骨骼肌肉系统由两个主要部分构成，一为骨骼，二为骨骼周围的软组织。骨骼有两个特点，首先是骨骼含矿物质多，密度高，在X线检查上和周围组织有良好的自然对比，其次是骨骼系统各个骨的形态复杂多样，如各种关节、四肢长短管状骨、脊柱不规则形态骨、头颅扁骨等。软组织包括肌肉、肌腱、韧带、血管、神经、脂肪、关节囊、滑膜、软骨等，它们之间呈软组织密度，彼此之间在X线检查上不能区分。

根据以上两种情况，骨和关节应以X线检查为主，在X线检查不能确定异常和异常性质的情况下，再应用其他影像检查。软组织疾病虽然在X线检查缺乏对比，但因有时能给诊断提供一些信息，故也应从X线检查开始，之后再应用其他检查。

X线能穿透物质，它的衰减与该物质的原子序数成正比。骨（钙化组织）与软组织的密度差别很大，所以X线检查显示骨结构最为清晰。X线检查的分辨力最高，但组织对比度差。它的主要缺点是很难区分软组织。如肌肉，软骨，韧带，肌腱及液体等密度相似的组织，另外X线检查是平面投影，所成的影像是在视野内所有结构的重叠像，对头颅，脊柱，骨盆等部位显示重叠。

CT是断层图像，解决了结构重叠问题，组织对比度也比X线检查有所提高。因此CT在头颅、脊柱、骨盆、肩关节、膝关节等部位用处较大。对这些部位的创伤、感染性病变，CT扫描往往有帮助。CT可更好地显示骨折情况，骨折对脑、脊髓等结构的影响。同样对这些部位的骨肿瘤及软组织肿瘤显示比X线检查好，对肿瘤的分级，评估肿瘤对血管神经的侵犯，以及与周围结构的关系有所帮助。这些都对手术治疗有帮助。CT对骨肿瘤的定性诊断有限，但对个别肿瘤，如脂肪瘤，则有帮助。CT还有助于对肿瘤的疗效观察。CT的组织对比度高于X线，但对软组织结构和损伤的诊断效果不理想，如半月板、关节软骨等。

MRI与X线、CT完全不同，它利用人体内氢质子与磁共振特性成像，MRI的信号强度还与所选用的序列有关。MRI也是数字化图像，分辨力与CT相当。但MRI的组织对比度高，尤其对软组织，如肌肉、脂肪、韧带、肌腱、软骨及液体等显示清晰。这些组织的密度差别不大，但它们的T ₁、T ₂弛豫时间不同，所以这些组织在MRI上显示清晰。MRI的另一个特点是可以任意方向成像，没有放射损伤等。MRI的缺点是显示骨结构、钙化和气体等不如X线和CT检查。另外MRI是全新技术，各种疾病的MRI特点还有待于深入研究。

PET/CT显像是正电子计算机断层显像PET与X线计算机断层显像CT结合的影像学新技术，除了骨骼还可以同时探测全身其他脏器及组织病变，在恶性肿瘤诊断及临床分期方面有特殊的优势。 ¹⁸FFDG PET/CT显像可同时提供代谢、功能及解剖信息，诊断骨转移的灵敏度及特异度均较高。原发灶不明的骨转移在临床上也不鲜见，有文献报道约60%的骨转移是在明确原发肿瘤部位前发现的，CT、MRI及X线检查仅能发现40.63%的原发灶，而PET/CT检查则能发现80%以上的原发肿瘤部位，对患者的诊断及治疗均有重要意义。在骨髓转移的早期诊断方面， ¹⁸F-FDG PET/CT显像可以显示仅限于骨髓尚未引起成骨或溶骨反应的转移性病变，较CT有更高的准确率。但是 ¹⁸F-FDG PET/CT显像对成骨性病变的敏感性较低，对炎性及感染性等良性病变的鉴别缺少特异性，易导致骨转移瘤诊断的假阴性和假阳性。比如发生在骨骼系统的结节病，其在放射性核素骨显像上的表现呈多样性，与骨转移瘤的MRI表现也极其相似，多发的骨结节病灶在 ¹⁸ F-FDG PET/CT显像上更常误诊为广泛骨转移。

