談談異位骨化影像學診斷研究
?異位骨化(HO)指肌肉或結締組織等非骨組織中出現成骨細胞，並在軟組織中形成成熟板層骨的病理表現。雖然CT檢查在HO定位、定量方面明顯優於X線檢查，且對指導手術治療意義重大，但CT檢查診斷出HO時，成熟板狀骨已形成，因此其對進行HO早期預防性治療幫助不大。
摘要
異位骨化(HO)的早期診斷十分重要，目前臨床上主要依靠X線、CT、MRI、超聲與核醫學等影像學檢查對HO進行早期診斷。與傳統X線、CT檢查相比，MRI檢查在HO早期診斷方面有壹定優勢，但費用較高;核醫學檢查是目前公認最靈敏的HO檢查方法，然而註射放射性藥物的損害性嚴重限制了其在診斷HO上的應用;拉曼光譜和近紅外光學成像技術尚不成熟，臨床上尚未應用。超聲檢查具有無創、便捷、廉價的優勢，臨床上應用廣泛。該文就HO影像學早期診斷研究進展作壹綜述。
關鍵詞
異位骨化;影像學;早期診斷
異位骨化(HO)指肌肉或結締組織等非骨組織中出現成骨細胞，並在軟組織中形成成熟板層骨的病理表現[1]。目前HO的發病機制尚未明了，可能與刺激、損傷部位誘發的信號轉導通路、環境等因素有關[2]。壹旦異位骨形成，就會嚴重限制關節運動，使關節喪失活動功能。因此，HO的早期診斷顯得尤為重要。目前臨床上主要依靠X線、CT、MRI、超聲、核醫學等影像學檢查對HO進行診斷，而近年來近紅外光學成像、拉曼光譜等技術對於HO的診斷價值逐漸受到關註。本文對HO的影像學早期診斷作壹綜述。
1X線檢查
X線檢查是HO最常見的檢查方法。但X線圖像密度分辨率較低，早期HO大多僅表現為軟組織病變，與軟骨肉瘤、局部感染、血腫等的臨床表現類似，因此其特異性差。依靠普通X線檢查多在傷後3～6周才能發現異位骨[3]。隨著HO的成熟，X線圖像上逐漸出現點狀鈣化影，軟組織腫脹消除後，鈣化影密度逐漸增強，顯影更清晰，鈣化部位由外周轉移至中心，最終形成成熟的板層骨[4]，這是典型的早期HOX線表現。李文勤等[5]對64例脊髓損傷後HO患者進行X線檢查，發現早期X線片中出現水腫引起的關節周圍軟組織密度增高及由於鈣沈積而引起的絮狀陰影，隨後逐漸出現密度增高的骨皮質和骨小梁，呈雲絮狀、團塊狀、索條狀，其中20例病竈內骨小梁清晰可見。對HO連續X線攝片觀察可見，骨化區密度逐漸增高，邊緣逐漸清晰，骨化區邊緣清晰提示異位骨組織趨向成熟[6]，然而往往不成熟骨和成熟骨在X線片上重疊，故較難判斷異位骨是否成熟。總之，經X線檢查發現的HO多處於病理骨形成的第3階段，已錯過預防性治療的最佳時機，只能等到異位骨成熟後手術切除。因此，X線檢查在早期診斷HO方面無太大價值。
2CT檢查
CT檢查較X線檢查能更清晰地顯示異位骨組織，可發現X線檢查未能發現的HO微小病變，且能更準確地判斷早期HO的位置及形態[7-8]。Fujimori等[9]研究發現，CT檢查對HO的檢出率明顯高於X線檢查。Fukutake等[10]研究發現，CT圖像能顯示>0.1mm2的HO結構。Anthonissen等[11]進壹步研究發現，微型CT檢查能清晰顯示大鼠模型髖關節周圍小顆粒狀至片狀不等的異位骨。以上均說明CT檢查有較高的密度分辨率。Brownley等[12]研究發現，多形態微型CT檢查在評估HO形成上優於X線檢查和單壹形態微型CT檢查。臨床研究[13-14]證實，三維CT檢查能直觀、全面地定位HO，正確指導不同入路的切除術。CT三維重建技術能精確定位增生的異位骨與正常血管、肌肉之間的位置關系，這也對手術方案的制定有重要的指導意義[15]。有學者[16]研究認為，CT檢查可顯示出早期骨化性肌炎肌肉組織中伴有或不伴周圍組織輕微鈣化的不明顯損傷。骨礦化呈帶狀且表現為類似成熟骨皮質征象時，HO診斷基本成立[4]。以CT檢查為基礎的三維放射治療比普通經驗定位放射治療療效更好[17]。雖然CT檢查在HO定位、定量方面明顯優於X線檢查，且對指導手術治療意義重大，但CT檢查診斷出HO時，成熟板狀骨已形成，因此其對進行HO早期預防性治療幫助不大。
