骨质疏松症影像

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骨质疏松症及关节病变影像 学检查
华西医院放射科 邹翎
华西放射
骨质疏松症影像学检查
华西放射

• •
骨质疏松 概念
骨量减少 骨组织微结构破坏


骨质疏松的临床表现
疼痛、变矮、骨折

• •
骨质疏松影像学检查
X线、CT、MRI、各种骨密度测量 重要性
华西放射
WHO关于骨质疏松诊断标准:
骨密度低于青年峰值1SD内为正常 低 于 青 年 峰 值 1-2.5SD 为 骨 量 低 下 (Osteopenia) 低 于 青 年 峰 值 2.5 个 SD 则 为 骨 质 疏 松 (Osteoporosis) 低于 2.5 个 SD 以上伴有 1-2 个以上腰椎骨 折者称为伴有骨折的骨质疏松或严重骨 质疏松。 华西放射


用途
骨小梁结构分析,如:骨小梁片段指数;骨小梁空间 距离;骨小梁空气面积


缺点
辐射量较大
华西放射
CT在骨质疏松测量方面的其他运用
超高分辨CT


优点
较高分辨CT而言,分辨率更高,三维空间分 辨率可达0.17mm


运用
定量分析周围骨如桡骨远端的小梁结构


缺点
辐射量较大,检查时间长
华西放射
CT在骨质疏松测量方面的其他运用
评价骨矿物质含量及皮质骨的几何特性,在体及体外研 究均可用


优点
具有CT精确定位及区分皮质及小梁骨等优点,简单易 用,准确性高


不足
难于测定骨小梁结构
华西放射
CT在骨质疏松测量方面的其他运用
高分辨CT


方法
连续薄层(1~1.5mm)扫描,分辨率高达几十个μm


优点
十分有利于显示骨小梁细微结构
体积CT或三维定量CT
方法:CT螺旋扫描后进行三维重建 优点:
• 三维图像,可研究骨小梁微细结构及进行三维骨密度测 量(容积密度),自动定位,准确率及重复率高
用途:
• 精确的骨密度测量及骨小梁结构分析,同时可用于股骨 等解剖复杂部位
缺点:辐射量较大
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人脊椎骨三维重建影像 华西放射
华西放射
关节MRI扫描常用的体位:

矢状位 冠状位 轴位 斜位
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关节MRI诊断常用参数:
T1加权像:解剖定位、鉴别脂肪、血肿有 效、显示半月板损伤 T2加权像:显示水肿,对韧带损伤较好 质子加权像:常结合脂肪抑止技术,显示 骨髓、软骨及软组织病变 压脂像:更好地显示骨挫伤、肌肉损伤及 软骨损伤
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磁共振成像(MRI)
定量磁共振
MRI的磁化参数
• 横向弛豫时间T2*(有效自旋-自旋弛豫时间)
疏松的骨质较正常的骨质T2*有延长 T2*参数的改变,可推算出感兴趣区域的骨小梁减 少的程度以及变化情况 检查部位:目前主要运用于外周骨如跟骨、桡骨等 检查
华西放射
磁共振成像(MRI)
华西放射
骨质疏松的CT检查
定量CT
人工或者自动选取ROI,计算机自动处理得出ROI 的骨矿物质含量
华西放射
骨质疏松的CT检查
定量CT
优点
• 二维图像,简单去除周围软组织及重叠影像干扰 • 能独立测量松质骨及皮质骨矿物质含量(松质骨 的代谢率是皮质骨的8倍,敏感性,复查时间) • 精确三维定位,直接对感兴趣的体积区进行定量 分析
华西放射
X线吸收测定法
双能X线吸收测定法

DXA是双光子吸收测定法的发展及延续
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X线吸收测定法
双能X线吸收测定法
放射源:X线 检查部位:
• 全身骨骼均可,尤腰椎、股骨颈、粗隆及 ward三角区等软组织差异较大的部位
腰椎DXA均同时应行侧位检查
• 能排除后方椎弓棘突及腹腔内重叠影像对检 测结果造成的影响; • 二者结合后还可以排除肋骨髂骨及软组织的 影像,以使得检测结果尽量接近真实值
华西放射
如何识别T1像
参数:短TR(400600ms)短TE 短TR<500ms 长TR>1500ms 图形:
• 水为低信号 • 骨髓、脂肪高信号
华西放射
如何识别T2像
参数:长TR(1800- 3000ms)长TE(80 -120ms) 短TE<30ms 长TE>80ms 图形:
具有类似于双能X线的优点
亦可去除兴趣区内骨质中脂肪对于测量的影 响
目前缺点性价比稍低,辐射偏大
华西放射
DXA与QCT的比较
优点 DXA 1. 剂量低,整机价格低 2. 能较好地把骨和脂肪、肌肉等分 离获得较高的准确性 缺点 1. 不能区分皮质骨和松质骨进行单 独测量 2. 其测量积分途径上存在骨外的矿 物质,例如骨刺、骨折和骨赘导 致的硬化和动脉血管钙化等,从 而影响测 量的正确性 3. 无法精确定位


