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骨与关节疾病多而复杂，除骨与关节外伤、炎症和肿瘤等疾病外，全身性疾病如营养代谢性疾病、内分泌疾病等也可引起骨与关节的改变。X线检查、计算机体层成像（CT）、磁共振成像（MRI）、超声检查、放射性核素显像等技术，是骨骼、肌肉系统的影像学检查方法，正确合理地运用各种检查技术和方法，才能有效地发挥其在诊断骨与关节疾病中的作用。各种影像学诊断方法各有优缺点，不能相互替代，X线检查仍是临床诊治首选的检查方法，在此基础上选择其他方法，可相互印证、相互补充、取长补短，更好地发挥其定位、定性、定量的诊断作用，为临床检查提供更全面、更有价值的资料信息。切忌单纯追求影像学检查而忽视体格检查与骨伤科专科检查。
（1）X线透视：
主要用于四肢骨折、关节脱位的检查或软组织异物定位。其优点是简单易行，多方位动态观察病变的形态变化；缺点是分辨率低，不能显示细节，且对患者和医生都有一定的辐射损害。
（2）X线摄片：
是临床最常用、最基本的检查手段，通过观察骨的密度、皮质形态，对大多数骨关节疾病可作出定性、定量、定位的初步诊断，适用于人体任何部位。其优点是分辨率高、图像清晰，可永久保存、便于复查和会诊；缺点是此为静态影像，不能观察器官的运动功能。
（3）计算机X线摄影（computed radiography，CR）：
与X线摄片比较，CR图像实现了数字化，可在计算机上进行灰阶和窗位等处理，提高了图像质量，改善了影像的细节。
（4）数字X线摄影（digital radiography，DR）：
使用电子暗盒，将X线影像信息直接转化为数字影像。和CR相比，由于减少了中间环节（IP读取）信息的丢失，图像的分辨率更高。
（1）常规摄影位置：
四肢长骨、关节和脊柱通常采用正、侧位2个位置，这对检查外伤性病变尤为重要。某些部位还可摄斜位、切线位或轴位等。如掌、跖骨拍摄正、斜位片；肩、髋关节先摄正位片，再视情况加摄其他位片；跟骨、髌骨先摄侧位片，必要时加摄轴位片；对一侧病变可疑时，可对健侧相同位置拍片对照。
（2）特殊检查位置：
根据病情所需和局部损伤的解剖特点，常见的有寰枢椎张口位、穿胸位（肱骨头颈侧位）、四肢与脊柱的应力位检查，断层摄影等。
（1）X线片质量评价：
在进行阅片前，要根据病变的性质、部位，以及投照的位置、条件等因素来综合评定。高质量的X线片对比清晰，骨小梁、软组织的纹理清楚。
（2）阅片按一定的程序进行：
阅片时应养成良好的习惯，由周围至中心，由上至下，由软组织到骨骼及关节，逐步进行。不可为发现一两个明显的病变或损伤，而忽略了其他较为隐蔽的征象。阅片时要认真观察骨结构，骨关节形态、大小、曲线弧度，周围软组织，骨骺等，全面地进行对比分析，依次观察，以免漏诊。
（3）根据组织的形态及密度变化进行分析：
骨骼含有大量的钙盐，密度高，同周围的软组织有明显的对比。而在骨骼本身的结构中，周围的密质骨密度高，内部的松质骨和骨髓比密质骨密度低，也有明显的对比。由于骨与软组织具备良好的自然对比，使X线检查时能显示出清晰的影像。通过X线检查，不仅可以了解骨与关节伤病的部位、类型、范围、性质、程度和周围软组织的关系，进行一些疾病的鉴别诊断，为治疗提供参考，还可在治疗过程中指导骨折、脱位的手法整复、牵引、固定，以及对治疗效果、病变的发展等预后进行判断。此外，还可以利用X线检查观察骨骼生长发育的情况，以及某些营养代谢性疾病对骨骼的影响。骨骼肌肉系统疾病繁多，X线表现复杂多样，相同疾病或疾病不同时期可具有不同的X线征象，而有些不同的疾病却有相似的X线征象。但实际上这些疾病都是由几种基本病变在不同的组成下所构成的，阅片时应重点观察组织的形态及密度变化。在熟悉正常肢体组织的X线形态后，即可对异常的病理改变作出大致的判断。
（1）骨质疏松：
指单位体积内骨量低于正常为特征的骨骼疾患。X线表现为松质骨骨小梁变细并且数目减少，间隙增宽；骨皮质变薄，骨髓腔增宽，因而骨密度减低。在脊椎，椎体内结构呈纵形条纹，重则椎体变扁或上下缘内凹。
（2）骨质软化：
指单位体积骨组织内矿物质含量减少，骨骼代谢过程中矿化不足。X线表现与骨质疏松有许多相似之处，另外骨小梁边界模糊不清，呈所谓的“绒毛状”，支重的骨骼因受重力影响而变形。
（3）骨质增生硬化：
指单位体积内骨盐增多，即骨的形成增多。X线表现为骨质密度增高、骨小梁粗密、骨皮质变厚、髓腔变窄甚至消失。
（4）骨质破坏：
