低场磁共振对膝关节应力性骨坏死的诊断价值

鲁广华 赵大聪 张雪峰

（四川省达州市第二人民医院磁共振室，四川 达州 635000）

低场磁共振对膝关节应力性骨坏死的诊断价值

鲁广华 赵大聪 张雪峰

（四川省达州市第二人民医院磁共振室，四川 达州 635000）

目的探讨低场磁共振（MRI）对膝关节应力性骨坏死的诊断价值。方法对66例无明确外伤史的膝关节应力性骨坏死病例作回顾性分析，采用GE Signa Profil 0.2T永磁开放式MRI扫描仪检查。结果应力性骨坏死66例，半月板损伤46例，交叉韧带损伤5例，内侧副韧带损伤5例，关节软骨损伤35例，关节积液57例。结论低场MRI能清楚地显示膝关节应力性骨坏死的病变特点及严重程度，是目前诊断膝关节应力性骨坏死的首选检查方法。

膝关节；骨坏死；应力性；磁共振

随着磁共振（MRI）在骨关节疾病的广泛应用，在临床工作中经常发现无明确外伤史、膝关节疼痛的患者膝关节软骨下局灶性长T1长T2异常信号，特别是在反转恢复压脂序列（STIR）上的明显高信号，在普通X线、CT上大部分表现为阴性，如不早期及时诊断，延误治疗可引起不可逆的损害。本文通过回顾性分析66例无明确外伤史、有膝关节疼痛患者的MRI所见，探讨低场MRI成像在膝关节应力性骨坏死诊断中的价值。

1 材料与方法

1.1 一般资料

本文收集2007年10月至2010年11月在四川省达州市第二人民医院行MRI检查诊断的膝关节应力性骨坏死66例。男性28例，女性38例，年龄16～81岁，平均50岁。所有病例均无明确外伤史，无激素治疗、酗酒、血液病、减压症等病史，部分患者有爬山、跑步、突然参加健身房高强度健身锻炼等历史。临床症状主要是不同程度的疼痛，部分患者有肿胀、膝关节活动受限、局部压痛。

1.2 检查方法

采用GE公司Signa Profil 0.2T永磁开放式磁共振扫描仪。患者仰卧位，使用膝关节表面线圈。扫描序列采用矢状位SET1WI，TR/TE550/15ms，矩阵256×160，NEX 3次，FOV20×20cm，层厚5mm，层间距1mm；矢状位FSET2WI，TR/TE4000/87.5ms，矩阵256×160，NEX 3次，ETL10，FOV20×20cm，层厚5mm，间距1mm；矢状位GRET2*WI， TR/TE600/18ms，矩阵256×160，NEX 3次，翻转角FA20，FOV20×20cm，层厚5mm，层间距1mm。冠状位GRET2*WI，TR/TE600/23ms，矩阵256×160，NEX2次，翻转角FA20，FOV20×20cm，层厚5mm，层间距1mm；冠状位STIR，TR/TE4000/100ms，TI75ms，ETL9，矩阵256×160，NEX4次，FOV20×20cm，层厚5mm，层间距1mm。横轴位FSET2WI，TR/TE3100/87.5ms，矩阵256×160，NEX 3次，ETL8，FOV20×20cm，层厚5mm，层间距1mm。

2 结 果

2.1 本组66例，右侧膝关节35例，左侧膝关节31例。MRI检出骨坏死区108处，其中单发31例，多发35例，股骨下端骨坏死区占50个，胫骨上端骨坏死区占58个。骨坏死区发生部位分别位于股骨内侧髁31个，股骨外侧髁12个，股骨下端正中及髁间窝附近7个，胫骨内侧髁32个，胫骨外侧髁14个，髁间隆起下方12个。本组66例108个骨坏死灶MRI表现为位于软骨下形态各异斑片状稍长T1稍长T2信号，其内可见线状低信号，GRET2*WI以低信号为主，其中心或近关节面可见高信号的高低混杂信号，STIR为高信号。

2.2 本组66例膝关节应力性骨坏死患者中，发现合并膝关节其他结构损伤。膝关节半月板损伤46例，其中内侧半月板撕裂21例，外侧半月板撕裂7例，内外侧半月板均有撕裂18例。关节软骨损伤35例。交叉韧带损伤5例。内侧副韧带损5例。关节缘骨质增生、关节间隙变窄10例。腘窝囊肿4例。膝关节积液57例，其中少量积液54例，大量积液3例。

3 讨 论

膝关节是人体最大、 最复杂的关节，膝关节依靠半月板、关节软骨使股骨和胫骨之间形成良好的“吻合”，使力自上而下均匀传递，其损伤就会造成力的分布不均匀，使某处软骨下骨承受应力增加。膝关节稳固韧带，主要是前后交叉韧带、内外侧副韧带等，如稳固韧带损伤也会使软骨下骨应力增加。体重过重、骨质疏松，也会使软骨下骨承受应力增加。过度使用，在爬山、跳跃、跑步、球类运动及其他健身运动等项目中，导致膝关节软骨下骨应力长期慢性增加。

在临床工作中经常发现无明确外伤史、膝关节疼痛的患者膝关节软骨下局灶性长T1长T2异常信号影，除外炎症、肿瘤和外伤的骨折和局限性骨挫伤，这些疾病主要包括骨关节炎软骨下假性囊肿（OAPC）、膝关节自发性骨坏死（SONK）、剥脱性骨软骨炎（OCD），以及其他一些不能归类的膝关节T2WI软骨下高信号，一般认为是非创伤性软骨下骨髓水肿（NSME）。

