距骨解剖变异的MRI表现

doi:10.12307/2021.098

中国组织工程研究 ›› 2021, Vol. 25 ›› Issue (24): 3888-3893.doi: 10.12307/2021.098

• 骨与关节图像与影像 bone and joint imaging • 上一篇下一篇

距骨解剖变异的MRI表现

易美芝，罗光华，肖雅雯，胡蓉，陈小龙，赵衡

南华大学附属第一医院放射科，湖南省衡阳市 421000

收稿日期:2020-09-15 修回日期:2020-09-17 接受日期:2020-11-09 出版日期:2021-08-28 发布日期:2021-03-17
通讯作者: 赵衡，硕士，副主任医师，副教授，南华大学附属第一医院放射科，湖南省衡阳市 421000
作者简介:易美芝，女，1988年生，湖南省衡阳市人，汉族，2014年汕头大学毕业，硕士，主治医师，主要从事医学影像学方面的研究。
基金资助:
湖南省科技计划项目(2017SK50203)，项目负责人：赵衡；湖南省自然科学基金项目(14JJ2086)，项目负责人：赵衡

MRI findings of anatomical variations of the talus

Yi Meizhi, Luo Guanghua, Xiao Yawen, Hu Rong, Chen Xiaolong, Zhao Heng

Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of University of South China, Hengyang 421000, Hunan Province, China

Received:2020-09-15 Revised:2020-09-17 Accepted:2020-11-09 Online:2021-08-28 Published:2021-03-17
Contact: Zhao Heng, Master, Associate chief physician, Associate professor, Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of University of South China, Hengyang 421000, Hunan Province, China
About author:Yi Meizhi, Master, Attending physician, Department of Radiology, the First Affiliated Hospital of University of South China, Hengyang 421000, Hunan Province, China
Supported by:
the Science and Technology Planning Project of Hunan Province, No. 2017SK50203 (to ZH); the Natural Science Foundation of Hunan Province, No. 14JJ2086 (to ZH)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：
踝关节撞击综合征：1993年首次被提出，是一种由踝关节周围骨性或软组织之间的机械作用力如撞击、挤压、反复摩擦等引起踝关节慢性疼痛和运动受限的一组临床综合征。根据撞击部位的不同，可分为前踝撞击综合征和后踝撞击综合征，常见于经常过度使用踝关节的运动员，近来研究发现也好发于踝关节反复创伤、习惯性扭伤的一般人群。
距骨后突：教科书和解剖学的有关工具书及骨科学术论文对距骨形态描述为“龟”形，可分为头、颈、体3个部分，体部的后端突向后下的部分称为距骨后突。距骨后突根据踇长屈肌肌腱沟分为内侧结节和外侧结节两部分。有部分研究者提出，距骨如果按“龟”形描述的话，应分为头、颈、体、尾4个部分，距骨后突应命名为距骨尾。还有研究者认为距骨尾客观存在，但不是整个距骨后突，而是距骨后突外侧结节。

背景：以往研究仅见X射线片或CT对距骨解剖变异的影像描述，而MRI对其尚无统一具体描述。
目的：描述距骨解剖变异在MRI上的特征表现，以及变异可能导致踝关节撞击综合征的MRI影像特征表现。
方法：回顾性分析南华大学附属第一医院近3年拍摄的踝关节MRI影像资料。由于目标之一是阐述与距骨解剖变异相关的骨髓水肿或结构变化，因此排除了距骨肿瘤和距骨炎性病变患者。
结果与结论：①最终纳入患者500例，变异发生率为4.8%，共计24例，分别是距骨嘴(2例)、跟距骨桥(6例)、距骨骨岛(1例)、距后三角籽骨(15例)；②距骨嘴、跟距骨桥和距后三角籽骨这3种变异和踝关节撞击综合征有一定相关性；③距骨后突长度存在个体差异，按其长度将距骨后突分为长尾型、中尾型、短尾型和无尾型；④后踝关节不适发病率在距后三角籽骨组最高，在无尾型距骨后突组最低，且距后三角籽骨组和长尾型距骨后突组发病率差异无显著性意义。
https://orcid.org/0000-0001-6549-4644 (赵衡)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 距骨, 解剖变异, 磁共振成像, 骨髓水肿, 信号强度, 踝关节撞击综合征, 距骨后突