缺点
辐射量大,目前仅能应用于实验动物及离体研究
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骨质疏松症、慢性骨关节病、类风湿性骨关节病
正常
骨质疏松症
慢性骨关节炎
类风湿性关节炎
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骨质疏松的影像学检查方法 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 骨质疏松的CT检查 磁共振成像(MRI) 定量超声骨密度测定 华西放射
QCT 1. 可以进行三维定位直接测定 1. 辐射及价格相对偏高 感兴趣的体积区骨密度 2. 分别评估皮质骨和松质骨的骨矿物 质密度,敏感性高,并利于短期复查 3. 可区分骨骼肌周围软组织,并可去除 测量积分路线上的重叠,准确性更高
华西放射
CT在骨质疏松测量方面的其他运用 周围定量CT

专用于测量周围骨BMD 运用
• • • • 水为高信号 有利于显示水肿 对损伤敏感 骨髓、脂肪高信号
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如何识别压脂图像
通常采用T2压脂,以区 分水肿及脂肪 骨髓全为低信号 水肿信号--高信号 脂肪信号--压低呈黑 色
华西放射
膝关节MRI正常解剖
半月板
正常表现:T1、T2均为无杂质低信号 矢状:前角、后脚呈三角型、2-3个层面可见分 开,体部连续 冠状:体部呈三角型,前后角显示连续 前后角损伤:矢状位; 体部损伤:冠状位
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传统X线检查方法
X线平片上的简单测量
皮质厚度法
• 管状骨中点 • 两侧骨皮质厚度相加
指数法
• 皮质指数:皮质厚度与骨横径直接相除
掌骨指数、股骨指数、周围指数等
• 松质骨横截面面积 • 腰椎指数 • singh指数
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骨质疏松的影像学检查方法 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 骨质疏松的CT检查 磁共振成像(MRI) 定量超声骨密度测定
华西放射
盘状半月板
华西放射
华西放射
盘状半月板 撕裂
华西放射
盘状半月板撕裂
华西放射
膝关节MRI正常解剖 韧带
前交叉韧带:为一带状的低信号胫骨附着点T1像
可见线样、条纹状中等至高信号分隔,代表脂肪 和滑膜
后交叉韧带: 均为低信号 • 横断:截面逐渐变细 • 矢状:凸面向后的弓形
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骨质疏松的影像学检查方法 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 骨质疏松的CT检查 磁共振成像(MRI) 定量超声骨密度测定 华西放射
骨质疏松C T表现
(左侧疏松、右侧正常)
华西放射
骨质疏松的CT检查
定量CT
运用改造后的常规CT机器进行骨密度测量 分为单能定量QCT (SEQCT)和双能量QCT (DEQCT)两种,优缺点类似于单双能X吸收法 需要体模做为参照物来建立所测兴趣区的骨矿物 密度与参考物既定浓度间的一一对应关系,经计 算后即为骨矿物质含量(常用固体模型)
磁共振成像(MRI)
优点
• 类似于CT的精确定位能力,任意层面成像更优 于CT • 无辐射及明显其他副作用 • 可以综合评价骨矿物质含量及小梁骨结构,更 为准确的预测骨骼特性 • 不同的核磁共振信号还可提供了骨骼生物组成 以及病理损伤的有效信息
华西放射
磁共振成像(MRI)
普通MRI
• 对于骨折的敏感性高于普通X线检查及CT检查, 主要运用于骨质疏松性骨折的检测
X线平片的观察
骨骼透光度增高 骨皮质变薄,髓腔扩大 小梁稀疏,非承重方向 承重方向(横行小梁 消失) 松质骨内出现大小不一透光区 严重的骨质疏松
• 上述表现加重 • 小梁部位及完全消失 • 骨折、畸形 (后凸变形,鱼口样,压缩:楔形、鱼 骨样)
华西放射
椎体骨质疏松
华西放射
严重的骨质疏松的X线表现
分类
• 单能定量CT • 双能定量CT
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骨质疏松的CT检查
单能定量CT
使用单一能量X线
优点:可以精确定位测量兴趣区,去除周围 软组织及脂肪干扰 缺点:无法去除兴趣区内骨质中脂肪对于测 量的影响(骨髓中脂肪含量增高的骨质疏松 患者如老年人影响大) 华西放射
骨质疏松的CT检查
双能定量CT
磁共振显微成像
• 主要包括高分辨MRI及显微MRI, 主要运用于有效 的小梁结构分析及矿物质含量测定。
华西放射
磁共振成像(MRI)
定量磁共振 H+质子是MRI成像的基础 骨小梁结不含H+而无MRI信号,而相邻骨髓内富 含H+可产生较强的MRI信号 二者磁化率的明显差异导致了组织内部磁场的不 均匀以及弛豫时间的改变 MRI所获得的骨参数与骨组织形态学参数间有良 好的相关性,骨小梁数量以及空间结构的变化可 由磁化参数的改变反映出来
华西放射
X线吸收测定法
双能X线吸收测定法
原理类双光子吸收测量法,双能X线有助于消除骨骼周围 软组织及脊髓内脂肪影响的骨矿物质密度(BM)分布
成像分辨率高,扫描时间短,准确度、精确度提高 目前运用最广泛的骨密度测量方法之一