原有骨组织被炎症、肿瘤、肉芽组织取代而消失，称为骨质破坏。X线表现为早期局部骨密度减低，以后破坏范围扩大，产生形态不定的骨质缺损，其间骨结构消失，该范围可广泛或局限，边缘可清楚或模糊，破坏区周围骨质的密度可以正常、增高或减低。可区别良、恶性骨肿瘤及急性骨髓炎。
（5）骨质坏死：
即局部骨质丧失新陈代谢能力，成为死骨。X线表现早期可无异常，中后期可见骨质局限性密度增高，多见于慢性化脓性骨髓炎、骨缺血性坏死及外伤骨折后。
（6）骨膜反应：
骨膜受到某些原因刺激后，骨膜内层的成骨细胞活动增加，久之形成骨膜新生骨称为骨膜反应。骨膜反应的X线表现多种多样，类型有平行型、花边型、垂直型等。此征象常见于炎症、肿瘤、外伤等，意味着骨质有破坏或损伤。
（7）骨内或软骨内钙化：
X线表现为局限性颗粒状、斑片状或无结构的致密阴影，可大可小。
（8）骨骼变形：
局部病变或全身性病变均可引起骨骼变形，X线表现为骨的增大或缩小，增长或缩短，可累及一骨、多骨或全身骨骼。常见疾病如骨肿瘤、垂体功能亢进、骨软化症、骨纤维异常增殖症等。
（9）周围软组织病变：
许多骨骼疾病可引起或伴有周围软组织改变，而软组织病变也可导致骨骼改变。外伤和感染时，X线表现为局部软组织肿胀、层次模糊、密度增高；软组织肿瘤或恶性骨肿瘤侵犯软组织时，可见软组织肿块；外伤性骨化性肌炎时，可见软组织内钙化与骨化。
（1）关节肿胀：
常见于炎症刺激、外伤等。X线表现为关节周围软组织肿胀、密度增高，难以区别病变的结构；大量关节积液时，可见关节间隙增宽等征象。
（2）关节破坏：
关节内软骨破坏时，X线表现为不同程度的关节间隙狭窄，或在累及区域出现关节面模糊、毛糙、缺损，重者可见关节半脱位和变形。
（3）关节强直：
是关节破坏的后果，可分为骨性和纤维性。前者X线表现为关节间隙明显变窄或消失，并有骨小梁贯通关节面，常见于急性化脓性关节炎后遗表现；后者X线表现为关节间隙不同程度变窄，且无骨小梁贯穿，常见于关节结核等。
（4）关节脱位：
是组成关节骨端的正常相对应关系的改变或距离增宽。依据程度可分为完全脱位和半脱位，依据原因可分为外伤性、病理性及先天性。微动关节脱位多称为分离。
脊柱分为颈、胸、腰、骶、尾5段，一次摄片往往不能全部包括，因此摄片应首先定位摄片中心，以避免遗漏。
常规检查宜摄前后位和侧位片。为了检查椎弓和椎间孔可摄两侧斜位片。疑为高颈位病变时，摄片应包括颅底。第1、2颈椎前后位摄片时，为了避免与下颌骨重叠，可摄张口位，或于曝光时使下颌骨均匀不停地上下移动，使下颌骨影模糊而上颈椎被清楚显示。为了便于椎骨计数，摄上胸椎时应包括下颈椎，摄下胸椎时应包括上腰椎。脊柱的X线表现及检查方法是随颈、胸、腰、骶、尾5段的X线解剖特点不同而异的。
（1）颈椎与颈椎异常的X线表现
1）颈椎特征：
寰椎在椎体的发育上与其他颈椎不同，寰椎体部的骨化中心，脱离此椎和枢椎的椎体融合而形成齿状突。寰椎由前弓、后弓和介于它们之间的2个侧块组成，前弓后缘的中部有关节面与枢椎的齿状突前缘形成关节，寰枢关节在侧位时的宽度是一重要指征。侧位X线片上正常寰齿间距，成人不超过2.5mm，在屈曲时的距离最大。在前后位X线片上，齿状突两侧缘与寰椎间的关系一般是对称的。齿状突骨化中心与椎体未联合前，它们之间为一裂隙影像，不可误以为是骨折。显示寰、枢椎的常规位是侧位、张口位，枢椎平面以下的各椎体排列规则，形状相似：但第4、5颈椎椎体的前部稍窄扁，不可误以为病变。在颈椎正位片上，第4颈椎水平由于声门裂的空隙与椎体重叠，可造成密度降低的阴影，甚似椎体纵行骨折或脊柱裂。第7颈椎的一侧或双侧可有肋骨存在，称为颈肋，这是常见的畸形。颈椎椎间孔需斜位投照，多数呈卵圆形，亦有少数呈圆形、肾形或不规则形，纵径大于横径，自第2颈椎至第5颈椎逐渐变小，向下则轻度增大。在同一片上测量，变窄的椎间孔比其上下椎间孔小1/3时，可出现压迫症状；如小于1/2，则说明症状较为严重。
颈椎前方软组织包括鼻咽部、口咽部、喉咽部及食管上端。咽后壁软组织在儿童期由腺样体组成，故较厚，成人腺样体萎缩而变薄。第3～7颈椎椎体两侧缘偏后各有1个向上的唇状突起，称钩突。它与上一个椎体下外侧缘的斜坡间组成钩椎关节，作用是防止椎体、椎间盘向后、外方脱位或突出。钩椎关节与许多重要结构相毗邻，后部邻近脊髓，后外侧部构成椎间盘孔的前部，邻接颈神经根或后神经节，外侧为椎动脉、椎静脉和围绕在椎动脉外面的交感神经丛，紧贴钩突后面，有脊神经脊膜支和营养椎体的动脉。当颈椎的内外平衡失调，如椎间隙变窄，必然影响钩椎关节，而压迫其毗邻结构。颈段椎管矢径与硬膜囊矢径（包含脊髓和各层膜间的间隙）之比，正常为1∶0.73，比值均较胸、腰段小，说明颈段椎管缓冲余地较小，硬膜囊容易受压。
2）常见的颈椎异常X线表现
生理曲度改变：
