图谱距骨缺血性坏死

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作者：DawnH.Pearce,ChristopherN.Mongiardi,VictorL.Fornasier,TimothyR.Daniels

FromtheDepartmentsofRadiology(D.H.P.,C.N.M.),Pathology(V.L.F.),andOrthopedicSurgery(T.R.D.),StMichael’sHospital,UniversityofToronto

由于距骨独特的结构，特征性的骨外动脉来源，和可变的骨内血液供应，距骨易于缺血性坏死（AvascularnecrosisAVN）或由于缺血导致的骨死亡。创伤性和非创伤性原因都与距骨AVN有关。使用霍金斯分类系统可以预测创伤后AVN的风险。此外，“霍金斯征Hawkinssign”可以用作排除AVN发展的放射线标记。在放射摄影中，距骨AVN通常表现为距骨穹顶不透明（硬化）的增加，其次是畸形，并且在严重的情况下，表现为关节塌陷和骨碎裂。在病情发展的不同阶段，X线结果可以根据距骨的血管状态和骨修复程度的不同而变化。

磁共振成像是检测距骨AVN的最灵敏的技术，并且可以在临床上高度怀疑AVN时使用，尽管放射照相结果可能是正常的。计算机断层扫描（CT）也显示典型的模式，可用于确认放射学检查结果。需要冠状CT来观察距骨圆顶的关节面，以排除细微的凹陷，塌陷和碎裂。尽管如此，射线照相仍然是距骨AVN诊断和时间观察的主要依据。需要冠状CT来观察距骨圆顶的关节面，以排除细微的凹陷，塌陷和碎裂。尽管如此，射线照相仍然是距骨AVN诊断和时间观察的主要依据。

图1.霍金斯征Hawkinssign

talus这个词来源于拉丁文taxillus，它指的是马的踝骨。这些骨头被罗马士兵用作骰子（1）。距骨是第二大跗骨，具有独特的结构，可以引导和分配体重。表面被大约60％关节软骨覆盖，并且该骨没有肌肉或腱附着物（2,3），血管只有在有限的区域穿行，该特征与小营养血管、骨内吻合的变化，以及侧支循环的缺乏相结合，当其血管供应受到干扰时，会使距骨易于骨坏死（图2，3）（4）。

图2.侧位平片显示足踝的正常解剖结构。C=楔形骨，Cal=跟骨，Cu=骰骨，F=腓骨，M=跖骨，N=舟骨，Ph=趾骨，STJ=距下关节后面，Tb=距骨体，TD=距骨，Th=距骨头，Ti=胫骨，Tn=距骨颈。

图3.冠状位CT、和矢状T1加权MRI图像，显示足踝部的正常骨骼解剖结构。AJ=踝关节，C=内侧楔骨，Cal=跟骨，Cu=骰骨，F=腓骨，N=舟骨，STJ=距下关节，T=距骨，TD=距骨，Ti=胫骨，TN=距骨颈部。

缺血性坏死（AVN）是由缺血导致的骨死亡。在目前的文献中，术语骨坏死（osteonecrosis）给出了相同的定义。然而，在历史上，术语骨坏死已被用于描述由败血症引起的缺血性骨死亡，而术语缺血性坏死已被用于描述在自然界中无血管和无菌的骨坏死。然而，尽管存在这些差异，但本文中AVN和骨坏死这两个术语将可互换使用。已经用于描述无菌性骨坏死的其他术语包括缺血性坏死和骨梗塞。通常，前一术语用于描述骨骺和关节下骨的坏死，而后一术语是指干骺端或骨干骨的坏死（5）。无论使用何种术语，当距骨的血管供应被扰乱并且骨骼被剥夺其氧源时，就会发生距骨坏死（图4-6）（6）。

图4。距骨AVN。侧位X线片显示距骨圆顶和体部明显硬化（箭头）。AP（榫眼视图）显示整个距骨穹顶和整个外侧距骨体（箭头）的明显硬化。

图5.放射线AP（榫眼视图）显示内侧距骨穹顶中不透明度增加的区域，该区域横向延伸至外侧距骨穹顶（箭头），这一发现代表了骨坏死区段。

图6.射线AP（榫眼视图）显示延伸到距骨体内的分叶状软骨下透亮减低区域，该区域代表外周硬化，其概述了坏死区段（黑色箭头）。距骨穹顶内侧三分之一的关节面（白色箭头）中的1毫米宽的凹陷表示距骨塌陷。

距骨的解剖学已被广泛研究。距骨的骨化起源于单个骨化中心，向前后方延伸（7）。距骨框架由身体，颈部和头部组成，与下方跟骨，向上（近端）胫骨和腓骨和远端舟骨（8,9）连接。

距骨形态独特我，前面比后面宽。它还包括两个骨骼凸起：侧突和后突。后处理是通过为拇长屈肌腱的槽分成内侧和外侧结节。在大约50％的一般人群中，在侧突（10）上存在三角骨。距骨的上侧和较小程度的内侧软骨表面延伸至胫骨和腓骨的关节，而下表面与跟骨的后小关节连接，形成距下关节的一部分（7,11）。

