非接触性急性前交叉韧带撕裂骨挫伤分布特点及与其他关节伴随损伤的相关性分析

孟凡华 林祥明 林丽萍 郑雷 邹彪 赵小虎

前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）损伤是膝关节最常见的损伤之一，根据其受伤机制可分为接触性损伤和非接触性损伤，大部分ACL损伤是非接触性损伤，即损伤时膝关节并没有与其他人或物体接触，约占ACL损伤比例的70%~90%［1］。非接触性ACL损伤常由于ACL损伤瞬间胫骨和股骨的猛烈撞击、挤压或牵拉而使关节受损力度更大，从而导致更为严重的骨挫伤、半月板损伤、侧副韧带损伤和关节软骨损伤［2-3］。

目前，国内对于非接触性ACL撕裂骨挫伤发生率、分布情况及与其他关节伴随损伤的关联性尚缺乏相关研究［4］。因此，本研究拟通过对一组临床资料完整的非接触性ACL撕裂重建病例的术前MRI资料进行回顾性分析，以探讨急性非接触性ACL撕裂后骨挫伤的发生率及分布部位、内外侧副韧带（medial collateral ligament，MCL；lateral collateral ligament，LCL）和内外 侧半月 板（medial meniscus，MM；lateral meniscus，LM）损伤及关节软骨损伤情况，并分析骨挫伤发生部位与上述关节伴随损伤间的相关性。

方 法

1.临床资料

收集2015年6月至2019年5月期间在我院放射科行膝关节MRI检查的病例，所选病例均有明确的非接触性外伤史，急性损伤病史定义为受伤后1个月内，所有患者均行患侧膝关节MRI检查并随后行关节镜下ACL重建术。共201例急性ACL撕裂病例纳入本研究，男103例，女98例，年龄17～42岁，平均27.1岁。右膝117例，左膝84例，受伤与MRI检查时间间隔为2 h～20 d。

排除标准：①年龄大于45岁者；②有膝关节慢性疼痛、风湿性关节炎等慢性疾病；③有膝关节手术史者；④合并有后交叉韧带（posterior cruciate ligament，PCL）撕裂者。

2.MRI检查及图像分析方法

检查设备为Siemens公司Skyra 3.0 T超导型MR扫描仪，采用4通道膝关节专用表面线圈，患者仰卧，足先进，腿伸直位，踝部垫软海绵垫，并加以固定，减少扫描过程中患者运动伪影；线圈中心对准髌骨下缘；膝关节扫描层面取横断面、斜矢状面和冠状面，膝关节检查序列及参数见表1。

表1 膝关节MR扫描参数

骨挫伤诊断以MR脂肪抑制图像上骨髓内见斑片状、地图样、网格状和非线性异常高信号区。对骨挫伤的具体部位（股骨内髁、股骨外髁、胫骨内侧平台、胫骨外侧平台）进行记录并加以分类：骨挫伤位于仅股骨外髁和/或胫骨外侧平台者定义为外侧间室骨挫伤，骨挫伤仅位于股骨内髁和/或胫骨内侧平台者定义为内侧间室骨挫伤，二部位均有骨挫伤者定义为联合间室骨挫伤；其他关节伴随损伤包括内外侧半月板损伤、内外侧副韧带损伤和关节软骨损伤。MCL、LCL损伤根据既往研究［5］标准将MCL、LCL的Ⅱ、Ⅲ级损伤定义为损伤，将Ⅰ级损伤定义为正常；半月板损伤根据文献［6］研究标准将半月板的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级损伤定义为损伤，0级定义为正常；参照既往研究标准将软骨骨折和骨软骨骨折统称为关节软骨损伤［7］。

201例患者的MRI资料随机编号，由2名高年资骨关节影像诊断医师独立阅片，重点判定骨挫伤损伤部位、内外侧半月板和内外侧副韧带及关节软骨是否损伤，记录各自诊断结果，最后协商达成统一诊断。

3.统计学分析

应用SPSS 17.0统计学分析软件进行统计学分析处理，应用χ2检验对骨挫伤发生部位和MM、LM、MCL、LCL和关节软骨损伤发生率进行样本率的统计学分析，P＜0.05为差异有统计学意义。随机抽取30例病例图像应用Kappa检验对2名阅片者的阅片结果进行一致性分析，检验水准为α=0.05。根据Landis可信度评价标准，Kappa值=0.81~1.0提示一致性非常好，0.61~0.8提示一致性好，0.41~0.6提示一致性一般，Kappa值＜0.40提示一致性差。

