医学影像学/骨关节正常X线表现

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医学影像学

骨关节
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一、骨的结构与发育

（一）骨的结构　骨是由骨细胞、骨基质、矿物盐和纤维构成。骨的细胞成分包括成骨细胞、骨细胞和破骨细胞。骨细胞埋置于骨基质中。骨基质为有机的胶原纤维，有矿物盐沉积。因此，X线片上呈高密度影。

骨质按其结构分为密质骨和松质骨两种。长骨的骨皮质和骨的内外板为密质骨，主要由多数哈氏系统组成。哈氏系统包括哈氏管和以哈氏管为中心的多层环形同心板层骨。密质骨由于骨结构密实，X线片显影密度高而均匀。松质骨由多数骨小梁组成，骨小梁自骨皮质向骨髓腔延伸，互相连接形成海绵状，骨小梁间充以骨髓。松质骨X线显影密度低于密质骨，且可见多数骨小梁交叉排列。

（二）骨的发育　骨的发育包括骨化与生长。在胚胎期即开始进行。骨化有两种形式，一种为膜化骨，包括颅盖诸骨和面骨。膜化骨是间充质细胞演变为纤维母细胞，形成结缔组织膜，在膜的一定部位开始化骨，成为骨化中心（ossification centre），再逐步扩大，完成骨的发育。另一种为软骨内化骨，躯干及四肢骨和颅底骨与筛骨均属软骨内化骨。软骨内化骨是由间充质细胞演变为软骨，已具有成年骨的形态，即软骨雏型。为软骨原基。在软骨原基中心的软骨细胞肥大，基质钙化，软骨膜血管侵入软骨细胞囊中，由成骨细胞的成骨活动而成骨，形成原始骨化中心。以后，还出现继发骨化中心。骨化中心不断扩大，最后全部骨化，而完成骨骼的发育。锁骨及下颌骨则兼有两种形式的骨化。

骨骼在发育生长过程中不断增大，根据生理功能的需要，通过破骨细胞的骨质吸收活动而改建塑型。骨质的吸收过程称为破骨。骨髓腔的形成就是在骨发育过程中骨皮质内面骨吸收的所造成的。骨骼的发育、发展主要是以成骨和破骨的形式进行的。

（三）影响骨发育的因素　骨组织的生长必须具备两个条件，即由成骨细胞的作用形成细胞外的有机质，骨细胞埋置于其中，形成骨样组织（osteoid tissue）。二是矿物盐在骨样组织上的沉积。与此同时，还由破骨细胞作用进行骨吸收。如此，维持正常骨组织代谢的平衡。如果成骨细胞活动、矿物盐沉积和破骨细胞发生变化。都将影响骨骼的发育。其中关系密切的有钙磷代谢、内分泌和维生素等。

二、长骨

（一）小儿骨骼　长骨是软骨雏型经骨化形成的，一般有3个以上的骨化中心，一个在骨干，另外的在两端。前者为原始或一次骨化中心，后者为继发或二次骨化中心。原始骨化中心在胚胎第5周后在骨干中央发生，骨化迅速进行。出生时，长骨骨干已大部骨化，只两端仍为软骨，即骺软骨（epiphyseal cartilage）。因此，小儿长骨的主要特点是骺软骨，且未完全骨化。可分为骨干（diaphysis）、干骺端（metaphysis）、骺（epiphysis）及骺板（epiphyseal plate）等部分（图2-1-1、2）。

小儿长骨端示意图

图2-1-1　小儿长骨端示意图

儿童正常膝关节

图2-1-2　儿童正常膝关节

1.骨干　管状骨周围由密质骨构成，为骨皮质，含钙多，X线表现为密度均匀致密影，外缘清楚，在骨干中部最厚，越近两端越薄。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。骨皮质外面和里面（除关节囊内部分以外）均覆有骨膜，前者为骨外膜，后者为骨内膜。骨膜为软组织，X线上不能显影。

2.干骺端　为骨干两端的较粗大部分，由松质骨形成，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带影，为干骺端的临时钙化带，是骨骺板软骨干骺端未端软骨基质钙化，经软骨内成骨即为骨组织代替，形成骨小梁，经改建塑型变为干骺端松质骨结构。此临时钙化带随着软骨内成骨而不断向骨骺侧移动，骨即不断增长。骨干与干骺端间无清楚分界线。

3.骺　为长骨未完成发育的一端。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一个或几个二次骨化中心。X线表现为小点状骨性致密影。骺软骨不断增大，其中的二次骨化中心也不断由于骨化而增大，形成松质骨，边缘由不规则变为光整。

4.骺板（骺盘）　当骺与干骺端不断骨化，二者之间的软骨逐渐变薄而呈板状时，则称为骺板。因为骺板是软骨，X线片上呈横行半透明线，居骺与干骺端之间，称之为骺线（epiphyseal line）。骺板不断变薄，最后消失，即骺与骨干结合，完成骨的发育。X线表现为骺线消失。

