兒童下肢生長性疼痛的影像學分析

林旭波，付垚，吳愛琴，楊于兵，鄭文龍

（1.溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院 放射科，浙江 溫州 325027；2.溫州醫科大學附屬蒼南醫院 放射科，浙江 溫州 325800）

下肢生長性疼痛是生長期兒童出現的一種生理現象，臨床較為常見。生長性疼痛的概念最初由法國臨床醫師DUCHAMP于1823年提出，以后逐漸為人們所了解和接受，其發病率為3%～49%[1-2]。因其疼痛不伴發炎癥反應，絕大多數病例檢查不出具體而確鑿的針對性原因[3]，故很少引起臨床工作者重視，國內外相關臨床報道也較少，尚未見影像學檢查、診斷報道資料。本研究旨在通過與正常兒童對比，初步闡述兒童下肢生長性疼痛的臨床和影像學特點。

1 資料和方法

1.1 一般資料 回顧性分析2015年1月至2018年1月在溫州醫科大學附屬第二醫院育英兒童醫院就診的下肢生長性疼痛的患兒22例作為觀察組，其中男12例，女10例，年齡（7.8±2.4）歲。選取同時期體檢的正常兒童25例作為對照組，其中男12例，女13例，年齡（7.5±2.2）歲。2組一般資料比較差異無統計學意義（P＞0.05）。本研究獲得本院醫學倫理委員會批準。

1.2 納入和排除標準 納入標準：①我院兒童骨科醫師確認下肢生長性疼痛患兒（反復發作的雙下肢間歇性疼痛，尤其以小腿、膝關節及其周邊部位為重，典型表現為疼痛多發生在晚上，持續數分鐘至2 h后自行緩解，間歇期無任何不適，不影響白天活動，且體格檢查或實驗室檢查均無異常），年齡為5～14歲；②患兒具有X線及MRI影像學資料。排除標準：①外傷病史，包括遠期與近期；②患兒＜5歲或＞14歲；③診斷為骨折、腫瘤、炎癥的器質性病變；④無影像學資料。

1.3 臨床癥狀及比較 描述該類疾病的發生發展過程，同時進行視覺模擬評分（visual analogue score，VAS）比較。

1.4 檢查方法 X線平片：攝取膝關節或兩下肢正側位片。MRI檢查方法：采用GE Signa HDXt 1.5T超導型MR掃描儀；膝關節掃描采用膝關節專用線圈，患者仰臥位腳先進。掃描序列和參數：矩陣320×224，帶寬41.67 kHz，NEX2，Slice Thickness 4 mm，Spacing 1 mm，Fov 180 mm×180 mm，FA90；T1WI矢狀位：TR 720 ms，TE 15 ms；矢狀位T2WI壓脂序列：TR 3 660 ms，TE 108 ms；矢狀位PDWI：TR 3 660，TE 14 ms；冠狀位壓脂T2WI：TR 3 640 ms， TE 76 ms；橫斷位壓脂T2WI：TR 4 020 ms，TE 66 ms。 下肢掃描采用體部線圈，患者仰臥位腳先進。掃描 序列和參數：矩陣320×224，帶寬41.67 kHz，NEX 2，Slice Thickness 5 mm，Spacing 1 mm，Fov 360 mm×360 mm，FA 90；冠狀位T1WI：TR 300 ms，TE 11 ms，T2WI壓脂序列：TR 3 600 ms，TE 45 ms；橫斷位T1WI：TR 360 ms，TE 11 ms，STIR序列：TR 4 600 ms，TE 42 ms。

1.5 影像學分析和MRI信號強度比較 ①分析患兒下肢X線，包括骨小梁、骨密度、軟組織信號等；②分析患兒MRI檢查中的T1WI、FS-T2WI/PD圖；③比較2組組織區域MRI信號強度AV（average）值。

1.6 統計學處理方法 采用SPSS15.0統計學軟件進行分析，計量資料用表示，2組比較用兩獨立樣本t檢驗。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 臨床癥狀 22例患兒均無明顯外傷史，7例患兒開始為單膝關節疼痛、活動受限1周就診，半年后對側膝關節疼痛再次來院，兩膝關節輕微腫脹，輕度壓痛，關節活動可，趾端血運、運動、感覺無異常；8例為單側膝關節鈍痛1周，無紅腫、麻木、活動障礙，氣溫降低時活動后加重，膝關節輕度壓痛；7例患兒單側下肢疼痛1周或2個月，劇烈運動時加劇，小腿內側壓痛。

2.2 患兒X線檢查結果 所有患兒膝關節和脛骨X線正側位片均皮質完整，骨小梁清晰，密度如常，未見明顯異常X線征像，周圍軟組織未見異常密度影，見圖1。

圖1 患兒膝關節（a）和脛骨（b）X線正位片

2.3 患兒膝關節MRI檢查結果 患兒膝關節均表現為兩側對稱性股骨、脛骨干骺端、骨骺等部位髓腔內多發斑片狀、斑點狀T1WI低信號、FS-T2WI/PD高信號影，邊界尚清，皮質完整連續；關節面光整，關節軟骨厚薄均勻，關節周圍軟組織未見明顯異常信號影，見圖2。

2.4 患兒小腿MRI檢查結果 患兒兩側脛骨中下段髓腔對稱性斑片狀、斑點狀T1WI低信號、FS-T2WI高信號影，邊界欠清，皮質完整，未見明顯破壞、增生，腓骨未見明顯異常信號影；兩側腓腸肌內側頭、脛骨前內側筋膜呈條片狀T1WI低信號、FS-T2WI高信號；橫斷位示兩側腓腸肌內側頭對稱性條片狀FS-T2WI高信號。見圖3。

