使用MR成像診斷糖尿病相關(guān)的足底骨髓炎

比較骨髓炎的MR成像特征、反應(yīng)性骨髓水腫和神經(jīng)關(guān)節(jié)病的MR成像特征。

基于MR成像外觀來確定軟組織感染的程度。

描述有和沒有疊加感染的神經(jīng)關(guān)節(jié)病的MR成像特征。

糖尿病患者中足潰瘍發(fā)展的終生風(fēng)險(xiǎn)約為25％（3），多達(dá)50％的患者發(fā)生感染（4,5）。糖尿病相關(guān)的足底骨髓炎的診斷和治療是具有挑戰(zhàn)性的，需要多學(xué)科的團(tuán)隊(duì)協(xié)助（5）。放射科醫(yī)師在驗(yàn)證骨髓炎的存在和評估感染的程度方面發(fā)揮重要作用。但是常規(guī)放射照相術(shù)和骨掃描在診斷骨髓炎中的應(yīng)用有限，而磁共振（MR）成像可以確定感染程度，從而可以幫助最小化切除的面積（6,7）。

幾乎所有與糖尿病相關(guān)的足部感染都是由皮膚潰瘍的連續(xù)傳播引起的。足潰瘍發(fā)展的危險(xiǎn)因素包括：

1、微血管病變與產(chǎn)生神經(jīng)病變；2、（b）將足底脂肪再分布。這些風(fēng)險(xiǎn)因素與未識別的創(chuàng)傷結(jié)合起來，加速感染并阻止愈合（9,10）。

糖尿病相關(guān)骨髓炎的臨床診斷依賴于相關(guān)足部潰瘍的鑒別，定位和表征。探針 - 骨測試可以被執(zhí)行，但它往往是不可靠的（11,12）。診斷骨髓炎的參考標(biāo)準(zhǔn)仍然骨活檢后，微生物分析（5）。

在初步放射線照相后，MR成像是評價(jià)腳踝骨髓炎和軟組織感染的選擇模式，靈敏度為90％，特異性為83％（13,14）。

下面我們用實(shí)例來探討這個(gè)問題。

確定骨髓炎是否存在的最簡單方法，是在MR成像時(shí)跟蹤潰瘍或竇道至骨骼，并評估骨髓的信號強(qiáng)度：T1加權(quán)圖像上的明顯低的信號強(qiáng)度是骨髓炎的主要征兆（圖1）。這里有幾個(gè)次要征象，如骨膜反應(yīng)，可能有助于確認(rèn)診斷。在MR成像中，鈣化骨膜顯示為，從下面的骨骼受到流體或膿高信號強(qiáng)度的分離層的線樣低信號強(qiáng)度。骨膜反應(yīng)通常在跖骨和踝骨中見到。如果出現(xiàn)軟組織發(fā)現(xiàn)，例如皮膚潰瘍，竇道，蜂窩組織炎，膿腫或不常見的異物，則可能出現(xiàn)骨髓炎（21,22）。

圖1、矢狀T1加權(quán)（a），T2加權(quán)（b），釓增強(qiáng)T1加權(quán)脂肪抑制（c）MR圖像顯示，大腳尖（箭頭） T1加權(quán)圖像骨髓的信號強(qiáng)度低; 在T2加權(quán)圖像上具有高信號強(qiáng)度; 并且在增強(qiáng)掃描后強(qiáng)化，指示骨髓炎的發(fā)現(xiàn)。

圖2、接受經(jīng)跖骨截肢的患者的骨關(guān)節(jié)炎。在大腳趾水平獲得的矢狀T1加權(quán)（a）和T2加權(quán)脂肪抑制（b）MR圖像，顯示在殘端處的大的軟組織缺陷。骨髓（箭頭）T2加權(quán)圖像上的高信號，但在T1加權(quán)圖像上沒有看到相應(yīng)的骨髓異常。這種發(fā)現(xiàn)的組合指示由于骨炎而不是骨髓炎引起的反應(yīng)性骨髓水腫。

其中骨髓在T2加權(quán)圖像上是高信號，但在相應(yīng)的T1加權(quán)圖像上不是低信號的情況下，骨炎比骨髓炎更可能，即使當(dāng)存在骨髓增強(qiáng)時(shí)（圖2）。骨炎是由相鄰的軟組織感染或皮質(zhì)（非髓質(zhì)）感染引起的反應(yīng)性變化，水腫形態(tài)不一樣。在跖骨中，水腫趨向于向遠(yuǎn)端蔓延，與跖趾關(guān)節(jié)有一定距離，這是在Charcot關(guān)節(jié)病中比在感染中更常見的方式。糖尿病患者腳的術(shù)后成像變得越來越普遍。在截肢部位診斷骨髓炎的標(biāo)準(zhǔn)與沒有進(jìn)行截肢的患者相同（圖3）（15）。然而，在接受替代而不是截肢的患者中，術(shù)后相關(guān)的水腫可能發(fā)生在手術(shù)部位，不應(yīng)被誤認(rèn)為是骨髓炎。令人驚訝的是，大多數(shù)進(jìn)行截肢的患者沒有術(shù)后骨髓水腫。

