磁共振成像對膝關節前交叉韌帶撕裂的診斷分析

楊 兵

磁共振成像對膝關節前交叉韌帶撕裂的診斷分析

楊 兵①

目的：探討膝關節前交叉韌帶(ACL)撕裂的磁共振成像(MRI)診斷結果。方法：回顧性分析40例接受治療的前交叉韌帶撕裂患者資料，將其作為觀察組；通過患者臨床資料及圖像，選擇同期接受治療的20例膝關節其他病變，但ACL正常的患者的MRI資料作為對照組進行比較，對ACL的形態特點、信號強度、是否有走行異常以及ACL撕裂伴隨征象進行分析。結果：MRI診斷ACL完全撕裂的敏感性、特異性較高(為87.5%、90%)；診斷ACL部分性撕裂時和關節鏡及手術結果相符的有8例，其余4例為完全性撕裂，4例為假陰性；ACL撕裂伴隨征象包括骨挫傷、PCL曲度異常、半月板或者側副韌帶有明顯損傷及脛骨前移等。ACL撕裂組與正常組的平均PCL角、PCL的L/H平均值有顯著差異。結論：經分析，MRI臨床診斷ACL完全性撕裂時，具有較高的準確性，但在ACL部分性撕裂或者慢性撕裂診斷方面準確率則比較低。

膝關節；前交叉韌帶撕裂；磁共振成像

[First-author's address]MRI Room ,Anshan Central Hospital, Anshan 114001, China.

膝關節韌帶對于關節的穩定性、維持關節的正常功能等方面具有重要意義，嚴重創傷或者過度運動均可以導致韌帶受到損傷[1-2]。前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)作為膝關節中容易出現損傷的韌帶之一，在急性期因腫脹、疼痛或者肌肉痙攣的影響，難以獲得較為準確的診斷結果。磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)在成像方面，分辨率較高，具有多切面成像、無創傷的特點，因此成為臨床診斷膝關節韌帶損傷或者其他軟組織病變的主要手段之一[3]。本研究重點探討膝關節ACL撕裂的MRI診斷影像結果。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年9月至2011年9月在鞍山市中心醫院接受治療的40例ACL撕裂患者作為觀察組，其中男性26例，女性14例；年齡20～60歲，平均為(45.62±5.44)歲；病程4～5個月，平均病程為(10.23±2.01)d；患者均經手術或者關節鏡檢查證實。此外，選擇同期接受治療的20例膝關節其他病變患者作為對照組，其中男性12例，女性8例；年齡19～52歲，平均為(39.52±7.52)歲；其中退行性關節病3例，骨軟骨炎2例，半月板撕裂14例，滑膜炎1例。兩組的基本資料相比無差異，具有可比性。

1.2 納入與排除標準

(1)納入標準：①不同程度膝關節腫脹與疼痛；②經手術或者關節鏡檢查證實，Mcmurray與Thessaly均為陽性。

(2)排除標準：①膝關節手術既往患者；②先天性骨骼畸形患者；③合并重要臟器損傷患者等。

1.3 檢查方法與評判指標

(1)采用MRI機檢查所有患者的膝關節，膝關節要伸直、外旋15o，確保在一個平面內可以顯示ACL的具體情況，并將其用專用線圈固定。所有檢查采用SE序列，做矢狀面、冠狀面質子密度加權像(protondensity weighted image，PDWI)和T2WI及矢狀面短時間反轉恢復(short time inversion recovery，STIR)成像，視野16 cm，層厚3 mm，間隔1 mm，矩陣為192×156，激勵一次或者兩次即可。

(2)所有患者的MRI成像均由骨關節反射專家采用盲法進行分閱片，對ACL的形態特點、信號強度、是否有走行異常或者ACL撕裂伴隨征象進行分析。

1.4 統計學方法

采用SPSS 18.0統計學軟件對所得數據進行分析，計量資料以均數±標準差(x-±s)表示，組間比較用t檢驗，以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 對照組正常ACL的MRI成像特點