这4组疾病的共同特点为：病灶局限，位于骨骺，接近关节面，多数波及关节面，可脱落形成缺损和关节内游离体，几乎不跨越骨骺线波及干骺端；与使用激素、酗酒、动脉硬化、血液病等无关，而与软骨下骨承受应力改变密切相关；解除软骨异常应力后，NSME和较小的应力性骨坏死可以恢复正常。

OAPC、SONK、OCD和NSME都有微骨折、骨坏死和骨性修复的组织学证据。可以基本推论其发病机制为：由于关节相应结构病变或过度使用使得软骨下骨反复承受过度应力改变，多次微骨折，或损伤了局部小血管引起了局限性的骨坏死，最终可导致其塌陷。在这个过程中NSME可能是最初表现，即微骨折后骨髓水肿、炎性反应。SONK和OCD是一种最终后果，即导致了较大坏死病灶，骨片脱落形成关节内游离体。而OAPC是另一种后果，即坏死的组织被吸收形成含液囊腔。

NSME和OCD病程较OAPC和SONK短，NSME没有骨形态改变，平片和CT表现正常。SONK多见于老年女性，多数＞60岁，而OCD好发年龄在15～30岁男性，很少＜10岁或超过50岁；SONK发病部位多在持重区，而OCD常在非持重区；SONK多有半月板撕裂及交叉韧带的撕裂，而OCD膝关节有过度运动史的较多。SONK的BMI明显比OCD的高，说明前者体重常过重；SONK骨质疏松的较多，而OCD没有。

可以说膝关节的OAPC、SONK、OCD和NSME与软骨下骨承受应力改变密切相关，推论长期慢性应力增加可能为其共同病因，因此，统一将其命名为“应力性骨坏死”。

MRI膝关节应力性骨坏死具有重要诊断价值。MRI 具有软组织分辨率高的特点，对于骨及软骨损伤、韧带、肌肉损伤的早期诊断并准确定位有独特的优势。由于膝关节应力性骨坏死病程不同，应力性骨坏死的临床特点及MRI表现可以不同。

NSME的影像学表现与外伤性骨挫伤相似，难以区分，即平片和CT均表现正常，MRI显示为软骨下骨片状稍长T1稍长T2信号，GRET2*WI呈高低混杂信号，STIR呈高信号。NSME是反复多次异常增高的应力所致微骨折、常伴有骨坏死和修复改变，而创伤性骨挫伤为一次暴力所致，只有骨小梁断裂出血及水肿。故可以将NSME命名为“应力性骨挫伤”。NSME病例在异常应力解除，通过治疗可以恢复正常。

SONK病变可位于股骨髁、胫骨平台及髌骨。但90%以上位于股骨内侧髁承重区关节软骨下[1]，而且多为一侧发病。MRI早期阶段表现为正常，病变进展，出现骨髓水肿信号及股骨内侧髁软骨下异常信号，特征性的表现为T1WI、T2WI都呈类似应力性骨折的线样低信号，且平行于关节面，周围可见较大范围骨髓水肿信号[2,3]。进一步发展，软骨下骨坏死区局部关节软骨及软骨下塌陷。晚期出现关节间隙变窄，骨赘形成。

OCD在影像学上的表现与SONK极为相似，故鉴别很困难。SONK经常被误认为是成人发作的OCD。但OCD有其好发年龄、好发部位，剥脱时形成的游离体常见，而SONK则罕见[4]。

OAPC的MRI常表现为内侧股骨髁或胫骨平台持重区关节软骨下T1WI、T2WI上呈半圆形、大小不等、多发混杂信号区，边缘环绕低信号，可见反应性骨髓水肿。严重时也可出现在外侧股骨髁、胫骨平台及髌骨关节软骨下，并可见骨关节炎相应的影像学表现[5]。

本组膝关节应力性骨坏死病例中骨坏死区以股骨内侧髁及胫骨内侧髁为好发部位，说明应力的增加常首先作用于承重区。骨坏死区的微骨折后的渗出、水肿、出血、炎性反应、骨的坏死与修复，其病理变化导致了骨组织局部化学成分的多样性改变，由于梯度回波序列对磁化率效应的敏感性，故在GRET2*WI序列上骨坏死区信号变化明显，表现为周围低信号为主、中心或近关节面呈高信号的高低混杂信号，边缘模糊。在STIR图像上骨坏死区在正常骨髓脂肪抑制后低信号背景下表现为高信号影，对比明显。因此，梯度回波序列及STIR对应力性骨坏死的显示敏感性极高。半月板损伤达69.7%（46/66），半月板的损伤与应力的改变有一定关系。膝关节积液57例，达86.4%（57/66），积液大多为少量，主要位于髌上囊内，MRI可以准确反应积液范围和量。MRI还可清楚显示关节软骨、交叉韧带、侧副韧带损伤情况。

应力性骨坏死是临床及影像学上除创伤性骨挫伤及膝关节缺血性骨坏死，又称膝关节继发性骨坏死外的一类常见的疾病。X线平片和CT对其诊断价值有限，MRI可以直接显示软骨结构且显示骨内病灶的敏感性极高，目前已成为显示本病最佳的诊断工具[5]。

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1671-8194（2011）03-0064-02