圖3、經(jīng)歷部分跟骨切除術(shù)的患者中的骨髓炎。矢狀T1加權(quán)磁共振圖像顯示大的軟組織潰瘍（箭頭）和廣泛的低強(qiáng)度區(qū)域的跟骨骨髓（箭頭）。

皮膚愈傷組織形成可能是糖尿病足部骨髓炎的最早征兆，可能發(fā)生在足底脂肪再分布之前。生物力學(xué)和來自不合身的鞋類的摩擦，致使承重位置處的壓力改變導(dǎo)致愈傷組織形成，在前足，愈傷組織形成發(fā)生在第一大趾尖端和第五跖骨頭下方；在后足處，大多數(shù)愈傷組織發(fā)生在跟部（22）。

在MR成像中，皮膚愈傷組織顯示為皮下脂肪中的局部浸潤或包塊，在T1加權(quán)圖像上具有低信號強(qiáng)度，在T2加權(quán)圖像上具有低至中間信號強(qiáng)度（圖4）。在施用增強(qiáng)掃描后，愈傷組織增強(qiáng)可能被誤認(rèn)為軟組織感染；一個(gè)典型的位置和缺乏相鄰的軟組織變化應(yīng)該有助于區(qū)分愈傷組織形成和感染。

圖4、皮膚愈傷組織。短軸T1加權(quán)（a）和T2加權(quán)脂肪抑制（b）MR圖像顯示，在第五跖骨基部下面的軟組織T1-和T2加權(quán)成像具有低信號強(qiáng)度，沒有皮膚破裂（箭頭）。與愈傷組織相鄰的骨髓顯示正常。慢性摩擦還可能導(dǎo)致在相同的壓力點(diǎn)的那些的愈傷組織形成外膜囊形成。出現(xiàn)外膜滑囊炎為薄的、扁平的流體聚集在一個(gè)多骨突出（圖5）。

圖5、外膜滑囊炎。用脂肪抑制獲得的矢狀T2加權(quán)（a）和釓增強(qiáng)的T1加權(quán)（b）MR圖像，顯示中足骨骼中的塌陷，碎裂（白色箭頭）和 rocker-bottom畸形。在骰骨下方看到高信號強(qiáng)度的區(qū)域，具有外周邊緣增強(qiáng)（箭頭），提示局部液體聚集。還觀察到皮下脂肪的相對完整。軟骨下囊腫（黑色箭頭）的存在有助于在跟骰關(guān)節(jié)排除二重感染。

一般來說，潰瘍的位置與愈傷組織的位置相似，因?yàn)闈兪怯鷤M織破壞的結(jié)果。然而，在神經(jīng)病足病中，中足潰瘍通常發(fā)生而沒有先前的愈傷組織形成。此外，足背潰瘍隨著腳趾的屈曲畸形而發(fā)生，并且沒有初始的愈傷組織形成。

幾種因素導(dǎo)致愈傷組織破裂，包括與自主神經(jīng)功能障礙相關(guān)的干性皮膚，由運(yùn)動(dòng)神經(jīng)病變引起的負(fù)重改變，以及在壓迫點(diǎn)的持續(xù)摩擦（24）。潰瘍由累積性機(jī)械創(chuàng)傷引起，并且它們的分布根據(jù)患者的步態(tài)、鞋類型和活動(dòng)方式而變化。前足和中足潰瘍通常是表面的，并且發(fā)生在非臥床患者中。相比之下，在長期臥床患者中，潰瘍發(fā)生在跟骨和外踝，并且由于外部旋轉(zhuǎn)腳（22）上的慢性壓力而造成廣泛和深的潰瘍。

MR成像可以幫助區(qū)分潰瘍與愈傷組織。潰瘍通常表現(xiàn)為局部皮膚中斷，邊緣提高和相關(guān)的軟組織缺陷（圖6）。與愈傷組織不同，潰瘍在T2加權(quán)圖像上顯示出強(qiáng)烈的外周增強(qiáng)的高信號，這是潰瘍基底處的肉芽組織。必須注意不明顯的粒狀潰瘍，因?yàn)樯畈扛腥镜谋憩F(xiàn)可能類似于開放性潰瘍。