為20例膝關節其他病變患者進行MRI檢查，結果顯示2例有韌帶增粗不規則現象且伴有局限性信號增高，因此被確診為部分性韌帶撕裂，其余18例患者無異常現象。正常ACL矢狀面、冠狀面都有比較清楚的顯示，且矢狀面為細條狀，寬度在2.8～4.7 mm，平均為(3.56±0.74)mm。ACL從股骨外側髁后側面開始，向前、內及下部走行，直到脛骨髁間隆起的前外側面，ACL斜直走行的方向和髁間窩頂是一致的。此外，ACL信號強度在T2WI、PDWI方面，6例為均勻低信號，12例為不均勻混合信號，具體表現為低信號纖維束少部分較高信號，位于韌帶中下段中后位置，且大多數患者ACL強度信號均高于后交叉韌帶(posterior cruciate ligament，PCL)(如圖1所示)。

圖1 正常ACL的MRI圖像

2.2 ACL撕裂患者的MRI成像特點

經手術或者關節鏡檢查的結果顯示，ACL撕裂患者40例，有24例為ACL完全性撕裂，16例為部分性撕裂。

2.2.1 ACL完全性撕裂

在40例患者中有21例患者的MRI表現為韌帶不連續、不規則增粗，邊緣不規則、韌帶內部有彌漫性或者局限性信號增高(如圖2所示)。其中，3例患者的MRI資料顯示，冠狀面、矢狀面難以看見正常的ACL，撕裂韌帶的信號強度在T2WI上顯示較高信號，在PDWI上顯示為中等信號，而STIR上顯示為明顯高信號。

圖2 ACL完全性撕裂MRI圖像

在40例患者中有1例患者的MRI資料表現為韌帶走行較異常，即ACL和髁間窩頂的走行線不一致，不過T2WI、PDWI及STIR等序列上均未顯示信號增高異常的特點，經關節鏡檢查證實為ACL慢性撕裂(如圖3所示)。

圖3 ACL慢性撕裂矢狀面圖像

2例患者的ACL形態特點、走行、粗細以及信號等均無特別發現，經關節鏡檢查證實為ACL慢性撕裂。24例為ACL完全性撕裂患者中，MRI診斷結果和手術及關節鏡檢查結果完全符合的有21例，其中1例誤診為可疑撕裂，1例診斷為假陰性。MRI診斷ACL完全撕裂的敏感性、特異性比較高，為87.5%和90%。

2.2.2 ACL部分性撕裂

16例為部分性撕裂，其中8例MRI資料表現為部分韌帶纖維受到中斷，呈彎曲或者波浪狀，且韌帶內有效局限性信號增高(如圖4所示)。4例為韌帶完全性中斷，韌帶增粗，且信號有明顯增高；4例無其他異常現象出現。診斷ACL部分性撕裂時，與關節鏡及手術結果相符的有8例，其余4例為完全性撕裂，4例為假陰性。

圖4 ACL部分性撕裂MRI圖像

2.2.3 ACL撕裂伴隨征象

在40例ACL撕裂患者中，2例合并脛骨撕脫骨折，6例合并外側脛骨平臺塌陷骨折，2例合并股骨外側髁粉碎性骨折。此外，骨挫傷患者有15例，5例在股骨外側髁，6例在脛骨后外側平臺，其余4例患者在股骨外側髁與脛骨后側平臺都有不同的骨挫傷。半月板撕裂共有5例，其中內側撕裂2例，外側撕裂3例。內側副韌帶撕裂6例，PCL撕裂患者3例，外側副韌帶撕裂6例。且骨挫傷的T2WI、PDWI的強度表現均低于正常骨髓信號的異常信號，STIR為高信號表現。其余患者還存在合并交叉韌帶彎曲異常、脛骨前移脫位等情況。其中40例患者中，30例伴有不同程度的關節腔積液或者關節囊積液。積液在T2WI、STIR上呈高信號，在PDWI上呈中等信號。

2.3 ACL觀察組與對照組的PCL角與PCL指數的比較

兩組平均PCL角、PCL的彎曲度指數平均比值(L/ H)相比較，差異有統計學意義(t=10.60，t=9.06；P＜0.05)，見表1。

表1 兩組PCL角與PCL彎曲度指數比較(x-±s)

3 討論

正常ACL起于股骨外側髁的后內側，然后向前、下及內等方向走行，并終結于脛骨髁間隆起的前外側。ACL是斜直走向和股骨髁間窩頂比較一致[4-6]。正常的前交叉韌帶有多條纖維組成，包括細長的前內束和較粗短的后外束，且ACL纖維主要以輕度螺旋或者線狀的形式排列出來，ACL中后部分纖維束存在一些脂肪組織或者結締組織，或許是因為正常ACL和MRI成像中表現為低信號的纖維束之間有少量高信號。除此之外，因為受到ACL組織、纖維排列特點的影響，導致ACL在T1WI、T2WI中的信號強度均明顯高于后交叉韌帶[7-8]。