随着影像技术的不断发展，PET/MRI正逐渐走入临床，利用MRI更高的空间分辨率及更好的软组织对比度，结合PET反映的病灶代谢、增殖变化，将有望使骨肿瘤性病变的诊断正确率得到更大的提高。有研究者发现，与单独的MRI相比，PET/MRI虽然没能提高原发性骨肿瘤与软组织肿瘤T分期的正确率，但全身PET/MRI却具备较高的TNM分期准确率。另外，PET/MRI利用PET快速识别代谢异常区域，并结合MR波谱成像提供的异常区域的代谢信息，来判断其为肿瘤、炎症还是坏死，从而指导软组织肉瘤的放疗及手术治疗，并可监测治疗反应。

骨扫描是利用放射性核素 ⁹⁹Tc ^m的对骨亲和性，利用其发出的γ射线成像，所以骨扫描可以反映骨的代偿功能情况。骨扫描可以显示整个骨骼系统，有助于扫描肿瘤转移等。骨扫描的图像分辨率差，敏感性虽高，但特异性差。

目前X线、CT、MRI和骨扫描为诊断骨骼系统疾病的常用检查方法。它们各有优缺点，互为补充。放射科、骨科医生应该了解它们各自的特点，根据患者病情，量体裁衣，合理使用，以最少的费用，对患者最少的损伤解决问题。下面对一些重要的骨骼肌肉系统疾病进行比较影像学讨论。

在四肢骨关节损伤的影像学检查中，X线检查仍是首选的影像检查方法，依然保持着最基础、最常用的地位。X线检查可通过密度对比形成图像，具有较高的空间分辨力，能显示骨和关节细微的骨质结构；并且X线检查经济高效、简单易行，又具有相对可靠的诊断准确性。X线检查亦是四肢骨折治疗后复查的主要手段，可用于判断骨折整复后对位是否符合要求，可用于复查固定后的位置及骨痂生长情况。四肢骨关节损伤的X线诊断，除常规正侧位外，有时需结合一些特殊投照位置，必要时（如怀疑轻微移位的骨骺损伤）补充拍摄对侧肢体相应位置对比。关节脱位也应该首先应用X线检查，一般在正侧位像上均可显示，若临床上没有什么特殊要求可以终止检查。但应该明确脱位的同时，几乎均合并有周围韧带的损伤和关节囊的破裂等，若有必要应进行MRI检查。

X线检查对骨性结构重叠较多和解剖结构复杂的四肢骨关节损伤，尤其是对于细微骨折、不规则骨骨折和半脱位常常遗漏；在软组织病变的诊断中存在较大限制；对骨挫伤、软骨损伤均无法检出异常征象。X线检查在复杂骨关节损伤诊断中存在较大局限性。当X线检查不能满足诊断的要求时，应考虑选用CT或MRI检查。

在四肢关节损伤的影像学检查中，CT发挥着越来越重要的作用，可以进一步明确是否存在骨折和脱位以及骨折的范围；可以进一步检出一些复杂解剖部位的骨折和脱位，如颅面骨、脊柱、骨盆、腕关节、踝关节和足部骨折等；可以进一步检出肘关节、腕关节、手部、膝关节、踝关节和足部微小骨折碎片和细微骨折线，减少漏诊；CT检查速度快，舒适性明显强于X线检查，可不去除石膏固定进行检查。CT的三维后处理技术在四肢关节损伤诊断中广泛应用，常用的有多平面重组和容积再现，其他还有曲面重组和最大密度投影等；CT的三维后处理图像可以提供全面和直观的信息，立体多角度的呈现骨骼与相邻结构的解剖关系，有力支持了复杂四肢骨关节损伤的临床诊断和治疗及手术方案的制订，还能为司法鉴定提供比较精准的影像信息。