结 果

1.骨挫伤发生情况

201例急性ACL撕裂病例中，MRI发现172例骨挫伤（图1~3），骨挫伤发生率为85.6%，其中单纯内侧间室6例（3.0%），单纯外侧间室（图1）50例（24.9%），联合间室（图2、3）116例（57.7%），其余29例（14.4%）未见骨挫伤（图4）。

图1 男性34岁ACL撕裂患者（A）LM损伤（B和C，实心箭头），股骨外髁及胫骨外侧平台骨挫伤（单纯外侧间室骨挫伤，C）

图2 女性25岁ACL撕裂患者（A）联合间室骨挫伤和LM损伤（B，实心箭头），MCL损伤伴挛缩（B，虚尾箭头）

2.其他关节伴随损伤及与骨挫伤分布的相关性

201例病例中，共发现MCL损伤61例（图2、3），LCL损伤9例，LM损伤91例（图1~3），MM损伤73例（图4），关节软骨损伤33例（图3）。无骨挫伤组、单纯外侧间室骨挫伤组和联合间室骨挫伤组伴发MCL损伤发生率、LCL损伤发生率、MM损伤发生率、LM损伤发生率、关节软骨损伤发生率统计分析见图5。

图3 男性30岁ACL撕裂患者（A）股骨外侧髁关节软骨损伤（B，空心箭头），联合间室骨挫伤、MCL损伤、形态变粗并信号增高（C，虚尾箭头），LM损伤（C，实心箭头）

图4 男性31岁ACL撕裂患者（A）无骨挫伤，伴MM损伤（B，实心箭头）

图5 ACL撕裂患者伴发MCL损伤（A）、LM损伤（B）、关节软骨损伤（C）、MM损伤（D）、LCL损伤（E）时骨挫伤分布情况

3.一致性分析

2名阅片者间对于骨挫伤发生部位、MCL、LCL、MM、LM和关节软骨损伤判定，Kappa值分别为0.872、0.789、0.63、0.769、0.713和0.706，参照评价原则，均具有良好的一致性。

讨 论

ACL是维持膝关节稳定的主要韧带之一，可限制胫骨过度向前移位及关节的过度旋转。ACL非接触性损伤常由于膝关节在运动过程中突然改变方向或者发生轴移运动而致使膝关节过度伸直或过度旋转（内旋、外旋）从而导致胫骨前向剪切力、膝外展和胫骨内旋转力矩的瞬间剧增而导致非接触性ACL撕裂［8］。在ACL非接触撕裂瞬间由于胫骨、股骨间多个平面高压力负荷作用也常致使胫骨、股骨发生较为严重的骨挫伤［9］。

ACL断裂后骨挫伤最常见于膝关节外侧间室，相关研究证实这是因为膝关节轴移外翻损伤所致［8］。Viskontas等［9］的研究表明，非接触性ACL损伤较接触性ACL损伤产生更大的能量冲击，因此在膝关节内侧间室骨挫伤也较接触性ACL损伤者更常见。在本研究中，所选取的患者均为非接触性ACL撕裂病例，骨挫伤总发生率为85.6%，与Bisson等［10］和Illingworth等［11］的研究结果基本一致。Yoon等［3］、Bisson等［10］的研究表明，ACL损伤时所触发的能量水平从无骨挫伤者、单纯外侧间室骨挫伤者、联合间室骨挫伤者逐渐提升。与以往研究相比，本研究组中联合间室骨挫伤者（57.7%）较单纯外侧间室（24.9%）更多，这可能因为非接触性ACL撕裂病例在ACL撕裂瞬间爆发的能量更为剧烈，从而导致股骨、胫骨间发生更为猛烈的撞击而致使联合间室骨挫伤。如果ACL撕裂瞬间未发生过于猛烈的旋转碰撞而仅在轻度屈膝位发生外旋外翻，则股骨外侧髁与胫骨外侧平台相互碰撞而会发生单纯外侧间室骨挫伤。现阶段对于非接触性ACL损伤者中单纯内侧间室骨挫伤的发生机制尚不明确，这或与单纯内侧间室骨挫伤在非接触性ACL损伤者非常少见有关，在本研究组中单纯内侧间室骨挫伤的发生率仅为3%，与Yoon等［3］的报道基本一致。

