内侧半月板后根部撕裂MRI征象新认识与评价
2023-01-10覃滢肖运平冯善臣郑英杰罗慧慧
覃滢,肖运平,冯善臣,郑英杰,罗慧慧
(柳州市人民医院放射科,广西 柳州 545006)
内侧半月板后根撕裂(medial meniscus posterior root tears,MMPRT)是发生在内侧半月板后根部骨性附着区域1 cm范围内的撕脱性损伤或放射状撕裂,发病率占内侧半月板损伤的10.1%~21.4%,主要见于中老年女性及肥胖者,以亚洲人群高发[1-3]。临床表现为膝关节内侧关节间隙疼痛伴下蹲痛,不常伴关节交锁[2]。
半月板根部覆盖有滑膜血管组织,血供丰富,在损伤早期给予缝合可以保留半月板生理功能[4-5]。因此,准确诊断MMPRT对预防其导致的继发性骨关节炎非常重要。然而,由于MMPRT诊断相对困难,部分医师对其影像征象认识不足,误诊、漏诊常见。本研究基于MMPRT的MRI新征象“长颈鹿颈征”,回顾分析MMPRT的MRI表现,以加深对该病的认识,为临床诊疗提供依据。
1 资料与方法
1.1 一般资料 收集2019年1月至2021年12月柳州市人民医院收治的24例经临床及影像确诊为MMPRT患者的MRI资料,男5例,女19例;年龄43~75岁,平均(62.7±8.0)岁。所有患者均无膝关节手术史,无肿瘤及代谢性骨病。其中3例患者有急性创伤病史。
1.2 仪器及方法 所有患者均使用3.0T MRI仪器,应用膝关节专用线圈检查。扫描序列如下:矢状面T1快速自旋回波序列(TSE TlWI,TR/TE=500/20 ms)、T2快速自旋回波脂肪抑制序列(T2WI-SPAIR,TR/TE=2 500/60 ms)、三维快速自旋回波质子密度脂肪抑制序列(PDW-SPAIR,TR/TE=1 300/30 ms),冠状面质子密度脂肪抑制序列(PDW-SPAIR,TR/TE=2 000/30 ms),横断面T2快速自旋回波序列(TSE T2WI,TR/TE=2500/100 ms)。扫描层厚为5.0 mm,层间距为1~5 mm,矩阵为512×512,视野为220 mm。
1.3 图像评价及诊断标准 本研究由2名高年资主治及以上放射科医师共同回顾性分析MRI资料。正常内侧半月板后根MRI表现为从内侧半月板后角延伸至后交叉韧带正前方胫骨近端骨性止点处的低信号条状结构[5]。该信号一般比较均匀,但由于魔角效应或早期退变等影响,有时在矢状面上正常的后根部内可见梳齿状高信号影[6]。MMPRT的MRI依据为:根部正常形态结构消失,呈弥漫性或线条状高信号影,可以达到关节面。直接征象:(1)冠状面“裂隙征”是指半月板后根部出现达关节面的条状高信号,呈宽窄不一的裂隙样改变,在承受应力过程中,裂隙可不断扩大、延长,并累及邻近的半月板后角区域[5]。(2)“幽灵征”是指在MRI矢状面上,半月板后根信号在后交叉韧带前方突然消失或弥漫性增高[6]。(3)“放射状撕裂”是在T2WI(或PDWI)横断面上内侧半月板后根部出现垂直于半月板的线状高信号[7]。(4)“长颈鹿颈征”指断裂的内侧半月板后根在距半月板后缘3~9 mm的冠状面MRI图像上形状像长颈鹿脖子的侧面图(梯型)[8]。
伴随征象:(1)内侧半月板突出是指冠状位内侧半月板外缘超过胫骨平台软骨边缘的距离≥3 mm[5-7]。(2)后根部附着处骨皮质下骨髓水肿:在冠状面或矢状面脂肪抑制T2WI(或PDWI)显示内侧半月板后根部附着的胫骨平台骨皮质下出现高信号。(3)胫股内侧关节软骨损伤MRI分级参照Recht[9]分级标准,分0级到Ⅳ级。
1.4 统计方法 应用SPSS 24.0统计软件进行分析,使用Fisher确切概率法对MMPRT在MRI横、冠、矢状面的显示率进行两两比较,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
MRI直接征象:MMPRT患者显示矢状面“幽灵征”21例(87.5%),冠状面“裂隙征”21例(87.5%),横断面“放射状撕裂”11例(45.8%),“长颈鹿颈征”19例(79.2%)。“裂隙征”、“幽灵征”及“长颈鹿颈征”三者发生率比较差异无统计学意义,P>0.05。“裂隙征”或“幽灵征”与“放射状撕裂”发生率差异有统计学意义(P=0.005),“长颈鹿颈征”与“放射状撕裂”发生率差异有统计学意义(P=0.036)。