正常颈椎生理曲度为一较光滑的连续的前凸弧线。颈椎生理曲度消失或反张，多见于颈椎软组织急性损伤、颈椎间盘突出或变性，以及有神经根刺激症状者临床上除具有各自病损所致的症状外，尚有咽部异物感、吞咽障碍、恶心及颈肩沉重、酸累等症状。
颅底凹陷征：
自硬腭后缘至枕骨大孔后唇之间的连线称“枕腭线”。正常情况下，齿状突顶部不超越此线。若超越此线，应考虑为“颅底凹陷征”。大多数属于先天发育异常。由于齿状突占据了枕骨大孔的部分空间，通过枕骨大孔的脊髓、神经、血管遭受不同程度的挤压而产生症状。表现为程度不同的枕部胀闷不适甚至疼痛，有时出现跳痛、头昏头胀、睡眠障碍等。上述症状，在持久地低头或仰头后出现或加剧，多能自行缓解。随着年龄的增长，症状日益频繁发作和加重。查体可见患者颈项粗短，后发际低下为其特点。
项韧带钙化：
是颈椎病的典型X线征之一。此为颈椎屈曲性损伤、项韧带撕裂出血机化所致。侧位片上可见钙化影同一水平的椎体前缘骨质增生或有椎间盘变性等改变。临床症状多见低头受限或不持久，颈肩酸累或有肩、肘疼痛，上肢乏力等。
椎体骨质增生：
是颈椎病的重要征象。前缘及后缘骨质增生多在侧位片上能观察到。前缘骨质增生多为唇状、突状，甚至如鸟嘴样，是由颈椎陈旧性损伤或老年退行性病变所致。骨质增生的程度与临床症状不成比例。但相邻2个椎体前后角骨质增生伴有椎间隙狭窄，说明该椎间盘有损伤、变性，临床症状则较明显。
寰枢关节半脱位：
张口位上若寰椎侧块偏移、齿状突不居中、两侧寰枢关节间隙不等宽，是寰枢关节半脱位的X线征。临床症状以头面部和五官症状多见，如眩晕、偏头痛、眼睛不适、流泪、视力障碍、鼻塞、流清涕、鼻腔异样感觉，还可有血压异常、睡眠障碍等症状。
钩椎关节骨质增生性改变：
正位片上如显示单个椎间隙钩椎关节增生，说明该相邻椎体有陈旧性损伤或椎间盘变性，病损一侧或两侧钩突变尖、密度增高。严重者钩突骨质增生往外突向椎间孔，斜位片可见椎间孔变形狭窄。临床症状多见于肩、肘、上肢的疼痛、麻胀，以及不同程度的功能障碍、麻木、肌肉萎缩等。
（2）胸椎与常见胸椎异常的X线表现
1）胸椎特征：
胸椎椎体自上而下逐渐增大，椎体后部的高度大于前部，第12胸椎及第1腰椎呈前高后矮的楔形，并非为压缩骨折胸椎椎体的上下面十分平坦。有时其正中央可出现一不清楚的凹陷，这无特殊意义。若凹陷边缘较清楚，同时伴有椎体上、下两面呈波浪起伏，则有肯定的病理意义。各椎体的后面，略呈凹面。第12胸椎与其他胸椎不同，横突较短，第11、12胸椎有时可出现多余的副突。胸椎椎间孔呈圆形，大小比颈椎及腰椎小。
胸椎的常规位为侧位和前后位，第1～3胸椎因肩部影像重叠，侧位不易显示，故常用稍斜侧位。在前后位像上，沿胸椎的左侧由第4胸椎至第10或第11胸椎可见一条致密白线，称为胸椎旁线，系左肺内缘后部胸膜反折线。此线可因脊柱病变而出现增宽凸出，如脊柱结核及骨髓炎的早期脓液积聚在椎旁，使其略有凸出；新鲜骨折因血肿常致胸椎旁线凸出；部分强直性脊柱炎可有胸椎旁线增宽的现象。
2）常见的胸椎异常X线表现：
单个椎间隙相邻椎体的增生改变提示该相邻椎体有陈旧性损伤或异常的应力存在。临床症状有相对应肋间神经分布区的疼痛和相应交感神经支配脏器的功能紊乱症状。这些症状常由于过度劳累和气候变化而诱发或加剧。例如，胸椎正位片显示第8、9胸椎相对应椎体右侧季肋部的慢性疼痛和胃肠、胆道功能紊乱症状，仅是其程度不等而已。
下胸段椎体楔形改变多见于第11、12胸椎。如该椎体无明显的骨质增生性改变且骨结构正常，则属于正常范围，无临床意义。如该楔形改变的椎体有明显的骨赘形成，则属于陈旧性压缩骨折。此类患者，一般可有下腹不适、腹股沟牵扯痛或者胃肠功能紊乱等症状。
（3）腰椎与常见的腰椎异常X线表现
1）腰椎特征：
腰椎的正侧位X线片，要求显示从第12胸椎至骶椎和两侧骶髂关节。在腰椎的正侧位X线片上，可见椎体宽度自上而下逐渐增大或大小一致，但第5腰椎椎体呈前部高、后部矮的楔形。第5腰椎与骶骨的间隙通常较其他处窄，若无合并其他病理征象，则无临床意义。其他腰椎间隙的宽度均近乎相等，或者第3、4腰椎间隙略宽。腰椎横突最长，大小、形状变异较大，一般第3腰椎横突最长，第4腰椎横突上翘，有时在横突附近可出现多余的副突。
关节间部或峡部为位于上下关节突之间较窄细的骨段，此处持久而不骨化者亦不少见。此段由软骨或纤维组织形成，若有断裂常为脊椎滑脱的原因。显示腰椎的常规位是侧位和前后位，腰椎小关节、椎弓及椎间孔在斜位时显示较清楚，腰椎的椎间孔最大。
2）常见的腰椎异常X线表现：
