診斷放射學/骨骼肌肉影像學/創傷/骨骼放射變化
骨骼接受放射治療的主要原因有兩個：1) 有意地將放射線照射到骨骼以治療疼痛的轉移性骨病灶；2) 在治療鄰近軟組織腫瘤時，不可避免地將放射線照射到骨骼。在這兩種情況下，對骨骼的影響是多種多樣的，取決於
- 劑量。
- X射線束的質量。
- 患者的年齡。
- 分次照射方法（分次照射治療使醫生能夠給患者必要的治療劑量，同時透過時間間隔分離其給藥，以減少對正常組織的毒副作用）。
- 治療時間。
- 受累的特定骨骼。
- 該部位是否存在外傷或感染。
對骨骼的主要影響包括：正常生長和成熟的破壞、脊柱側彎、骨壞死和腫瘤形成。
一般認為，生長停滯是由軟骨細胞的細胞損傷和骨骺血管損傷共同引起的。骨骺是對放射線最敏感的部位，研究表明，對未成熟骨骼總共照射 20 Gy 會導致生長障礙。放射治療還可以增加骨骺板損傷（如股骨頭滑脫）的風險。
照射到幹骺端的放射線會導致彎曲、磨損和硬化，看起來類似佝僂病。
據認為，骨幹對放射線的抵抗力相對較強，骨膜成骨可能比軟骨內成骨受影響更小。然而，當整個骨骼暴露於放射線時，它將表現出骨幹變細，以及整體尺寸和直徑的減小。
圖 1 一名兒童接受放射治療後出現發育不良的骨盆和腰椎側彎。
與身體其他部位的骨骼生長異常一樣，放射治療引起的脊柱側彎的原因是多方面的。一般來說，放射治療引起的脊柱側彎被認為是輕微的，並且不會進展。它對生長中的脊柱的影響比成熟的脊柱更大。2 歲之前接受治療的兒童表現出最大程度的異常。最初認為，不均勻的生長停滯導致彎曲，是由於 X 射線束邊緣的“脫落”造成的，一些研究人員認為，對整個椎體進行等量照射可以防止脊柱側彎的發展。這並沒有得到證實，儘管不對稱的照射與更嚴重和更頻繁的畸形相關。照射劑量達到 10 Gy 或更高時可能會出現變化，通常在治療後 9 到 12 個月內發生。
在成熟的骨骼中，“生長損傷”表現為骨壞死。放射性壞死與劑量有關，在約 30 Gy 時出現“放射性骨炎”，在 50 Gy 或更高劑量時出現放射性骨壞死。放射性骨炎是指可能可逆的變化，例如暫時性生長停止、骨膜炎、骨硬化和脆性增加、缺血性壞死和感染。X 光片將顯示骨骼斑點狀，顯示骨質疏鬆和硬化，以及粗大的骨小梁區域。一些研究人員和臨床醫生認為，放射性骨炎是放射性骨壞死的先兆，只有在出現感染的情況下，患者才會發展為壞死。
其他人則贊成“細胞死亡”理論。最近的證據表明，放射線誘導成骨細胞進入 G2 期細胞週期停滯，並使其對介導其凋亡的物質敏感。放射線誘導的血管損傷也是放射性骨炎和骨壞死發生的一個可能原因。然而，其作用尚存在爭議。
根據照射的骨骼不同，變化出現在不同的時間間隔。以下列出了幾種骨骼，它們具有特徵性的併發症。
通常，變化出現在治療後的一年內。它是一種表層骨骼，因此在治療頭頸部腫瘤時會無意中接受更大的劑量。下頜骨放射性骨壞死的主要擔憂之一是，很難將其與腫瘤復發區分開來。疼痛、潰瘍和出血可能會出現，但對診斷幾乎沒有幫助，因為這些症狀在這兩種情況中都很常見。
當然，股骨頭無血管壞死也可能出現。在 2% 的患者中，會發生股骨頭骨折。報道的併發症還包括髖臼突出。股骨頸骨折早在治療後 5 個月就已出現，照射劑量低至 16 Gy。骨折通常伴隨正常的骨痂形成而癒合。骶髂關節也可能受到影響，表現為雙側、對稱性硬化。
在治療乳腺癌時，肩部經常會接受放射治療。這會導致骨質疏鬆和/或粗大和紊亂的骨小梁模式，看起來像佩吉特病。肋骨、鎖骨和肩胛骨骨折也常見。在某些情況下，還會出現肱骨頭無血管壞死。
可能會出現漏斗胸。其他併發症包括骨質疏鬆、紊亂的骨小梁模式，以及一個或多個胸骨節段的壞死。
在 2 歲之前接受放射治療的患者中，放射性腫瘤通常是良性的。這一組患者中最常報道的腫瘤是骨軟骨瘤，被認為是在 16-64 Gy 的劑量下誘發的。
在成年期接受放射治療的患者中，誘發的腫瘤更有可能是惡性的。一般認為，骨肉瘤和纖維肉瘤是這一人群中最常見的放射性腫瘤。軟骨肉瘤和惡性纖維組織細胞瘤也可見。以下是一些診斷放射性肉瘤的具體標準
- 肉瘤發生在照射區域。
- 潛伏期為 4 年。
- 肉瘤的組織學特徵與原發腫瘤不同，並且放射治療是在沒有診斷出肉瘤的情況下進行的。
放射性肉瘤已被證明可以在放療後 4 到 42 年的任何時間發展。平均潛伏期為 11 年。與腫瘤發展相關的輻射劑量各不相同，但通常至少需要 30 Gy。如前所述，腫瘤有時可能與骨壞死混淆，因為它們可能表現出相似的症狀。在這些情況下，可能需要進行系列放射學檢查或活檢。
圖 3 一名患者在 9 年前接受肺癌放療後出現的肋骨骨肉瘤。
- 骨骼的放射性變化 由華盛頓大學放射科莫莉·拉斯克醫學博士撰寫。