圖6、與骨髓炎相關(guān)的皮膚潰瘍。短軸T1加權(quán)（a）和T2加權(quán)脂肪抑制（b）MR圖像顯示，在第五跖骨和局灶性的皮膚潰瘍（箭頭）。潰瘍是T1加權(quán)圖像上的低信號和T2加權(quán)圖像上的高信號。在相鄰的第五跖骨基部（箭頭）中的骨髓也是T1加權(quán)圖像上的低信號和T2加權(quán)圖像上的高信號，表明水腫和與骨髓炎相關(guān)的發(fā)現(xiàn)。在內(nèi)在足部肌肉組織（*）中觀察到脂肪萎縮，這是表明糖尿病性神經(jīng)病變的發(fā)現(xiàn)。如果一個(gè)竇道存在，潰瘍可以延伸到相鄰的骨的水平。在對比度增強(qiáng)的圖像上，竇道顯示增強(qiáng)的“雙軌征”圖案（圖7）（20,21）。竇道應(yīng)在所有成像平面進(jìn)行評估。如果在橫截面中觀察，蜿蜒的竇道可以出現(xiàn)圓形，并且可能被誤認(rèn)為膿腫。

熟悉典型的潰瘍位置和竇道特征在骨髓炎的評價(jià)中是關(guān)鍵的。有時(shí)，深層液體聚集可以嘗試從外部減壓。

圖7、跟骨性潰瘍和與骨髓炎相關(guān)的竇道。（a-c）冠狀T1加權(quán)（a），T2加權(quán)脂肪抑制（b）和釓增強(qiáng)T1加權(quán)脂肪抑制（c）MR圖像顯示兩個(gè)跟骨潰瘍：一個(gè)在足底表面，可以通過皮膚不連續(xù)的存在識別，另一個(gè)是更內(nèi)側(cè)的具有邊緣增高（黑色箭頭）。強(qiáng)化的軟組織蜂窩織炎，也被認(rèn)為是足底深潰瘍（白箭頭）。（d）軸向釓增強(qiáng)T1加權(quán)脂肪抑制磁共振成像顯示竇道與邊緣增強(qiáng)延伸到跟骨（黑色箭頭），僅在施用造影劑之后才可見竇道，內(nèi)側(cè)潰瘍（箭頭）也比a-c更明顯。跟骨中的骨髓水腫是骨髓炎的指示（白色箭頭）。

當(dāng)潰瘍延伸到軟組織中時(shí)，其可以發(fā)展成更高級的感染，例如蜂窩織炎、膿腫等。在存在蜂窩織炎的情況下，皮膚溫暖，表現(xiàn)為紅色和腫脹，外觀也可在神經(jīng)性疾病的急性或早期階段看到（10）。此外，彌漫性，非感染性軟組織腫脹在糖尿病患者的足部和踝部中是常見的。骨髓炎在患有孤立的軟組織腫脹和無皮膚潰瘍的患者中不太可能。成像在評估軟組織腫脹的作用是確定是否存在神經(jīng)病變，并評估軟組織感染的程度（25-27）。

在MR成像中，在軟組織水腫和蜂窩織炎均觀察到皮膚增厚和水腫，并且脂肪的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)更加突出，在T1加權(quán)圖像上具有中等信號強(qiáng)度，在T2加權(quán)圖像上具有高信號強(qiáng)度（28）。對比增強(qiáng)是蜂窩織炎的顯著特征，并且在糖尿病相關(guān)的水腫或神經(jīng)病變中沒有見到（25）。然而，增強(qiáng)的程度在一定程度上取決于圖像采集的延遲。

軟組織腫塊效應(yīng)或膿腫的存在可能表明骨髓炎。蜂窩織炎軟組織取代了皮下脂肪是邊界模糊的--T1加權(quán)像低信號強(qiáng)度和在T2加權(quán)圖像中等至高信號強(qiáng)度（圖7）。在對比度增強(qiáng)的圖像上，蜂窩織炎通常顯示模糊的增強(qiáng)，而不是分離的邊緣增強(qiáng)，邊緣增強(qiáng)是膿腫的特征。

膿腫在糖尿病患者中不常見；然而，當(dāng)它們發(fā)生時(shí)，它們具有流體的信號強(qiáng)度，在對比度增強(qiáng)的MR圖像上具有周邊邊緣增強(qiáng)（圖8）。大多數(shù)膿腫是小的，如果不施用造影劑材料，可能被相鄰的軟組織水腫遮蔽（25）。因此，推薦對比材料的常規(guī)使用，因?yàn)槠溆兄谀撃[鑒別并且能夠評估軟組織感染的程度。

