核磁共振掃描技術診斷膝關節(jié)病變的應用研究

顧衛(wèi)國

核磁共振全名是核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)又稱自旋成像(spin imaging)，也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Ima-ging，MRI)，是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程［1］。核磁共振波譜學是光譜學的一個分支，其共振頻率在射頻波段，相應的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。

膝關節(jié)(knee joint)由股骨內(nèi)、外側(cè)髁和脛骨內(nèi)、外側(cè)髁以及髕骨構(gòu)成，為人體最大且構(gòu)造最復雜，損傷機會亦較多的關節(jié)。由于直接或間接的外傷作用，經(jīng)常導致膝關節(jié)損傷的發(fā)生。X線片及CT片對于膝關節(jié)損傷診斷價值有限，往往貽誤臨床治療，給患者帶來痛苦和麻煩。磁共振對軟組織分辨力高，能多方位成像，對骨髓病變診斷十分敏感，成為骨膝關節(jié)損傷的首選檢查方法［2］。現(xiàn)收集我院2005年1月～20010年12月經(jīng)臨床治療和隨診的膝關節(jié)損傷患者38例，分析膝關節(jié)損傷的MRI表現(xiàn)，以期提高MRI對膝關節(jié)損傷的診斷價值。

資料與方法

1.一般臨床資料:本次研究的對象共38份病例，其中就診的膝關節(jié)外傷13例，膝關節(jié)腫塊、疼痛、絞鎖以及功能障礙癥狀就診25例，有相當一部分病例樣本經(jīng)行X線平片及CT檢查，檢測顯示有骨質(zhì)增生與關節(jié)間隙狹窄等病變。38例膝關節(jié)MR檢查，其中男性16例，女性22例，年齡10～68歲，平均年齡40.7歲。其中左膝關節(jié)20個，右膝關節(jié)26個，其中8位患者進行了雙側(cè)膝關節(jié)的掃描。

2.方法:采用 Marconi公司的 Proview Outlook 0.23T常導開放式磁共振機，對患者進行磁共振掃描。

結(jié) 果

本組病例中，膝關節(jié)半月板退變31例，其中14例伴有膝關節(jié)半月板撕裂，5例膝關節(jié)軟骨病變，膝關節(jié)關節(jié)腔積液9例，關節(jié)韌帶損傷5例，囊腫3例，本組診斷的具體情況與其影像學檢查及關節(jié)鏡檢查結(jié)果相符。

討 論

1.關節(jié)軟骨的損傷:通過組織學根據(jù)膠原纖維排列方向的不同，將人體關節(jié)軟骨從表面向下依次分為4層:表層、過渡層、輻射層和鈣化層。MRI能很清楚顯示膝關節(jié)的軟骨的構(gòu)造，尤其以T1WI成像顯示的效果較好，在T1WI顯示的圖像上能顯示人體膝關節(jié)的這4層結(jié)構(gòu)，由淺至深分別呈低中等信號交替排列，我們可以與關節(jié)軟骨的組織結(jié)構(gòu)對應起來:①較低的信號淺區(qū)對應表層;②中等信號對應表層帶較深部和過渡層全部以及輻射層上部這幾個區(qū)域;③中央最低信號區(qū)對應輻射層中部區(qū)域;④而最下區(qū)域的中等信號區(qū)則對應輻層最深部和鈣化層區(qū)域。本文有關關節(jié)軟骨退行性變化MRI分級是通過采用Recht標準［3］:①0級:正常健康關節(jié)軟骨或骨擴散性、彌漫性、均勻性變薄但其表面十分光滑;②Ⅰ級:軟骨分層開始出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失常，軟骨內(nèi)已經(jīng)開始出現(xiàn)局限性低信號，軟骨表面依舊光滑;③Ⅱ級:軟骨表面的輪廓已經(jīng)開始輕中度不規(guī)則，其中軟骨的缺損深度還未及整個全層厚度50%;④Ⅲ級:軟骨表面已經(jīng)出現(xiàn)中－重度不規(guī)則，而軟骨缺損深度已經(jīng)達全層厚度的50%以上，但還沒有見到完全脫落;⑤Ⅳ級:軟骨層已經(jīng)缺損、剝脫、軟骨內(nèi)骨質(zhì)已經(jīng)暴露，出現(xiàn)伴或不伴軟骨骨質(zhì)信號的異常。

