踝关节骨折合并下胫腓前韧带损伤的影像学分析
2019-08-14余景武苏佩华俞立新通讯作者
沈 钰,岳 悦,余景武,苏佩华,俞立新(通讯作者)
(1中国人民解放军第九八医院放射科 浙江 湖州 313000)(2中国人民解放军第九八医院骨三科 浙江 湖州 313000)
踝关节骨折占运动损伤的10%~15%,其中23%伴有下胫腓联合损伤[1],ATIFL常最先、最易撕裂[2]。本文通过2017年3月-2018年3月在我院行踝关节X、CT、MRI检查,诊断踝关节骨折合并ATIFL损伤的48例资料进行分析,总结踝关节骨折合并ATIFL损伤的影像学特点。
1 资料与方法
1.1 一般资料
本组48例患者,男性30例,女性18例,年龄12~73岁,平均年龄43.4±25.8岁。所有病例均有明确外伤史,其中车祸伤9例,扭伤26例,坠落伤7例,其它伤6例。临床表现为外踝疼痛、软组织肿胀,活动受限、伴有跛行;所有患者均进行X、CT、MR检查。
1.2 检查方法
X线:采用PHILIPS公司Digital diagnonst直接数字化摄影系统(DR),标准踝关节正侧位投照,胶片距离110cm,曝光时间0.2s,管电压55kV,管电流200mA。CT:采用Toshiba公司16排螺旋CT,130kV,240mAs,扫描时间0.5s,原始层厚5mm,螺距5。扫描范围包括整个踝关节,扫描后数据重建:层厚2mm,层间距2mm。MR:采用GE公司3.0TMR、GE踝关节专用线圈。采集序列及参数:Sag T1 FSE(TR/TE=550/MinFull),Sag fs T2(TR/TE=2600/68),Ocor fs T2(TR/TE=2000/68),OAx fs T2(TR/TE=2600/56);层厚3mm,层间0.5mm,NEX=2,FOV:180mm。
所有图像传输至计算图像存储和传输系统,由一名影像科医师按照标准进行测量。
1.3 诊断标准
在踝关节正位X线片距下胫距关节10mm处,进行TFCS、TFO测量、判断(图1);踝关节CT,取胫距关节面上方10mm处的轴位,以胫骨长轴及胫距关节面作为垂直及水平参考线,使测量平面与胫距关节面平行。测量TFO、腓骨内侧壁和胫骨外侧面切迹前、中、后3处距离,测量三次,取平均值[3](图2a)。正常下胫腓关系在踝关节正位片上测量踝关节面上10mm处TFCS<6mm,TFO>6mm,当TFCS>6mm,TFO<6mm,考虑下胫腓关节分离。
踝关节MR对ATIFL分级[4]:Ⅰ级,韧带完整,仅见围绕韧带的软组织水肿,Ⅱ级,韧带部分撕裂,显示为韧带形态不规则,纤维束部分完整,韧带内显示韧带内有高信号、液体信号;Ⅲ级,韧带完全断裂损伤,即韧带形态消失或连续性中断。
图1 男,18岁,右外踝骨折;踝关节正位片X线,白色双剪头所示下胫腓间隙TFCS、黑色双箭头所示胫腓重叠影(TFO)。
图2 男,73岁,内、外、后三踝骨折,伴下胫腓关节脱位,胫腓前韧带损伤。图2a 踝关节CT横断位,骨折断端分离,黑色圆点连线分别示下胫腓前、中、后间隙,所示前宽后窄;图2b踝关节CT三维VR像:黑色双箭头所示增宽的下胫腓前缘间隙增宽。
2 结果
48例中,x线诊断:内踝骨折2例,外踝骨折12例,内、外踝骨折22例,内、外、后三踝骨折5例,撕脱性骨折7例;TFCS(3.43±0.98)mm,TFCS>6mm为16例,TFO(4.78±2.21),TFO<6mm为21例;X线主要表现骨质断裂、分离,部分断端旋转、移位,下胫腓联合间隙增宽(图1、图3a)。CT诊断:踝关节骨折旋后-内收6例,旋后-外旋20例,旋前-外旋16例;TFO(3.87±0.97),TFO<3.5mm为10例;CT横断位主要表现胫腓间隙前宽后窄(图2a、2b)、前窄后宽(图3b)或完全分离。MR评估ATIFL损伤:Ⅰ级24例,Ⅱ级16例,Ⅲ级8例;MR表现为T2脂肪抑制像上骨折与骨髓水肿高信号,皮质欠光整(图3d-图3f),ATIFL及伴随损伤的其他韧带T2WI脂肪抑制像信号增高(图3c~图3e),连线或不连续,边缘毛糙。
图3 男,31岁,左外踝骨折,后踝撕脱性骨折,周围软组织挫伤,胫腓前韧带、三角韧带损伤。图3a:黑色实线所示下胫腓间隙TFCS=0.71cm>0.6cm,白色实线所示胫腓重叠影TFO=0.26cm<0,6cm;图3b:白点之间连线分别示胫骨远端外侧缘与腓骨内侧缘前、中、后间隙距离:前窄后宽;黑色实线所示胫腓重叠影(TFO)=0.22cm<0,35cm。图3c~3f:白色粗箭头示外踝、后踝骨折及骨髓水肿;白色细箭头所示ATIFL损伤;白色虚线箭头所示内侧三角韧带损伤。