ACL是膝關節中最容易受傷的韌帶之一，通常是由于膝關節過于伸展、嚴重撞擊或者膝內外翻引起的。有學者認為，ACL撕裂的主要階段是中段，且90%是完全性撕裂[9]。ACL撕裂在急性期時，因為韌帶被中斷，出現水腫、出血等癥狀后，MRI圖像便表現為多種韌帶撕裂，在冠狀面或者矢狀面上根本看不到正常ACL的特點，韌帶中斷無連續性，韌帶增粗呈團狀，邊緣不規則，韌帶內有彌漫性高等信號等[10]。ACL撕裂若處于慢性期，其水腫、出血等癥狀已經明顯消失，因為纖維瘢痕的連接，顯示出的圖像特點類似于正常韌帶，也可以只表現為韌帶輪廓、走行的異常，即韌帶信號雖然無異常現象，但韌帶增粗無規則。本組40例ACL撕裂患者中，有24例為ACL完全性撕裂，其中21例患者的MRI表現為韌帶不連續、不規則增粗、邊緣不規則、韌帶內部有彌漫性或者局限性信號增高，1例MRI資料表現為韌帶走行較異常，2例患者經關節鏡檢查證實為ACL慢性撕裂，因纖維瘢痕的連接，表現為和正常韌帶比較相似的假陰性結果，提示可以將韌帶及其周圍組織是否存在水腫現象作為判斷急性或者慢性的依據。本組MRI診斷ACL完全性撕裂的敏感度及特異性均比較高[11-12]。

MRI診斷部分性撕裂，結果不如完全性撕裂的準確度高。輕度部分撕裂無異常現象，而重度部分撕裂的MRI表現和完全性撕裂比較相似，因而易被誤認為完全性撕裂。本組16例為部分性撕裂，而MRI診斷結果為8例，診斷ACL部分性撕裂時，與關節鏡及手術結果相符的有8例，其余4例為完全性撕裂，4例為假陰性。此外，ACL撕裂容易出現多種韌帶伴隨征象或者間接征象。ACL損傷后，容易喪失脛骨向前移位的限制，并導致PCL走行改變。本研究結果表明，觀察組的數值明顯低于對照組，表明PCL的形狀和PCL角有一定的關系，即角度越小，垂直距離越大，PCL指數越小，提示較低PCL指數或者較小PCL角可表明ACL受到損傷。

綜上所述，經分析MRI臨床診斷ACL完全性撕裂時，具有較高的準確性，但在ACL部分性撕裂或者慢性撕裂診斷方面，準確率則比較低，故應綜合運用多種征象對ACL撕裂做出準確診斷。

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Diagnostic value of MRI in the knee anterior cruciate ligament tear/

YANG Bing//
China Medical Equipment,2015,12(12):140-143.

Objective:To investigate the diagnostic value of MRI in the knee anterior cruciate ligament tear.Methods:retrospective analysis for treatment of 40 patients with anterior cruciate ligament tear by observation group, by analyzing the clinical data and image, and selected the same period for treatment of 20 cases of patients with knee joint other lesions but ACL normal MRI data comparison by Control group, The form characteristics of ACL and abnormal signal strength, whether there is a line or an ACL tear with signs were analyzed.Results:The MRI diagnosis of ACL tear completely is higher for the sensitivity and specificity (87.5%, 90%; Diagnosis of ACL partial tear, and arthroscopy and surgery results in 8 cases, the rest 4 cases of complete tear, 4 cases of false negative; ACL tear with signs including abnormal curvature of bone contusion, photo, or meniscus has obvious lateral collateral ligament damage, tibia forward, etc. ACL tear group and normal group average photo Angle, PCLS L/H mean significant difference.Conclusion:through analysis of MRI diagnosis torn ACL completeness, has high accuracy, but the part in the ACL tear or chronic tear diagnosis, accurate rate is relatively low.

Knee joint; Anterior cruciate ligament tear; Magnetic resonance imaging

10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.12.044

1672-8270(2015)12-0140-04

R445.2

A

2015-06-19

①鞍山市中心醫院磁共振室 遼寧 鞍山 114001

楊兵,男,(1975- ),本科學歷，副主任醫師。鞍山市中心醫院磁共振室，從事骨關節磁共振的臨床診斷工作。