不同场强磁共振成像对健康志愿者膝关节前外侧韧带的显示

张青春 和建伟 王平

1.玉门市第一人民医院，甘肃 玉门735200；2.甘肃省人民医院，甘肃 兰州730000

1879 年，Paul Segond 医生在描述Segond 骨折时首次提到ALL，并且认为此韧带与Segond 骨折的发生密切相关［1］。2007 年，Vieira 等［2］首次将此韧带命名为膝关节前外侧韧带（anterolateral ligament，ALL）。近年来，通过对人体膝关节标本研究，ALL 的解剖学特征得到比较精确的描述［3-6］。然而也有研究认为ALL 并非在所有膝关节都可以观察到，其出现率为37.2%～97.0%［4，7］。目前，对ALL 的研究热点主要集中在解剖学特征的研究，包括其起止点、走行及毗邻关系等，而关于ALL 影像学的研究仍处于发展阶段。本研究应用3.0T 及1.5T 磁共振分别扫描志愿者膝关节，观察膝关节前外侧韧带在不同场强磁共振的显示。

1 资料与方法

1.1 一般资料 本研究于2019 年4 月至2020 年9月共招募32 名健康志愿者，纳入志愿者均为医务工作者或医学生，其中男性17 名，女性15 名，年龄20～37岁，平均年龄（26.53±5.28）岁；身高153～180cm，平均身高（167.44±7.93）cm；体重48～91kg，平均体重（62.16±11.29）kg。纳入标准：①无膝关节外伤及手术史；②无膝关节急、慢性疼痛及膝关节不稳；③无磁共振检查禁忌证；④所有志愿者均签署知情同意书。排除标准：①膝关节退行性病变及其他关节炎患者；②膝关节发育变异患者；③骨与软组织肿瘤患者。

1.2 仪器与方法

1.2.1 扫描方法。对所有志愿者分别采用siemens magnetom skyra3.0T 及Philips Achieva 1.5T 磁共振扫描仪随机扫描一侧膝关节，3.0T 及1.5T 磁共振扫描分别采用15 通道及8 通道线圈。采取仰卧位足先进扫描模式，膝关节屈曲10 度，线圈中心对准髌骨下缘，脚尖向前，线圈内填充海绵垫固定以减少运动伪影。3.0T 扫描序列包括矢状位、冠状位质子加权成像及3D-CISS 序列，1.5T 扫描序列包括矢状位、冠状位压脂-质子加权成像（具体扫描参数见表1）。两次扫描在24 小时内完成。

1.2.2 ALL 测量。由两位经验丰富的影像医师分别对MR 图像行盲法评价和测量，评估显示率过程中有分歧时协商并达成一致；ALL 各段长度在冠状位图像测量，宽度及厚度在轴位图像测量，数值取两位医师测量平均值。

表1 磁共振扫描序列及参数

1.3 观察指标 观察3.0T 及1.5T 膝关节磁共振图像ALL 形态、走行及信号。评估在不同场强MR 图像中ALL 各段的显示率并统计分析ALL 长度、宽度、厚度测量值的差异。

1.4 统计学方法 采用SPSS22.0 软件进行统计分析，对两位医师评价ALL 各段显示率一致性应用Kappa检验；应用χ2检验比较不同序列对ALL 的显示率；应用配对t 检验比较不同场强磁共振对ALL 测量值；P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 ALL 形态 MR 图像清晰显示大部分ALL 形态及走行，ALL 表现为纤细低信号结构，起自股骨外侧髁，起点紧邻外侧副韧带起点并位于其前下方，斜行向前下方走行，与LCL 略形成夹角；远端附着与胫骨结节与腓骨头顶端间的外侧面，周围见脂肪组织包绕，外侧膝下动静脉走行于韧带内侧。见图1。

图1 ALL形态

2.2 ALL 各段显示率 两位医师评价ALL 各段显示率无明显差异（P＜0.05）。3.0T 及1.5T 磁共振FS-PDWI序列对ALL 股骨部及胫骨部显示率相同，股骨部及胫骨部在冠状位FS-PDWI 及3D-CISS 序列中显示率分别为93.75%，胫骨部在冠状位FS-PDWI 及3D-CISS序列中显示率均为96.9%。半月板部在冠状位FSPDWI 及3D-CISS 序列中显示率差异无统计学意义（P＞0.05）。ALL 股骨起点、半月板起点在3D-CISS 序列及冠状位FS-PDWI 显示率差异有统计学意义（P＜0.05）。见表2。