Abstract: BACKGROUND: In previous studies, only X-ray or CT imaging was used to describe the anatomical variations of the talus, but MRI has not provided a unified and specific description.
OBJECTIVE: To describe the MRI characteristics of anatomical variations of the talus and observe the MRI characteristics of the ankle impingement syndrome caused by the variations of the talus.
METHODS: The MRI findings of the First Affiliated Hospital, University of South China in the past three years were retrospectively analyzed. One of the objectives was to describe edema or structural changes associated with anatomical variations in talus. Patients with tumors of talus or infections of talus were excluded in this study.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) Totally 500 patients were finally included in the study, among which 24 patients showed anatomic variations, the incidence of anatomic variations was 4.8%. The variations of talus on MRI were talar beak (2 cases), talocalcaneal bridge (6 cases), bone island (1 case), and os trigonum (15 cases). (2) Talar beak, talocalcaneal bridge and os trigonum had a certain relationship between ankle joint impingement syndrome. (3) The posterior process of talus varied from person to person. They could be categorized as long tail, middle tail, short tail, and tailless. (4) The incidence rate of posterior ankle discomfort was the highest in the os trigonum group, and the lowest in the tailless type of talus. There was no significant difference in incidence rate between the os trigonum group and the long tail type of talus.

Key words: talus, anatomical variation, magnetic resonance imaging, bone marrow edema, signal intensity, ankle joint impingement syndrome, posterior process of talus

中图分类号:

易美芝, 罗光华, 肖雅雯, 胡蓉, 陈小龙, 赵衡. 距骨解剖变异的MRI表现[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(24): 3888-3893.

Yi Meizhi, Luo Guanghua, Xiao Yawen, Hu Rong, Chen Xiaolong, Zhao Heng. MRI findings of anatomical variations of the talus[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2021, 25(24): 3888-3893.

图/表（结果） 8

2.1 受试者数量分析在此研究期间进行踝关节MRI检查患者共计543例，其中男282例，女261例，排除患有距骨肿瘤10例及距骨炎性病变33例，最终纳入研究试验的患者共计500例，其中男260例(52%)，女240例(48%)，年龄10-83岁，平均年龄(46.5±12.5)岁。
2.2 试验流程图见图2。

2.3 检测出距骨变异数量分析此研究500例患者中有24例存在距骨解剖变异(4.8%)，其中男17例(70.8%)，女7例(29.2%)，年龄16-77岁，年龄中位数为31岁。距骨变异类型、各项变异发生率、患者年龄、性别比例具体分布见表2。

2.4 距骨MRI解剖变异类型
2.4.1 距骨嘴共2例，在500例受试者中发生率为0.4%，均为男性，平均年龄为49岁，均为右侧距骨变异。受试患者能扪及足背部一凸起骨性包块，有轻度按压痛，踝关节背屈、跖屈运动稍受限，病程轻重与季节无关。MRI检查最佳观测位为矢状位，可见其中1例患者距骨嘴有骨髓水肿，1例患者距骨前方软组织肿胀，见图3。

2.4.2 跟距骨桥共6例，在500例受试者中发生率为1.2%，4例为男性，2例为女性，年龄中位数为24.8岁，3例为双侧变异，1例左侧变异，2例右侧变异，体查患侧踝关节内侧可扪及骨性包块，有局部压痛，患者长时间行走后会感酸痛不适。MRI检查最佳观测位为冠状位和横断位，其中2例患者假关节面下可见骨髓水肿，见图4。

2.4.3 距骨骨岛共1例，在500例受试者中发生率为0.2%，为男性33岁患者，未感不适，体检发现，为左侧变异。MRI检查各扫描方位均能很好地观测到，T1WI、T2WI以及脂肪抑制序列上可见清晰类圆形极低信号灶，见图5。

2.4.4 距后三角籽骨共15例，在500例受试者中发生率为3%，10例为男性，5例为女性，年龄中位数为42岁，11例为双侧变异，2例为左侧变异，2例为右侧变异。13例患者主要表现为踝关节后方疼痛，跖屈时症状加重，关节活动受限，软组织肿胀；2例患者无明显临床症状，为体检发现。MRI检查最佳观测位为矢状位和横断位，其中8例三角籽骨及对应前方距骨后突骨髓水肿，13例籽骨后方软组织水肿，7例踇长屈肌腱鞘积液，1例踇长屈肌肌腱肿胀，10例后踝关节积液，见图6。