（二）骨龄　在骨的发育过程中，每一个骨骼的骺软骨内二次骨化中心出现时的年龄和骺与干骺端完全结合，即骺线完全消失时的年龄，就是骨龄（bone age）。根据正常男女人体各骨骨化中心的出现和骺与干骺端结合时期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骨龄标准，用这个方法估计骨的发育情况即骨龄判断，虽不够准确，但较简便易行，为较多人采用。也有人根据儿童年龄增长而出现的骺有规律性X线变化来判断骨龄，这个方法比较准确，但因程序比较复杂，较少应用。

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。表2-1-1是天津地区国人的四肢骨龄正常标准，可供参考。

骨龄是判断骨骼发育的参考资料之一。但因种族、地区及性加别而有所不同，正常标准还有一个范围。所以有应用骨龄时，也须考虑到这些因素。

（三）成年骨骼　成年骨骼的外形与小儿骨骼相似，但骨发育完全。骼与干骺端结合，骺线消失。只有骨干和由骨松质构成的骨端。骨端有一薄层壳状骨板为骨性关节面。表层光滑。其外方覆盖的一层软骨，即关节软骨，X线上不能显示（图2-1-3）。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列方向也不同。此外，靠近关节附近，还常有光滑的子骨附于骨骼附近的肌腱中。位置与数目正常有所差异。以手及足部为多见。

正常成人小腿骨胫、腓骨

图2-1-3　正常成人小腿骨胫、腓骨只有骨干和骨端，没有骺骺线和干骺端

三、四肢关节

四肢关节包括骨端、关节骨和关节囊。

关节有两个或两个以上的骨端。每个骨端的骨性关节上面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。但关节软骨不能再生，一旦破坏或退行性变，活动时就产生磨擦，随后为纤维组织所覆盖，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。

表2-1-1　天津地区国人四肢骨龄正常标准

天津地区国人四肢骨龄正常标准

表内数字是骺最早出现年龄到最晚出现年龄的正常范围；□内数字为骺间和骺与干骺端结合年龄的正常范围；括号数字为女性材料。

X线上，由于软骨、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（joint space）。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，相距匀称，间隙清晰，宽度均匀（图2-1-4）。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，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。

正常成人膝关节

图2-1-4　正常成人膝关节

股骨下端和胫骨上端的骨性关节整齐，间隙清晰，宽度均匀

四、脊柱

脊柱由脊椎（vertebra）和其间的椎间盘（intervertebral disc）所组成。

一般，颈椎7个，胸椎12个，腰椎5个，骶椎5个和尾椎4个。颈、胸、腰椎各脊椎间都可活动，而骶椎与尾椎则分别连成骶骨和尾骨。除颈椎1～2外，每个脊椎分椎体及椎弓两部分。椎弓由椎弓根、椎弓板、棘突、横突和关节突组成。同侧上下两个关节突组成脊椎小关节，有关节软骨和关节囊。

脊椎顺列曲度在婴儿时只有一个后突的曲度。能站立时，脊柱即显示四个弯曲，近于成年的曲度。成年时，颈椎段前突；胸椎段后突，以胸椎7明显；腰椎段前突，以腰椎4明显；骶骨及尾骨则明显后突，尤以女性为甚。

成年脊椎椎体呈短的圆柱状，上下面平直。椎弓由两个椎弓根和两侧椎弓板构成，椎弓板生方联合成棘突。在每侧椎弓都附有一个横突及上、下关节突。各个椎体与椎弓围成椎管，容纳脊髓。椎间盘居椎体之间，在椎体上下面附有一层纤维软骨板，似长骨骨端的关节软骨，椎间盘中心包含一个胶样、富有弹性的髓核，似关节腔，其周围为一纤维环包绕，似一关节囊。椎间盘弹性强，有缓冲压力，保护椎体和支持脊椎活动的作用。

在正位片上，椎体呈长方形，从上向下依次增大，主要由松质骨构成，纵行骨小梁比横行骨小梁明显，周围为一层致密的骨皮质，密度均匀，轮廓光滑。椎体两侧有横突影。在横突内侧可见椭圆形环状致密影，为椎弓根横断面影像，称椎弓环。在椎弓根的上下方为上下关节突的影像。椎弓板由椎弓由椎弓向后内延续，于中线联合成棘突，投影于椎体中央的偏下方，呈尖向上类三角形的线状致密影，大小与形状不同（图2-1-5、6）。

在侧位片上，椎体也呈长方形，其上下缘与后缘成直角。椎弓居其后方。在椎体后方的椎管显示为纵行的半透明区。椎弓板位于椎弓根与棘突之间。棘突在上胸段斜向后下方，不易观察，于腰段则向后突，易于显示。上下节突分别起于椎弓根与弓板连接之上、下方，下关节突在下个脊椎上关节突的后方，以保持脊椎的稳定，不向前滑。脊椎小关节间隙匀称的半透明影。颈、胸椎小关节侧位清楚，腰椎正位清楚。椎间盘的纤维软骨板、髓核及周围的纤维环系软组织密度，故呈宽度匀称的横行半透明影，称之为椎间隙（intervertebral space）。椎间孔居相邻椎弓、椎体、关节突及椎间盘之间，呈半透明影，颈椎斜位显示清楚，胸、腰椎侧位清楚，呈类圆形（图2-1-5、6）。

正常腰椎正侧位