腰椎两旁的腰大肌呈自上向外下斜的三角形软组织影像。椎旁脓肿（结核、骨髓炎）或腰椎骨质破坏向腰椎浸润（肿瘤），均可使腰大肌膨隆。有时在腰大肌之外可见腰方肌阴影，腰大肌或腰方肌外缘的脂肪线可能与腰椎横突重叠，不可误认为是骨折线。以下讨论较易被忽略的X线征。
水平骶椎侧位片显示腰曲加深，腰骶角（大于43°）增大。由于脊柱重心前移，腰骶关节负荷增加，机体为维持重力平衡致腰肌持续收缩，易致腰肌劳损。患者表现为不能持久站立、端坐或仰卧，喜欢屈曲腰部或下蹲借以缓解腰部酸胀和不适。任何促使躯体重心前移、腰曲加深的姿势均能导致腰部症状加剧，因此，患者往往自觉或不自觉地舍弃高跟鞋而穿平底鞋，仰卧时喜在髂部垫薄枕或屈曲下肢侧卧。严重者出现间歇性跛行症状。查体可见腰曲明显加深，两腰肌代偿性肥厚且腰肌紧张，菱形窝明显，骶部后凸。
一侧骶髂关节密度增高表示该侧骶髂关节有慢性劳损。可能是该侧关节的病损所致或是对侧关节病损、该侧关节长期代偿的结果。此X线征多见于慢性腰腿痛和骶髂关节错位的患者。临床表现为一侧骶髂关节疼痛，伴有同侧下肢的放射痛或酸胀不适，患者自觉患肢乏力，两下肢“不等长”，以及不同程度的歪臀跛行；部分患者有一侧下腹隐痛或盆腔脏器功能紊乱症状（如尿频、尿急、排尿不畅、遗尿、排便习惯改变、阳痿等）；个别患者有骶尾部疼痛不适和尾骨痛，患肢怕冷或灼热感，多汗或无汗。查体发现该侧（或对侧）骶髂关节压痛，两侧髂后上棘不在同一水平高度。
（4）骶椎及尾椎的特征：
第1骶椎的上面可轻度凹陷，骶、尾椎相邻，形成少动关节。常规投照位是前后位及侧位。
总之，脊椎各节段X线片所显示的影像，是脊髓损伤性疾患在X线片上的客观反映。由于其解剖结构上的特点，常引起头面部、五官、脑神经血管至全身和内脏的症状。但由于个体的差异，机体代偿能力不同，X线片所显示的与临床症状相关联的X线征，在不同的患者身上，不可能完全出现相应的症状，且X线片上的阳性征与临床症状也不完全成比例。但是，一旦机体代偿失调，将会不同程度地出现相应的症状。
根据照射源不同，CT可分为X射线计算机体层成像（X-CT）、超声计算机体层成像（UCT）、γ射线计算机体层成像（γ-CT）等。这里主要介绍X-CT。CT图像是由一定数目、不同灰度的像素按矩阵排列所构成的灰阶图像，这些像素反映的是相应体素的X线吸收系数。CT图像反映器官和组织对X线的吸收程度。所以，CT可更好地显示有软组织构成的器官，并在良好的解剖图像背景上显示出病变的影像。CT的设备主要有3个部分，扫描部分由X线管、探测器和扫描架组成，控制及数据处理部分由计算机系统负责，图像显示和存储部分由显示器和照相机或磁带、光盘刻录仪组成。常用的CT设备有普通CT、螺旋CT、多层螺旋CT和电子束CT等。基本CT扫描技术分为平扫、增强扫描和造影扫描；其他扫描技术有高分辨率扫描、多期螺旋扫描、CT血管成像、CT灌注成像等。CT图像是断层图像，密度分辨率高，解剖关系清晰，对脊柱病变的检出率和诊断率较高，能准确地观察椎管的形状和大小，椎骨及椎间关节的形态和结构，以及椎管内外软组织，如脊髓、蛛网膜下腔、神经根、黄韧带、大血管及椎间盘、肌肉等的情况，且X-CT能迅速、准确作出诊断，被检查的患者没有痛苦。它具有简便、迅速、安全、无痛苦的优势，所以极受欢迎，应用越来越广，不断显示CT技术的优越性，成为医学诊断上的重大革新，因而得到越来越广泛的应用。
CT与普通X线检查的区别：普通X线摄影时人体的许多不同组织重叠在一张X线片上；而CT则是沿着人体的横断的解剖和病理结构。CT图像的空间分辨力不如X线片高，但密度分辨力则比X线片高1 020倍，可分辨许多X线无法分辨和不易分辨的组织结构和病变。
CT在骨伤科的适用范围：①脊柱、骨盆、髓、肩胛带等部位的外伤，用常规X线片难以显示者，如脊柱椎体或附件的纵裂骨折、旋转移位、寰椎弓骨折、嵌入椎管内的骨片、椎间盘、血肿压迫脊髓的情况；髋臼的某些骨折、骨盆骨折、髋关节脱位后股骨头的位置，以及这类骨折治疗后的复位情况。②椎间盘病变及椎管狭窄症。③先天性及发育异常疾病，如先天性髋关节脱位等。④感染性脊柱炎，椎前、椎旁及腰大肌脓肿。⑤骨和软组织肿瘤，特别是椎体和椎管内的肿瘤以及骨转移病变。
（1）骨骼系统CT片骨窗像示骨皮质为致密线状或带状影，骨小梁为细密的网状影，骨髓腔为低密度影。软组织窗上骨皮质和骨小梁均为致密影不能区分，肌肉、肌腱、关节软骨为中等密度。
骨骼系统病变的基本CT表现的病理基础和临床意义，与其基本X线表现相同，但由于CT是断面显像且分辨力高，能区分骨皮质和骨松质破坏。骨皮质破坏表现为虫蚀状而致骨皮质变薄或缺损；骨松质破坏则表现为斑片状缺损区。CT能很好地显示肿瘤内的钙化和骨化，也能清楚地显示软组织肿块及病变特点，并能明确病灶内的液化、坏死及出血等情况，以及与周围的关系。CT增强扫描更利于区分肿瘤的性质，实质性肿瘤往往有强化，而囊变及坏死区则无强化。CT增强扫描后，较大的血管常因密度增高而便于了解病变与邻近血管的关系。
