综述:比较骨折时间评估的影像学方法与愈合标准:系统性综述

【字体: 时间:2025年10月07日 来源:International Journal of Legal Medicine 2.3

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  本综述系统比较了骨折时间推断的影像学方法与愈合标准,重点分析了二维放射成像(2D radiography)、磁共振成像(MRI)、计算机断层扫描(CT)、组织学(histology)和宏观检查(macroscopy)等技术在临床与法医学中的应用。文章指出当前方法存在显著异质性,尤其在儿科人群中的研究较多,但缺乏标准化愈合分期与验证研究。作者强调组织学仍是金标准,但具破坏性;推荐未来研究聚焦高分辨率、非破坏性的显微CT(micro-CT)技术,以提升骨折时间推断的客观性与准确性。

  

引言

骨折愈合时间的评估在临床医学与法医调查中均具有重要价值。临床方面,准确的骨折时间推断有助于制定治疗策略并监测愈合进程;法医方面,则可为创伤事件的时间线重建提供关键证据,尤其在涉嫌虐待案件中,多次损伤的时间判定可能直接影响法律责任认定。然而,骨折愈合是一个高度可变的生物学过程,受年龄、健康状况、骨折类型及是否及时治疗等因素影响,这使得精确推断损伤时间极具挑战性。

文献筛选与研究方法

本研究遵循PRISMA指南,系统性检索了Scopus、Web of Science、PubMed等六大数据库中截至2024年7月的文献。最终纳入21篇符合标准的出版物,时间跨度为1987年至2024年。文献筛选标准包括:基于人类数据、明确描述骨折愈合分期与时间关联、并经过同行评审的英文出版物。

研究样本与人口学特征

纳入研究主要集中在儿科群体(71.43%),年龄从新生儿至18岁,少数研究针对成年人(19-97岁)。样本规模较小,平均每项研究涵盖63.21名患者和87.54处骨折。长骨骨折是最常见的研究对象,其中桡骨占19.39%,而法医关注度高的肋骨骨折仅占2.48%。多数研究基于临床影像资料,但样本代表性存在局限,例如锁骨骨折研究较多(因出生损伤时间明确),但其愈合机制(混合膜内与软骨内成骨)可能不适用于其他骨骼。

影像学技术应用现状

二维放射成像是主导技术(71.43%的文献),但其局限性显著:图像质量受石膏固定影响,愈合后期随访不足,且特征判定主观性强。其他技术包括MRI(1篇)、CT(1篇结合放射与组织学)、组织学(2篇)及宏观检查(1篇)。组织学虽被视为金标准,能显示细胞级愈合特征(如早期骨痂形成),但仅适用于尸检样本,且后期愈合阶段时间推断变异性大。MRI在早期软组织变化(如水肿)检测中具有优势,但对细微骨愈合特征(如骨折线消失、桥接)敏感性较低,限制了其在急性期后的应用。

愈合分期与标准异质性

基于放射成像的愈合分期数量从2至8不等,平均5期,最常见为6期(见图6)。尽管骨痂形成(callus formation)是唯一所有研究均记录的特征,但其分期定义(如“早期蓬松骨痂”与“成熟骨痂”)及术语使用(如骨膜反应、改建、桥接)高度不统一。例如,仅少数研究包含“无愈合”期或骨折间隙增宽等特征。这种异质性使得不同研究间数据对比与方法验证极为困难。组织学研究(如de Boer等)虽提供更精细的分期(最多14个特征),但仍缺乏统一标准。

方法学局限与验证缺失

当前骨折时间推断方法存在多重局限:
  1. 1.
    样本偏差:研究多基于临床治疗样本(骨折常被固定),而法医案例中延迟治疗或反复微创伤可能导致愈合延迟或异时性特征,使现有时间表适用性存疑。
  2. 2.
    图像质量与数据完整性:随访影像多集中于早期愈合阶段,后期数据稀缺;放射成像分辨率不足,难以捕捉细微改变。
  3. 3.
    主观性与观察者差异:如Halliday等研究发现,除骨膜反应(SPNBF)外,其他特征判定的一致性较低,表明现行方法可靠性不足。
  4. 4.
    验证研究匮乏:仅Cappella等(2019)尝试验证de Boer等的组织学方法,发现CT虽优于放射成像,但仍受限于主观分期定义。

未来研究方向

作者呼吁优先开展以下工作:
  1. 1.
    方法验证:在已知骨折时间的样本中测试现有方法,评估其准确性、精确度与一致性(如Drury & Cunningham 2018年的比较研究)。
  2. 2.
    扩大样本多样性:纳入更多肋骨、干骺端等法医相关骨折类型,并分层分析年龄(如≤2岁婴幼儿)、健康状况与固定方式对愈合速率的影响。
  3. 3.
    技术创新
    • 人工智能(AI):初步研究显示机器学习可辅助分期(如Hr?i?等2021年工作),但精度仍低于人工评估,且依赖影像质量。
    • 显微CT(micro-CT):作为高分辨率(可达0.06 mm)、非破坏性、三维成像技术,能定量分析骨痂微结构参数(如各向异性、连接密度、矿化体积),显著提升客观性(Viero等2022年研究)。其虽目前限于尸检,但可作为组织学的互补工具,推动法医实践发展。
  4. 4.
    标准化努力:需统一愈合特征定义与分期流程,减少主观偏差。

结论

骨折时间推断是一个多学科交叉领域,但当前研究方法碎片化,缺乏共识与验证。放射成像虽广泛应用,但受限于分辨率与主观性;组织学虽精确却具破坏性。显微CT等新兴技术有望弥补现有空白,通过提供高分辨率三维数据与定量指标,推动更精准、客观的骨折愈合评估体系建立。未来需整合多模态影像数据,结合大样本与人工智能分析,以提升临床与法医应用的可靠性。
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