距骨的颈部在上部，下部和侧面变窄。此外，由于其许多韧带插入，距骨颈部既有软骨缺乏又有粗糙的外观。距骨的头部是具有多个关节的凸起结构。其前软骨表面与舟骨结合，而其下内侧表面与跟骨的前中间面，弹簧韧带和三角韧带（7）连接。

距骨的骨内和骨外血管网络已在文献中有详细记载（图7）（2,4,12,13）。三个骨外动脉贡献者分支供应骨骼：胫后动脉，足背动脉和腓骨动脉。骨内存在变异，骨内吻合的这些变化可能有助于解释AVN模式以及同一Hawkins型骨折患者骨坏死率的差异（4,14）。

图7.距骨的血液供应示意图。

在发病初期，X线表现坏死骨和周围活骨的透亮度相等，可以错过早期AVN。随着时间的推移和充血结果，健康的骨骼被吸收并随后变成骨质减少。然而，由于缺乏血管供应，坏死骨不能进行再吸收，因此，它最终看起来比周围的骨质疏松骨更不透射线。此时，距骨AVN的影像学证据变得明显。随着骨再生，并且新骨在坏死小梁上铺设，坏死骨的不透明度继续增加。这个过程解释了在距骨的AVN中看到的典型硬化图像（图8、9）。除了骨重建，血运重建和再吸收也倾向于在坏死骨周围发生。当这些过程发生时，当这些过程发生时，在骨坏死区域周围会出现射线可透过的边缘（图10）（5，6，15）。

图8.AVN是一名涉嫌严重机动车事故的42岁男子的距骨。距骨的轴向CT扫描显示弥漫性硬化，涉及大多数距骨（白色箭头），距骨圆顶局部骨质正常（黑色箭头）。轴向脂肪饱和的T2加权MRI图像，显示距骨中的弥漫性高信号强度。距骨圆顶外侧显示正常的骨髓信号强度（箭头），这一发现对应于在CT处看到的正常区域。

图9.一名51岁女性，接受短期泼尼松治疗的距骨骨坏死。CT可见距骨内的混杂密度，和线样硬化。

图10.AVN是一名42岁男性患者，他因接受泼尼松治疗炎症性肠病。踝关节的侧位X线片显示从距骨圆顶延伸到距骨体（箭头）线样透亮区。此外，胫骨远端，跟骨和舟骨内有箭骨硬化（箭头）；CT踝关节的相应矢状图像显示，围绕该距骨圆顶的低密度区域（箭头）。远端胫骨，跟骨，舟骨和第一跖骨基部内的瘢痕硬化区域再次明显（箭头），这些结果与髓质梗塞一致。

MR成像是检测距骨骨坏死最敏感的技术，特别是在早期阶段。此外，当在X线显示正常点的情况下，又临床高度怀疑AVN时，可以使用MR成像（图10）明确诊断。CT扫描还显示特征性距骨AVN模式，可用于确认放射学检查结果。观察距骨圆顶的关节面需要距骨冠状位CT，以排除细微的凹陷，塌陷和碎裂，特别是在术前评估时。然而，尽管可以进行横断面成像，但传统的放射线照相仍然是距骨AVN诊断和时间观察的主要依据。

图11.42岁男性，创伤性骨坏死，随后进行了距骨截肢术。（a）通过脚踝的矢状T1加权MR图像显示了距骨圆顶（箭头）中的一个线样低信号强度线。（b）相应的矢状脂肪饱和的T2加权MR图像显示在距骨圆顶（箭头）中的高信号强度线。（c）低倍显微照片（原始放大倍数，×25，WHO染色）有助于确认距骨的AVN。软骨变薄，并由阿尔新绿色染料染成绿色，这有助于识别粘多糖。注意距骨圆顶的关节软骨（白色箭头）的绿色染色比预期的要淡。在踝关节附近，纤维组织的曲线带（黑色箭头）显示为淡粉色带，勾勒出坏死区域;小梁保留在这个区域。在纤维化弓的外部方面，存在较粗的小梁，表明骨的这个区域是可行的并且能够反应。（d）脱钙切片的高倍显微照片（原始放大倍数，×;WHO染色）显示关节一侧的活胫骨（Ti）和另一侧的坏死距骨（Ta）。活（胫骨）侧的骨小梁显示光滑的骨内膜轮廓（白色箭头）;骨髓的脂肪组织显示出细小的丝状图案（白色箭头）。这些发现与关节的坏死（talar）侧相反：这里，软骨显示更均匀的模式，所有细胞细节都消失，下方的骨骼包含不规则和部分碎片的小梁（黑色箭头），骨髓显示斑片状嗜酸粒细胞增多症（黑色箭头），表明脂肪经过皂化后经历了退行性变化。

