膝关节十字韧带损伤的低场强MRI诊断价值

【摘要】  目的：探讨低场强MRI对膝关节十字韧带损伤的诊断价值。方法： 回顾性分析43例临床考虑膝关节十字韧带损伤的MRI检查结果，并与关节镜检查结果进行对照分析。结果： 以关节镜检查结果为标准，MRI诊断十字韧带损伤的敏感性为88.9%，特异性为75%，准确性为86.4%。结论：低场强MRI能较准确地诊断膝关节十字韧带损伤及并发症，为临床制订方案提供可靠依据。 
【关键词】  膝关节 膝损伤 磁共振成像 关节镜检查
　　Diagnostic Value of Magnetic Resonance Imaging on Low Field MR 
scanner to the Knee Joint Cruciate Ligament Injures
    Abstract ：Objective To assess the value of Magnetic resonance imaging in diagnosis of the cruciate injury of the knee joint,on low field MR scanner. Methods MRI oppearances of 43 patients with cruciate ligament injuries of knee joint who had undergone arthroscopy were analysed retrospectively and compared with arthroscopic finding. Results Taking the results of arthroscopy as standard,MRI revealed a sensitivity of 88.9%,specificity of 75% and accuracy of 86.4% in detection of cruciate ligament tear. Conclusion MR imaging on low field MR scanner can accurately display the cruciate ligament injury of the knee joint as well as its complication.It is important for the preoperative treatment planning.
    Key words： Knee joint;Knee injuries;Magnetic resonance imaging;Arthroscopy.
    十字韧带是膝关节的主要稳定结构，因而在膝关节受外伤时容易发生损伤，全面了解韧带损伤的程度、部位以及合并症，尤其是前交叉韧带（ACL）损伤的及时诊断，将严重影响患者的预后。关节镜检查虽然准确性高，但有创伤性，MRI是一种准确而有效的、无创伤性评价韧带损伤的方法，目前已应用于诊断膝关节韧带损伤。本文我院43例临床考虑膝关节十字韧带损伤的MRI检查结果，与关节镜结果进行回顾性对照分析，探讨十字韧带损伤的低场强MRI表现、信号特点以及低场强MRI对十字韧带损伤的诊断价值。
　　1  材料与方法
　　1.1  一般资料 
　　回顾分析我院2003年至2005年间经手术或关节镜检查证实、资料完整的43例临床考虑膝关节十字韧带损伤患者的MRI检查资料，其中男性31例，女性12例，年龄15岁～62岁，平均年龄34.7岁，左膝24例，右膝19例。所有病例均有明确外伤史，新鲜伤（损伤在3周内）24例，3周～3个月15例，陈旧性（3个月以后）4例。
　　1.2  MRI检查方法 
　　使用GE Signa Profile SYS 0.2T永磁型磁共振机，患者仰卧，患膝伸直，膝关节外旋15°～20°，置于膝关节专用线圈内并固定；常规扫描矢状位、冠状位、横轴位SE T1WI、FSE T2WI序列，T1WI：TR/TE＝400/19ms，T2WI：TR/TE＝4 000/91 ms，层厚4 mm，间距1 mm，矩阵256×160，激励次数2次。
　　2  结果
　　2.1  MRI检查结果 
　　本组临床考虑膝关节十字韧带损伤的43例病例中，MRI发现33例34条有损伤，其中单纯ACL损伤25例，单纯后交叉韧带（PCL）损伤7例，1例ACL和PCL均有损伤。26条ACL损伤中，部分撕裂17例，完全撕裂9例。8条PCL损伤中，部分撕裂5例，完全撕裂3例。33例膝关节十字韧带损伤中，并发关节囊或髌上囊积液26例，半月板损伤16例，撕脱骨折5例，骨挫伤骨髓水肿7例。