此外，MRI可以检出骨髓水肿和骨挫伤，指导影像医师对骨髓水肿部位进行重点观察，能明显减少工作量，能进一步确诊细微骨折和降低漏诊率。骨挫伤是无骨折骨关节损伤后疼痛的主要原因，应引起影像科医师的高度重视。MRI检查可以全面评估与软骨相关的骨折，如骺板骨折、骨软骨骨折、关节透明软骨骨折；可以全面评估纤维软骨结构损伤的情况，包括腕关节三角软骨以及膝关节半月板等，MRI是直接显示软骨的最好影像技术，是膝关节半月板损伤首选的影像诊断方法，并可进行损伤的精确分度（图3-6-1）；可以明确肌肉和肌腱损伤的性质和范围，特别对于深部肌肉和肌腱损伤，MRI是首选的检查方法；可用于关节韧带损伤的诊断，能显示韧带损伤所致的信号异常和形态异常，广泛应用于膝关节、踝关节的韧带损伤的检查；可以鉴别外伤性关节腔积液的性质，关节腔积血表现为液-液平面，关节脂血症表现为脂-液平面。对于以上MRI检查的优势方面，常规X线检查和CT检查均不能提供有价值的影像信息。

众所周知，MRI检查在四肢骨关节损伤诊断中的应用存在明显不足。如MRI检查时间较长，导致部分患者不能耐受、舒适感差，部分检查被迫中止。患者体内有铁磁性植入物、心脏起搏器时不能进行MRI检查。MRI检查对骨皮质、骨小梁、各种钙化和骨化的细节显示能力不如X线检查和CT。

虽然MRI的使用越来越普及，但高质量的X线检查仍然是骨骼系统X线诊断中必不可少的第一步。X线检查分辨率最高，显示骨皮质、骨小梁结构、钙化及气体等密度差别大的组织最好，往往这些结构在MRI上显示不良，尤其是钙化和空气，容易造成混淆。四肢骨干的骨折一般X线检查就可以明确诊断，必要时再做CT和MRI检查。平片还可以为CT和MRI检查的定位及方法提供帮助。

骨肿瘤的发病率较低，大约只有其他组织肿瘤发病率的十分之一。由于骨肿瘤组织来源复杂，骨肿瘤有良、恶性之分，非肿瘤性质的肿瘤样病变，更因骨肿瘤的放射表现多种多样，同一肿瘤可有不同X线表现，而不同肿瘤可有类似的X线表现。因此骨肿瘤的X线诊断一直是放射科医师的难题，也就是骨肿瘤的X线诊断要密切结合临床资料和病理检查，三者缺一不可。

影像学检查在骨肿瘤的诊断和治疗中起着很重要的作用。就检查方法而言，有X线检查、DSA、CT和MRI。它们各有优劣势，互为补充。放射科、骨科医生应该了解它们各自的特点，根据患者病情，量体裁衣，合理使用，以最少的费用，对患者以最快的速度，最好的检查提供临床诊断和治疗参考。

骨皮质、骨松质、软组织和空气的密度差别很大，所以X线检查显示骨结构最为清晰。X线检查显示解剖关系清楚，可以发现骨肿瘤生长的部位、大小、范围、边缘、轮廓、骨膜反应、生长方式和周围软组织情况等，显示出骨肿瘤和肿瘤样病变的组织学特征，使医生和患者一目了然，因而X线检查仍然是骨肿瘤基本的影像学检查方法。此检查方法必不可少，是其他检查方法不能替代的。X线检查的检查目的：①确定有无骨与软组织肿瘤；②确定肿瘤发生的部位和性质（肿瘤与非肿瘤，良性与恶性）；③鉴别诊断以及确定下一步的检查与治疗的参考。通过对X线检查的分析，大部分骨肿瘤可以得到明确的诊断。

