MRI在诊断儿童长骨骨髓炎的应用价值

汪晓波 李 旭

儿童骨髓炎是儿科的常见病，是骨、骨膜和骨髓及软组织遭受化脓性细菌感染引起的炎症，大部分源于局部感染病症如呼吸道等，或者来源于外伤、手术。早期诊断，并进行早期有效治疗，常可完全恢复且不影响功能，影像学检查对该病的早期诊断可起到至关重要的作用。X线平片对骨髓炎感染早期骨质密度显示效果较差，常可表现为阴性。磁共振（MRI）由于分辨率高，对水分变化敏感，对骨髓炎感染骨髓及软组织病变显示效果较好，本研究旨在探讨MRI诊断骨髓炎临床价值，为早期明确诊断及鉴别诊断提供帮助，减少并发症的发生或保守治疗提供参考依据。

方 法

1.一般资料

14例骨髓炎患儿均于2016年1月-2018年1月在我院收治，其中男性6例，女性8例，年龄1月～13岁，骨髓炎急性期9例，亚急性期4例。发病部位：股骨9例，胫骨4例，桡骨1例。13例行X线检查，仅1例行CT检查，所有病例均行MRI平扫及增强检查。手术10例，4例保守治疗后病变吸收好转。临床表现及实验室检查： 临床上例均有不同程度的肢体肿胀、疼痛或活动受限及发热入院，其中1例患儿起初枕部结节伴发热，继发肺炎及胸腔积液后，左下肢肿痛入院。实验室检查：血培养金黄色葡萄球菌感染阳性8例，5例阴性，1例鲍曼不动杆菌阳性。

2.检查方法

该组所有患儿均行MRI平扫及增强检查，对不配合检查患儿检查前30min给予5%水合氯醛口服，用量0.5ml/kg。MRI采用Philips 1.5T 超导磁共振仪，仰卧位，行横断面、矢状面及冠状面的T1WI（采用 自 旋 回 波 SE序 列：TR：400ms，TE：20ms）、T2WI及质子加权序列（PD-weighted，PDW；TR：450～650ms，TE：13ms），增强扫描对比剂为扎喷酸葡胺注射液，剂量0.2ml/kg。以上影像图像均由2位高年资影像科主治医师共同分析达成一致意见而诊断。

结 果

1.病变部位

股骨干3例，股骨颈附近或干骺端6例（累及骨骺3例）；胫骨骨干2例，胫骨干骺端2例，1例桡骨骨干。

2.X线平片表现

10例患儿发病10天内仅见相应软组织肿胀，3例可见明显骨质破坏（图1A），未见明显骨皮质破坏（图3A）。

3.MRI表现

本组14例患儿在磁共振上均有异常发现，14例患儿均表现为病变不同程度的的骨质信号异常，敏感性达100%；12例合并周围软组织肿胀；合并肌间隙下脓肿4例。多数骨髓炎表现为：发病早期表现为病变区的T1WI信号减低（图1B、图2A）或正常（图3B），压脂序列病变信号明显增高（图1C），可伴有骨皮质破坏及窦道形成（图1D），本组伴有窦道形成3例；增强后病变可成不强化、中度强化或明显强化（图1D、2B）；所有病变周围软组织明显水肿（图1D、2B）。周围肌间隙脓肿（图2B），累及骨骺3例（图4A）。骨髓炎可引起化脓性关节炎（图4），本组有6例.

4. 各种影像学方法敏感性及准确性比较

对照术后病理及临床诊断，术前X线在判定骨髓炎敏感性为42.8%(6/14)，MRI在诊断儿童骨髓炎敏感性及准确率达到100%，骨髓炎合并周围软组织肿胀的概率为85.7%（11/14）。

图1 男，8岁，无明显诱因下右髋疼痛。A.右髋X线平片，右侧股骨上段可见片状低密度影，边界不清；B. T1WI序列示右侧股骨上段骨髓腔内片状低信号影；C. PDW序列示右侧股骨上段病变成明显高信号，周围肌群肿胀，亦呈高信号，外侧缘肌间隙可见条状水肿信号；D. T1WI增强扫描 示右侧股骨上段骨髓腔明显强化，前方骨皮质中断，前方肌群呈条索状明显强化。

图2 男，8岁，左大腿肿胀，活动受限1月余。A. T1WI示左侧股骨下段及干骺端骨髓腔信号明显不均匀减低，内侧缘骨皮质中断，周围肌群下积液显著；B. T1WI增强扫描示左股骨下段及干骺端骨髓腔明显不均匀强化，内侧缘皮质中断显示更清晰，周围水肿区壁成明显环形强化。图3 患儿女，1月，发热2天，左下肢不动、肿胀。A. 左下肢X线平片，示左侧胫骨近端骨质密度欠均匀，似见片状高密度影；B.T1WI序列示左侧胫骨髓腔信号基本正常，左小腿周围肌群可疑增粗。C、D.MRI增强T1WI扫描，示左侧胫骨上段骨髓腔信号减低，骨干增粗，骨皮质增厚，骨膜下积液，周围肌群肿胀伴明显强化。图4 患儿男，5岁，左膝肿痛3周伴发热。A.T1WI平扫示左侧股骨远端干骺端、骨骺外侧缘信号减低，干骺端外侧缘信号明显不均匀，可见簇状更低信号，连接处骺板信号中断。B.T1WI增强压脂扫描，示左股骨干骺端及骨骺片状不均匀强化影，膝关节包裹性脓肿，呈环形强化，滑膜增厚强化显著。