脊柱CT横断像上，经椎体中部层面，由椎体、椎弓根和椎板构成环形椎管，椎管两侧有横突，后侧有棘突；侧隐窝呈漏斗状，前后径不小于3mm，隐窝内有神经根穿出；椎板内侧黄韧带厚度为2～4mm，为软组织密度。经椎体上下缘层面，可见椎体以及椎体后方椎间孔、上下关节突。经椎间盘层面，椎间盘中等密度，椎管内硬膜囊为软组织密度。临床多用于椎间盘突出症、椎管狭窄症及脊柱损伤的检查。
（2）关节CT片骨窗像示关节骨端骨皮质线状高密度影，骨髓腔低密度影中可见高密度影的骨小梁。软组织窗像示肌肉、韧带、增大的关节囊为中等密度影，正常关节腔内的少量关节积液CT难发现。关节病变基本CT表现的病理基础和临床意义，与其X线表现相同。关节肿胀在CT上显示关节囊肿胀、增厚为中等密度影，关节腔内呈水样密度影，如合并出血或积液可呈现高密度影。关节附近的滑液囊积液，CT多显示为关节邻近含液的囊状影。关节破坏包括关节软骨破坏和骨质破坏，CT显示软骨尚有一定的限度，但软骨破坏导致的关节间隙狭窄却易于发现，对关节软骨下的骨质破坏也能清晰地显示。关节退行性病变的各种X线征象在CT上均可发现，而对关节强直的征象显示整体性不如X线片。CT图像因不受骨骼重叠及内脏器官遮盖的影响，对一些X线片难以发现的关节脱位与微细骨折，如胸锁关节前、后脱位和骶髂关节脱位等也能很好显示，有利于对损伤程度、移位状态的判断。
（1）颈椎：
寰椎由2个侧块和前后弓组成，无椎体、棘突及关节，侧块由上下关节凹分别与枕骨和枢椎上关节突形成关节。第3～7颈椎椎体上面两侧缘向上突起称为椎体钩，椎体钩与上位椎体的唇缘相接，形成了钩椎关节。同钩突构成椎间孔的一部分，因此钩突增生可引起椎间孔狭窄。
颈段椎管大致呈圆钝的三角形，从第1～3颈椎逐渐变小，第3～7颈椎大小相似。颈椎椎管前后径变异较大，小于12mm可考虑为椎管狭窄症。但是在临床诊断中不能单纯地根据测量数字，而应该结合全部临床表现作出判断。颈段椎管内脂肪很少，仅在背侧和两侧有很少的脂肪组织，因而平扫硬膜囊显影不满意，须借助CT脊髓造影确诊。颈段椎间盘的厚度介于胸段和腰段间，CT扫描需要用2～3mm的薄层扫描。颈髓横断面呈椭圆形，前缘稍平，正中有一浅凹（为前中裂），后缘圆隆，颈髓横径大于前后径，以颈4～5横径最大。颈髓前后径从颈2～7逐渐减小。
（2）胸椎：
12个椎体从上向下依次增大，上位胸椎体近似颈椎，而下位胸椎体近似腰椎。整个胸段椎管外形大小一致。上胸段椎管继承下颈段的外形，类似椭圆形，下胸段椎管逐渐过渡到腰段，类似三角形，椎管内脂肪组织较颈段稍多，但仍限于背侧和椎间孔内。胸段椎间盘最薄，故更需要CT薄层扫描上、下胸段，脊髓的横断面呈圆形，位于蛛网膜下腔稍偏前，下胸段（第9～12胸段）膨大，然后很快缩小为脊髓圆锥。
（3）腰骶椎：
腰椎椎体粗大，椎间孔大，呈三角形。骶骨由5个骶椎融合而成，骶髂关节间隙正常宽度为2～3mm。上腰段椎管的横断面呈卵圆形或圆形，有些人下腰段椎管为三角形。腰1～4椎管矢径逐渐轻微减小，而腰4～5则轻度增加，CT测量椎管前后径的正常范围为15～25mm，椎弓根距离的正常范围通常为10～30mm。骨性侧隐窝是神经根通过处，故又称为骨性神经根管。其前界为椎体后缘，外壁为椎弓根，后界为上关节突的前缘。侧隐窝的前后矢径正常范围较大，一般在5mm或5mm以上，如小于或等于3mm则提示狭窄，如小于或等于2mm则肯定为狭窄。
腰椎间盘的横断面呈肾形，后缘相当于后纵韧带经过的部位轻度内凹；老年人后缘变为平直。腰5至骶1的椎间盘比上位腰椎间盘薄，从不超过10mm，往往只有5mm，后缘平直，甚至轻度外凸。CT片上椎间盘呈软组织密度；在椎间盘的周缘，有时可见环形高密度影，此系椎体骨质的部分容积效应。与颈、胸段椎管不同，腰4至骶1椎管内有较多的脂肪组织，分布在硬膜囊的周围和侧隐窝内，因而在脂肪组织低密度的对比下，平扫就可以清楚显示硬膜囊和神经根，脊髓CT造影显示更清楚。以正常腰5至骶1椎管为例，硬膜囊呈圆形，骶2神经根从硬膜囊引出，呈“熊猫脸”状，骶1神经根嵌在两侧隐窝内，腰5神经根在椎管外，位于两侧骶翼与椎体移行处；而腰4～5间隙以上，硬膜囊与椎间盘边缘紧密相邻，没有或仅有少量硬膜外脂肪介于其间。
（4）黄韧带：