3MRI檢查
MRI檢查對骨組織的顯示效果不如X線和CT檢查，但它對軟組織有較強的分辨率。有學者[18-19]研究發現，聯合MRI與CT檢查更能明確HO的診斷。研究[20]發現，約在傷後20.2d即可發現HO病竈的MRI影像學改變。MRI檢查還能顯示出HO早期關節滑膜和周圍軟組織的改變，以及關節周圍的水腫液化，而且相比於X線和CT檢查，它在判斷異位骨的成熟度方面具有優勢[5]。Govindarajan等[16]對1例早期腰椎旁右側骨化性肌炎患者行MRI檢查，發現T2加權軸向圖顯示損傷部位中心出現不均勻高信號，且在其周圍圍繞著1圈狹窄的低信號環，低信號環相鄰軟組織水腫，強化前的`T1加權軸向圖顯示損傷部位與周圍肌肉信號等強度，強化後T1加權圖像顯示周圍肌肉信號強烈，且隨損傷中心信號增強而增強。Sullivan等[4]也在髖關節早期HO患者MRI檢查中發現，損傷中心部位頻繁出現不均勻的高T2加權信號和代表鈣化的低信號環。由此可見，雖然MRI檢查有助於HO的早期診斷，但特異度較低，很難與感染等相鑒別，誤診率較高，且MRI檢查費用較高，限制了其在臨床上的推廣和應用。
4超聲檢查與多普勒技術
目前國外對超聲檢查診斷HO仍處於探索階段，近年有文獻[11-12]就高頻超聲檢查對HO的診斷價值進行探討，發現超聲檢查對局部軟組織損傷和鈣化較敏感。Falsetti等[21]研究認為，HO的超聲表現與其病程及病竈鈣化程度有關，是壹個動態變化過程，隨著鈣化竈的發展，中間帶外側緣礦化程度逐漸加深，在超聲檢查上表現為強回聲;傷後3～4周出現臨床癥狀時，HO超聲檢查表現基本與骨皮質壹致，超聲束被完全反射，骨化區表現出強回聲影且其後方可見聲影，總結出超聲檢查診斷HO的典型影像呈環帶狀，即中心低回聲，外周高回聲，而周圍軟組織又呈低回聲，這種典型表現以髖部最明顯。有學者[22]使用高頻超聲對神經源性HO患者進行檢查，髖關節HO患者可見典型內部低回聲表現，聯合彩色多普勒檢查該內部低回聲區域血流動力學變化可早期診斷HO。Moses等[23]應用高頻超聲檢查早期診斷韌帶骨化患者，發現漏診率僅為6%，認為高頻超聲檢查對韌帶骨化具有早期診斷價值，且靈敏度較高。有研究[24]認為床邊超聲檢查因便攜、無放射性、廉價等特點而便於在臨床診療中使用，且超聲檢查能很好地區別HO與血栓、血腫等病理變化，傷後2周左右超聲檢查可見雲狀典型變化，較X線檢查能更早發現HO，便於臨床上進行針對性預防治療、觀察患者治療情況及預後過程。Yochum等[25]研究認為，超聲檢查能比X線檢查早2周診斷出創傷後骨化性肌炎，同時可根據超聲圖像變化監測骨化性肌炎的進展。有臨床研究[26]發現，超聲檢查對脊髓損傷後HO的早期診斷有可靠價值。由此可見，超聲檢查是臨床早期診斷HO的最佳選擇，具有無創、便捷、廉價的優勢。
5核醫學檢查
5.1三相核素骨掃描
三相核素骨掃描是檢測HO最敏感的方法[27]，可早於X線檢查4～6周顯示陽性表現，且連續的三相核素骨掃描能用於監控異位骨組織的代謝活動和預測術後HO發生率。Schurch等[28]研究認為，三相核素骨掃描的血流相和血池相在損傷後均放射性增高，延遲相在血流相和血池相損傷後約1周內出現放射性聚集。三相核素骨掃描還可通過定量監測示蹤劑攝取率的動態變化來判斷骨組織成熟度和成骨活躍性，以此來選擇最佳手術時機。只有在骨組織成熟後手術才能將復發率降到最低。Khoury等[29]研究發現，HO患者99m鍀(Tc)-亞甲基二膦酸鹽(MDP)攝取增多時，99mTc-甲氧基異丁基腈(MIBI)不出現異常聚集，認為結合99mTc-MDP與99mTc-MIBI的三相核素骨掃描法可有效鑒別早期骨化性肌炎和惡性腫瘤，避免有創檢查。有研究[28]顯示，三相核素骨掃描最早可在損傷後2周內顯示出HO早期征象，對臨床上預防性治療有重要的指導意義。雖然三相核素骨掃描靈敏度最高，但需註射放射性藥物，大大限制了其在臨床上的應用。
