高频超声在膝关节内侧副韧带急性损伤诊断中的应用

付如意，赵连春，孙风凡，张雷

(杭州市富阳中医骨伤医院，浙江 杭州 311400)

膝关节韧带损伤是最常见的膝关节损伤之一[1]，其中膝关节内侧副韧带(medial collateral ligament，MCL)损伤约占膝关节损伤的46.5%，仅次于膝关节前交叉韧带损伤[2]。膝关节韧带损伤后会出现膝关节肿胀、疼痛、运动功能障碍及继发性关节损伤等，对患者日常活动、学习及工作造成很大的影响，所以膝关节韧带损伤的早期确诊至关重要[3]。临床医生根据查体及外伤史可以诊断膝关节MCL急性损伤，但对其损伤程度不能做出准确判断[4]。MRI检查虽可以对膝关节MCL急性损伤做出准确判断，但部分患者因体位受限或体内含有金属植入物等问题无法行MRI检查，因此在临床应用中存在一定的局限性[5]。随着超声技术的快速发展，近年来高频超声、超声宽景成像及超声弹性成像等技术在肌肉骨骼系统中的应用越来越广泛[6]。但超声技术对膝关节MCL急性损伤诊断的精确度与MRI检查相比具有一定的争议。为了探讨高频超声在膝关节MCL急性损伤诊断中的应用价值，本文回顾性分析了58例临床疑似膝关节MCL急性损伤患者的病例资料，将其高频超声检查结果分别与MRI和膝关节镜检查结果进行了比较分析，现报告如下。

1 临床资料

本组58例，均为2018年1月至2020年6月在杭州市富阳中医骨伤医院就诊的临床疑似膝关节MCL急性损伤患者的病例资料。男36例，女22例；年龄20～65岁，中位数40岁；左侧27例，右侧31例。致伤原因：车祸伤30例，运动扭伤27例，高处坠落伤1例。所有患者均行高频超声、MRI及膝关节镜检查，均表现为膝关节内侧肿胀、压痛者。膝关节侧方应力试验或抽屉试验阳性。排除合并有感染性膝关节炎、膝关节占位性疾病及膝关节开放性损伤者。

2 方 法

2.1 检查方法

2.1.1高频超声检查 采用飞利浦公司的EPIQ7彩色多普勒超声诊断仪进行检查，探头频率4～18 MHz，检查模式选择浅表肌肉骨骼。根据患者实际情况选择合适体位，如患侧卧位膝关节伸直或仰卧位小腿外旋等，采用《肌骨超声必读》[7]及《中国肌骨超声检查指南》[8]制定的检查规范，沿膝关节MCL纵向及横向依次从前往后扫查，应用动态扫查及双侧对比法，观察膝关节MCL的连续性、厚度及回声改变，在膝外翻等被动运动时，观察韧带张力和关节间隙的改变及韧带周围软组织有无血肿等情况。

2.1.2MRI检查 采用西门子公司的Aera XQ 1.5T磁共振仪扫描膝关节。患者取仰卧位，患侧膝关节保持屈曲15°、外旋25°位。采用膝关节表面线圈行膝关节冠状位、矢状位、横断位扫描。冠状位脂肪抑制质子密度加权像(fat suppression-proton density weighted imaging，FS-PDWI)：重复时间(repetition time，TR)2650 ms，回波时间(echo time，TE)34 ms，激励次数2次，层厚3 mm，层间距0.6 mm；矢状位T1加权自旋回波系列：TR605 ms，TE14 ms，激励次数1次，层厚4 mm，层间距0.8 mm；矢状位FS-PDWI：TR3750 ms，TE21 ms，激励次数1次，层厚4 mm，层间距0.8 mm；横断位T2加权脂肪抑制序列：TR3960 ms，TE89 ms，激励次数1次，层厚4 mm，层间距0.4 mm。矩阵256×256，扫描视野为20 cm×20 cm。

2.1.3膝关节镜检查 高频超声及MRI检查结束后10 d内行膝关节镜检查。患者仰卧位，采用持续性硬膜外麻醉，行膝关节镜检查进一步验证膝关节MCL损伤情况，对符合手术适应证者行韧带重建手术。

