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骨关节系统放射诊断学序言1895年11月8日德国科学家伦琴伦琴于1901年成为第一个诺贝尔物理学奖得主。2月24日1952年第一台X线影像增强器的研制成功，提高了影像的亮度，使透视可在明室中进行，也使间接摄影和X线电影、录像技术得以发展，与电视技术配合，形成了X线电视透视系统。1972年英国物理学家Hounsfield是计算机断层成像（CT）机器的设计者，它对人体内病灶的显示比X光照片清楚得多，因而能看出X光检查不到的病灶，如脑内出血。荣获1979年度诺贝尔医学和生理学奖。1973年lauterbur发明了MRI成像技术，2003年与mansfield获得了诺贝尔医学和生理学奖1980年出现了数字化透视影像（DF）1982年计算机摄影（CR）研制成功，现在数字化摄影机（DR）已装备临床。第一章引言骨骼是人体组织结构中显示密度最高的组织，它与周围组织形成鲜明的对比。在骨骼的本身结构中，周围的骨皮质密度高，内部的松骨质密度较低，而中央的骨髓腔密度更低。一般摄影骨、关节清楚显影，骨、关节的疾病也易于在X线片上显示。观察X线征象，分析X线征象的病理基础，结合临床资料，可作出正确的诊断。X线检查不仅能显示病变的部位、范围和程度，而且还有可能做出定性诊断。有些骨、关节疾病，X线表现比病理改变和临床表现出现晚。初次检查结果阴性，不能排除早期病变的存在。炎症早期、肿瘤在骨髓内浸润可无重要发现，应根据临床拟诊，依不同病例的发病规律，定期复查，才可能发现病变。有时初次X线检查能发现病变而不能确诊，经复查后才能作出定性诊断。还须指出，不少骨、关节疾病缺乏典型或特征性的X线表现，需结合临床资料，如发病急缓、症状轻重、体征特点和实验室检查等，才能明确诊断。第二章X线检查方法一、X线检查二、CT检查三、MRI检查平扫检查增强检查造影检查平扫检查增强检查CT血管造影、灌注成像fMRI第一节普通检查一、透视常用于外伤性骨折与脱位之复位；异物定位时采用。二、摄片骨、关节的X线检查均需摄片。摄片应注意以下几点：(1)任何部位均摄正侧位片，某些部位需摄斜位、切线位和轴位等，X线球管的中心应对准病变的中心。(2)应当包括周围的软组织。四肢长骨摄片都要包括邻近的一个关节。在行脊柱摄片时，例如摄腰椎应包括下部胸椎，以便计数。(3)两侧对称的骨关节，对一侧病变有疑问时，可摄对侧比较。(4)对手足较薄部位摄片，可不用增感纸，而用黑纸包片直接摄片，可清楚显示骨小梁结构，有利于观察细小骨折或轻微病变。对某些增生性病变，常需加深曝光摄片，以便更好显示病变。第二节特殊检查一、体层摄影对骨、关节结构复杂的部位或同其他结构重叠的部位，体层摄影可使组织结构显示清楚。当临床上认为有病变，但平片上不能显示明显病变，体层摄影可使病变显示清楚。还有平片虽然显示病变，但为了详细观察病变，也要用体层摄影。二、放大摄影放大摄影采用被检查的组织结构与胶片之间的距离加大，而使影像放大，使用微焦点X线管，才能使影像显示清楚，可观察骨骼细微结构和轻微变化，特别是骨小梁的改变。多用于检查小的骨、关节，如手、足的小骨。第三节造影检查一、关节造影关节内的软骨盘、关节囊、肌腱、韧带及滑膜均为软组织，密度一致，在平片上缺乏对比，这些软组织的损伤和病理改变需向关节腔内注人造影剂，形成人工对比才能显示，即关节造影。常用的造影剂为有机碘溶液，若行双重造影则在加用空气。二、血管造影常用于四肢动脉。对肢体骨肿瘤作良、恶性鉴别。根据肿瘤血管的形态改变、供血情况和邻近血管移位等进行诊断，也可用于介入治疗。CT检查CT在骨关节病变的诊断中的应用会越来越普遍。尤其对解剖结构复杂部位的外伤、肿瘤，早期炎症性病变的诊断和鉴别诊断有非常重要的作用。检查方法平扫和增强扫描对脊柱椎间盘的扫描有普通平扫和造影后扫描两种。MRI检查磁共振成像(MRI)是利用收集组织的磁共振现象所产生的信号而重建图像的成像技术。