低场强磁共振对膝关节损伤的临床诊断价值

徐钐，温生贵(中国人民解放军第187中心医院放射科，海南海口571159)

·论著·

低场强磁共振对膝关节损伤的临床诊断价值

徐钐，温生贵(中国人民解放军第187中心医院放射科，海南海口571159)

目的 探讨低场强磁共振对膝关节损伤的临床诊断价值。方法回顾性对比84例膝关节损伤患者的低场强MRI图像和关节镜结果，统计低场强磁共振诊断的准确性、敏感性和特异性。结果84例患者共88个膝关节，MRI诊断半月板撕裂的准确性为82.95%、敏感性为75.51%、特异性为85.83%；诊断前交叉韧带撕裂的准确性、敏感性和特异性分别为89.77%、89.47%和90.00%。结论低场强磁共振能够清楚显示膝关节受损情况，具有较高的临床实用价值。

磁共振；低场强；膝损伤

磁场强度小于0.5 T的磁共振统称低场强磁共振，这类磁共振多使用永磁体，具有购置成本低、后期维护费用少等优点，被基层医院广泛采用。磁共振具有良好的软组织对比度，能够多体位成像，是关节损伤的首选检查方法。那么低场强磁共振对膝关节损伤的临床诊断价值如何呢？笔者回顾性分析了84例膝关节损伤患者的MRI图像，并与关节镜进行对比，现总结如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料收集2012年3月至2013年1月来我院就诊的84例膝关节损伤患者，其中男性72例，女性12例，年龄10～88岁，平均30岁。患者均有明确的外伤史，外伤时间为1 d至3个月，临床症状有不同程度的膝关节肿胀、疼痛、活动障碍等，内外侧应力试验、浮髌试验、前后抽屉试验、麦氏征、Lachman征等临床体征中至少有一项阳性。

1.2 检查方法MRI检查使用西门子麦迪特0.35 T开放式永磁性磁共振扫描仪，膝关节自然伸直，稍向外旋15°，使用膝关节专用线圈。常规扫描矢状位SE-T1WI：TR 623 ms，TE 19 ms；TSE-T2WI：TR 3 890 ms，TE 99 ms，加速因子9；STIR-T2WI：TR 3 540 ms，TE 24 ms，TI 90 ms；冠状位TSE-T2WI：TR 3 010 ms，TE 90 ms。层厚均为4 mm，矩阵256× 256。关节镜检查由关节外科经验丰富的主任医师进行，使用美国史赛克骨科关节镜对患膝进行常规检查，了解关节面、半月板和韧带的损伤情况。两种检查时间间隔在一周内。

1.3 研究方法将所有患者的MRI检查结果与关节镜结果进行对比，以关节镜结果为标准，统计MRI检查的准确性、敏感性和特异性。

2 结果

84例患者共88个膝关节，MRI检查结果显示半月板Ⅰ～Ⅱ度损伤12例，表现为半月板内小片状或线状高信号影，但是未达到半月板关节面边缘；半月板撕裂55例(图1)，表现为半月板内线状高信号影达到关节面边缘，或者半月板正常三角状形态消失，尖端变钝，多可在髁间棘处发现撕脱的小碎片；半月板囊肿2例，表现为半月板内的囊性长T1长T2信号影；前交叉韧带撕裂39例(图2)，后交叉韧带撕裂5例，表现为韧带连续性的中断或者韧带增粗，韧带内出现高信号影；副韧带损伤水肿7例，表现为韧带增粗，内可见片状高信号影；骨折、骨挫伤31例，表现为关节面下的片状长T2信号影，其中2例胫骨髁间棘撕脱骨折、1例胫骨平台骨折经关节镜证实。各膝关节均有不同程度的积液。由于关节镜仅能观察关节囊内结构的完整性，所以仅对比了半月板撕裂和前交叉韧带撕裂。后交叉韧带撕裂的例数太少，难以达到统计分析的样本例数要求，未进行统计。半月板撕裂和前交叉韧带撕裂的MRI与关节镜对比见表1。

图1 患者，男，24岁，跑步时摔倒，内侧半月板后角撕裂，矢状位T1WI（A）、T2WI（B）和STIR-T2WI（C）可以显示内侧半月板后角内粗线状高信号影直达关节面边缘，T2WI和STIR-T2WI显示更清晰