ACL损伤常伴随其他一些关节损伤，了解其伴随伤的特点有助于在MRI检查和关节镜手术中予以关注，避免不必要的误诊、漏诊。以往报道急性ACL损伤后MM、LM损伤发生率分别为22.2%~43.5%、38%~64.8%不等［2，10，12］。在本研究中MM、LM损伤发生率分别为36.3%（73/201）、45.3%（91/201），分别与Bisson等［10］、Song等［2］和孙英彩等［13］的研究结果基本一致。本研究组中关节软骨损伤的发生率为16.4%（33/201），与Bisson等［10］的研究结果基本一致。本研究结果提示无骨挫伤组、单纯外侧间室骨挫伤组、联合间室骨挫伤组间MCL损伤发生率、LM损伤发生率和关节软骨损伤发生率逐渐提升；联合间室骨挫伤者较无骨挫伤者更易伴发MCL损伤和关节软骨损伤，联合间室骨挫伤者和单纯外侧间室骨挫伤者间伴发MCL损伤和关节软骨损伤发生率差异虽无统计学意义，但二者间P值均小于0.1，亦提示联合间室骨挫伤者较单纯外侧间室骨挫伤者有更易于导致MCL和关节软骨损伤的趋势。笔者分析这与ACL撕裂的骨挫伤的受力机制有关，无骨挫伤者、单纯外侧间室骨挫伤者、联合间室骨挫伤者间骨挫伤累及范围的扩大，表明了ACL撕裂瞬间胫骨、股骨间的碰撞挤压力度和外翻外旋角度的逐渐增大，势必导致更多的MCL和关节软骨损伤；而联合间室骨挫伤则表明两个间室间的碰撞、挤压力度更大，从而导致关节软骨受力程度更大，因此更易于发生关节软骨损伤，联合间室骨挫伤亦表明膝关节发生了更大角度的旋转、外翻，也必然致使MCL遭受更为剧烈旋转牵拉作用，从而导致其更易于发生损伤。在本研究中发现单纯外侧间室骨挫伤者和联合间室骨挫伤者均较无骨挫伤者更易伴发LM损伤，这也可以通过ACL损伤机制进行分析。在常见的膝关节外旋外翻导致ACL损伤瞬间股骨与胫骨呈半脱位状态，股骨外髁与胫骨外侧平台后缘相撞击而导致外侧间室骨挫伤，从而导致LM受到较大力量的挤压、碾压而最终发生损伤，而联合间室骨挫伤则表明在ACL撕裂瞬间膝关节外旋更为严重，导致内侧间室与外侧间室均发生撞击，致使LM受到碰撞、挤压的力度更大，从而导致LM更易于损伤。因此对伴有联合间室骨挫伤的ACL撕裂病例，需要更加仔细观察有无LM、MCL和关节软骨损伤。同时本研究中单纯外侧间室骨挫伤者与无骨挫伤者伴发关节软骨损伤发生率差异虽无统计学意义，但其P值为0.052，亦提示单纯外侧间室骨挫伤者较无骨挫伤者有易于伴发关节软骨损伤之趋势。

本研究存在以下不足：一是本研究所入选病例的关节伴随损伤仅根据MRI图像进行判定，而没有与关节镜检查结果进行比对。然而以往研究［5-6，13-14］已表明MRI能较为准确地判定MCL、MM、LM和关节软骨损伤情况；同时本研究中2名经验丰富的影像科医师对各种伴随损伤的判定一致性良好。因此，我们认为本研究建立在MRI影像上同样是科学可靠的。二是本研究是回顾性研究，病例相对较少，尚需要大样本的多中心的前瞻性研究来验证其可行性。

总之，本研究结果初步提示：急性非接触性ACL撕裂后骨挫伤常见，无骨挫伤者少见。骨挫伤最易发于联合间室，其次为单纯外侧间室，而单纯内侧间室骨挫伤者罕见；其骨挫伤部位分布与伴发LM损伤、MCL损伤及关节软骨损伤具有一定的相关性。随着骨挫伤累及区域的扩大，LM、MCL和关节软骨损伤的发生率趋向于逐步增高。联合间室骨挫伤者和单纯外侧间室骨挫伤者更易于伴发LM损伤，联合间室骨挫伤者更易于伴发MCL损伤、关节软骨损伤。当在非接触性ACL撕裂患者的MRI上观察到联合间室或单纯外侧间室骨挫伤时，影像医师需要对LM、关节软骨和MCL进行更为仔细的观察，以避免漏诊。