2.膝關節(jié)半月板病變和撕裂MR診斷半月板退行病變比較其他影像效果提高了許多，膝關節(jié)半月板影響信號輕微改變可直接反映組織學上的結(jié)構(gòu)改變，在實際操作過程中但也可出現(xiàn)假陽性的顯現(xiàn)。這種方法是檢查半月板損傷的目前最為理想方法，能直接明確膝關節(jié)半月板撕裂的準確部位和損傷類型，這有利于主治醫(yī)生選擇適當?shù)氖侄芜M行醫(yī)治和及時發(fā)現(xiàn)病變。使用MR方法用來診斷半月板損傷的主要依據(jù)是在產(chǎn)生較低信號區(qū)的膝關節(jié)半月板內(nèi)我們可以發(fā)現(xiàn)中等信號缺失，半月板撕裂的方向包括:垂直撕裂、水平撕裂或斜形撕裂。最為常見的撕裂類型是桶柄狀撕裂:這種類型的撕裂是沿著半月板環(huán)垂直方向撕裂，其撕裂的內(nèi)側(cè)碎骨碎片移向髁間隆突區(qū)較難顯示，在MRI表現(xiàn)出膝關節(jié)半月板尖端部分開始變鈍，常看不到線狀高信號影像;第二種是放射狀撕裂:這種斷裂是垂直于半月板環(huán)長軸方向的撕裂，根據(jù)其撕裂的不同部位、大小、方向等有各種不同的MR表現(xiàn);同時伴有垂直方向撕裂和水平方向的撕裂的稱復合性撕裂;第三種是瓣樣撕裂:這種半月板撕裂開始于半月板的中心，其與半月板最長軸呈斜行方向的曲線樣垂直方向撕裂;第四種是邊緣撕裂:這種撕裂平行于半月板環(huán)，具體部位于半月板邊緣5毫米以內(nèi)的半月板撕裂;第五種是魚嘴樣撕裂:這種撕裂是延伸到半月板中央位于游離緣的水平方向劈裂。我們知道半月板退變或撕裂根據(jù)不同的形態(tài)和程度可以分為三級［4］:第一級信號表現(xiàn)為無定形狀態(tài)或球狀形的高信號影區(qū);第二級信號表現(xiàn)為線條性的高信號影響，這二者均不會延伸至膝關節(jié)面;第三級信號為線狀或分散狀性高信號并一直延伸至關節(jié)面，最典型的代表是關節(jié)鏡可見的撕裂。臨床為了減少假陽性率，我們應該在冠狀面和矢狀面上都要見到延伸至半月板表面的高信號影響才可診斷為膝關節(jié)撕裂。

3.韌帶損傷:根據(jù)醫(yī)生臨床上前交叉韌帶損傷遠比后交叉韌帶常見，MRI圖片直接顯示膝關節(jié)交叉韌帶的具體形態(tài)、信號改變。MRI交叉韌帶撕裂的表現(xiàn)為以下共性，其中直接征象為:在膝關節(jié)冠狀位和矢狀位上根本見不到正常的交叉韌帶影響;其中伴隨著韌帶中斷不連續(xù);并且韌帶變粗，邊緣出現(xiàn)不規(guī)則狀或波浪狀狀;韌帶投影內(nèi)出現(xiàn)彌漫性的高信號反應。間接征象顯示為:膝關節(jié)韌帶附著處撕脫伴發(fā)骨折;并有局部軟骨的缺損或半月板發(fā)生撕裂;甚至常出現(xiàn)骨挫傷，骨髓水腫［5］。膝關節(jié)交叉韌帶撕裂損壞的間接征象包括:脛骨位置前移;膝關節(jié)后交叉韌帶向前彎曲異常突出;交叉韌帶線與后股骨線異于往常等征象。膝關節(jié)韌帶的主要部分撕裂受損時成像主要表現(xiàn)為韌帶內(nèi)的信號影響不均勻，部分出現(xiàn)較高信號，其連續(xù)性保持的較好。膝關節(jié)韌帶和附著其上的軟組織內(nèi)是否有水腫是進行鑒別急性和慢性損傷的關鍵依據(jù)。膝關節(jié)慢性撕裂，可見的水腫已經(jīng)漸漸消退，與此同時因為纖維瘢痕的不斷修復，可使損傷的膝關節(jié)韌帶慢慢恢復帶狀低信號的狀態(tài)，回復正常，但在部分局部成三角變形可提示我們進行診療判斷。另外，膝關節(jié)的周圍是否有積液或組織出血，它們代表了中等信號或者高信號的提示。MRI診斷膝關節(jié)前交叉韌帶撕裂受損的敏感度和特異度分別達到90%、95%，MRI成像診斷后交叉韌帶撕裂受損的正確率為99%。我們使用關節(jié)鏡檢查膝關節(jié)前交叉韌帶的結(jié)果雖然比較可靠，前交叉韌帶不受損正常存在的情況下，我們再使用關節(jié)鏡就難以觀察檢測后交叉韌帶的完整形態(tài)，因此我們可以判斷MRI對后交叉韌帶的是否受傷的評價診斷有其特殊的意義。膝關節(jié)側(cè)副韌帶的損傷以通常以內(nèi)側(cè)更為常見，其MRI圖像表現(xiàn)與交叉韌帶十分相似，成像特點主要表現(xiàn)為:膝關節(jié)側(cè)副韌帶的中斷不是很連續(xù)，會出現(xiàn)十分異常形態(tài)特征表象;關節(jié)韌帶內(nèi)出現(xiàn)高信號區(qū)域等。

4.其他異常表現(xiàn)包括:膝關節(jié)有T1WI低信號成像、T2WI高信號的積液影像區(qū)。膝關節(jié)面有程度不同的骨質(zhì)增生現(xiàn)象。膝關節(jié)會見到軟骨下骨囊性病變，通常表現(xiàn)為小圓形長T1WI低信號區(qū)域、長T2WI高信號影像區(qū)域，囊腔與關節(jié)腔一般都是相通的;膝關節(jié)有不同程度的骨質(zhì)增生現(xiàn)象，大致表現(xiàn)為骨質(zhì)硬化低信號影。

綜上所述，膝關節(jié)常見病行MR掃描成像診斷是十分關鍵的而且利用效率高，高分辨成像是膝關節(jié)MR掃描追求高級目標。MRI成像具有多種優(yōu)點，已經(jīng)成為膝關節(jié)病變診斷的首選方法。

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5 馬新華，李鐵一，徐建民，等.膝關節(jié)半月板和關節(jié)軟骨病變的磁共振診斷［J］.中華放射學雜志，1994，28(6):367 －372.