功能不全性骨折的全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像特点

丁浩源 陈 跃 朱 艳 黄占文 张 莉

功能不全性骨折的全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像特点

丁浩源 陈 跃 朱 艳 黄占文 张 莉

目的功能不全性骨折(IF)临床表现缺乏特异性，易误诊。本研究探讨IF的99Tcm-MDP全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像特点，以期提高对其影像学表现的认知和诊断能力。资料与方法收集西南医科大学附属医院2015年9月-2016年9月经随访及影像学诊断为IF的患者30例，回顾性分析其全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像特点。结果30例患者中，单骨发病20例，多骨发病10例。全身骨显像病变表现为不同程度的显像剂浓聚；SPECT/CT断层图像上可观察到骨折线、硬化带/线、软组织肿胀、椎体呈楔形或“鱼椎”样改变。30例患者均有不同程度的骨质疏松，病灶处均未见骨质破坏，周边均无明显软组织肿块形成。结论IF的全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像表现具有一定特征性，在IF早期诊断及鉴别诊断中有重要意义。

骨折，应力性；体层摄影术，发射型计算机，单光子；体层摄影术，X线计算机；99m锝美罗酸盐

功能不全性骨折(insuf fi ciency fracture，IF)是应力性骨折(stress fracture，SF)的一种。SF不同于急性创伤性或病理性骨折，它是由于低于强度极限的机械应力或肌肉牵拉反复持久地作用于骨骼，引起局部骨皮质或骨小梁细微骨结构断裂所致的一种特殊类型的骨折[1]。根据损伤骨的骨矿含量及弹性抵抗力正常与否，SF又分为疲劳性骨折(fatigue fracture，FF)及IF。FF多见于运动员、军人等有骨骼连续、反复过度应力作用的人群，受累骨的骨矿物含量及弹性阻力均正常[2]。IF是由于生理性应力作用于被疾病削弱的骨所致，导致骨削弱的疾病是非肿瘤性的，最常见的是骨质疏松、骨矿物含量减少及弹性阻力减低，多见于老年人[3]。随着人口平均年龄增大，IF患者逐渐增多。由于IF患者的临床体征不具有特异性，及早通过制动、减少负重等保守治疗能够避免或减少骨折错位、延迟愈合等并发症的发生，因此加强对IF的早期影像学诊断具有重要的临床意义。本研究回顾性分析30例IF患者的全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像特点，以期加强对IF的认识，提高其诊断水平，为临床诊疗提供重要信息。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集西南医科大学附属医院2015年9月—2016年9月经随访及影像学诊断为IF的患者30例，其中男10例，女20例；年龄48～86岁，平均(68.8±11.3)岁。纳入标准：患者均无明显外伤史，全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像均发现异常征象，1周内行X线检查。29例患者均有不同程度患肢疼痛，病程1周～2个月，1例患者无明显临床症状；8例患者有原发恶性肿瘤病史(包括宫颈癌盆部放疗史2例)，糖尿病病史7例，类风湿关节炎病史2例，右髋关节及右膝关节置换术各1例。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Symbia T16型SPECT/CT仪，骨显像剂99Tcm-MDP为本科室自行制备(钼锝发生器由原子高科股份有限公司提供，注射用亚锡亚甲基二磷酸盐由北京师宏药物研制中心生产)，放化纯度＞95％。静脉注射99Tcm-MDP 740～925 MBq(20～25mCi)，嘱患者多饮水，注射后3h嘱患者排空膀胱，行全身骨显像，扫描速度15～20cm/min，矩阵256×1024，再对其所示阳性病灶进行融合断层显像，SPECT采集28帧，12s/帧，矩阵128×128，放大倍数1.0，连续采集360°；随后行同机CT扫描，电压130kV，电流190mAs，层厚5mm，螺距0.65。利用工作站自带软件进行同机图像处理。

1.3 图像分析 由2名核医学主任医师及1名放射科主任医师联合阅片，观察并记录阳性部位影像学特点，包括骨代谢、骨质及周边软组织情况。

2 结果

2.1 发病部位 30例患者全身骨显像共检出病灶78处，患处均呈现显像剂浓聚，高于周边正常骨质显像剂摄取浓度，其中单骨发病20例(66.7％)，多骨发病10例(33.3％)。IF患者发病部位分布情况见图1。