MRI可以使CT显示不出来的病变显影，是医学影像领域中的又一重大发展。与CT相比，它具有无放射线损害，无骨性伪影，能多方位、多参数成像，有高度的软组织分辨能力，不需使用对比剂即可显示血管结构等独特的优点。尤其是它高于CT数倍的软组织分辨能力，能敏感地检出组织成份中水含量的变化，因而常比CT更有效和更早地发现病变。第三章正常X线表现第一节骨的结构、发生与发育一、骨的结构(一)骨外膜和骨内膜骨皮质外面，除关节端外，都覆有骨外膜，可分两层。外层是致密的胶原纤维。成纤维细胞分散在束间。较大的血管在束间通行，并有许多神经分布。内层细胞多，骨生长时或骨折后这些细胞分化为成骨细胞，骨与骨膜连接紧密，有粗大的纤维束由外层经内层穿人骨质中，叫做穿通纤维或叫夏贝氏纤维。小血管穿入骨膜进入骨质。骨内膜贴附在骨干的骨髓腔面，很薄，是网状结缔组织，也有小血管由骨髓进入骨组织。(二)骨皮质(密质骨)和松质骨1．环骨板骨皮质表层的叫外环骨板，排列整齐，骨板间有分散的陷窝，内藏骨细胞，骨外膜下的小血管穿过环骨板进入内部，形成一个隧道，叫Volkmann氏管。骨皮质内层的叫内环骨板，不整齐，随着骨髓腔面凹凸不平成层排列，层次少。2，哈氏骨板在内、外环骨板之间有顺骨干长轴纵行的圆筒形骨管叫哈氏骨，是血管、淋巴管和神经的通路。骨壁是同心排列的骨质，叫哈氏骨板。哈氏管之间有交通管相通，并与Volkmann氏管相通。管内的血管都直接或间接与骨膜血管、营养血管或骨髓腔相通。哈氏系统的间隙有平行的骨板充填，叫间板。间板是原来哈氏骨板破坏后残留的部分。骨组织的物质交换是通过血管和骨小管。血管和骨细胞最远的距离是0.1mm。松质骨由骨小梁组成，小梁之间有骨髓腔，充填骨髓组织，与骨干中央的骨髓腔相沟通。二、骨的生长与发育(一)膜性骨发生膜内化骨是由间充质(间叶细胞)凝成结缔组织直接发育成骨，见于大部分扁骨和所有长骨的骨膜下骨化。间充质细胞衍变为骨母细胞,形成结缔组织膜，在膜的一定部位，骨母细胞分泌骨样组织，骨样组织钙化后成为骨化中心，即骨组织，骨母细胞埋于其中成为骨细胞，这些针状骨组织成为骨小梁，互相衍接成为松质骨。骨化中心逐渐扩大，完成骨的发育。外围的间充质则集聚成膜状结缔组织为骨膜，骨膜内面的间充质细胞变为骨母细胞，同样地分泌骨样组织，钙化、骨化，骨渐增厚为密质骨。(二)软骨性骨发生1．软骨雏形最初间充质细胞集合成团形成软骨模型，且具有一定的形态。分为骨干和骨骺，外面有软骨膜，软骨通过外加生长和软骨内生长，软骨不断长大，软骨雏形虽很小，但初具长骨的外形。2．软骨周骨化软骨周骨化发生在软骨雏形的中段(骨干部)，是最早出现的成骨区。3．软骨内化骨在骨领形成的同时，被骨领包围的软骨开始退化，软骨细胞肥大，这是将出现初级骨化中心的先兆。骨膜的血管伴随血管周围的骨母细胞和破骨细胞，穿越骨领及钙化的软骨基质，进入软骨的中央，破骨细胞继续分解吸收退化的软骨，形成许多不规则的隧道，称为原始骨髓腔。腔内含有骨母细胞、成骨细胞、破骨细胞及各种幼稚血细胞，称为初骨髓。成骨细胞在残留的钙化软骨基质表面开始形成原始的骨小梁，于是在软骨内出现了初级骨化中心。初级骨化中心的软骨被骨替换的过程，由骨的中段向两端扩展，同时骨领也不断增长与增厚，形成了骨干。破骨细胞又不断吸收骨干中央的骨小梁，使许多原始骨髓腔融合成一个大骨髓腔。骨发生的生长过程很长，在长骨的两端形成后出现次级骨化中心。次级骨化中心的发生与初级骨化中心相似，它呈辐射状扩大，在骨端形成骨骺。骨骺的出现，在关节面终生保留一薄层透明软骨，即关节软骨，此处无软骨膜，有骨骺与骨干之间暂保留的软骨，称骺板，它是长径增长的基础。骨膜在生长期成骨是骨增粗的基础第二节长骨在骨、关节疾病的X线诊断中，必须熟悉和掌握骨、关节的正常X线解剖及儿童骨骼的特点，亦应重视骨、关节周围软组织变化的分析。一、小儿骨骼长骨属软骨内化骨。是经软骨雏型经骨化形成的，一般有3个以上骨化中心，1个在骨干，另外2个在两端。