MRI伴随征象:21例(87.5%)合并内侧半月板突出。10例(41.7%)伴内侧半月板后根部附着处骨皮质下骨髓水肿。胫骨内侧关节软骨损伤共计22例(91.7%),其中Ⅰ级1例,Ⅱ级10例,Ⅲ级3例,Ⅳ级8例。3例合并机能不全骨折,7例合并前交叉韧带撕裂,6例合并后交叉韧带撕裂。
典型病例一为64岁女性患者,右膝关节反复疼痛半年余,查体示患者右膝内翻畸形,膝关节内侧间隙压痛,髌股研磨试验(+),浮髌试验(-),麦氏征(+),抽屉试验(-),Lachman试验(-),活动膝关节关节间隙处扪及轻微弹响感,膝关节活动度为0°—0°—115°。该患者行右膝关节MRI检查提示内侧半月板后根部撕裂伴内侧半月板突出,影像学资料见图1~3。
图1 冠状面MRI质子密度脂肪抑制序列示患者膝关节内侧半月板突出,突出的半月板于冠状面呈长颈鹿脖子侧面观(长颈鹿颈征,箭头所示),内侧半月板后根部可见撕裂,撕裂处呈裂隙状高信号(裂隙征,☆所示)
图2 矢状面MRI示内侧半月板后根部信号弥漫性增高(幽灵征,○所示)
图3 横断面MRI显示撕裂的内侧半月板后根呈垂直于半月板的线状高信号(放射状撕裂,箭头所示)
典型病例二为52岁女性患者,左膝疼痛伴活动受限3个月,查体显示内外侧膝关节间隙轻度压痛,浮髌试验(-),磨髌试验(+-),麦氏征(-)。患者行膝关节MRI检查见内侧半月板后根信号不均匀增高,考虑为内侧半月板后根部不全撕裂,同时,该患者后根部附着处骨皮质下见小囊变伴骨髓水肿,影像学资料见图4。该患者保守治疗2个月,复查膝关节MRI提示内侧半月板后根部损伤加重且合并同侧半月板突出,原后根部附着处骨皮质下水肿较前减轻,影像学资料见图5。
图4 矢状面及冠状面MRI示内侧半月板后根不全撕裂,表现为后交叉韧带前方组织信号不均匀增高,邻近后根部附着处骨皮质下见小囊变伴骨髓水肿(箭头所示),内侧半月板外缘略超过胫骨平台软骨边缘
图5 保守治疗2个月后复查MRI可见内侧半月板后根部信号进一步增高,撕裂加重(幽灵征),且内侧半月板外突较前明显,原后根部附着处骨皮质下水肿较前减轻(箭头)
3 讨 论
3.1 内侧半月板后根部损伤机制 半月板根部是半月板附着于胫骨髁间棘前后区的纤维结构,长度≤1 cm,起到维持半月板稳定及功能的作用[1-2]。它可以将半月板固定在胫骨平台上,防止半月板在膝关节轴向应力的作用下突出[5-6]。MMPRT会使半月板失去轴向载荷转化为环向应力的功能,导致膝关节内侧间室关节接触面积明显减小,接触应力峰值增加,进而造成关节软骨的磨损,软骨下骨的损伤以及骨结构的变形,最终导致退行性骨关节炎、机能不全骨折发生[2,7]。生物研究表明MMPRT等同于半月板切除,MMPRT发生后,内侧间室的峰值接触压力增加了25%,而当内侧半月板后根部修复之后,峰值接触压力则恢复到正常水平[10]。由此可见,早诊断和及时修复对MMPRT的预后十分有意义。
3.2 临床特征 临床上,半月板后根部撕裂可分为创伤性和退变性两大类。创伤性撕裂一般见于外伤,好发于运动量高的年轻患者,多为外侧半月板后根部撕裂;退变性撕裂多由慢性、低能量的磨损机制引起,比如老年人经常下蹲,多为MMPRT,且MMPRT较外侧撕裂高发[11]。膝内翻、年龄增加、高体重指数、女性性别是根部损伤的危险因素,与损伤发生及发展有着密切的联系[7]。Furumatsu等研究[8]中有94.7%的MMPRT为女性,本研究女性达79.1%。可见女性是MMPRT高发人群。笔者的前期研究[12]发现74.1%膝关节机能不全骨折患者伴半月板根部撕裂,本研究中12.5%MMPRT合并膝关节机能不全骨折,由此可见MMPRT与膝关节机能不全骨折存在一定的因果关系。笔者认为MMPRT的发生会导致膝关节机能不全骨折的出现。