讨 论

1.骨髓炎的临床特征

骨髓炎常见于儿童及青少年，多侵犯长骨，常见部位依次是胫骨、股骨、肱骨、桡骨干骺端和骨干，病程持续时间不到2周为急性，病程2周～3个月为亚急性，超过3个月为慢性。本组急性期8例，亚急性期5例，慢性期1例。骨髓炎感染途径主要是血源性播散，主要致病菌是金黄色葡萄球菌和溶血性链球菌，通过血行播散或损伤直接浸入骨骼附近软组织从而感染扩散所致，其中血培养金黄色葡萄球菌阳性达到70%～90%[1]，本组病例8例金黄色葡萄球菌感染。骨髓炎的临床症状多为全身性症状，如发热、寒战、疼痛等，且可发生于任何骨，急性期患儿发病后一天通常可造成软组织改变，一般5d内患者发生脓肿。由于抗生素的广泛应用和治疗技术的不断完善，急性骨髓炎的发病率明显下降，预后也大为改善，但若诊断和治疗不及时，易演变成慢性骨髓炎[2]。急性期的骨髓炎，早期诊断关系到很好的预后，延误治疗易增加并发症的出现，如化脓性关节炎，骨膜下脓肿，脓性肌炎、深静脉血栓、骨骺损伤继发永久性损伤和关节畸形、慢性骨髓炎、败血症、多器官损伤，甚至死亡[3]，因此，骨髓炎的早期诊断至关重要。

2.骨髓炎影像学表现及鉴别诊断

骨髓炎早期由于髓腔内组织充血、渗出及大量中性粒细胞浸润，导致髓腔压力增高，脓液可沿哈佛管流至骨膜下，形成骨膜下脓肿，继而穿透骨膜蔓延至软组织，周围软组织内因各种炎症递质的作用可出现广泛水肿，造成软组织明显肿胀[2]。该病理过程对于我们诊断和鉴别骨髓炎与相关疾病具有重要意义，X线平片对早期骨髓炎常不能发现明显的异常，但是平片可以排除骨折或者恶性骨肿瘤的可能，早期骨髓炎的骨膜增生、骨质破坏在发病的5～10天很难被发现，但是软组织肿胀可被发现[4]。亚急性期的骨髓炎x线可表现多为病变区骨质密度稍低、不均匀，周围骨膜增生。

MRI的优势明显，MRI诊断分辨率高，不但对骨髓病变、关节软骨诊断清晰外，同时由于多参数以及多方位成像特点，对软组织诊断也有很好的显示效果[5]。本研究结果也提示，MRI诊断骨髓炎感染患者的敏感性明显高于X线，SE序列扫描中，通常由于黄骨髓的存在，骨髓腔信号与脂肪信号相近，T1WI、T2WI信号较高，而骨皮质信号较低，但急性骨髓炎患者由于骨髓腔炎性浸润，导致水肿，黄骨髓减少，水分量增多，因此可见T1WI信号减低，PDW病变区信号增高。MRI不仅可以对骨髓炎的病变部位和范围清晰显示，还可以对骨髓炎的相应并发症也可很好显示，比如病灶周围的脓性肌炎、关节腔积液以及骨膜下脓肿等。据报道MRI对急性期骨髓炎具有很高的敏感性（82%～100%）和特异性（75%～99%）[6]。值得注意的是，在诊断新生儿或婴幼儿骨髓炎时，由于新生儿髓腔含有大量的水分且脂肪含量较儿童期少，因此骨髓炎时T1WI髓腔信号减低并不显著，压脂序列同样不敏感，因此，增强扫描显得尤为重要，常可发现髓腔水肿区不强化，周围软组织可表现为明显强化。

骨髓炎的临床常表现为发热、肢体疼痛，X线表现为骨质破坏等征象。相似的临床症状或X线表现也可以表现为好发于5岁以内神经母细胞瘤的骨转移、朗格汉斯细胞组织细胞增生症（Langerhans cell histiocytosis，LCH）和年龄稍大的儿童淋巴瘤、尤因肉瘤以及骨肉瘤[3]，上述病变在影像上也可表现为骨质破坏和周围软组织肿块，因此我们把上述作为主要的鉴别诊断：①神经母细胞瘤，我们通常可以找到原发病灶。②LCH易侵犯长骨骨干或干骺端，但很少累及骨骺，骨质破坏明显，破坏类型呈囊状破坏或溶骨性破坏，常见骨嵴或间隔，病变易突破骨皮质出现葱皮样或层状骨膜反应，周围易形成软组织肿块[7]。而骨髓炎的骨质破坏多边界不清易合并软组织肿胀，软组织肿胀随着骨髓中心感染消失而消退，且LCH临床上感染症状不显著。③恶性骨肿瘤尤因肉瘤或骨肉瘤，尤因肉瘤和骨肉瘤均好发于长骨干骺端，也可穿越骺板侵犯骨骺，病变区可形成骨质破坏及骨膜反应较急性骨髓炎更显著，可形成Codman三角，肿瘤组织边缘与正常髓腔分界相对于骨髓炎分界较清[8]；临床上病变区多为最初隐痛到逐渐加重至夜间剧痛，实验室检查碱性磷酸酶可增高，相关感染的实验室检查不支持急性骨髓炎症状[9-10]，有助于鉴别。

MRI对于骨髓炎的早期诊断和鉴别诊断具有重要意义，其在显示软组织及骨髓改变的敏感性方面要明显优于X线，儿童骨髓炎早期准确诊断，可指导临床尽快治疗、减轻延误诊断所带来的并发症提供帮助。