CT使用的也是X线，所以CT图像的密度与X线检查一样，与物质的原子序数有关。CT是断层图像，解决了X线检查的重叠问题。因此，CT在头颅、脊柱、骨盆、肩关节等部位肿瘤性病变中用处较大。CT可以更好地显示骨肿瘤的位置、大小、与周围组织的关系以及确定有无软组织肿块等。CT显示肿瘤骨化、钙化优于X线检查和MRI。更重要的是CT能显示肿瘤对脑组织、脊髓等结构的影响。CT还有助于对骨肿瘤进行分型、分级，评估肿瘤对血管神经的侵犯及与周围结构的关系。CT对评估恶性骨肿瘤在骨髓内的侵犯范围不如MRI。CT是排除骨肿瘤肺转移的首选方法，有些X线检查显示小的转移癌不如CT显示的数量多，特别是纵隔内和心脏后的转移癌X线检查容易漏掉，这些都对手术治疗有帮助。CT对骨肿瘤的定性诊断有一定的局限性，对个别肿瘤如脂肪瘤，CT有帮助。

MRI对骨肿瘤和肿瘤样病变的价值有下列几个方面：①协助确定在骨内侵犯的范围，由于肿瘤组织在T ₁WI上呈低信号，和周围的正常骨髓高信号形成对比，比X线更清楚地显示骨内范围。②协助确定软组织侵犯的情况，此点比X线检查和CT都好，有时可以依此，确定肿瘤性质。③判断肿瘤的良恶性，良性肿瘤信号均匀，境界清楚，有时周围有低信号带包绕。恶性肿瘤则由于其内出血、坏死，而信号不均；由于向周围浸润生长，境界不清。恶性肿瘤多破坏骨皮质在软组织形成肿块（图3-6-2）。但是MRI对骨肿瘤和肿瘤样病变的组织学类型的判定意义不大。CT和MRI增强及动态增强扫描，根据其增强效应的方式，如时间曲线等，对肿瘤的良恶性和组织学类型的判定有一定的意义。MRI的这些特点非常适合于骨肿瘤的分级和观察肿瘤对化疗的反应。

由于在X线检查软组织肿瘤上多缺乏对比，故诊断困难，部分肿瘤其内有钙化，根据钙化的形态可以提出诊断。对于无钙化而在X线检查显示不清的软组织肿瘤，则应进行 CT、MRI、血管造影等检查。CT对软组织肿瘤各种成分的显示有帮助，如脂肪、液体、实质成分等，除观察外，还可以测定CT值，确定是何种软组织。MRI显示软组织肿瘤最好，可以分清肿瘤的边界及其与周围组织的关系，肿瘤组织内的血管、脂肪等，可以根据其表现，做出良恶性肿瘤的诊断，部分肿瘤可以根据其表现特点做出组织类型的诊断（图3-6-3）。遗憾的是，MRI显示钙化不敏感，此时应结合X线检查和CT综合表现做出诊断。脉管造影对淋巴管瘤、淋巴淤滞、血管瘤可以做出明确诊断，此类肿瘤有时有静脉石可以结合临床做出诊断，而不需血管造影。淋巴淤滞在T ₁WI上，皮下组织内有网格状低信号，同时软组织增厚，很有特征。

此外，血管造影（angiography）可以显示骨关节及软组织肿瘤血运情况，对诊断有所帮助，显示肿瘤对血管的侵犯最清晰。DSA还可以找出肿瘤的营养血管，对恶性肿瘤可以进行局部高浓度化疗，使肿瘤缩小，而全身副作用小。也可以栓塞血管，使肿瘤缩小，坏死，有利于手术切除。脊椎椎体的血管病很常见，大部分没有症状，对有症状的血管病，血管造影可以显示供应血管，栓塞供应血管可以减轻症状。