黄韧带是一对厚而有弹性的黄韧带，沿脊椎全长延伸，CT上最易确认。黄韧带呈“V”字形，“V”字尖端的肥厚部代表棘间韧带，大致可将其分为2个部分：内侧部，位于椎管内后侧面，起自上一椎板的前下缘，连接到下一椎板的后上缘；外侧部，向外延伸融合于椎间小关节囊前部，逐渐变薄，参与组成中央椎管侧壁、侧隐窝和椎间盘的后壁。在CT片上，其密度介于脂肪和骨质之间。CT上不能显示未钙化的前、后纵韧带。
（5）硬膜外间隙：
位于硬脊膜与骨性椎管之间，含有丰富的脂肪、神经、淋巴和结缔组织等。神经鞘表现为硬脊膜前外方侧隐窝内直径1～3mm的圆形或类圆形影，为类似脑脊液密度，CT脊髓造影（CTM）上神经鞘内可有造影剂分布，腰神经鞘可呈囊状扩大，属解剖学变异。
椎静脉丛可分为椎后静脉丛、椎体静脉、椎前静脉和根静脉。椎后静脉丛在椎体可形成类组织影，密度接近椎间盘，有时尚可见钙质沉着，不可误认为椎间盘突出或后纵韧带骨化。鉴别要点是椎后静脉丛无神经根及硬膜囊受压变形，推注造影剂，椎后静脉丛呈均匀强化，而突出的椎间盘不强化以及强化的静脉丛被推移。有时可见“Y”形椎静脉穿入椎体的静脉沟（椎静脉管），识别特征为清晰的骨壁，缺乏在多个连续层面的延伸，无移位和主要定位于椎体中份平面，不要误以为是骨折线。
（1）椎间盘突出症：
椎间盘边缘局部突出，密度较鞘囊为高。脱出椎间盘超过椎体边缘，由正常或侧方突入椎管内。椎管前外侧的硬膜外脂肪被推移。神经根受压移位。鞘囊受压移位。但是有些椎间盘髓核脱出的CT表现并不典型，如钙化的椎间盘脱出，向头侧或足侧扩展的椎间盘脱出等，都可能漏诊或误诊。
（2）脊椎退行性病变及椎管狭窄症：
脊椎退行性病变主要发生在椎体、椎间盘、椎弓关节，可单独或合并存在。CT可发现或证实脊柱的退行性病变，如韧带肥厚、韧带钙化、骨刺及膨出或突出的变性椎间盘，还可精确地观察椎管的形态、大小、骨质结构和连接方式。CT可见关节突退变性肥厚、椎弓切迹处骨性嵌压、单侧隐窝狭窄等。
（3）骨转移瘤：
骨转移瘤可为单发或多发性的，累及脊柱、骨盆或肢体长骨。成骨性转移瘤，CT表现为密度增高区，与良性病变相比，边缘较模糊。溶骨性转移瘤表现为密度降低区，边缘相对较清楚。CT对诊断骨转移瘤的有效率为80%。
（4）骨髓炎：
骨髓炎急性期，病变骨髓的CT值升高，在40～60HU；亚急性期仍高于正常肢体，在慢性期清楚地显示骨外壳。但CT检查对感染的效果不大，不能提供关键性的帮助。
磁共振成像是利用磁共振的原理，测定各组织中运动质子的密度差加以判定，较CT更为先进，且图像十分清晰，甚至被誉为活的解剖图谱。MRI有多个成像参数，能提供丰富的诊断信息，比CT有更高的软组织的分辨力，切层方向多，能直接行轴位、矢状位、冠状切面及任意方向的斜切面，无需造影剂，能直接显示心脏和血管结构，无骨性伪影，并且无电离辐射，安全可靠。其对CT扫描和超声系统既是一个补充，又是一项新技术。
MRI设备主要包括主磁体、梯度线圈、各种发射频和接收信号的线圈，以及计算机和控制台等。检查技术有平扫、增强扫描、脂肪抑制技术、水抑制成像技术、水成像、血管成像、弥散加权成像、灌注成像、频谱成像及脑功能成像等。其图像具有多参数、多方位成像，质子弛豫增强效应与对比增强等特点。其检查优点在于无X线电离辐射，对人体安全无创；可进行功能成像和生化代谢分析；扫描参数多、软组织分辨率高、提供的信息多。应用时须注意：体内带有铁磁性物质或心脏起搏器者禁用；戴监护设备的危重患者不能进行检查；设备昂贵，检查费用高，检查所需时间长，对某些疾病的诊断还有限度，需要掌握检查适应证。
MRI可很好地显示骨骼及软组织的解剖形态。骨组织，在所有序列呈低信号；黄骨髓，与脂肪信号相似，T 1 W 1 、T 2 W 1 上均呈高信号；红骨髓，T 1 W 1 信号强度等于或高于肌肉，低于脂肪，T 2 W 1 信号强度类似皮下脂肪。关节软骨，T 1 W 1 和T 2 W 1 上呈中等或略高信号，表面光滑；骨性关节面，沿骨表面在T 1 W 1 、T 2 W 1 上呈线状低信号；骨髓腔，T 1 W 1 、T 2 W 1 均呈高信号；关节内韧带、关节囊，T 1 W 1 、T 2 W 1 上均呈低信号；正常关节腔内少量滑液，T 1 W 1 呈薄层低信号，T 2 W 1 上呈高信号。椎间盘，T 1 W 1 呈中等信号，T 2 W 1 呈高信号；椎管内，脑脊液呈T 1 W 1 低信号，T 2 W 1 高信号，脊髓T 1 W 1 和T 2 W 1 均呈中等信号；椎体，T 1 W 1 呈高信号，T 2 W 1 呈中等或略高信号；椎体骨皮质，前、后纵韧带，黄韧带，T 1 W 1 、T 2 W 1 上均呈低信号。肌肉、神经，T 1 W 1 呈中等信号，T 2 W 1 呈低信号；纤维组织、肌腱、韧带，在各种序列均呈低信号；脂肪组织，T 1 W 1 、T 2 W 1 均呈高信号。