世界卫生组织骨质疏松的诊断标准以DXA检查结果为参考
华西放射
DEXA数据处理图形界面
显微MRI
空间分辨率可达到78μm,小于显微CT 优点
• 测量骨小梁数目的精确度高于显微CT
不足
• 精确测量松质骨体积的能力尚不及显微CT • 较难于用在小动物的骨结构评价。
华西放射
普通MRI所示骨松所 致压缩性骨折
显微MRI所示骨小梁
华西放射
骨质疏松影像学检查的前景
• 单因素的诊断结果将会不能满足临床诊断以 及治疗的要求 • 综合骨矿物质含量以及骨质结构特性的检查 能提供更准确的有关患者骨骼状态的信息, 对于临床治疗及疗效评定,随访均有极大的 价值 • 影像技术以及数据分析技术的进步将使得骨 质疏松影像学检查越来越多样化以及更为准 确实用
骨质疏松的影像学检查方法 传统X线检查方法 光子吸收测定法 单/双能X线吸收测定法 骨质疏松的CT检查 磁共振成像(MRI) 定量超声骨密度测定
华西放射
传统x线检查方法
• X线平片的普通观察 • X线平片上的简单测量 • X线照片吸收测定法(RA)
华西放射
传统X线检查方法
皮质骨三维显微结构
皮质骨三维显微结构 厚度 多孔性 孔径大小 皮质骨连接 多孔连接 骨表面密度
骨表面与体积比率
华西放射
CT在骨质疏松测量的其他运用
显微CT


优点
空间分辨率更高,最小可达1μm;可以三维成像


运用
建出骨小梁模型,测定骨小梁厚度、间距、骨小 梁密度、体积及组织体积,以及推算出表观骨小 梁结构参数。
华西放射
半月板损伤及退变
撕裂退变时吸收滑液,局部质子浓度增高, T1、T2值均降低---即均表现为高信号 结合多相位全面观察 必要时薄层观察或行关节内造影
华西放射
0级
华西放射
I级
华西放射
II级
华西放射
III级
A B
华西放射
华西放射
盘状半月板
外侧多见 分先天性、后天性 不利膝关节负荷传导,压力集中 年轻时即可出现症状 半月板增宽增大增厚呈盘状,矢状位连续3或 3个以上层面显示前后角相连 易发生撕裂及囊变
华西放射
关节病变影像学检查
华西放射
骨关节影像学检查
普通平片 CT MRI 超声 核医学
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MRI
肌腱、韧带、软骨、肌肉 损伤、损伤程度、炎症、肿瘤 普通X平片,CT等检查难于发现的隐匿骨折 提出了骨髓挫伤的概念
华西放射
X线平片对膝关节的显示
华西放射
MRI对于关节的显示
华西放射
骨质疏松的CT检查
定量CT
操作 部位:最常用于腰椎、L1至L4,或者T12至 L3椎体连续测量 体位:仰卧并屈膝使腰椎弓弧消失,并将标 准体模置于受试者腰下同时扫描。 侧位片进行定位,扫描平面多为腰椎中部平 行于两侧终板 层厚多为8~10mm
华西放射
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
QCT的定位及兴趣区选择
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