关节结构比单纯骨结构复杂，而且由于关节内结构为软组织密度，缺少X线检查的自然对比，故关节疾病的检查，应在X线检查的基础上进行多种影像检查。

关节炎无论是急性或慢性的，也无论是什么原因引起的，为了全面了解关节的骨质和关节软组织的变化，应首先进行X线检查。一般X线平片所显示的征象能做出诊断，但是某些关节炎性病变X线征象相似，为了鉴别诊断的需要，或者为了进一步了解关节内的情况而需进行其他影像学检查。如临床经常诊断的滑膜炎，X线平片只能显示关节周围软组织肿胀和骨质疏松，但MRI检查能发现关节内积液。如在退行性骨关节病，X线检查只能发现关节间隙变窄、关节面硬化、关节面下密度不均等，而CT和MRI则能发现关节软骨、骨性关节面部分消失、关节面下囊性变、关节囊内积液等。MRI增强扫描还可以显示滑膜的变化，例如在颈椎寰-枢关节的类风湿关节炎、膝腕等关节的色素沉着绒毛结节性滑膜炎，滑膜有增强效果，可以协助诊断，并为活检提供准确的部位。

CT以其横断面成像和良好的密度分辨率，在很大程度上弥补了X线检查的不足，可较早地显示骨质破坏和脓肿侵犯的范围，并能发现较小的关节软骨破坏、窦道、异物、髓腔和软组织内微量气体，准确反映骨和软组织病变的范围。CT检查范围至少覆盖关节囊和病变全部，摄取骨窗和软组织窗两种图像。CT具有较高的密度分辨率。与X线检查相比，在显示病变方面具有较多的优势：①关节及周围软组织异常，CT不仅可显示X线检查难以发现的软组织异常，而且可明确病变部位、边界和范围，区分关节腔滑囊积液、关节囊肥厚、关节周围软组织水肿、囊肿和肿瘤等；②前后部关节间隙和骨性关节面异常；③关节内游离体，CT可显示X线检查难以发现的关节内钙化、骨化游离体等；④邻近关节内病灶，CT不仅可发现X线检查不能显示的邻近关节内病灶，而且能明确其大小、位置、边界和成分。

MRI利用氢质子进行成像，具有良好的软组织对比度，在确定滑膜和软组织感染方面，明显优于CT。MRI易于区分滑膜和关节软骨的炎性浸润与正常骨质结构，因此可确定骨质破坏前的早期感染。MRI因具有多方位成像、较高软组织对比度以及无电离辐射等特点，除了具有关节囊及周围软组织、前后关节间隙、关节内游离体和邻近关节内病灶的显示优势外，尚可直接显示关节软骨的改变和邻近关节骨端髓内浸润性病变及水肿，对少量关节积液亦较清楚（图3-6-4）。

影像技术在炎性关节病的诊断与治疗中发挥着重要作用，其中应用最为广泛的是X线检查。X线检查能发现骨侵蚀及关节间隙变窄等长期慢性病变，但是无法发现滑膜炎和骨髓水肿等活动性炎症改变，因此临床上仅依靠X线检查，对于炎性关节病的早期诊断和疗效判定有很大的局限性。MRI通过三维成像能够早期发现炎性关节病的骨髓炎症和滑膜炎症，很好地弥补了X线检查敏感性差的缺点，因此逐渐得到广大医生的重视。

滑膜炎作为类风湿关节炎（rheumatoid arthritis，RA）和脊柱关节炎（spondyloarthritis，SpA）的最基本病理学改变，对于RA的诊断和疾病活动性判断具有十分重要的意义。MRI对滑膜炎的诊断准确度很高，在对滑膜体积的估测上，MRI检查可以达到与关节镜检和滑膜活检较为一致的结果。