表2 磁共振不同序列图像对ALL各部分及附着点的显示率

2.3 ALL 测量值比较 3.0T 及1.5T 磁共振常规序列ALL 股骨段长度测量值间差异有统计学意义（P＜0.05），ALL 长度、宽度、厚度及胫骨段长度测量值间差异无统计学意义（P＞0.05）。见表3。

3 讨论

近年来解剖学对ALL 的研究成为热点，其起止点及走行等解剖学特征及生物力学得到比较精确的描述，但是由于ALL 结构纤细且与膝关节外侧部分结构有重叠，因此目前关于ALL 的显示率、起点及走行的研究仍存在争议，这也给临床处理膝关节旋转不稳定带来困扰［5，8］。有研究认为，ALL 并非在所有膝关节均能观察到，成人膝关节ALL 解剖学出现率4.16%～100%不等，Potu B 等［9］在对24 例关节标本解剖研究中仅观察到1 例ALL，研究者大多认为出现这种显示率差异可能与遗传因素、种族差异及样本选择有关。近年来影像学对ALL 的研究越来越多。超声检查灵活、无创，在骨骼肌肉系统疾病临床筛查及诊断中起重要作用。有研究认为超声检查可大部分或全部显示ALL，对于ALL损伤是一种有用的方法［10，11］。但Capo J 等［12］研究认为ALL 超声显示率为75%且超声检查不能准确辨识股骨部起点及胫骨部止点。MRI 不仅具有良好的软组织分辨力，还具有不同的成像序列，因此能够很好地评价韧带结构，是目前评价韧带最优越的影像学检查方法［3，13］。

表3 ALL测量值比较（mm，±s）

表3 ALL测量值比较（mm，±s）

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ALL 分为三部分：股骨部、胫骨部及半月板部，本研究中ALL 各部分在磁共振图像显示率不同，半月板部显示率最低，胫骨部显示最高。大多数解剖学及影像学研究认为ALL 起自股骨外侧髁中央或略后方外侧副韧带旁，斜向前下方走行，附着与胫骨结节与腓骨头顶端间的胫骨外侧面［3，4，14，15］。目前研究对ALL 起点的具体细节并不一致，部分研究认为其起点位于外侧副韧带与腘肌腱起点之间股骨外侧髁的中间或略靠后部分［16-18］；部分研究认为ALL 起自外侧副韧带前下方［7，19，20］。有学者认为造成这种不一致的原因可能是解剖学研究中应用了不同的标本及研究方法所致［21］。本研究ALL股骨部起点及半月板止点在3D-CISS 序列中显示率高于冠状位FS-PDWI，图像显示ALL 起点紧邻外侧副韧带起点并位于其前下方。Helito C 等［14］应用1.5T 磁共振常规T2-FS 冠状位序列研究显示，97.8%的ALL可以观察到，其中半月板部显示率高达94.8%；Caterine S 等［3］对尸体关节行3.0T 磁共振扫描显示，100%ALL可观察到；朱玉鹏等［22］应用3.0T 磁共振3D-CISS 序列对30 例志愿者研究显示胫骨附着点和股骨附着点显示率均为96.67%，胫骨部、半月板部和半月板附着点的显示率分别为96.67%、83.33%及83.33%，3D-CISS序列显示率高于FS-PDWI。本研究显示，高、中场磁共振常规冠状位FS-PDWI 对ALL 各部分显示率无明显差异，而高场磁共振3D-CISS 序列对ALL 股骨起点及半月板附着点显示率高于常规磁共振序列，这与朱玉鹏等［22］的研究结果基本相符。

解剖学及影像学研究对ALL 长度、宽度及厚度的测量值差异甚大，以长度差异最为明显，长度范围约30.41～59.0mm［6，9］。本研究ALL 长度测量值接近既往研究的下限，笔者认为造成测量值差异的原因主要包括测量方法和研究对象的种族差异等，例如在膝关节屈曲状态时测量值会高于关节伸直状态。本研究中3.0T 及1.5T 磁共振常规序列ALL 股骨段长度测量值间有统计学差异，导致这种结果的原因可能有两方面，一方面不同场强磁共振对微细结构，特别是ALL 股骨止点的显示差异所致；第二方面可能与样本量小及测量误差有关。而对ALL 长度、宽度、厚度及胫骨段长度测量值间差异无统计学差异。ALL 在膝关节的具体作用目前并没有准确的描述，但也有研究证明其在膝关节旋转稳定性中起重要作用。有研究［23，24］认为当膝关节外侧结构受损时，关节轴移实验评分增高；关节外侧肌腱加固联合ACL 重建术较单纯ACL 重建术在减少胫骨内旋更有效。ALL 在膝关节稳定性方面的确切作用需今后大量的实验及临床研究证明。本研究研究样本量较小，且研究对象均为年轻正常健康志愿者，对中老年人群及膝关节外伤患者ALL 的显示还需要进一步深入研究。

综上所述，1.5T 及3.0T 磁共振成像对ALL 解剖细节均显示良好，FS-PDWI 成像序列对ALL 各部分的显示率及大部分分段测量无明显差异，对ALL 行程观察以冠状位FS-PDWI 为佳，对ALL 起止点观察推荐冠状位与轴位FS-PDWI 结合使用；3D-CISS 序列对ALL股骨部起点及半月板止点显示率较常规序列冠状位PDWI 显示率高。