2.2 诊断方法

2.2.1高频超声诊断 膝关节MCL损伤以股骨附着点处撕裂最多见，韧带中部次之，而远端最少见[9]。高频超声诊断参照《肌骨超声必读》[7]及《肌肉骨骼系统超声医学》[10]中韧带损伤的诊断标准：Ⅰ度损伤，指韧带的轻度拉伤，表现为韧带略肿胀，连续性尚可，周围组织有时可见低或无回声积液[图1(1)]；Ⅱ度损伤，指韧带的部分撕裂，韧带呈低回声表现，失去其正常高回声表现，局部肿胀或伴厚薄不均[图1(2)]；Ⅲ度损伤，指韧带的完全断裂，韧带在被动运动时可见两断端间隙增宽，并见积血或积液填充，呈不均质回声改变[图1(3)]。此外，如膝关节MCL于股骨附着处厚度大于6 mm或其胫骨附着处大于3.6 mm，也提示膝关节MCL损伤[7]。

图1 膝关节内侧副韧带损伤高频超声图

2.2.2MRI诊断 由2名放射科医生独立阅片诊断，并进行MRI成像质量评价，意见不一致时协商解决。依据《骨与关节MRI》中膝关节侧副韧带损伤的MRI分级标准[9]：Ⅰ级为皮下水肿和出血，T1WI呈低信号、T2WI呈高信号；亚急性出血期，T1WI呈高信号，韧带连续性、形态及厚度无明显改变[图2(1)]。Ⅱ级为部分韧带撕裂，在T1WI及T2WI上侧韧带内可见不规则高信号水肿及出血，韧带撕裂处肿胀增粗、厚薄不均，边缘不清，不平行于骨皮质时，为浅层至深层的损伤[图2(2)]。Ⅲ级为韧带完全断裂或撕裂，韧带中断、形态失常、张力减低、挛缩端增粗明显、呈假瘤征样改变等，在T2WI上呈弥漫性高信号、边界不清、关节囊常有大量积液[图2(3)]。但MRI在实际操作中常无法鉴别Ⅱ级和Ⅲ级的损伤，故经常归为Ⅱ～Ⅲ级损伤。

图2 膝关节内侧副韧带损伤MRI

2.3 数据统计方法采用SPSS22.0统计软件对所得数据进行分析。高频超声和MRI诊断结果与膝关节镜检查结果一致性的分析及高频超声诊断结果与MRI诊断结果一致性的分析，均采用Kappa一致性检验。采用受试者工作特征(receiver operator characteristic，ROC)曲线分析评价应用高频超声和MRI诊断膝关节MCL急性损伤的准确性。检验水准α=0.05。

3 结 果

高频超声诊断结果：53例膝关节MCL急性损伤，其中Ⅰ度15例、Ⅱ度25例、Ⅲ度13例；5例阴性。MRI诊断结果：53例膝关节MCL急性损伤，其中Ⅰ级16例、Ⅱ级24例、Ⅲ级13例；5例阴性。膝关节镜检查结果：53例膝关节MCL急性损伤，其中Ⅰ度16例、Ⅱ度26例、Ⅲ度11例；5例正常。高频超声诊断结果与膝关节镜检查结果相符合51例、不符合7例，MRI诊断结果与膝关节镜检查结果相符合50例、不符合8例；两者与膝关节镜检查结果符合率比较，差异无统计学意义(χ2=0.077，P=0.782)。高频超声、MRI诊断结果与膝关节镜检查结果的一致性均较好(Kappa=0.824，P=0.000；Kappa=0.800，P=0.000)；高频超声诊断结果与MRI诊断结果的一致性也较好(Kappa=0.826，P=0.000)。见表1至表3。经ROC曲线分析，高频超声诊断膝关节MCL急性损伤的曲线下面积为0.891，诊断Ⅰ度、Ⅱ度、Ⅲ度膝关节MCL损伤的敏感度分别为87.5%、88.5%、90.9%，特异度分别为97.7%、93.8%、93.6%；MRI诊断膝关节MCL急性损伤的曲线下面积为1.000，诊断 Ⅰ 度、 Ⅱ 度、 Ⅲ 度膝关节MCL损伤的敏感度分别为100%、80.8%、72.7%，特异度分别为100%、90.6%、89.4%(图3)。