2.4.5 距骨后突长度分型根据王庆荣等[9]研究者提出距骨按乌龟形态描述，应分为头、颈、体、尾4个部分，距骨后突的外侧结节应命名为距骨尾，距骨尾长度因人而异。由于距后三角籽骨变异病例的距骨后突形态欠规则，影响长度测量，故该研究在磁共振矢状位上测量距骨后突长度时应该剔除距后三角籽骨变异病例，因此测量距骨后突长度的病例总数共计485例(500例中剔除15例距后三角籽骨)。距骨后突长度大体分为4种类型：长尾型(10.0 mm以上)、中尾型(5.0-9.9 mm)、短尾型(1.0-4.9 mm)和无尾型，MRI表现可见图7。从表3可以看出距骨后突类型以中尾型最多，短尾型次之，无尾型最少。 2.4.6 后踝关节不适发病率及组间差异从表3可以看出长尾型距骨后突的后踝不适发病率最高，无尾型最低。此外，长尾型分别与中尾型、短尾型、无尾型对比，后踝不适发病率差异有显著性意义(P < 0.006 25)。距后三角籽骨变异病例共计15例，其中13例出现了后踝不适，故其相应发病率为86.7%，且与长尾型距骨后突对比，后踝不适发病率差异无显著性意义(P > 0.006 25)。长尾型距骨后突组出现后踝关节不适的病例在MRI检查中显示有18例距骨后突骨髓水肿，28例后踝软组织水肿，17例踇长屈肌腱鞘积液，5例踇长屈肌肌腱肿胀，16例后踝关节积液。

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引言

材料方法

1.1 设计 MRI回顾性观察性试验。
1.2 时间及地点试验于2017年1月至2020年6月在南华大学附属第一医院放射科完成。
1.3 对象收集543例患者的踝关节MRI检查资料，男282例，女261例；年龄10-83岁，排除有距骨肿瘤及距骨炎性病变患者。
1.4 材料所用仪器为Philips公司Archieve 3.0T超导型磁共振扫描仪。
1.5 方法
1.5.1 扫描序列及参数患者取常规仰卧位，足先进，下肢保持自然伸直状态(常采用踝关节跖屈20°稍旋后位置)，应进行检查部位固定以尽量避免患足内外旋。扫描序列和参数见表1。

1.5.2 扫描方位 ①横轴位扫描：平行于距骨顶，从下胫腓联合扫描至跟骨下缘；②冠状位扫描：以横轴位为定位，以平行内外踝连线平面自前舟骨前部向后至足跟后缘进行冠状位扫描；③矢状位扫描：以横轴位为定位，垂直于内外踝连线平面自内踝(或外踝)边缘至外踝(或内踝)边缘进行扫描。

1.5.3 MRI图像评价由2名具有副高以上职称的放射科医生共同阅片分析，以2人的一致意见为准，意见不一致时经相互讨论达成共识。根据文献中描述标准总结出4种变异。①距骨嘴：整个距骨形态呈鸟头状，距骨颈短甚至消失，“鸟头”具有一呈三角状向前突出的“鸟嘴”，鸟嘴有完整的骨性结构即骨皮质和松质，距舟关节面变小并呈圆弧形；②跟距骨桥：可见跟骨载距突向后上方增大，距骨体内结节向下增大，在跟距关节内侧形成两骨块，且彼此间构成假关节；③距骨骨岛：骨松质内一个均匀而致密的硬化区，呈圆形、椭圆形或者不规则形，边界清晰，无膨胀性生长趋势；④距后三角籽骨：可见后踝跟距关节间隙内三角形、圆形或椭圆形游离骨块影，其形态与距骨后突不相吻合，可继发后踝关节撞击综合征改变。除此之外，有部分文献报道[7-8]，距骨后突长度因人而异，故该研究在观察距骨解剖变异同时也测量并记录距骨后突长度，并根据此对距骨后突长度分型。测量标准是：距骨体滑车面后下缘与传统的距骨后突交界点至距骨最远端直线距离，见图1。

1.6 主要观察指标 ①能显示距骨变异的最佳相位；②各类距骨变异的发病率和男女发病比例；③距骨变异处及邻近结构变化；④距骨后突异质性及邻近结构变化；⑤后踝关节不适发病率在各型距骨后突、距后三角籽骨组间差异。
1.7 统计学分析数据采用SPSS 18.0统计分析软件处理，计量数据符合正态分布时用x±s表示，不符合正态分布时用中位数表示；计数资料样本率间的多重比较采用χ2分割法，使用校正过的检验水准α′=0.006 25，当P < 0.006 25为差异有显著性意义。