骨髓水肿是骨髓炎症的表现，与骨侵蚀的关系密切。传统放射学和超声检查均无法提示骨髓水肿病变，而MRI的T ₂WI抑脂及STIR图像均可以非常敏感地反映骨髓水肿病变。骨髓水肿在MRI上表现为在小梁骨内出现边界模糊的长T ₂、长T ₁信号。骨侵蚀以及关节间隙变窄甚至融合是RA慢性活动性炎症的结局。虽然传统X线检查也能够发现骨侵蚀，但MRI检出骨侵蚀病变的敏感性是X线的9倍。同时MRI具有很高的特异性，以CT作为“金标准”时，MRI平扫对骨侵蚀的特异性达96%，对于X线没有发现骨侵蚀的检出特异性也高达96%。

MRI的诸多特性决定了它在炎性关节病诊治领域中的重要性。MRI是目前最敏感的检测手段之一，它对炎性关节病变过程中最易受累的骨髂以及软组织均具有很好的检出能力，能够在早期发现骨髓水肿、滑膜炎、骨侵蚀、脂肪浸润等病变，为炎性关节病的早期诊断和合理治疗提供了重要信息（图3-6-5）。

骨软骨发育障碍、先天性畸形和变异的主要改变是骨骼的形态异常，选择X线检查即可，不必应用其他影像检查。在检查中，应注意几个问题：①骨软骨的发育障碍疾病很多，有些影像表现相同，所以为了鉴别诊断，应该把易受累和有特征性改变的部位作为检查的重点，其中有颅骨侧位像、腰椎正侧位像，骨盆正位像，一侧上肢、下肢的正位像，绝大部分软骨发育障碍类疾病根据上述部位的异常改变可以做出诊断。②先天性变异遍及全身骨骼，其中以四肢骨为多，为了排除病变，确诊变异，必须结合临床，并作两侧相同部位互相比较，如仍不能确定的，应追踪观察。③先天性畸形的骨骼改变虽以X线检查为主（图3-6-6），但有些畸形往往和内脏、神经系统畸形同时存在，此时可应用其他影像检查。

脊柱畸形主要指脊柱侧弯后突畸形，分为两类，一类是无脊椎畸形者，往往为后天性的，此类畸形一般不伴有椎管内结构异常；另一类是伴有脊椎畸形者，如半椎体、蝴蝶椎、椎体融合、脊柱裂等，此类畸形均伴有椎管内结构异常，应引起注意。

无论任何脊柱畸形，均应先采用X线检查，了解属于上述的哪一类脊柱侧弯，若为前一类，X线检查即可满足要求（图3-6-7）；若为后一类则应进行脊柱CT或MRI检查。上述检查方法，虽然均可提供椎管内结构的信息，但是以MRI最为简便有效且最易为患者接受。MRI可以发现椎管内有无先天发育性肿瘤、脊髓空洞和低位（脊髓）脊膜膨出、脊髓纵裂等，在检查的过程中同时可观察膀胱、肾脏等的情况。

先天性发育异常如先天髋关节脱位、膝关节滑膜皱襞综合征等，都有关节内结构的异常。在先天性髋脱位时关节腔内多填充有多余脂肪组织，关节内韧带松弛，关节囊及关节盂唇异常；膝关节滑膜皱襞综合征时，滑膜皱襞过大。X线检查能检查有无关节脱位（图3-6-8），但对缺乏对比的关节内结构则不能显示，超声可以提供一些关节内结构的信息，但是由于其分辨力较低，且难以进行术前术后对比，故少用，关节造影可以间接判定关节内结构异常，但区别异常的性质困难。CT和MRI则可以分清韧带、脂肪、软骨等结构，特别是MRI，韧带、脂肪、软骨分别呈低、高、中等高的信号有很好的对比，显示的更为清楚。

总之，骨骼肌肉系统的影像学检查应以X线检查为基础，若已诊断明确，则不应再做其他检查。假若需要做其他检查，也应本着从简到繁、由易到难、由非损伤性到损伤性，一切从患者出发的原则进行。