表1 58例膝关节内侧副韧带急性损伤患者高频超声诊断结果与膝关节镜检查结果比较 单位：例

表2 58例膝关节内侧副韧带急性损伤患者MRI诊断结果与膝关节镜检查结果比较 单位：例

表3 58例膝关节内侧副韧带急性损伤患者高频超声诊断结果与MRI诊断结果比较 单位：例

图3 应用高频超声和MRI诊断膝关节内侧副韧带损伤的受试者工作特征曲线

4 讨 论

膝关节MCL损伤多因膝关节外侧受到直接暴力使膝关节猛烈外翻所致[11-12]。因为膝关节MCL损伤的类型不同，所以其治疗方法也有所差异。膝关节MCL急性损伤的分类对治疗方式的选择尤为重要[13]。美国医学会关于膝关节MCL损伤的诊断标准[14-15]：Ⅰ度损伤侧副韧带无松弛，仅局限性压痛；Ⅱ度损伤为韧带部分撕裂伴局限性压痛，连续性尚可，有或无病理性韧带松弛；Ⅲ度损伤为韧带完全断裂，韧带在外翻侧方试验时松弛明显。膝关节MCL急性损伤若早期治疗不当，易导致膝关节不稳定，不利于关节功能的恢复[16-17]。因此，膝关节MCL急性损伤的早期诊断影响着临床治疗方式的选择[18]，尤其是术前明确诊断，对手术方案的选择和制定起着决定性的影响[19]。

因为MRI诊断膝关节MCL急性损伤的准确率较高，目前临床上诊断该病多依赖于MRI检查[20]。因膝关节MCL的位置较为表浅，高频超声对其具有较好的分辨率，亦能准确诊断膝关节MCL急性损伤。本研究中，我们以膝关节镜检查结果为金标准，将高频超声、MRI检查对膝关节MCL急性损伤的诊断结果与其进行一致性分析，结果显示高频超声对膝关节MCL急性损伤的诊断结果与MRI和膝关节镜检查结果的一致性均较好。可见，高频超声对诊断膝关节MCL急性损伤有重要价值，能为临床提供较为准确的依据。

本研究中，1例膝关节镜检查显示为Ⅱ度膝关节MCL急性损伤，MRI诊断为Ⅱ级，而高频超声却诊断为Ⅰ度，其误诊原因可能为：①病灶较小，高频超声不能区分局部回声减低是因水肿引起还是局部小撕裂所致；②高频超声检查时，检查医生手法或专注力不够，超声检查比MRI检查更依赖检查者的操作技术和诊断经验[21]，故在检查过程中一定要注意检查手法，多切面扫查、动态观察及双侧对比。2例膝关节镜检查结果显示为Ⅱ度膝关节MCL急性损伤，高频超声诊断也为Ⅱ度损伤，而MRI诊断为Ⅲ级损伤，其原因可能为MRI诊断受急性创伤所致大量积血影响，致使误诊为完全撕裂。目前治疗MCL急性损伤时，对于Ⅰ度和Ⅱ度损伤，临床医生一般选择非手术治疗，并取得良好治疗效果[22-23]。但对于膝关节MCL严重损伤，特别是合并交叉韧带损伤者，目前治疗方式存在较大分歧。高频超声与MRI检查对Ⅰ度和Ⅱ度膝关节MCL急性损伤的评估界定上存在一定差异，但不影响临床治疗[24]。2例膝关节镜检查结果显示为Ⅲ度膝关节MCL急性损伤，高频超声诊断为Ⅲ度损伤，而MRI检查却诊断为Ⅱ度损伤，其误诊原因考虑为受周围软组织大量积液的影响以及扫描角度等产生的魔角效应所致的假阳性。在Ⅲ度膝关节MCL损伤中，因高频超声应用左右对比法，并进行实时动态观察，其诊断在一定程度上比MRI检查更接近其病理情况。

对于膝关节MCL急性损伤者，临床医生更偏向于采用MRI检查，其原因为：MRI检查可以提供任意方向的图像，同时能更清晰地显示韧带、肌腱、半月板、关节腔及关节腔内结构等重要组织。但MRI检查费用高，耗时长，难以重复性检查，不可动态扫查，且体内含有金属固定支架或义齿者不能行MRI检查[25-26]。而高频超声无上述检查禁忌，可明确诊断膝关节MCL急性损伤，能为临床提供可靠的诊断依据。

本研究的结果提示，高频超声诊断膝关节MCL急性损伤的准确性与MRI相当，可作为诊断膝关节MCL急性损伤的常规影像学方法。