圖8、跖骨截肢的患者中膿腫。矢狀T1加權(quán)（a）中，T2加權(quán)脂肪抑制（b）和釓增強(qiáng)T1加權(quán)脂肪抑制（c）。MR圖像顯示了大的足底軟組織液聚集（箭頭），其在T1加權(quán)圖像上集中在低強(qiáng)度，在T2加權(quán)圖像上具有高信號，在c中具有厚的邊緣層增強(qiáng)。相鄰的皮下脂肪已被軟組織替代。由于易感性偽影（a和b中的箭頭）的多個(gè)低信號強(qiáng)度聚焦點(diǎn)指示在手術(shù)期間引入的氣體或異物。

異物可能在糖尿病患者的感覺神經(jīng)病變或他們接受手術(shù)后可以看到。應(yīng)該對患有軟組織感染且沒有鄰近潰瘍的患者進(jìn)行仔細(xì)尋找異物。異物通常在T1-和T2加權(quán)的MR圖像上具有低信號強(qiáng)度，并且可以在梯度回波圖像上看到開花偽影（15）。增強(qiáng)的周圍邊緣指示肉芽腫反應(yīng)，并且不應(yīng)被誤認(rèn)為膿腫（26）。 T2加權(quán)圖像上的信號強(qiáng)度有助于區(qū)分異物和膿腫：膿腫具有流體的信號強(qiáng)度，異物不會(huì)（圖9）。異物通常位于跖骨頭下。

圖9、異物肉芽腫。用脂肪抑制獲得的短軸T2加權(quán)（a）和釓增強(qiáng)的T1加權(quán)（b）MR圖像，顯示具有外周邊緣增強(qiáng)（黑色箭頭）和圓形區(qū)域（白色箭頭）的跖部液體聚集。T2加權(quán)圖像，其具有圍繞流體收集的內(nèi)側(cè)和外側(cè)周圍增強(qiáng)，指示異物和相鄰反應(yīng)性充血的發(fā)現(xiàn)。

末端器官缺血可能導(dǎo)致糖尿病患者的壞疽。在大多數(shù)情況下，壞疽在臨床就可以診斷，高級成像是不必要的。但是對比增強(qiáng)磁共振成像可以描繪軟組織內(nèi)血管斷流的領(lǐng)域。在對比增強(qiáng)的MR圖像上，壞疽被描繪為失活組織的非增強(qiáng)區(qū)域，其從周圍的活組織中急劇分界。失活組織的外圍可以表現(xiàn)出反應(yīng)性充血和增強(qiáng)（29）。注射造影劑后圖像采集的延遲應(yīng)仔細(xì)定時(shí)，因?yàn)樗鼘?shí)質(zhì)上影響圖像解釋。

濕性壞疽可以在MR成像時(shí)顯示軟組織內(nèi)積氣，空氣可能難以在MR成像中看到，因?yàn)樗刂钅て矫鏀U(kuò)散。

10A

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圖10、氣性壞疽在與腳的捻發(fā)音和感染的跡象的患者。

當(dāng)化膿性關(guān)節(jié)炎在糖尿病患者的腳時(shí)，它最多是繼發(fā)于相鄰的軟組織感染（22,31）。雖然糖尿病患者的膿性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率略高于一般人群，但大多數(shù)糖尿病相關(guān)的膿性關(guān)節(jié)炎病例是通過局部蔓延傳播。

在MR成像中，在涉及的關(guān)節(jié)中看到復(fù)雜的關(guān)節(jié)積液，具有強(qiáng)烈的強(qiáng)化，通常是厚的滑膜增強(qiáng)（圖11）?？梢源嬖陉P(guān)節(jié)液與相鄰竇道的直接傳遞。近端軟骨下的水腫延伸，擴(kuò)散超過軟骨下骨，在T1加權(quán)圖像相鄰骨髓中相當(dāng)明顯的低信號可能指示骨髓炎（33）。

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圖11、化膿性關(guān)節(jié)炎。在前足水平獲得的矢狀T1加權(quán)（a），T2加權(quán)脂肪抑制（b）和釓增強(qiáng)的T1加權(quán)脂肪抑制（c）MR圖像顯示背側(cè)潰瘍（箭頭），足底蜂窩織炎（*）和積液與厚的增強(qiáng)區(qū)域（箭頭）和趾間關(guān)節(jié)侵蝕，發(fā)現(xiàn)膿毒性關(guān)節(jié)炎的指示。骨髓異常定位于關(guān)節(jié)下骨。沒有相關(guān)的骨髓炎。