图2 患者，男，40岁，车祸伤，矢状位T1WI(A)和STIR-T2WI(B)显示前后交叉韧带呈弥漫性高信号改变，提示前后交叉韧带部分撕裂；滑膜肿胀，关节积液；在矢状位STIR-T2WI（C）图像上可以清晰的显示股骨内侧髁和胫骨平台的骨挫伤；在冠状位T2WI(D)上显示胫侧副韧带增粗，内可见弥漫高信号影，提示副韧带损伤

表1 半月板撕裂和前交叉韧带撕裂的MRI与关节镜对比（例）

3 讨论

膝关节是人体内最大、结构最复杂的关节，它的负荷随人体的运动和步态方式有很大的变化，膝关节站立位(双足着地)时静态受力为体重的0.43倍，而行走时可达体重的3.02倍，上楼梯或爬山时则可达到4.25倍，遇突发事件时受力会更大，是最易受伤的关节。由于膝关节韧带强大，脱位罕见，常见的损伤有急性创伤性滑膜炎，骨质损伤及半月板、内外侧副韧带和前后交叉韧带撕裂[1]。

外力撞击时力量沿着骨干向关节传导，可导致胫骨平台骨折、关节面下的骨挫伤。骨挫伤的主要病理学改变为骨松质出血、水肿和微小梁断裂，无明显的骨折线[2]，X线和CT均不能显示骨挫伤。由于MRI对氢质子的高度敏感性，可以清晰的显示骨挫伤的范围，在T1WI图像上表现为低信号，T2WI上为高信号。但是由于T2WI图像上骨髓脂肪组织也呈现高信号，会干扰对骨挫伤的观察。脂肪抑制的T2WI图像上，脂肪的高信号被抑制，可以清晰的显示骨挫伤，表现为关节面下的片状高信号影。与关节镜比较，MRI不仅能显示胫骨平台骨折、韧带附着点的撕脱骨折，更能显示骨挫伤，明显优于关节镜。

半月板是膝关节内的纤维软骨板，对稳定关节和缓冲压力有着重要的作用。半月板由I型胶原纤维构成，在MRI各序列上均表现为低信号。依据Fischer标准[3]，根据MRI信号的不同将半月板损伤分为3级：I级表现为不与半月板关节面相接触的灶性椭圆或球形高信号；Ⅱ级表现为水平的、线形的半月板内高信号，可延伸至半月板的关节囊缘，但未达到半月板的关节面缘；Ⅲ级表现为半月板内高信号达一个或两个关节面，半月板大部分或全部结构消失，局部呈弥漫性高信号。Ⅰ～Ⅱ级提示半月板的退变，半月板纤维软骨中出现纤维素样变性，脂肪细胞浸润，以及无血管区出现增生的血管，纤维软骨变性坏死被黏液状基质取代[4]，在MRI上表现为小片状或线状高信号影。但是退变的半月板形态结构仍然完整，关节镜仅能够观察关节内部的结构完整性，无法判断半月板的退变。因此MRI诊断半月板Ⅰ～Ⅱ级损伤明显优于关节镜。Ⅲ级提示半月板的撕裂，关节液进入裂缝中，在T2WI图像中，低信号的半月板内能清晰的显示高信号的裂缝，观察更为准确。当半月板形态发生变化时也提示半月板的撕裂。正常半月板为尖端相对的两个三角形，前后角大小、形态相近，尖端变钝或截断、形态变小等均提示半月板的撕裂。文献[5]报道MRI诊断半月板撕裂的敏感性、特异性和准确性达到90%以上。但本组病例的准确性为83.15%、敏感性为75.51%、特异性为86.05%，均低于文献报道，可能与场强较低有关，出现了一些假阳性和假阴性。造成的原因主要有图像的部分容积效应，对Ⅱ级损伤的把握不准，还有对膝横韧带、板股韧带、腘肌腱和半月板间斜行韧带等结构的认识不足。