前者为原始或一次骨化中心，后者为继发或二次骨化中心，也可称之为骺核。原始骨化中心在胚胎第5周后在骨干中央发生，然后向两侧不断地骨化。出生时，长骨骨干已大部骨化，两端仍为软骨，即骺软骨。而股骨下端出生时可出现二次骨化中心，不过大部分骺核是在生后的不同时期出现。因此，小儿长骨的主要特点是有骺软骨，且未完全骨化。可分为骨干、干骺端、骨骺及骨骺板等部分。1．骨干骨皮质外面是外骨膜，为软组织密度，故在X线片上不显影，骨膜形成新骨时才能观察到。如果骨膜已显影，常代表某些病变存在，如外伤、炎症或肿瘤等。骨皮质含钙多为密质骨。X线表现为密度均匀的致密影，骨干中部最厚，向两端延续性变薄，外缘光滑整齐。骨干中央为骨髓腔，含造血组织和脂肪组织，X线表现为由骨干皮质包绕的无结构的半透明区。2．干骺端为骨干两端较膨大部分，由松质骨组成，骨小梁彼此交叉呈海绵状，周边为薄的骨皮质。顶端为一横行薄层致密影，为临时钙化带3．骨骺在胎儿及儿童时期多为软骨，即骺软骨，X线片上不显影。骺软骨有化骨功能，在骨化初期于骺软骨中出现1个或几个二次骨化中心，即骺核。X线表现为小点状骨化影。骺软骨不断增大，而骺核也不断骨化增大，形成松质骨，边缘由不规则变为光整。X线片上，常将这样的骺核称之为骨骺，其边缘仍有薄层软骨。骨骺的干侧软骨成骨逐渐停止，形成一层薄的骨质，为骨骺终板，X线表现为一条骨性致密影。4．骨骺板当骨骺与干骺端不断骨化，两者间的软骨呈板状时，则称为骨骺板。随着骨的生长，骨骺软骨板逐渐变小呈线状结构，X线片上呈横行透明线，位于骨骺与干骺端之间，称之为骺线。最后骨骺线消失，即骨骺与骨干结合，完成骨的发育。X线表现为骺线消失。此时，即已成为成年骨骼，不再有骨骺与骺线，而只有骨干与骨端。二、成年骨骼成年骨骼的外形与小儿骨骼相似，但骨已发育完全。成年长骨骨皮质较厚、密度高。骨端各部位所承受重力、肌肉张力以及功能活动不同，其骨小梁分布的比例和排力方向也不同，粗隆及结节更明显，有时不甚光滑，但骨结构清楚。靠近关节附近，还常有光滑的子骨，附于骨骼附近的肌腱中。位置与数目与正常有所差异。以手及足部为多见。三、骨龄在骨的发育过程中，每一个骨骼骺软骨内二次骨化中心出现的年龄和骨骺与干骺端完全结合，即骺线完全消失时的年龄，就是骨龄。在正常情况下，同一骨骼的骨化中心出现的时间，在个体间可相差几个月或几年。而骨骺与干骺端的结合大部分在青年期，个体差异更大。根据正常男、女人体各骨骨化中心的出现和骨骺与干骺端结合时间的差别范围可制定一个正常骨龄标准，用这个方法估计骨的发育情况即骨龄判断，虽较简便易行，但不够准确。测量骨龄是了解被检查者实际骨发育的年龄，并与正常儿童骨龄标准相比。如骨龄与被检查者实际年龄不符，且相差超出一定范围，常提示骨发育过早或过晚，对诊断内分泌疾病有一定的价值。手及腕部。第三节关节四肢关节包括骨端、关节软骨和关节囊。关节有两个或两个以上的骨端组成。每个骨端的骨性关节面上覆盖的关节软骨为透明软骨，表面光滑，具有强弹性，在功能范围内滑动自如，并能承受重力，对骨性关节面的骨质有保护作用。关节软骨不能再生，一旦破坏或退行性变，局部被纤维组织所覆盖，关节囊由外层致密的结缔组织和内层较薄的滑膜所组成。滑膜可分泌少量的关节滑液。X线上，由于关节软骨、关节囊都是软组织密度，不能显示，所以，相对骨端之骨性关节面间呈半透明间隙，称之为关节间隙。因此，X线所见关节间隙包括了关节软骨及其间的真正微小间隙和少量滑液。两个相对骨端的骨性关节面光滑整齐，相距均称、间隙清晰、宽度均匀。关节间隙的宽度因部位和年龄而异。新生儿的关节间隙，由于骨端有骺软骨，骨化中心尚未出现或很小，而显得很宽，随着年龄增长，骨骺逐渐增大，则间隙逐渐变窄，待骨骼发育完成，则成为成年的宽度。第四节脊柱一、脊柱的发育在胚胎早期，从每个体节的腹内侧面分出一群间叶细胞，叫生骨节。这些间叶细胞逐渐从两侧向脊索移动，并包绕脊索四周，以后形成脊柱。而作为原始体轴支柱的脊索则逐渐退化，为脊柱所替代。每个椎体有一个原发骨化中心，两侧椎弓各有一