和刺激周围神经时的运动单位的微弱电位引导出来,经示波器放大显示和记录于纸上。亦可通过扬声装置将电位活动的变化用不同声响表示出来。神经肌肉的电活动可反应神经肌肉的功能状态,有助于区别神经源性和肌源性疾病,亦可用来判定神经肌肉接头的功能、周围神经或神经元的损害以及判定某些疾病的疗效和预后。

神经肌肉的电学检查是应用灵敏度高的肌电图仪,诱发、接受和放大神经及肌肉兴奋所产生的微量生物电,主要用于运动神经和肌病的诊断,通常包括经皮刺激神经和肌肉,检查神经肌肉的兴奋性;检查确定静息与运动状态下,神经肌肉运动单元的动作电位;刺激和记录确定神经传导速度等3种方法,后两项是诊断周围神经损伤的常用方法。

1.正常肌电图检查结果的主要指标

(1)插入电位:正常肌肉在静止时没有电位活动,示波屏显示一条直线。针极插入正常肌肉时,对肌肉的机械性刺激可产生短暂的电位活动,针极停止移动,其电位即消失。

(2)针电极插入肌肉的运动终板及其附近时,可产生嘈杂的音响,时限为1 ms,幅度<50mV,波形呈负相的微小终极电位。

(3)高频负电位:有时针极插入时,猝发高频负电位,认为是针极直接刺激神经支产生的放电活动,又称神经电位。

(4)电静息:针极插入完全放松的肌肉内,无电活动。

(5)运动单位电位:正常静息时,肌肉无动作电位。肌肉活动的最小单位称运动单位,是由一个脊髓前角细胞和其神经所支配的肌纤维组成,肌纤维收缩可产生一个运动单位电位,波宽或时限为2-10ms,波幅或电压100-500mV,每个波以每秒产生10-30次的频率重复出现,波形有单相波(离开基线1次)、双相波(离开基线2次)、三相波及多相波(离开基线3-5次以上)。波形、时限、振幅及频率随所选肌肉及肌肉自主活动的强度不同而异。肌肉轻度收缩时,只有一个或几个运动单位电位,电位间互相分离称单纯相;中度收缩时,参加收缩的运动单位电位的数量及其放电频率均増加,电位间有部分重叠称混合相;大量收缩时,活动的运动单位増加,而且每运动单位的放电频率亦増加,因此运动电位完全重叠,相互干扰致无法辨认每一个运动单位波的轮廓称干扰相。

(6) H波:用电流刺激感觉神经后,经脊髓神经中枢引起的运动神经的间接的反射性肌电反应。

(7)感觉电位:刺激感觉神经,自传入神经纤维通路上测得的运动电位。

2.异常肌电图检查结果的指标

(1)插入电位异常:当针电极插入肌肉、移动或叩击针电极时,可出现多个连续的、排放的正相电位,针极移动停止后,该电位不立即消失,可持续数10秒后消失。在周围神经损伤时最常见,多发性肌炎也可有上述表现。

(2)纤颤电位:肌肉完全失神经支配后1-2周,在静息时,肌纤维可出现自发性放电现象,是由一个或几个运动单位的肌纤维出现非依赖性、节律性收缩所产生的电活动,称为纤颤电位,波形非常小,电位低下(极少超过50mV),持续时间短(<1-2ms),波形呈单相波或双相波,起始相为正相,放电间隔不规则,频率为2-10次/s。由于纤颤电位多数出现在失神经支配肌肉,故又称去神经电位。此电位只表示肌肉膜兴奋性异常,不能认为是神经损害的表现,只要肌肉未完全变性或纤维化,这种电位可持续存在。神经再生时可产生一种短时限低电压的多相波形的电位,以后电压増高,位相复杂的称复合电位,随神经再生的成熟而出现巨大电位表现,在临床症状出现未改善之前,即已出现肌电的变化。

(3)肌束自发性电位或束颤电位:肌肉静息时不自主发生收缩,出现不规则的多相波放电现象,此种电位比纤颤电位大,波幅0.5-1mV,时限宽8-12ms,频率1-30次/min,放电间隔大多不规则。在肌肉自主性收缩时,可出现孤立的运动单位单相波电位,数量少而波幅大。束颤电位出现的同时,肉眼可见肌肉束颤。脊髓前角细胞变性及周围神经病变时,表现进行性肌萎缩,肌电图记录有纤颤电位,也出现束颤多相波电位。

(4)正相电位:此电位亦是肌纤维自发性电位的一种,其波形为正相波。常为单相波,起始呈宽大的正相波,其后连接一负相波,负相波部分常不回到基线,波形特殊,容易辨认。正相波电位和束颤电位一样出现在失神经支配肌肉和肌肉疾病,如进行性肌营养不良症等。

肌电图检查对周围神经病变及损伤有一定的诊断价值。在神经传导功能丧失时,肌肉静息和活动过程在肌电图上均不出现电位活动。部分失神经支配时出现纤颤和正相电位,肌肉收缩时出现运动单位电位、新生电位及复合电位。完全失神经支配时,除出现束颤和正相波电位外,无任何运动单位电位。神经再生时,肌肉重新获得神经支配,束颤波减少,肌电图上出现新生电位,表现在自主收缩时出现低波幅的运动单位单相波,其中不少是多相波,其余为双相波或三相波,而且较临床上感觉及运动恢复征象较早。

3.神经传导速度测定及其意义

运动神经传导速度测定是使用脉冲电流刺激神经干并记录该神经支配的肌肉的诱发电位。测定方法为在神经干上对两个不同端点进行刺激,一为近端点,另一为远端点,两者相隔一定距离。分别记录远、近端点刺激时肌肉收缩的动作电位,先从测定两端点开始到动作电位出现的时间(称潜伏期),再测出两端点之间的距离。代入公式:运动神经传导速度(m/s)=近端至远端点距离近端点潜伏期-远端点潜伏期。