2.2 SPECT/CT表现 在SPECT/CT断层图像上观察全身骨显像时显像剂浓聚处的骨质及周边软组织情况，①肋骨：6例患者中，共21处骨折，其中20处发生于第5～9肋腋段或(和)前段；1处发生于右第12肋后段。单发1例，多发5例。骨折线多为竖行或斜行，骨折端无或轻度移位，可见少量骨痂生长，5处仅表现为骨皮质扭曲，6处周边软组织轻度肿胀。②脊椎：13例患者共17处骨折，均发生于胸、腰椎(胸椎5处、腰椎12处)，单发9例，多发4例。椎体不同程度塌陷、变扁，呈楔形或“鱼椎”样改变，骨皮质断裂不明显，椎体前后径增大，椎体上缘或中部出现条带状硬化区，其中5处周边软组织轻度肿胀。③骨盆：11例患者共25处骨折(骶骨10处、耻骨支13处、髂骨2处)。10例骶骨骨折表现为双侧骶骨翼纵行、骶骨体横行的低密度骨折线和(或)硬化带(图2)，骨折线形态不规则呈“锯齿”状，骶骨翼前方皮质不连续、轻微错位及少许游离骨碎片，其中单侧髂骨翼受累3例；6例耻骨骨折表现为耻骨支骨皮质断裂、错位，并可见游离骨碎片及少量骨痂形成，周边软组织呈梭形肿胀；1例髂骨骨折表现为双侧髂骨翼斜行硬化带，走行方向大致与骶髂关节平行。④下肢骨：15例患者共15处骨折。病灶处表现为不同程度骨质硬化，可呈横行或斜行硬化线，包括股骨4处、腓骨3处(图3)、跟骨2处、跖骨1处；病灶处见横行或斜行低密度骨折线，周围骨膜增生，包括胫骨2处，腓骨2处；1处股骨骨折表现为股骨外侧髁关节面塌陷，关节面下骨质硬化。所有患者骨质均有不同程度骨质疏松，病灶处均未见骨质破坏，周边均无明显软组织肿块形成。78处病灶中有9处在X线检查中未发现确切骨质异常。

图1 IF发病部位分布

3 讨论

IF又称为自发性骨折、假性骨折，由于骨矿含量减少和弹性抵抗力减弱，轻微的损伤甚至日常活动即可导致骨折，患者多无明确外伤史，根据发病部位的不同，可表现为腰骶部、臀部、腹股沟、膝关节或足部等受损部位的疼痛、水肿及活动受限，也可出现全身多处不适。

骨盆为IF的最常见部位，其次是椎体(尤其是腰椎和下位胸椎)、股骨上段，此外胫骨、腓骨、跟骨及跖骨也是IF的好发部位[4]，本研究中患者骨盆为累及最多的部位(25/78)，与文献报道一致。IF发生的部位与导致骨质疏松的原因和患者的活动有关，如宫颈癌放疗后易发生骨盆IF[5]，类风湿性关节炎最常累及腓骨、跖骨[6]，全髋关节置换术后易发生耻骨支IF[7]，老年慢性阻塞性肺疾病可诱发单发或多发肋骨IF[8]。

图2 女，48岁，骶骨IF(宫颈癌放疗后)。99Tcm-MDP全身骨显像示骶骨不典型“H”形显像剂浓聚(箭，A)；SPECT断层图像横断位示双侧骶骨翼纵行的显像剂浓聚带(箭，B)；CT断层图像横断位示双侧骶骨翼低密度骨折线，走行与双侧骶髂关节面平行，周围骨质硬化(箭，C)；SPECT/CT断层图像横断位示显像剂浓聚沿骨折线走行(箭，D)；SPECT断层图像矢状位示骶骨体显像剂浓聚灶(箭头，E)；CT断层图像矢状位示第2～3骶椎平面骶骨体局部骨皮质断裂，周围骨质硬化，断端稍向后上成角(箭头，F)；SPECT/CT断层图像矢状位示骨折处显像剂浓聚(箭头，G)

图3 男，77岁，腓骨IF。99Tcm-MDP全身骨显像示左侧腓骨头局灶性显像剂浓聚(箭，A)；SPECT断层图像矢状位示左侧腓骨头显像剂浓聚灶(箭，B)；CT断层图像矢状位示左侧腓骨头关节面下硬化线(箭，C)；SPECT/CT断层图像矢状位示显像剂浓聚沿硬化线走行(箭，D)

X线平片是IF的首选影像学检查方法，但早期病变检出率低，对于不明显的损伤多在临床症状出现3～4周后才能明确[3,9]，文献报道假阴性率可高达34％[10]，本研究78处病灶中有9处在X线上表现为阴性，低于文献报道，可能与多数患者就诊时间较晚有关。IF早期X线平片无明显异常，其主要原因：①骨折线细微；②骨折断端无移位，骨形态完整；③病灶受肠道气体、血管钙化等邻近结构的重叠掩盖；④骨质疏松的存在不利于骨折线的显示；⑤阅片者缺乏对本病的认识。MRI对诊断IF具有较高的敏感度，但特异度较差[11]，主要在于其信号改变与其他疾病表现重叠较多，同时由于其检查费用高，并且不能用于装有起搏器等有禁忌证的患者，故并非首选。

