骨格のX線解剖学

骨格は複雑な発達過程を辿ります。それはまず結合組織骨格の形成から始まります。胎内生活2ヶ月目から、結合組織骨格は徐々に軟骨骨格へと変化していきます（頭蓋骨、顔面骨、鎖骨小体のみは軟骨期を経ません）。その後、軟骨骨格から骨骨格への長い移行期が続き、平均25歳までに完了します。骨格の骨化過程は、X線写真によって詳細に記録されます。

新生児の骨のほとんどは、その端部に骨化中心を持たず、軟骨でできているため、レントゲン写真では骨端線は確認できず、レントゲン写真上の関節間隙は異常に広く見えます。その後数年経つと、すべての骨端線と骨端線に骨化中心が現れます。骨端線と骨幹端線、骨端線と骨幹線の癒合（いわゆる癒合）は、一定の時間順に起こり、原則として左右で比較的対称的です。

骨化中心の形成と骨癒合の時期の分析は、放射線診断において非常に重要です。何らかの理由で骨形成過程が阻害されると、骨格全体、個々の解剖学的領域、あるいは個々の骨の発達に先天性または後天性の異常が生じることがあります。

放射線学的方法を使用すると、骨化点の外観の非対称性など、さまざまな形態の骨格骨化障害を特定できます。

多種多様な骨（人間には 200 個以上の骨があります）の中には、管状骨（長いもの：上腕骨、前腕骨、大腿骨、脛骨、短いもの：鎖骨、指骨、中手骨、中足骨）、海綿骨（長いもの：肋骨、胸骨、短いもの：椎骨、手根骨、中足骨、種子骨）、扁平骨（頭蓋骨、骨盤、肩甲骨）、混合骨（頭蓋底の骨）がある。

レントゲン写真では、すべての骨の位置、形状、大きさが明確に映し出されます。X線は主に無機塩類に吸収されるため、画像には主に骨の密度の高い部分、すなわち骨梁や骨梁が写し出されます。骨膜、骨内膜、骨髄、血管、神経、軟骨、滑液といった軟部組織、そして骨を取り囲む筋膜や筋肉は、生理学的条件下では構造的なX線画像を形成しません。これらの組織はすべて、超音波画像、コンピュータ断層撮影、特に磁気共鳴断層撮影（MRI）で部分的に識別されます。

海綿状物質の骨梁は、スポンジに似た密集したネットワークを形成する多数の隣接した骨板で構成されており、これがこのタイプの骨構造の「海綿状」という名前の基礎となっています。皮質では、骨板は非常に密集しています。骨幹端と骨端は主に海綿状物質で構成されています。レントゲン写真では、絡み合った骨梁で構成された特殊な骨パターンが見られます。これらの骨梁と骨梁は、横方向の横木で接続された湾曲した板の形で配置されているか、細胞構造を形成するチューブの形をしています。骨梁と骨梁と骨髄腔の比率が骨構造を決定します。一方では遺伝的要因によって決定され、他方では生涯を通じて機能的負荷の性質に依存し、生活環境、仕事、スポーツ活動によって大きく左右されます。管状骨のレントゲン写真では、骨幹、骨幹端、骨端、骨端が区別されます。骨幹は骨の本体です。骨髄管は、その全長にわたって区別されます。骨髄管は緻密骨質に囲まれており、骨の縁に沿って強い均一な影を形成します。この影は皮質層と呼ばれ、骨幹端に向かって徐々に薄くなります。皮質層の外側の輪郭は明瞭で明瞭ですが、靭帯や筋腱が付着する部分では凹凸があります。

骨端線は骨端線近傍の骨の突起で、独立した骨化核を有し、筋肉の起始部または付着部として機能します。関節軟骨はレントゲン写真では影を落としません。そのため、骨端線間、つまり一方の骨の関節頭ともう一方の骨の関節窩との間には、X線関節腔と呼ばれる明るい帯状の領域が存在します。

扁平骨のX線画像は、長管骨や短管骨の画像とは大きく異なります。頭蓋骨では、海綿状物質（二層）が明確に分化しており、薄い外板と密な内板によって縁取られています。骨盤骨では、海綿状物質の構造が明瞭に区別され、その縁はかなり明瞭な皮質層に覆われています。X線画像では、混合骨はそれぞれ異なる形状を呈しますが、異なる投影法で撮影することで、正しく評価することができます。

CTの特徴は、骨や関節を軸方向に投影した画像が得られることです。さらに、CTでは骨だけでなく軟部組織も映し出されます。軟部組織における筋肉、腱、靭帯の位置、体積、密度、膿の蓄積の有無、腫瘍の成長などを判断することが可能です。

四肢の筋肉と靭帯装置の検査において、超音波検査は極めて効果的な方法です。腱断裂、腱板の損傷、関節液貯留、滑膜の増殖性変化、滑膜嚢胞、軟部組織の膿瘍や血腫など、超音波検査で検出される病態は、これら以外にも数多く存在します。

骨格の放射性核種による可視化は特に注目に値します。これは、テクネチウム標識リン酸化合物（99mTc-ピロリン酸、99mTc-ジホスホネートなど）を静脈内投与することによって行われます。骨組織へのRFPの取り込みの強度と速度は、主に2つの要因、すなわち血流量と骨における代謝プロセスの強度に依存します。血流と代謝の増加と減少は、骨組織へのRFPの取り込みレベルに必然的に影響を与え、シンチグラムに反映されます。

血管成分の検査が必要な場合は、3段階法が用いられます。放射性医薬品の静脈内投与後1分で動脈循環相がコンピュータメモリに記録され、2分から4分までは「血液プール」の動態が記録されます。これは全身の血管新生相です。3時間後、骨格の「代謝」画像であるシンチグラムが作成されます。

健康な人では、放射性医薬品は骨格に比較的均一かつ対称的に集積します。その濃度は、骨の成長帯と関節面領域でより高くなります。さらに、放射性医薬品の約50%が尿路から排泄されるため、シンチグラムには腎臓と膀胱の影が現れます。骨発達異常や代謝障害がある場合、骨における放射性医薬品の濃度の低下が観察されます。骨梗塞や骨組織の無菌性壊死の領域には、集積が弱い領域（「コールド」フォーカス）が個別に認められます。

骨における放射性医薬品の濃度の局所的上昇（「ホット」フォーカス）は、骨折、骨髄炎、関節炎、腫瘍といった様々な病態において観察されますが、病歴や臨床像を考慮に入れなければ、「ホット」フォーカスの性質を解明することは通常不可能です。したがって、骨シンチグラフィーは感度は高いものの、特異度は低いという特徴があります。

最後に、近年、放射線療法が介入療法の一環として広く利用されていることに注目すべきです。これには、椎間板、仙腸関節、末梢骨、滑膜、関節周囲軟部組織の生検を含む骨・関節生検、関節への薬剤注入、骨嚢胞、血管腫、粘液嚢からの石灰化吸引、原発性および転移性骨腫瘍における血管塞栓術などが含まれます。