讨论

目前距骨在MRI上的解剖变异尚未被完全描述，部分距骨解剖变异能导致踝关节撞击综合征，引起局部的病理变化与功能异常，这与临床诊治关系密切，对其认识不足容易导致漏诊和误诊，因此对距骨变异的全面描述显得尤为重要。X射线片、CT及MRI检查均能对此变异做出诊断，但是有各自的优劣势，常规数字X射线片起着初步诊断作用， CT三维重建能进一步细腻地显示出变异处骨质改变情况，MRI检查除了能检测出距骨外观改变外，同时能显示出变异处骨髓、肌腱、肌肉、关节腔变化情况，尤其是MR脂肪抑制序列在这方面起到了十分重要的作用。该研究主要通过阐述距骨各种解剖变异在MRI上的表现，以期对正常解剖变异有所了解，提高影像诊断率，并探讨其在临床治疗中的应用价值。
距骨嘴为距骨较罕见的发育变异，可单侧或双侧发病，有研究显示距骨嘴变异有显性遗传特点[10]，但其遗传机制尚不明确。距骨嘴是距骨头颈交界处生长的一种鸟嘴状突起，其尖端指向足背，具有正常骨性结构，认识不足的话容易误诊为骨质增生或肿瘤。该研究中患者体查均可扪及足背骨性肿块，表面光滑，不活动，略有压痛，长期站立、行走、背跖屈运动容易诱发前踝部酸痛不适。该研究中有1例患者有距骨前方软组织肿胀，可能是因为距骨嘴可对前方软组织形成一种慢性物理刺激作用，使其发生炎性样改变，仅通过局部对症治疗效果明显；另1例患者有距骨嘴的骨髓水肿，这可能与距骨嘴被长期反复的外力摩擦或撞击所致。此外距骨嘴还可以对距骨前韧带造成异常刺激，使距骨前韧带继发肿胀变性，前踝关节也可出现积液或滑膜增厚，最终导致前踝关节撞击综合征，这些变化在MRI检查上均能清晰显示出来。上述有骨髓水肿患者通过手术切除距骨嘴后症状消失，预后良好。根据这2例患者诊疗过程，作者体会到，与X射线片和CT检查相比，依靠MRI常规矢状位T1WI序列同样能对距骨嘴变异做出正确诊断。此外，通过MRI矢状位SPAIR-T2WI脂肪抑制序列可以分析继发于距骨嘴变异的前踝结构变化情况，以此充分判断患者是否需要及时手术治疗，从而最终能获得满意疗效。
跟距骨桥是最常见的一种跗骨桥，发生率为 2.3%-2.8%[11]，在青年战士及体力劳动者中多见。它是指跟骨载距突向后上方增大，距骨体内结节向下增大，在跟距关节内侧形成两骨块的畸形，患者常以足部疼痛、活动受限或扪及踝内侧骨性包块为主诉而就诊[12]。跟距骨桥成因尚不明确，大致分为先天性和后天性2种，大多数为先天性骨畸形，系胚胎发育期间发育异常所致；后天性原因主要是反复内翻损伤史，导致内侧跟距关节发生损伤性改变，微骨痂形成，最终形成跟距骨桥[13]。该研究中出现跟距骨桥共6例，其中4例MRI检查中仅表现为外观形态异常，另2例不仅外观发生了变化，同时形成的假关节面下亦可见骨髓水肿，这2例有骨髓水肿的患者踝部疼痛感较前4例更为强烈，或许这种骨髓水肿与患者踝关节不适感有一定相关性。作者推测骨髓水肿形成原因是假关节面处骨与骨产生长期的异常应力，这种应力一旦超过骨的强度，会导致软骨下骨小梁微骨折而产生水肿，利用MRI抑脂序列能敏感检出骨髓水肿[14]。上述4例症状轻的患者通过局部对症治疗后疗效较好，另外有骨髓水肿的2例患者行骨桥切除手术后完全治愈。虽然足部X射线检查为诊断跟距骨桥简单又可靠的方法，但是通过结合MRI检查，可以全面评估患者病情，有利于治疗方案的制定。
骨岛又称内生骨疣，距骨骨岛在该研究中的发生率最低，仅占0.2%，有研究认为骨岛是软骨内化骨过程中发生的异常[15]。骨岛可以出现在身体骨骼任何一部分，临床发生率不高，患者一般无临床症状。有学者发现女性骨岛患病率较男性高，且差异有显著性意义[16]，并随着年龄增长，骨岛发病率下降，这可能是与高年龄段患者不再继续形成骨岛或骨岛被再吸收及骨岛间相互转化有关[17-18]。国内外骨岛报道率为1.84%-27.55%[19]，不同研究对骨岛的发病率报道不同，这或许与诊断水平、诊断标准和资料收集方式等有关。骨岛具体表现为松质骨中的致密骨，呈圆形、椭圆形或者不规则形，周围无膨胀，通常为单个，偶见多个。MRI检查各序列上骨岛均表现为具有骨皮质特征的低信号灶，且内部信号均一，边界清晰，无膨胀性生长趋势。放射科医生需将距骨骨岛与距骨无活性的脂肪性骨髓相鉴别，后者继发于距骨感染或创伤后，随时间的推移，病灶逐渐稳定化局限化，在MRI上显示为脂肪性骨髓，其信号强度与脂肪相同。