应用MRI检查的脊椎与脊髓主要病变有脊髓空洞症，原发性脊髓肿瘤如神经纤维瘤、原发性脊椎骨肿瘤、脊椎转移性肿瘤，脊椎与脊髓炎症性疾病，脊椎与脊髓外伤，脊椎退行性病变如颈椎病、腰椎间盘退行性病变、椎管狭窄，脊椎滑脱及脊髓血管畸形等。在肌肉骨骼系统，临床主要应用于膝关节病变，如半月板病变、膝交叉韧带和侧副韧带病变、关节软骨病变以及滑膜病变。此外，亦可用于诊断股骨头坏死以及骨与软组织肿瘤。但是MRI检查和诊断也有一定的缺点，主要包括MRI速度慢；MRI不能像CT一样一次采集迅速完成三维重建；MRI对钙化不敏感；MRI有来自设备、人体的运动和金属异物的伪影；MRI检查有禁忌证，对危重患者的应用受限制，少数患者有幽闭恐惧症。
（1）脊椎：
椎体的信号主要由骨髓中水分、脂肪比例及缓慢血流所产生。椎体边缘的骨皮质在T 1 和T 2 加权上呈低信号；黄骨髓在T 1 W 1 上为中等信号，基本上与皮下脂肪信号类似，在自旋回波序列（SE）T 2 W 1 上为中等信号，而在快速SE T 2 W 1 上为高信号；黄骨髓在脂肪抑制技术上为低信号强度。在梯度回波成像上，脂肪信号强度随骨小梁数量多少而变化，增强MRI检查中，黄骨髓信号强度无变化。
红骨髓在T 1 W 1 的信号强度低于黄骨髓，但一般高于椎间盘的信号强度。在SE及快速SE T 2 W 1 上，红骨髓信号强度轻度低于黄骨髓，但差别不如T 1 W 1 明显。在脂肪抑制SE、快速SE T 2 W 1 和短反转时间反转恢复序列像上，红骨髓为中等信号强度，相对高于黄骨髓的信号强度。在梯度回波成像上，红骨髓信号强度依据回波序列特征而异。在T 1 W 1 上，成人很少发现注射Gd-DTPA对比剂红骨髓强化的现象，但在部分儿童和婴儿，椎体骨髓可有广泛且明显的信号增高。红骨髓的分布和成分与年龄和性别有关。红黄骨髓的转变是一个动态的生理变化过程。出生以后椎骨的红骨髓被黄骨髓逐渐替代，2个月以上的婴儿骨髓（以红骨髓占主导）集中分布于上、下部分，在T 1 W 1 上多低于或等于肌肉或椎间盘信号，随着年龄的增长，信号强度也进行性增高，这反映生理上骨髓脂肪组织进行性增多的现象。
（2）椎间盘：
由髓核、纤维环、上软骨板和下软骨板（厚度约为1mm）所构成。上下软骨板紧贴于椎板上下面。在T 1 和T 2 加权像上呈低信号，纤维环为围绕于髓核周围的纤维软骨，前部较厚，后外侧较薄。由于椎间盘后缘和后纵韧带均在T 1 、T 2 加权像上呈低信号，因此椎间盘外纤维环与后纵韧带往往难以区分。髓核为胶冻状物质，含水分、胶质蛋白和糖蛋白，内纤维环则以Ⅳ型胶原蛋白为主，因此，髓核和内纤维环在T 1 W 1 呈低信号，而T 2 W 1 上均呈高信号，两者难以区分。髓核的水分随着年龄的增长而减少，在T 2 W 1 上信号强度逐渐减弱，且信号的减弱多从中心向周边延伸发展。值得注意的是，成人椎间盘中央可见一横行低信号带，以T 2 W 1 明显，有学者认为是折入的纤维环组织造成的，属于正常现象，也有学者认为与椎间盘的开始退变有关。
（1）对骨性组织的判定：
MRI在获取脊椎的三维结构的同时，还可以从矢状面、冠状面及横断面观察椎管内外解剖状态的变异，如椎管的矢径、椎体后缘的骨质增生、髓核的突出与脱出、骨折的形态、骨折片的位移以及局部有无炎症或肿瘤等，使人一目了然。
（2）对脊髓组织的判定：
与其他检查相比，更有意义的是MRI可以早期发现脊髓组织本身的病理及生化改变。这主要是由于灰质中的氢几乎都存在于水中，而在白质内却有相当数量的氢包含在脂质内，根据此种差异，当脊髓本身发生病变，如脊髓损伤、变性、空泡形成，很容易检查出来。
（3）对椎间盘突/脱出症的判定：
由于MRI可以清晰地在图像上显示出髓核的位置、移动方向及大小等，可以使椎间盘突/脱出症及时获得明确诊断，从而有利于治疗方法的决定与手术方法的选择。
（4）对椎旁软组织的判定：
当因各种原因（如术后）椎管周围有炎性反应及脓肿形成时，利用T 1 值升高这一特性，可以清楚地反映出感染的范围及程度。
（5）其他：
MRI尚可用于对肿瘤组织的普查，对与血供及血流相关某些疾患的判定等，均具有其自身的特点。
1）MRI在骨伤科的应用目前主要是通过骨与其周围软组织如肌肉、脂肪、肌腱等组织间信号强度的对比来显示骨的轮廓。软组织的MRI显像对比明显，所以还可用来检测膝关节交叉韧带、滑膜肥厚、软组织肿瘤、原发性的肌肉疾患等。某些骨肿瘤和炎症时的持续时间增长，可对这类疾病的诊断和判断疗效有帮助。