3.3 MRI直接征象 MRI是诊断MMPRT和膝关节病变理想的影像学检查方法。以往认为MRI诊断半月板后根部撕裂的直接征象主要包括以下3种:轴位的放射状撕裂,冠状位的“裂隙征”以及矢状位的“幽灵征”[7]。李达等[13]研究发现与其他类型半月板撕裂相比,横轴面放射状撕裂、冠状面“裂隙征”及矢状面“幽灵征”在MMPRT患者中高发,其诊断MMPRT的敏感度、特异度分别为91.43%、100%;94.29%、100%;85.71%、94.29%。Furumatsu等[8]研究发现断裂的内侧半月板后根在距半月板后缘3~9 mm的冠状面MRI图像上,形态类似长颈鹿脖子的侧面观(梯型),他们把半月板这一体征称为“长颈鹿颈征”。该研究发现81.7%的MMPRT患者及3.3%其他类型半月板损伤患者显示“长颈鹿颈征”,与此同时,冠状面的“裂隙征”、矢状面“幽灵征”、横轴面放射状撕裂等征象在MMPRT患者的显示率分别为81.7%、80%、69.6%。这与本研究结果相符,说明“长颈鹿颈征”对MMPRT有一定的诊断效能,其诊断效能等同于冠状面“裂隙征”、矢状面“幽灵征”,高于横断面“放射状撕裂”。王树等[4]研究结果显示膝关节外侧半月板后根部撕裂患者MRI横断面“放射状撕裂”的出现率(25%)低于冠状面“裂隙征”(93.75%)和矢状面“幽灵征”(87.50%)。由于横断位易受切层位置及关节腔积液引起的容积效应影响,所以相对于冠状面、矢状面、横断面的“放射状撕裂”显示率较低。由此可见,无论是内侧半月板根部撕裂还是外侧半月板根部撕裂,冠状面及矢状面对根部撕裂的显示率远优于横断面。
3.4 MRI伴随征象 MMPRT的主要伴随征象是半月板突出。正常情况下,半月板边缘与胫骨平台边缘齐平。但当半月板根部撕裂后,环形张力丧失,受到股骨和胫骨挤压的半月板向外突出。本研究中87.5%的患者伴内侧半月板突出。Furumatsu等[8]研究中90%的MMPRT患者伴半月板突出,其他类型半月板撕裂者半月板突出发生率为80%。钱约男等[14]的研究中有79.1%的MMPRT患者伴半月板突出,21.1%外侧半月板根部撕裂患者伴半月板突出。王树等[4]研究中31.3%外侧半月板根部撕裂患者伴半月板突出。由此可见,内侧半月板后根部撕裂伴内侧半月板突出,比外侧半月板根部撕裂伴半月板突出的发生率高,但半月板突出在诊断MMPRT中的敏感度不高。
本研究中10例(41.7%)患者伴内侧半月板后根部附着处骨皮质下骨髓水肿。李达等[13]研究中76.6%的MMPRT患者伴后根部附着处骨皮质下骨髓水肿。Umans等[15]研究认为后根部附着处骨皮质下骨髓水肿是后根部持续承受异常应力所致,它预示着不久将发生后根部的撕裂。Nakamura等[16]研究也持有类似观点,该研究认为随着MMPRT的出现,张应力的减轻,后根部附着处骨皮质下骨髓水肿迹象会减少或消失。本研究1例患者在首诊MRI中出现后根部附着处骨皮质下骨髓水肿,2个月后随访发现,原后根部附着处骨皮质下骨髓水肿区水肿范围变小,但根部撕裂加剧,该病也证实上述研究观点。
本研究中22例患者合并胫股内侧关节软骨损伤,其中87.5%的MMPRT患者伴2度及以上膝关节软骨损伤。关节软骨面的损伤主要原因是后根部撕裂破坏半月板的稳定性,导致半月板突出,造成股骨外髁与胫骨平台接触应力增大[4]。有研究表明,内侧半月板后根部撕裂的患者发生2度以上膝关节软骨损伤的风险较一般人高6倍[7]。
3.5 本研究的不足 本研究对象中2例患者采用关节镜治疗,其半月板根部损伤的MRI征象与关节镜检查结果完全符合,但余下患者仅采用保守治疗,他们的诊断完全依靠经典影像诊断标准及临床查体评价。有研究[14]应用1.5T MRI,采用3 mm层厚扫描探讨MRI对半月板根部撕裂的诊断价值,通过与关节镜结果进行对比,A、B医师诊断内侧半月板后根部撕裂的敏感性、特异性、准确性分别为91.67%、87.5%;86.6%、87.5%;83.9%、87.4%,一致性Kappa值为0.81,说明MRI对膝关节半月板后根部撕裂具有较高的诊断敏感性。本研究在采用3.0T MRI的基础上又应用3D薄层快速自旋回波质子密度脂肪抑制序列扫描,研究提高了设备级别及扫描精度,诊断敏感性也可能不低,但多数患者无法取得关节镜对照,存在一定的不足之处。
总之,MRI是当前无创显示半月板根部的最佳影像学方法,MMPRT具有特征性的MRI表现,充分认识半月板根部正常及异常影像,对准确诊断、治疗及预后评估意义重大。正常半月板后根部在MRI上呈三角形、长方形或新月形的低信号影。当MMPRT时,表现为正常低信号消失,呈高信号改变。通过冠状面“裂隙征”、“长颈鹿颈征”、矢状面“幽灵征”、横断面放射状撕裂、半月板突出、后根部附着处骨皮质下骨髓水肿等直接或间接征象有助于笔者对半月板根部撕裂做出诊断。