99Tcm-MDP经静脉注射随血流到达全身骨骼，与骨组织中的羟基磷灰石晶体通过离子交换或化学吸附作用而分布于骨骼组织，骨骼局部血流量增加、代谢旺盛、成骨活跃或新骨形成时，在骨显像上表现为不同程度的显像剂浓聚。99Tcm-MDP骨显像是评价IF的“金标准”[12]，在IF早期出现骨质连续性破坏导致成骨细胞和(或)破骨细胞活跃时，能够在X线平片发现异常之前显示出骨代谢的微小变化，通常在损伤后6～72h即可出现显像剂浓聚，故可以在早期灵敏地发现既有及潜在病灶。

然而，常规骨显像很难对骨代谢活跃部位进行定性诊断，同机SPECT/CT断层显像可进一步观察病灶处骨质、髓腔及周边软组织情况，两者结合有助于对IF的诊断及鉴别诊断[13-14]。IF在骨显像上通常表现为灶性浓聚、皮质梭形高摄取区或条带状的代谢活跃区，其代谢活跃范围通常沿骨折线走行，病灶均无膨胀性生长及沿骨骼走行分布的特征。发生于肋骨的IF通常呈点状或与肋骨走行相垂直的短线状显像剂浓聚，无外伤性骨折时的线形排列特征。发生于椎体的IF通常表现为低于椎体高度的横行短条状显像剂浓聚，呈“一”字形，椎体附件一般不累及。骶骨IF典型的表现为“H”形、“蝶”形或“弓”形的显像剂浓聚区，由双侧骶骨翼浓聚区形成的2条垂直带与骶骨体浓聚区形成的水平带连接组成，又称为“Honda”征；非典型表现包括双侧骶骨翼浓聚区及部分水平带、双侧骶骨翼浓聚区，单侧骶骨翼浓聚区及水平带、单侧骶骨翼浓聚区[15]。耻骨与坐骨IF则表现为“纺锤”形浓聚区。

IF的鉴别诊断主要包括转移性骨肿瘤及骨髓炎，发生于股骨头软骨下的IF需与股骨头缺血坏死相鉴别。①骨转移瘤常有明确的原发肿瘤，病灶分布多见于中轴骨，四肢骨远端很少受累，病灶在骨显像上通常呈单发或多发、非均匀性不规则显像剂浓聚，其大小、形态、显像剂浓聚程度各异，有时亦可见病变区浓聚灶与稀疏、缺损灶并存，当骨转移范围较大时，可表现为全身骨骼的弥漫性显像剂异常浓聚而肾脏显影不明显或不显影的“超级骨显像”征象；SPECT/CT上代谢异常区可见虫蚀状、地图样骨质破坏，边缘不规则，无硬化，亦可呈边缘不整的斑点状或块状硬化影或两者兼有，骨质破坏区可形成软组织肿块，少有骨膜反应，而IF具有特定的发病部位，表现为病灶处透亮的骨折线或硬化带，骨折端骨膜增生或骨痂形成，无骨质破坏等恶性病变征象。此外，虽然发生于椎体的转移瘤也可导致椎体压缩性骨折，但IF引起的软组织改变为弥漫性软组织肿胀，厚度一般不超过10mm，同时还可观察到椎旁血肿[16-17]；转移瘤引起的软组织肿块为局限性，仅累及椎体的一部分皮质，以溶骨性破坏为著。②骨髓炎患者多伴有患肢局部红、肿、热、痛及血液白细胞和中性粒细胞升高等临床特征，在骨显像上受累骨多呈梭形显像剂浓聚，累及范围较广；SPECT/CT上可见骨质不同程度增厚，骨皮质不规整，髓腔多受累。而IF累及范围较局限于骨皮质，可发现骨折线，显像剂浓聚沿病变走行。③股骨头缺血坏死常见于酒精中毒、皮质激素治疗和外伤，骨显像上可表现为股骨头中心显像剂分布稀疏、缺损而周边浓聚的“炸面圈”征；SPECT/CT可发现股骨头软骨下显像剂分布缺损，即坏死区，随着病程进展，骨质囊变、硬化，股骨头塌陷、碎裂，而IF则表现为股骨头软骨下骨折线处的局灶性浓聚[18]。

总之，IF的全身骨显像具有一定的特征性，一次显像可了解全身病灶数目，通过SPECT/CT断层显像可观察病灶处骨质及周边软组织改变，结合临床分析可提高对IF的早期诊断及鉴别诊断能力。本研究由于未比较核素扫描、CT断层显像及SPECT/CT断层显像之间各自的特异度、敏感度等，且病例数较少，因此在全身骨显像及局部SPECT/CT断层显像对IF的诊断效能上尚缺乏全面、系统的认识。今后将扩大样本量进一步研究。

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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

西南医科大学附属医院核医学科 四川泸州646000

10.3969/j.issn.1005-5185.2017.11.015

陈 跃

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

中国医学影像学杂志2017年 第25卷 第11期：858-861，863

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

(本文编辑 周立波)