化膿性腱鞘炎可以由來自相鄰壓瘡的感染的傳播引起?；撔噪烨恃鬃畛Ｒ娪趤碜酝怩诐兊碾韫请旌蛠碜愿切詽兊母臁：苌佘浗M織感染的進(jìn)展可能導(dǎo)致腱破壞（8）。在MR成像時(shí)，穿過蜂窩組織炎區(qū)域和鄰近受感染的潰瘍的腹膜周圍增強(qiáng)區(qū)域可以指示腱感染（圖12）（34）。肌腱增厚，T2加權(quán)圖像的高信號強(qiáng)度和增強(qiáng)可能表示感染，但這些發(fā)現(xiàn)是非特異性的; 他們也可能與其他炎癥，腫瘤或創(chuàng)傷后病癥（35）。已經(jīng)報(bào)告腱感染和骨髓炎之間的正相關(guān)，可能是因?yàn)閮烧叨寂c晚期感染的進(jìn)展有關(guān)（35）。

圖12、化膿性腱鞘炎。軸向釓增強(qiáng)的T1加權(quán)脂肪抑制MR圖像顯示跖屈潰瘍（白色箭頭）鄰近屈肌橈側(cè)長腱鞘，其被增強(qiáng)區(qū)域（黑色箭頭）包圍。

骨髓炎與神經(jīng)關(guān)節(jié)病的區(qū)別

神經(jīng)關(guān)節(jié)病可以在臨床上和在成像時(shí)模仿骨髓炎。我們最熟悉的神經(jīng)關(guān)節(jié)病慢性階段的放射照相外觀。在早期階段，當(dāng)沒有放射照相結(jié)果時(shí)，神經(jīng)關(guān)節(jié)病可以在骨掃描，臨床上和MR圖像上模擬骨髓炎。

在神經(jīng)關(guān)節(jié)病的早期階段，在MR成像中觀察到軟組織水腫，液體聚集，滲出和骨髓異常（36,37）。對比增強(qiáng)的MR成像關(guān)節(jié)軟組織和骨髓強(qiáng)化（38）。神經(jīng)關(guān)節(jié)病的骨再吸收見于亞急性階段。在慢性或鞏固階段，沒有實(shí)質(zhì)性軟組織水腫或骨吸收，但足部變形（39,40）。畸形，骨碎片和關(guān)節(jié)積液可以在MR成像中觀察到，具有很少的骨髓水腫（圖13）。這種神經(jīng)關(guān)節(jié)病的晚期，靜止階段在臨床上不類似于骨髓炎。

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圖13、神經(jīng)關(guān)節(jié)?。∟euroarthropathy）。骨髓炎幾乎完全由在可預(yù)測部位的皮膚潰瘍的連續(xù)傳播引起，而神經(jīng)關(guān)節(jié)病主要是關(guān)節(jié)的。這些特征可以幫助在MR成像中區(qū)分神經(jīng)關(guān)節(jié)病和骨髓炎（22）。

沒有鄰近潰瘍以及關(guān)節(jié)周圍的骨髓異常的存在是神經(jīng)關(guān)節(jié)病的指示。骨髓炎的最有用的區(qū)別特征是其位置。神經(jīng)關(guān)節(jié)病最常見地影響跖趾和跖趾關(guān)節(jié)，而骨髓炎發(fā)生在跟骨和踝部的跖骨關(guān)節(jié)的遠(yuǎn)端。中足鑒別診斷比較困難，但感染的繼發(fā)性癥狀，例如從潰瘍直接擴(kuò)散到畸形和竇道的存在指示骨髓炎。

神經(jīng)關(guān)節(jié)病的存在可能限制MR成像對于合并感染的檢測的特異性。然而，具有神經(jīng)關(guān)節(jié)病和延伸到骨的潰瘍的患者比沒有先前存在的神經(jīng)關(guān)節(jié)病的患者更可能患有骨髓炎（圖14）。在這些患者中，進(jìn)行MR成像以評估疾病的程度而不是診斷（35）。

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圖14、神經(jīng)關(guān)節(jié)病患者的骨髓炎。矢狀T1加權(quán)（a）和T2加權(quán)脂肪抑制（b）MR圖像，顯示畸形和延伸到骰骨（箭頭）的大的足底潰瘍。還觀察到骨髓水腫（黑色箭頭），T1加權(quán)圖像上的信號強(qiáng)度低，T2加權(quán)圖像上的高信號強(qiáng)度，指示骨髓炎的發(fā)現(xiàn)。注意中足碎片和解體（白色箭頭）。

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圖15、伴有骨髓炎的神經(jīng)關(guān)節(jié)病。

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