距骨的骨坏死可以分为创伤性和非创伤。已经充分证明了无创伤性AVN的许多可能原因（16,19），包括（但不限于）皮质类固醇，酒精中毒，系统性红斑狼疮，肾移植，镰状细胞性贫血，高脂血症，辐射和遗传性血栓形成症（inheritedthrombophilias）。骨坏死的创伤性原因通常涉及距骨颈的骨折和脱位，距骨颈是受伤风险最大的距骨区域之一（20）。事实上，创伤后AVN的风险可以通过使用Hawkins分类系统确定损伤程度来估算。

年，LelandHawkins（20）描述了三种主要的距骨颈损伤模式;后来，Canale和Kelly（9）增加了第四种模式（图12）。血管破坏和随后的骨坏死的风险，与这些损伤中的移位和脱位的程度相当。霍金斯I型骨折是一种非移位的距骨颈骨折，与AVN的患病率为0％-15％相关。II型骨折是伴有距下关节脱位或半脱位的移位骨折，并且AVN的相关风险为20％-50％。HawkinsIII型骨折是移位骨折，伴有踝关节和距下关节的脱位或半脱位。霍金斯III型骨折中AVN的风险接近％。最后，IV型骨折是移位的骨折，伴有距下关节，胫骨和关节的脱位或半脱位。IV型骨折的AVN相关风险为％（图13,14）。

图12.Hawkins颈骨折骨折分类示意图。

图13.AVN的一名33岁男性患有距骨颈骨折。（a）通过距骨圆顶的冠状位CT扫描显示跨越整个圆顶宽度（箭头）的不规则的，约1cm厚的软骨下硬化区域。（b）通过距骨的相应冠状脂肪饱和的T2加权MR图像显示，跨越距骨圆顶的正常软骨下信号强度（箭头）和整个距骨体的高信号强度。（c）5个月后获得的冠状位随访CT扫描显示软骨下硬化区域（箭头）与a中所见的相应区域相同。

图14.一名33岁男子在机动车事故中受伤的前距骨AVN。（a）通过距骨圆顶的轴向CT扫描显示穹顶前部的局灶性硬化（箭头），这一发现对应于骨坏死区段。穹顶的后三分之二显示正常的密度，这与腓骨中的正常密度相同。（b）相应的脂肪饱和的T2加权MR图像显示，穹顶后三分之二的弥漫性增加的信号强度和前三分之一的正常骨髓信号强度。serpiginous线分隔这两个区域（箭头）。

下部骨折线的位置是确定骨折是否为距骨颈部或体部骨折的最准确标准：如果下部骨折线涉及距骨的后部，骨折被定义为距骨体断裂。该定义具有重要的临床意义，因为涉及距骨体的骨折具有较高的AVN患病率和较差的预后（图15）（21）。

图15.一名61岁男性患者的距骨塌陷和碎裂。（a）右踝的冠状位CT扫描显示距骨穹隆的关节面（白色箭头）塌陷，以及从距骨穹顶延伸到距下关节（黑色箭头）的垂直劈裂骨折。此外，在距骨体（箭头）内有曲线硬化线，代表坏死骨。（b）通过距骨圆顶的相应轴向CT扫描显示通过圆顶后部的线性骨折（黑色箭头）。与远端胫骨和腓骨相比，距骨穹隆的骨密度看起来弥漫性增加。此外，在距骨的外侧（白色箭头）有一个小的骨赘，可能是由于先前的创伤。

图16-18中的图像显示了距骨的AVN，其中严重的坏死以及坏死骨周围的再吸收导致关节表面的塌陷。在严重的AVN中，距骨穹顶是关节塌陷的典型位置。然而，塌陷也可能发生在距骨的下关节面（距下关节）。

图16.距骨的严重AVN与距骨穹顶的塌陷。

图17.一名18岁男性接受肾移植的距骨双侧AVN。

图18.已经接受肾移植的女性患者的距骨AVN。

霍金斯征象在受伤后6-8周变得明显，是由软骨下骨的再吸收引起的骨质疏松症的一个区域，并且沿着全部或部分距骨圆顶可视化为薄的软骨下透亮线（图19-20）。

图19.霍金斯征，一名女性患者，该患者经历了复杂的pilon骨折的外固定和内固定。

图19.霍金斯征，一名27岁的男子，该男子因摩托车事故中受伤而接受了开放式内固定治疗。

参考文献：

1HaubrichWS.Medicalmeanings:aglossaryofwordorigins.Philadelphia,Pa:AmericanCollegeofPhysicians,;.GoogleScholar

2KellyPJ,SullivanCR.Bloodsupplyofthetalus.ClinOrthop;30:37–44.Medline,GoogleScholar

3BerletGC,LeeTH,MassaEG.Talarneckfractures.OrthopClinNorthAm;32:53–64.Crossref,Medline,GoogleScholar

4MulfingerGL,TruetaJ.Thebloodsupplyofthetalus.JBoneJointSurgBr;52:–.Medline,GoogleScholar

5ResnickD,SweetDE,MadewellJE.Osteonecrosis:pathogenesis,diagnostictechniques,specificsituations,and