　　2.2  膝关节十字韧带损伤的MRI表现 
　　ACL损伤：17例ACL部分撕裂，MR均显示韧带局部或弥漫性增粗，边缘模糊，但可见连续的低信号纤维存在；T2WI韧带内出现斑片状信号增高影15例。9例ACL完全撕裂，MRI表现为韧带连续性中断5例，韧带弥漫性信号增高、边缘不清、未见连续的纤维束2例，ACL未见显示1例，韧带走向异常、与胫骨平台夹角减小1例。PCL损伤：PCL损伤的MRI表现与ACL相似，5例PCL部分撕裂，MRI显示韧带局部或弥漫性增粗，边缘模糊，可见连续的低信号纤维束存在，T2WI示韧带内出现斑片状信号增高影。3例完全撕裂，MRI表现为韧带连续性中断，断端移位，T2WI示断端韧带内出现不均匀高信号影，断端充满高信号影。
　　2.3  MRI与关节镜结果对照 
　　17例MRI诊断ACL部分损伤中，15例与关节镜符合，2例MRI诊断ACL部分撕裂，关节镜示正常；另有3例MRI诊断ACL正常，关节镜示ACL部分撕裂。9例MRI诊断ACL完全撕裂中，8例与关节镜符合，1例关节镜示部分撕裂。
    5例MRI诊断PCL部分撕裂与关节镜符合，1例MRI诊断正常，关节镜示PCL陈旧性撕裂，瘢痕形成。3例MRI诊断PCL完全撕裂与关节镜符合。
    43例患者的44条十字韧带中，以关节镜检查结果做标准对照，MRI发现真阳性32条，真阴性6条，假阳性2条，假阴性4条。MRI诊断的敏感性为88.9%，特异性为75%，准确性为86.4%，阳性结果预测值为94.1%，阴性结果预测值为60%。
　　3  讨论
    膝关节十字韧带属于关节内、滑膜外结构，其功能是保持膝关节稳定。十字韧带损伤是膝关节较严重创伤，临床颇为常见，不正确及时治疗可造成关节旋转不稳，进一步可形成软骨退变，创伤性关节炎。MRI以其无创、无辐射及优良的软组织对比可详尽地显示膝关节韧带及其他结构，提供较其他方法更丰富的诊断信息。
　　3.1  十字韧带解剖、功能和正常MRI表现 
　　ACL自胫骨髁间前区斜向外后上方，呈散开状止于股骨外侧髁的内侧面后部，由前内侧束、后外侧束组成，前内侧束较大而牢固，后外侧束较小，ACL的功能是防止胫骨前移，并与侧副韧带、关节囊后部增厚部分一起限制膝关节过伸。ACL在MRI矢状位显示最清楚，T1WI、T2WI均表现为斜行的带状低信号，界限清楚，前缘均光滑，大部分后缘欠光滑。ACL在胫骨附着处的上方存在着脂肪和结缔组织，信号强度较高。韧带在此处分支，MRI常见分支间为高信号，应避免误诊为韧带内信号异常。
    PCL起自胫骨后方的髁间窝，斜向前上方走行，附着于股骨内髁的外侧面。PCL主要功能为限制胫骨上端相对股骨的后移，限制胫骨的旋转及关节的侧方活动。PCL在MRI矢状位显示最佳，呈斜行的带状低信号影，信号略低于ACL，界限清楚，边缘光滑。多数PCL呈环弓向后形成角度，此角度在间接判断ACL撕裂时有帮助，正常值为113°～114°［1］。
　　3.2   十字韧带损伤的MRI表现
　　十字韧带损伤按程度分为3级，Ⅰ级损伤：韧带内损伤而韧带长度无改变；Ⅱ级损伤：韧带内损伤合并韧带长度的改变；Ⅲ级损伤：完全性韧带撕裂。但在MRI图像中难以相对应的作出上述分级，但可以将十字韧带损伤分为部分撕裂和完全撕裂。十字韧带如果受到的作用力超过其最大张力时，则会导致韧带纤维的断裂，断裂处出血和水肿，残端扭曲和移位，在MRI图像上表现为韧带信号和大体形态的异常，包括韧带内出现高信号影、波浪状或不规则的外形、走行异常、韧带连续性中断。ACL局部信号增高对诊断ACL部分撕裂无特异性，与髁间嵴液体的部分容积效应有时难以区分［2］。
    除此ACL、PCL损伤的直接征象外，ACL损伤有较多的间接征象，包括胫骨平台、股骨外侧髁骨挫伤，胫骨前移位，外侧半月板后角裸露，PCL弓形变，ACL周围积液等。本组资料显示股骨、胫骨对吻性骨挫伤及骨、软骨骨折是十字韧带损伤的重要间接征象。Brandser［3］等独立评价了ACL损伤的直接征象和间接征象，认为如果利用直接征象诊断，其结果基本等同于结合直接和间接征象分析，两者均明显优于单纯利用间接征象诊断。尽管间接征象不能作为主要诊断依据，但由于ACL斜行走行，ACL固有的内部信号增高，止点区域的部分容积效应以及动脉搏动伪影等均可能导致ACL显示不清，此时间接征象可以作为辅助诊断依据。
　　3.3  十字韧带损伤的MRI诊断价值、限度及临床意义
 
