孙 骏,吴晶涛,陈文新,沈德娟,孙继全
(扬州大学临床医学院 江苏省苏北人民医院医学影像科,江苏 扬州 225001)
创伤性膝关节脂血症在临床上并不少见,且与关节囊内骨折密切相关[1-2]。 本文对45例膝关节脂血症的CT及MRI图像资料进行回顾性分析,旨在提高对本病的影像学认识。
回顾性分析45例创伤性膝关节脂血症的CT及MRI资料。其中男27例,女18例,年龄15~77岁,平均45岁。左膝关节14例,右膝关节31例。所有病例均为一侧关节外伤,外伤后2h~4d内行膝关节CT和MRI检查。
CT检查采用GE Light Speed 16层螺旋CT扫描机,被检者取仰卧位,扫描范围包括膝关节囊、髌上囊及邻近关节骨端,管电压120kV,管电流 240mA,层厚5mm,螺距 1.35,薄层重组层厚2.5mm、间距1.25mm。MRI检查采用GE HDx Signa 3.0T超导型MRI扫描仪,使用膝关节表面线圈,行矢状面T1WI、T2WI及抑脂序列,横断面和冠状面T2WI抑脂序列。 常规行 FSE T1WI(TR 520ms,TE 10.9ms)、FRFSE T2WI(TR 2180ms,TE 33.2ms)、T2WI脂肪抑制序列。 FOV 16mm×16mm,层厚4mm,层距1mm。
膝关节外伤患者行CT和MRI检查时,关节囊(髌上囊)内有特征性单液-液平面或双液-液平面积液表现,单液-液平面上层或双液-液平面最上层CT为脂肪密度、MRI为脂肪信号即可诊断。
45例创伤性膝关节脂血症中26例表现为关节囊 (髌上囊)内单液-液平面(图1),上层表现为明显低密度,CT值为-120~-45HU(平均 CT值为-78HU),下层表现为等密度,CT值为25~52HU(平均CT值为43HU)。19例表现为关节囊内双液-液平面(图 2a),上层为明显低密度,CT值为-111~-60HU(平均CT值为-87HU),中层为稍低密度,CT值为14~23HU (平均CT值为18HU),下层为等密度,CT值为40~65HU(平均 CT值为 55HU)。
26例单液-液平面MRI上层表现为T1WI及T2WI高信号及抑脂像低信号,下层为T1WI等信号、T2WI等信号及抑脂像较高信号,上下两层之间可见一条低信号的化学位移伪影(图1b~1d)。19例双液-液平面上层表现为T1WI及T2WI高信号及抑脂像低信号,中间层为T1WI低信号、T2WI高信号及抑脂像高信号,下层为T1WI等信号、T2WI等信号及抑脂像较高信号,上中两层之间可见一条低信号的化学位移伪影(图2b~2d)。
CT及MRI检查明确45例膝关节脂血症患者均存在关节内骨折,其中胫骨平台粉碎性塌陷骨折24例,胫骨平台撕脱骨折4例,股骨膝关节端骨折4例,髌骨骨折2例,胫骨平台骨折合并股骨关节端骨折5例,胫骨平台骨折合并腓骨小头骨折4例,股骨膝关节端骨折合并腓骨小头骨折1例,股骨膝关节端骨折合并腓骨小头、髌骨骨折1例。此外,MRI检查发现合并韧带损伤21例,半月板损伤27例。
创伤性关节脂血症即创伤后关节囊内存在脂肪和血液,可发生在全身任何关节,是由Kling于1929年提出的,它最常见于膝关节,也可见于肩、肘及髋关节等[3]。关节内骨折后从骨髓腔或撕裂处骨膜组织溢出的脂肪和血液同时进入关节囊内,关节软骨和滑膜释放一种酶阻止血凝块的形成,使血液在滑液中不能很好的凝结[4]。脂肪组织的密度低,总是漂浮在上层,而富含血红蛋白和铁的高密度浓缩红细胞与水样密度血清间存在密度差,通过临床及实验研究表明血液静止约3h后将分成血清和血细胞2层[4-5]。
因此,关节脂血症和关节囊内骨折密切相关,只要在创伤关节囊内发现脂肪就应该进一步检查以寻找骨折,尤其是X线未能发现的细微骨折。本研究中45例膝关节脂血症均存在关节内骨折,可以认为关节脂血症是关节囊内骨折的可靠间接征象,提示关节囊内骨折时有高达100%的特异性。而Collrtti等[6]研究认为脂血症在所有关节囊内骨折中约占40%,所以关节脂血症提示关节囊内骨折时具有较低的敏感性和高度特异性。
1939年Holmgern应用仰卧位水平摄影技术首次显示了脂-液层面,但是由于检查技术的限制,早期将一些关节周围软组织损伤(无关节囊内骨折)关节囊内积血所致的血清-血细胞的液-液平面混淆为脂-液平面[7]。近年来关节脂血症的CT、MRI应用研究较多,它们评价关节内液体成分较X线平片更加准确,此外一些学者[8-9]用超声诊断关节脂血症,也取得了良好的效果。