距后三角籽骨在该研究中发生率最高，占有3%。三角籽骨一般呈三角形，有时也可呈圆形或椭圆形，是位于距骨后外侧结节后方分离附属的小骨块，类似于二次骨化中心[20]。三角籽骨与胫骨远端关节面后部在反复跖屈过程中互相撞击，容易引起踝后部疼痛、肿胀和压痛，足跖屈时症状加重，多见于芭蕾舞演员、登山运动员和足球运动员等特定人群[21-22]。踝关节反复跖屈导致后踝不断发生撞击，最终导致后踝关节撞击综合征，发病原理一般认为是胡桃夹原理[23]。导致的主要病理变化是：三角籽骨发生水肿、变形、碎裂、囊变以及胫骨后下缘或跟骨上缘骨质变形、增生；后踝关节长期撞击引起后踝滑膜关节囊内压力增高，后踝关节腔积液及关节滑膜炎可形成；三角籽骨同时对后方局部软组织卡压，导致软组织肿胀；三角籽骨内侧可见位于结节间沟内的踇长屈肌腱，因此，反复踝关节跖屈运动增加踇长屈肌腱与三角籽骨间的压力，最终引发腱鞘炎[24-28]。T1WI对后踝基本解剖结构的显示效果最佳，T2WI抑脂序列不仅可以在脂肪背景抑制和高信号积液背景衬托下，清晰地显示三角籽骨是否有骨髓水肿或囊性变，对滑膜炎性增生及踇长屈肌腱鞘也可以清晰显示[29-30]，因此有助于临床诊断，特别是对损伤评估以及制定手术计划有直接帮助，且MRI 诊断结果与外科结果高度一致[31]。当三角籽骨与距骨后缘间距增宽，其内正常的透明软骨信号被液体高信号所取代，提示三角籽骨与距骨后缘之间透明软骨连接撕裂。跖屈及伸展位矢状面GRE 序列动态观察三角籽骨的运动，可以更为清晰地证实后踝撞击效应的机械损伤机制，而活动的三角籽骨外科手术切除疗效明显。该研究中8例患者通过手术切除三角籽骨后基本治愈，另外5例患者通过制动、使用非类固醇类药物、冷疗等保守疗法明显改善症状。
此次研究在观测距骨变异同时还发现距骨后突长度存在个体差异性，由于距骨后突形似距骨尾巴，也可命名为距骨尾，此次研究将距骨后突在MRI上大致分为4种类型：长尾型、中尾型、短尾型和无尾型，从表3也可以看出距骨后突越长诱发后踝关节不适概率越大，长尾型距骨后突与距后三角籽骨诱发后踝不适发病率差异无显著性意义。此外，长尾型距骨后突组的后踝关节不适患者出现了与距后三角籽骨类似的踝关节MRI表现，例如距骨后突骨髓水肿、后踝软组织水肿、踇长屈肌腱鞘积液、踇长屈肌腱肿胀或后踝关节积液，这可能与距骨后突过度生长导致跟骨后突和胫骨后方的骨性结构及距骨周围软组织受压而造成踝后部骨与软组织的撞击有关[32]。距骨后突长度具有较大异质性，虽然长尾型距骨后突不属于严格意义上的距骨解剖变异，但长尾型距骨后突对后踝的影响从力学角度上与距骨后三角籽骨非常相似，均能导致后踝撞击综合征，当产生后撞击综合征时两者治疗方案也基本相同，过长距骨后突可通过手术切除而达到预期疗效。
该研究中尚存在一些局限性：首先，入组患者仅500例，扩大研究样本量有利于更好统计距骨变异的患病率；其次，所有距骨MRI检查均由2名放射科医师共同分析，未评估观察者内和观察者间的重复性。
综上所述，MRI能较好地识别距骨解剖变异，距骨嘴、跟距骨桥、距后三角籽骨及长尾型距骨后突不仅是距骨结构变化，同时也与患者踝部不适感及功能异常有一定关联。由于MRI无辐射、安全性高的优势，完全可以作为一种早期全面分析距骨解剖变异的检查手段，并为临床治疗提供精准的影像学支持。
中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

距骨解剖变异的MRI表现

MRI findings of anatomical variations of the talus

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