2）MRI是直接显示椎间盘和四肢关节详细结构的一种检查方法，能用于椎间盘突出等矫形外科领域。对骨髓的显像则更是MRI技术的一个独到之处。用它检查可以了解骨髓的供血和转移癌的情况。通过显示变化了的T 1 信号，可以使向骨髓供血减少的情形成像；显示的骨髓分布有利于诊断血液病及转移到骨髓的肿瘤病灶，选择骨髓穿刺部位，观察骨髓的走行。因此，在诊断肿瘤与外伤骨髓病方面，当可成为一种新的有效方法。
放射性核素显像是利用亲骨性放射性核素及其标记物注入机体在骨骼和关节部位凝聚的方法，通过扫描仪或γ照相机探测，使骨和关节在体外显影成像，以显示骨骼的形态、血供和代谢情况。因此，对于各种骨伤科疾病的诊断、检测和疗效观察具有重要价值。应用新的显像技术，如单光子发射型计算机，将放射性核素显像与CT的三维成像技术结合在一起，可以显示不同层面内放射性核素的分布图像，不仅能清晰显示形态学异常，而且能显示脏器的局部血流量、血容量、氧与葡萄糖代谢等生理生化改变，对判断各类疾病的早期代谢障碍有重要价值。目前全身主要脏器几乎皆可实现放射性核素显像。因为放射性核素显像灵敏度高，该检查主要适用于：恶性骨肿瘤，用以判断病变的边界和跳跃病灶，寻找和排除全身其他部位的恶性肿瘤有无骨转移，以帮助疾病分期和确定治疗方案；临床疑为急性骨髓炎而X线检查正常者；观察移植骨的血供和成骨活性；观察股骨头的血供情况等。其次适用于诊断各种代谢性疾病和骨关节病；诊断应力性骨折；判断骨折是否为病理性；放射治疗照射野的确定；估计骨病治疗的疗效；椎体压缩骨折时间的估测；鉴别非风湿性疾病引起的血清碱性磷酸酶升高；确定骨病区范围等。
放射性核素显像分为阳性显像和阴性显像。阳性显像是以放射性浓集来显示病变。阴性显像则是以放射性的异常稀疏或缺损来表示病变的存在。显像分静态和动态，前者以观察形态为主，后者将形态与功能的观察结合起来。放射性核素显像广泛应用于恶性肿瘤的骨转移和代谢性骨病的诊断、急性骨髓炎和蜂窝织炎鉴别诊断，以及植骨成骨活性的观察。
（1）全身骨骼放射性呈对称性分布。
（2）脊柱因有生理弯曲的存在，前后位骨显像时，重力作用使显像剂聚集于颈椎下端和腰椎下端，肩胛骨下角、双侧胸锁关节及骶髂关节处放射性增加。
（3）扁平骨、长骨干骺端较长骨骨干显像清晰。
（1）全身骨骼中出现非对称性分布，表现为有异常浓集区或降低区。如恶性肿瘤骨转移，可出现多个孤立病灶，多表现为放射性增高。骨显像较X线检查能更早期地发现原发或转移性骨肿瘤，并能发现X线检查不能发现的病灶。动态观察病灶的放射性物质浓度可用于评价治疗效果。
（2）骨外软组织显像：软组织内有炎症、钙化或出现某些软组织肿瘤时可有放射性增高。
放射性核素显像在骨伤科的应用主要有骨肿瘤、转移性骨肿瘤、急性血源性骨髓炎、移植骨成活的判断，诊断股骨头缺血性坏死、骨折（如应力性骨折、病理性骨折、延迟愈合甚至不愈合）、骨代谢性疾病；其次还用于类风湿关节炎、骨关节炎、人工关节显像等，对深部不易诊断的骨关节炎、早期化脓性关节炎等有很高的灵敏度。
应用于医学影像检查的超声频率范围是2～10MHz。超声在介质中传播的过程中，遇到不同声抗的界面，声能发生放射折回。超声仪将这种声的机械能转变为电能，再将这种电信号处理放大，在荧光屏上显示出来。骨科临床常用的超声检查有B型超声诊断法，即显示为灰度不同的光点，进而组成图像；D型超声诊断法，即显示超声的多普勒效应所产生的差频时。超声检查是一个无损伤的检查法，在骨伤科主要应用于椎管的肿瘤、黄韧带肥厚、腰椎间盘突出症和椎管狭窄症；帮助诊断骨肿瘤（特别是恶性骨肿瘤）的大小、部位、范围和性质等；关节积液、膝关节半月板损伤、肩袖撕裂、化脓性关节炎、骨髓炎和骨关节结核等的检查；还可用于先天性髋关节脱位、幼儿股骨颈前倾角测定、外伤性肌腱断裂、髌骨半脱位、膝关节滑膜嵌顿等的诊断。
骨密度，全称为骨骼矿物质密度，是骨质量的一个重要标志，反映骨质疏松程度，也是预测骨折危险性的重要依据。由于测量仪器的日益改进和先进软件的开发，使该方法可用于不同部位，测量精度显著提高。除可诊断骨质疏松症之外，尚可用于临床药效观察和流行病学调查，在预测骨质疏松性骨折方面有显著的优越性。目前临床常用的主要是双能X射线吸收法（DEXA），其次还有定量CT（QCT）、骨超声和生化检查法等检查技术，其中以DEXA、超声波法应用最为普遍。DEXA通过X射线管球经过一定的装置获得两种能量，即低能和高能光子峰。此种光子峰穿透身体后，扫描系统将所接受的信号送至计算机进行数据处理，得出骨骼矿物质含量。该仪器可测量全身任何部位的骨量，精确度高，对人体危害较小。DEXA测量结果的准确性与精确性高，临床上主要应用于对代谢性骨病的评价；建立骨质疏松症的诊断并预测其严重性；观察治疗效果或疾病的过程。