圖2 患兒膝關節矢狀位FS-T2WI示斑片狀高信號（白箭頭）

2.5 2組VAS評分和MRI信號強度AV值比較 2組間VAS評分、膝關節和脛骨MRI信號強度AV值差異均有統計學意義（P=0.001），見表1。

表1 2組VAS評分與MRI強度AV值比較

表1 2組VAS評分與MRI強度AV值比較

組別 n VAS評分（分） 膝關節橫狀位AV值 膝關節矢狀位AV值 脛骨橫狀位AV值 脛骨矢狀位AV值對照組 25 0 98.7±16.2 100.0±31.5 106.5±28.4 20.5± 3.0觀察組 22 3.32±1.25 228.6±50.0 224.8±37.1 244.6±72.5 223.4±32.6 t 13.301 9.570 9.940 5.510 19.840 P 0.001 0.001 0.001 0.001 0.001

3 討論

兒童下肢生長性疼痛典型臨床癥狀和體征為2～12歲的生長期兒童出現的下肢間歇性疼痛，特別是膝關節、小腿等部位，多出現在劇烈活動后，常于傍晚或夜間發生，疼痛持續數分鐘至數小時，可自行緩解。疼痛間隙期不出現不適癥狀，也不影響正常活動[4]，因此其臨床診斷標準為：①發作年齡3～12 歲；②疼痛發生于白天晚些時候或晚間；③可能幾天、幾周或幾個月不發生疼痛；④疼痛持續3個月以上；⑤疼痛部位為兩側大腿、小腿和膝關節處，活動不受限，不伴跛行；⑥體格檢查無骨科異常、紅腫、壓痛、感染或關節活動度減少；⑦實驗室檢查結果均在正常參考值范圍內；⑧排除其他器質性病變[5-6]。其病因和發病機制可能與解剖、生長速度、活動強度、痛閾及心理因素等有關，一般認為生長期兒童骨骼增長迅速，下肢股骨、脛腓骨增長速度快于周圍神經纖維、肌肉等組織而產生牽拉性疼痛。另外生長期兒童組織、細胞代謝旺盛，白天兒童活動量相對較大，產生的乳酸等代謝產物較多，聚集于神經、肌肉間隙刺激神經末梢引起肌肉酸痛。解剖學觀點認為下肢痛與扁平足、膝外翻或內翻、關節松弛、股骨前傾、脛骨過度扭曲、兩下肢不等長等姿勢缺陷有關[7]；持痛閾理論研究者認為下肢生長痛患兒痛閾值低于對照組兒童，具有低痛閾特點[8]；而心理因素研究表明兒童下肢生長痛的發生與社會因素及心理因素相關[4]。本研究的患兒與上述文獻報道比較，基本類似，且正處于小初中階段，白天活動量較大，與上述發病機制均有一定相關。本研究患者的VAS評分與對照組兒童相比，差異有統計學意義，說明兒童下肢生長性疼痛程度并非十分劇烈，個體的感受程度具有一定的差異。

據本研究資料分析，兒童下肢生長痛X線平片表現為正常，MRI呈兩側膝關節、小腿對稱部位的骨髓腔及脛骨前軟組織內的T1WI低信號、T2WI高信號影，筆者認為是骨髓和軟組織的水腫改變。其骨髓水腫的機制可能為繼發性的缺血損傷反應。由于膝關節是人體的主要承重關節之一，處于最大應力作用，劇烈活動時可使髓腔局部壓力增高，血管痙攣，灌流減少，造成缺血缺氧，繼而發生反應性充血、血管擴張、灌流過度，導致液體外滲，造成骨基質水腫；另外膝關節周圍及下肢髓腔內營養血管走行迂曲，血運緩慢，易受其他因素影響，使正常骨質結構血液供應不通暢，引起骨組織局部缺血[9-10]。 下肢腓腸肌內側頭、脛骨前內側筋膜的水腫則認為與該部位軟組織張力較高，易受牽拉、損傷所致。而以上病理變化是一種可逆性過程，隨著損傷因素的解除、生長發育的成熟，可完全自愈[11]。

兒童下肢生長痛的影像學鑒別診斷：MRI對骨髓異常的檢查非常敏感，是診斷骨髓水腫的金標 準[12]，為兒童下肢生長痛主要的檢查手段。下肢痛所致的骨髓水腫需與骨挫傷、骨梗死、血液系統疾病等相鑒別。骨挫傷多有明確的外傷史，局部紅腫壓痛明顯，MRI可有低信號的隱性骨折線，一般不存在兩側對稱性改變。骨梗死好發于成年人，MRI具有特征性的“地圖樣改變”，且比骨髓水腫T1WI信號更低、T2WI信號更高。血液系統疾病常侵犯全身骨骼系統，以中軸骨和扁骨為主，長骨常自近側干骺端向骨干進展，紅黃骨髓狼牙交錯，呈羽毛狀邊緣，增強掃描輕度強化[13]。另外尚需與關節炎、關節感染等疾病鑒別。

MRI圖像信號強度一般用AV值來表示，數值越高代表信號強度越高，表明該部位區域的組織水腫明顯，損傷程度越高。MCKINNON等[14]利用修改后AV值來區分腦部灰質和白質的差別，與微觀結構環境形成鮮明對比。本研究中觀察組兒童的MRI信號AV值，無論在橫狀位還是矢狀位，均始終高于正常組的兒童，但其信號強度與信號分布又與骨壞死以及一些血液系統疾病具有不同的特點和強度，可以用來很好地進行鑒別診斷。

兒童下肢生長痛的影像學改變具有X線平片表現正常、MRI呈兩側對稱性骨髓水腫征像的特征，結合年齡、活動等臨床體征，可作出一定的影像學診斷。