5.2單光子發射斷層顯像/CT檢查
與三相核素骨掃描相比，單光子發射斷層顯像(SPECT)/CT檢查可以精確定位病變位置、性質和程度，能顯示出三相核素骨掃描中早期細微非特異性異常信號[30-31]。采用99mTc-MDP作為放射性藥物進行SPECT/CT檢查能對成骨細胞表現活躍部位進行精確的解剖學定位。Yin等[32]對1例放射性核素骨顯像呈骨損傷的下肢麻痹、行動困難的直腸癌患者進行SPECT/CT檢查，結果發現放射性示蹤劑在T7與T8之間大量聚集，同時該患者被證實後縱韌帶和黃韌帶發生了HO。Lin等[33]對1例腦損傷患者行SPECT/CT檢查時發現，其髖臼處的軟組織中有大量99mTc-MDP積累，最後證實存在HO。Lima等[34]研究認為，在采用SPECT/CT檢查了解異位骨組織成熟度的同時，還能對HO手術切除患者進行術前評估，預測異位骨切除術後患者預後和復發率。盡管SPECT/CT檢查比三相核素骨掃描更精確、靈敏，但受到同樣原因限制，無法在診斷HO方面普及。
5.3正電子發射計算機斷層顯像/CT檢查
正電子發射計算機斷層顯像(PET)/CT檢查是壹種將功能代謝顯像與CT有機結合在壹起的新型影像學檢查方法，可通過觀察正電子核素在軟組織等非骨組織內的分布情況來判斷新生異位骨代謝情況，也可對異位骨組織精確定位。Glastonbury等[35]對6例頭頸部腫瘤切除術後采用腓骨遊離皮瓣進行骨重建出現骨化的患者多次進行CT或PET/CT檢查，結果顯示骨化組織逐漸增厚且趨於穩定，骨重建後1個月3例患者出現影像學改變，且隨後皆被其他影像學檢查證實為骨化形成，直到重建後20個月均未出現任何骨化組織吸收或溶解。Deryk等[36]對1例經活檢和組織學分析確診為腸系膜HO患者進行脫氧葡萄糖(FDG)-PET檢查，結果顯示損傷部位的葡萄糖代謝程度出現輕度增強。以上均表明，PET/CT檢查可提供HO早期診斷的重要信息。
6拉曼光譜與近紅外光學成像
拉曼光譜與近紅外光學成像對HO早期診斷也具有壹定價值。Peterson等[37]對拉曼光譜學檢測方法在燒傷後HO形成中的早期診斷價值進行研究，將壹側跟腱切除的小鼠模型分為燒傷組與對照組，並分別於早期(5d、2周、3周)和晚期(3個月)對跟腱切除側與未切除側進行拉曼光譜成像及微型CT檢查，結果發現受傷後5～21d微型CT檢查顯示發生HO前燒傷組骨礦化信號增加明顯高於對照組，且隨著時間的推移，兩組礦化信號強度差距逐漸加大，體外拉曼光譜成像顯示燒傷組異位骨數量顯著大於對照組，且新生異位骨與先前存在的皮質骨在拉曼光譜中的圖像有明顯差異。Papour等[38]於2015年提出了壹種低能量且快速(每秒1幀)的拉曼光學影像系統，其相比於傳統拉曼光譜成像具有更大視野，可在不需要光譜儀的條件下區別骨組織與周圍軟組織，這種影像系統為HO的床旁診斷提供了可能。Perosky等[39]在隨後的研究中發現，近紅外光學成像同樣能在動物模型中早期檢測到HO的發生發展，並先於CT檢查發現軟組織中微小礦化的形成。拉曼光譜與近紅外光學成像具有靈敏、無創的優勢，在早期診斷HO方面具有較好的發展前景，但均不成熟，目前還未在臨床上應用。
7結語
超聲檢查聯合多普勒技術相對成熟，且較X線、CT檢查能更早診斷HO，與MRI、核醫學檢查相比，有無創、經濟等優點，能更好地在臨床上普及，是今後HO早期診斷的方向。各種影像學檢查均有其優缺點，臨床醫師應對高風險患者全面評估，根據實際情況結合多種影像學檢查來對HO進行早期診斷，避免漏診、誤診。
參考文獻
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