膝关节周围有多条肌腱、韧带参与维护关节的稳定性，其中主要的是前、后交叉韧带。前、后交叉韧带属于关节内、滑膜外结构，维护膝关节的前后稳定性。前交叉韧带分为前内侧股和后外侧股，在膝关节任何位置都保持紧张状态。后交叉韧带由前外侧股和后内侧股构成，前外侧股较粗大，在膝关节屈曲时绷紧，伸直时松弛；后内侧股较细，在膝关节屈曲时松弛，伸直时绷紧[6]。由于前后交叉韧带的解剖结构和功能的不同，在膝关节损伤中，前交叉韧带损伤约占75%，而后交叉韧带损伤仅5%～20%[7]。交叉韧带损伤的MRI表现为韧带的连续性中断；韧带扭曲呈波浪样改变；断裂的韧带挛缩形成假瘤；部分断裂时仍然可以见到连续、完整的纤维束，内可见弥漫性的长T2信号影。由于前交叉韧带的显示不如粗大的后交叉韧带，此时对间接征象的观察能提高诊断的准确性，间接征象包括韧带附着点的骨挫伤、韧带与胫骨平台夹角变小、胫骨前移、股四头肌腱松弛等。本组病例MRI诊断前交叉韧带撕裂的准确性、特异性和敏感性分别为89.89%、90.20%和89.47%，与文献报道一致。腘动脉的搏动伪影、部分容积效应等都会影响诊断的准确性。韧带内的黏液变性导致长T2信号改变也是造成假阳性的原因之一。多体位、多序列图像上进行观察可以有效减少误诊和漏诊。在斜矢状位上当扫描基线与前交叉韧带不平行或者韧带偏离扫描中心太远时，在同一层面上难以完整显示前交叉韧带，会造成中间纤维束显示不清，造成误诊或漏诊。梁有禄等[8]研究表明以斜矢状位图像作为定位像，平行前交叉韧带中间纤维束进行斜冠状位扫描，对前交叉韧带的显示率达100%，可以有效提高诊断的准确率。

综上所述，低场MRI能清楚的显示膝关节损伤后的骨骼、半月板和韧带的受损情况，为临床治疗方案的制定提供有力支持，具有较高的临床实用价值，可以作为术前常规检查方法。

[1]白人驹,马大庆,张雪林,等.医学影像诊断学[M].2版.北京:人民卫生出版社,2005:678-680.

[2]蔡志胜,严志汉,周忠洁,等.膝关节外伤的磁共振成像诊断与评价[J].中华创伤骨科杂志,2006,8(7):697-698.

[3]Fischer SP,Fox JM,del Pizzo W,et al.Accuracy of diagnosis from magnetic resonance imaging of the knee[J].Bone Joint Surg,1991, 72(1):2-10.

[4]李鹏,刘铁,崔明慧.磁共振扰相GRE T2*WI序列在膝关节半月板撕裂成像中的临床应用价值[J].天津医药,2008,36(8): 626-627.

[5]满育平,马隆佰,韦建勋,等.膝关节半月板撕裂磁共振成像与关节镜对照研究[J].实用医学影像杂志,2013,14(1):16-19.

[6]江浩,何国祥,陈克敏,等.骨与关节MRI[M].上海:科学出版社,1999:251-254.

[7]张岩峰.膝关节交叉韧带损伤的磁共振成像方法及诊断[J].山东医药,2008,48(11):78-79.

[8]梁有禄,韦骏,黄永杰,等.磁共振斜冠状位扫描对正常膝关节前交叉韧带的显示作用[J].医学影像学杂志,2013,23(7): 1101-1104.

Clinical value of low-field MRI in diagnosing knee joint injuries.

XU Shan,WEN Sheng-gui.Department of Radiology,the 187thHospital of PLA,Haikou 571159,Hainan,CHINA

ObjectiveTo evaluate the clinical value of low-field MRI in diagnosing knee joint injury.MethodsThe MRI and arthroscopyResultsof 84 cases of knee joint injuries were retrospectively analyzed and compared.Then the accuracy,sensibility and specificity of low-field MRI were evaluated.ResultsThere were 84 cases with 88 knee joint injuries.The accuracy of low-field MRI was 82.95%in diagnosing meniscus tear,with the sensibility of 75.51%and the specificity of 85.83%.In diagnosing anterior cruciate ligament tear,the accuracy,sensibility and specificity of low-field MRI were 89.77%,89.74%and 90.00%,respectively.ConclusionLow-field MRI can demonstrate knee joint injuries very clearly,and it has high clinical practical value.

Magnetic resonance imaging;Low-field;Knee joint injury

R684

A

1003—6350(2014)21—3169—03

10.3969/j.issn.1003-6350.2014.21.1243

2014-04-15)

徐钐。E-mail：253003450@qq.com