　　MRI以其高质量图像、无创伤及并发症已成为目前非侵入性评价膝关节最理想的检查方法。MRI能清晰显示十字韧带损伤部位、范围及合并症，如骨折、半月板损伤、侧副韧带损伤等情况。
    有报道MRI诊断ACL损伤的敏感性为70%～92%，特异性为70%～96%不等［4～6］。本组研究ACL损伤的敏感性和特异性分别为88.9%和75%，与以上报道结果相似。8例ACL完全撕裂均得到诊断，可见MRI诊断ACL完全撕裂有高度特异性。ACL部分撕裂占ACL损伤的10%～43%［7］，MRI对ACL部分撕裂诊断的敏感性和特异性不如完全撕裂。本组2例MRI诊断ACL部分撕裂，关节镜示正常；3例MRI诊断ACL正常，关节镜示部分撕裂。笔者认为产生假阳性的主要原因在于忽略了其他一些病变同样产生ACL周围积液以及矢状位在部分容积效应作用下显示ACL信号增高，采用薄层成像技术或附加横断面成像能部分消除容积效应对交叉韧带的影响。假阴性多见于ACL有部分在MRI上不显像，应尽可能采取薄层次、多方位和多序列成像，以提高ACL的显示率。虽然MRI并不能完全分辨出ACL的部分撕裂，但还是能鉴别出有意义的ACL损伤，在手术前提供有价值的信息。
    PCL较粗，常规扫描均能良好显示。MRI诊断PCL损伤敏感性和特异性很高，Grover等［8］报道MRI诊断PCL损伤敏感性和特异性均为100%，本组5例PCL部分撕裂和3例完全撕裂均得到正确诊断，有1例MRI显示正常，关节镜证实为陈旧性损伤瘢痕形成，考虑瘢痕组织与韧带均为低信号强度而缺乏对比有关。本组资料显示ACL损伤概率大于PCL，ACL损伤以胫骨附着处多见，中段次之。MRI诊断符合率PCL大于ACL，完全撕裂符合率大于部分撕裂。完全撕裂伴其他结构损伤的概率高于部分撕裂，特别是骨折、半月板损伤等。
    临床考虑十字韧带损伤的43例（44条）病例中，对照关节镜检查结果，低场强MRI诊断的敏感性、特异性和准确性均很高，说明低场强MRI能较准确地反映十字韧带的损伤情况。病程越短，发现韧带损伤的机会越大。但对于无断端分离、水肿吸收和瘢痕形成期的病变，MRI的作用受到限制。MRI对于十字韧带损伤的显示与磁场强度的高低无关。总之，与临床医师的物理检查和关节镜检查比较，低场强MRI能较准确诊断十字韧带损伤，具有客观性及无创性，并能同时了解膝关节其他结构的损伤，对临床有重要指导意义。
 
【文献】
  　　［1］Jose M.MR Imaging of the knee ligaments and the postoperative knee ［J］.The Radiol Clin of North Am,1997：43?45.

　　［2］Umans H,Wimpfheimer O,Havamati N,et al.Diagnosis of partial tears of the anterior cruciate ligament of the knee:value of MR imaging ［J］.AJR,1995,165(4):893?897.

　　［3］Brandser EA,Riley MA,Berbaum KS,et al.MR imaging of anterior cruciate ligament injury:independent value of primary and secondary signs ［J］.AJR,1996,167(1):121?126.

　　［4］Lee K,Siegel MJ,Lau DM,et al.Anterior cruciate ligament tear:MR imaging?based diagnosis in a pediatric population ［J］.Radiology,1999,213(3):697?704.

　　［5］Mccauley TR,Moses M,Kier R,et al.Mrdiagnosis of tears of anterior cruciate ligament of the knee:importance of ancillary findings ［J］.AJR,1994,162(1):115?119.

　　［6］Moore SL.Imaging the anterior cruciate ligament ［J］.Orthop Clin North Am,2002,33(4):663?674.

　　［7］Roychowdhury S,Fitzgerald SW,Sonin AH,et al.Using MR imaging to diagnose partial tears of the anterior cruciate ligament:value of axial images ［J］.AJR,1997,168(6):1487?1491.

　　［8］Grover JS,Bassett LW,Gross ML,et al.Posterior cruciate ligament:MR imaging ［J］.Radiology,1990,174(2):527?530.