本研究中由于血液和脂肪之间CT值差别>100HU,而血清与血细胞之间的CT值也有15~50HU左右的差别,因此膝关节脂血症CT表现为关节囊内液体密度不均匀、分层伴液-液平面,上层为极低密度的脂肪层,中间为低密度血清层,下层为中等密度的血细胞层。而单液-液平面时,只见上述的上、下2层。CT特别是多层螺旋CT可以通过薄层及多平面重组(MPR),清楚直观的显示关节内骨折线、脂血症及合并的软组织损伤。
在MRI检查中,脂肪、血液、血清及血细胞有着明显不同的T1及T2弛豫时间,所以MRI表现为关节囊内液体信号不均匀,双液-液平面上层为短T1长T2信号,中间层为长T1长T2信号,下层为等T1等T2信号,单液-液平面仅见上、下 2层。抑脂像上层高信号变为低信号,使髌上囊内高信号液体前缘由原来的膨隆状变成平直状[7]。MRI特别是超高场MRI不仅可以通过任意方位的扫描明确骨折线、骨髓水肿及脂血症,而且能够发现关节内关节软骨、半月板及韧带的损伤。
大多数创伤性膝关节脂血症在传统X线上难以显示,因为日常工作中严格的水平位X线束用于膝关节检查的不多;膝关节外伤后周围软组织肿胀,对比度减低;膝关节内脂肪和血液量不足,影响了脂血症的检出,以往研究[4]显示只有在膝关节囊内存在10~20ml脂肪和80~100ml血液时传统X线方能检出脂-液平面。此外还不能准确的发现隐匿性骨折。超声检查是评价膝关节脂血症的有效方法,能清楚的显示几种不同层面的液体,具有较高的敏感性和特异性,而且普及、操作简便,无射线辐射,可动态观察关节囊内的脂肪漂浮及血细胞的沉淀。但缺点是由于软组织的肿胀和患者的疼痛可影响脂-液平面的显示[9],此外,还不能显示关节内骨折及半月板、韧带等的损伤。因此,CT和MRI较传统X线和超声具有明显优势,能更好的显示膝关节脂血症的液-液平面和关节内骨折,尤其是MRI检查,应该成为膝关节脂血症检查的首选方法。
]
[1]Lee JH,Weissman BN,Nikpoor N,et al.Lipohemarthtosis of the knee:a review of recent experiences[J].Radiology,1989,173(1):189-191.
[2]赵英杰,李振龙,吕超伟,等.创伤性关节积脂血症的CT及MRI诊断[J]. 中华放射学杂志,2006,40(5):530-533.
[3]Lugo-Olivieri CH,Scott WW Jr,Zerhouni EA.Fluid-fluid levels in injured knees:do they always represent lipohemarthrosis?[J].Radiology,1996,198(2):499-502.
[4]Ryu KN,Jaovisidha S,Maeseneer MD,et al.Evolving stages of lipohemarthrosis of the knee:sequential magnetic resonance imaging findings in cadavers with clinical correlation[J].Invest Radiol,1997,32(1):7-11.
[5]Bianchi S,Zwass A,Abdelwahab IF,et al.Sonographic evaluation of lipohemarthrosis:clinical and in vitro study[J].J Ultrasound Med,1995,14(4):279-282.
[6]Colletti P,Greenberg H,Terk MR.MR findings in patients with acute tibial plateau fractures[J].Comput Med Imaging Graph,1996,20(3):389-394.
[7]李淑玲,刘旭林,孙庆举,等.创伤性膝关节脂血症和血症的影像诊断[J]. 中华放射学杂志,2008,42(7):692-696.
[8]Bonnefoy O,Diris B,Moinard M,et al.Acute knee trauma:role of ultrasound[J].Eur Radiol,2006,16(11):2542-2548.
[9]Costa DN,Cavalcanti CFA,Sernik RA,et al.Sonographic and CT findings in lipohemarthrosis[J].AJR,2007,188(4):389.