3 讨论
踝关节是人体重要的运动、承重关节,下胫腓联合韧带是维持踝关节稳定的重要结构。ATIFL从胫骨前结节以斜行止于腓骨下端前侧,是抵抗外旋应力最强的韧带。踝关节骨折常合并下胫腓联合韧带损伤,在损伤机制中距骨的强力外旋冲击下,距骨与胫骨间隙增大,使距骨产生水平移动和垂直移动而引起转动导致ATIFL首先损伤。当ATIFL发生断裂,平均压力、峰值压力和距骨表面的滑车的应力分布发生改变,这可能导致创伤性关节炎[5]。
急诊80%~98%足踝扭伤患者会拍摄X线片,通过踝关节正位X片观察TFCS、TFO评估下胫腓联合损伤。Pneumaticos[6]等研究发现,TFO随踝关节的旋转而变化,是重要的影像学参数;Ebraheim等[2]以TFCS>6mm、TFO<6mm为诊断下胫腓联合损伤标准;本研究X线提示TFCS>6mm为16例,TFO<6mm为21例。国内一些研究发现TFCS>5.0mm时可提示存在损伤的可能,具备下胫腓重叠<1mm或无重叠可诊断下胫腓联合分离[7]。结合国内外研究,踝关节骨折导致部分下胫腓间隙增宽,使下胫腓联合分离。本研究下胫腓联合分离中旋后-外旋7例,旋前-外旋-9例,提示ATIFL的损伤一部分主要由下胫腓联合分离导致,在损伤机制中以旋前-外旋、旋后-外旋为主。但是对于TFCS、TFO在正常范围之内,而ATIFL存在损伤的情况,我们认为踝关节做为稳定性负重结构,在损伤以后的不稳定活动以及关节囊、韧带、结缔组织的多重应激反应导致TFCS、TFO处于临界及正常范围,这也是X线在ATIFL损伤诊断中易见于下胫腓联合分离,而对隐匿性损伤易遗漏的原因。
X线诊断下胫腓联合分离的漏诊率为16.7%,而CT的漏诊率约为5.6%[8],X线诊断正确率明显低于螺旋CT。本研究中,CT测量TFO比X线测得TFO数值小,这可能与X线检查中投照角度、骨质重叠、石膏外固定等因素影响有关。Beumer[9]研究认为,CT比X线诊断下胫腓联合分离更可靠、更敏感。下胫腓联合分离以腓骨外旋、外展分离移位为主,CT横断位见下胫腓联合前宽后窄,与文献报道相符[3]。腓骨外展分离移位时,CT表现下胫腓联合前后等宽;旋后外旋骨折时导致下胫腓联合后部和外踝的外旋,CT表现明显的下胫腓联合分离。所以,在CT标准横断位上,消除了踝关节位置改变及旋转导致的评估不利因素,测量TFO较X线更精确。本研究中TFO(3.87±0.97),TFO<3.5mm为10例。王林等[10]研究显示:按胫腓重叠≤3.55mm的标准,对下胫腓前韧带损伤的诊断敏感性、特异性分别为96.97%、76.74%,为临床诊断ATIFL损伤提供参考依据,这与本研究基本相符。另外,通过三维成像及冠矢状位重建图像,可立体展现踝关节组成各骨损伤程度[11],准确显示踝关节细微骨折[12],本研究中可见ATIFL附着处胫骨前下缘及腓骨结节骨皮质欠光整,这些征象都可作为ATIFL损伤的间接依据。
MRI软组织分辫率高,不仅对韧带形态、信号改变显示清晰,也对骨质、软骨、关节囊、周围软组织的损伤程度和病理改变诊断明确。ATIFL损伤诊断的金标准是关节镜,而MR对ATIFL损伤的诊断敏感性为100%,特异性为93%[13]。本研究ATIFL-I级损伤中,T2WI脂肪抑制像上软组织损伤引起渗出水肿的高信号与韧带明显对比,不完全损伤的ATIFL走行连续、信号稍增高或等信号,边缘毛糙,III级损伤的ATIFL断裂、挛缩,周围软组织结构紊乱、信号不均。通过MR检查,对ATIFL损伤程度明确,其诊断价值显著优于X线、CT检查。
踝关节骨折合并ATIFL损伤的诊断与治疗延误将导致慢性创伤性关节炎,合理的影像学检查,对早期诊断尤为重要。X线可诊断骨折,对韧带损伤无法获得可靠信息,TFCS、TFO可作为诊断下胫腓联合分离的参考依据,对ATIFL损伤可做间接评估。对于骨折不明显或X线诊断骨折而TFCS、TFO临界或正常范围内,在C T标准轴位上测量胫腓间关系稳定可靠,此外CT三维成像也可提供直观得诊断信息。MR对踝关节骨折合并ATIFL损伤程度的评估更加准确,可为临床早期诊断、治疗提供更加全面、重要的依据。因此,踝关节急性损伤中,除了常规X线检查外,首先建议行MRI检查;而CT检查中不能忽视横轴位对胫腓间关系的评估,以避免隐匿性骨折和下胫腓联合损伤的漏诊,提高踝关节骨折合并ATIFL损伤的准确性。