核磁共振扫描技术诊断膝关节病变的应用研究

顾卫国

核磁共振全名是核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)又称自旋成像(spin imaging)，也称磁共振成像(Magnetic Resonance Ima-ging，MRI)，是磁矩不为零的原子核，在外磁场作用下自旋能级发生塞曼分裂，共振吸收某一定频率的射频辐射的物理过程［1］。核磁共振波谱学是光谱学的一个分支，其共振频率在射频波段，相应的跃迁是核自旋在核塞曼能级上的跃迁。

膝关节(knee joint)由股骨内、外侧髁和胫骨内、外侧髁以及髌骨构成，为人体最大且构造最复杂，损伤机会亦较多的关节。由于直接或间接的外伤作用，经常导致膝关节损伤的发生。X线片及CT片对于膝关节损伤诊断价值有限，往往贻误临床治疗，给患者带来痛苦和麻烦。磁共振对软组织分辨力高，能多方位成像，对骨髓病变诊断十分敏感，成为骨膝关节损伤的首选检查方法［2］。现收集我院2005年1月～20010年12月经临床治疗和随诊的膝关节损伤患者38例，分析膝关节损伤的MRI表现，以期提高MRI对膝关节损伤的诊断价值。

资料与方法

1.一般临床资料:本次研究的对象共38份病例，其中就诊的膝关节外伤13例，膝关节肿块、疼痛、绞锁以及功能障碍症状就诊25例，有相当一部分病例样本经行X线平片及CT检查，检测显示有骨质增生与关节间隙狭窄等病变。38例膝关节MR检查，其中男性16例，女性22例，年龄10～68岁，平均年龄40.7岁。其中左膝关节20个，右膝关节26个，其中8位患者进行了双侧膝关节的扫描。

2.方法:采用 Marconi公司的 Proview Outlook 0.23T常导开放式磁共振机，对患者进行磁共振扫描。

结 果

本组病例中，膝关节半月板退变31例，其中14例伴有膝关节半月板撕裂，5例膝关节软骨病变，膝关节关节腔积液9例，关节韧带损伤5例，囊肿3例，本组诊断的具体情况与其影像学检查及关节镜检查结果相符。

讨 论

1.关节软骨的损伤:通过组织学根据胶原纤维排列方向的不同，将人体关节软骨从表面向下依次分为4层:表层、过渡层、辐射层和钙化层。MRI能很清楚显示膝关节的软骨的构造，尤其以T1WI成像显示的效果较好，在T1WI显示的图像上能显示人体膝关节的这4层结构，由浅至深分别呈低中等信号交替排列，我们可以与关节软骨的组织结构对应起来:①较低的信号浅区对应表层;②中等信号对应表层带较深部和过渡层全部以及辐射层上部这几个区域;③中央最低信号区对应辐射层中部区域;④而最下区域的中等信号区则对应辐层最深部和钙化层区域。本文有关关节软骨退行性变化MRI分级是通过采用Recht标准［3］:①0级:正常健康关节软骨或骨扩散性、弥漫性、均匀性变薄但其表面十分光滑;②Ⅰ级:软骨分层开始出现结构失常，软骨内已经开始出现局限性低信号，软骨表面依旧光滑;③Ⅱ级:软骨表面的轮廓已经开始轻中度不规则，其中软骨的缺损深度还未及整个全层厚度50%;④Ⅲ级:软骨表面已经出现中－重度不规则，而软骨缺损深度已经达全层厚度的50%以上，但还没有见到完全脱落;⑤Ⅳ级:软骨层已经缺损、剥脱、软骨内骨质已经暴露，出现伴或不伴软骨骨质信号的异常。

2.膝关节半月板病变和撕裂MR诊断半月板退行病变比较其他影像效果提高了许多，膝关节半月板影响信号轻微改变可直接反映组织学上的结构改变，在实际操作过程中但也可出现假阳性的显现。这种方法是检查半月板损伤的目前最为理想方法，能直接明确膝关节半月板撕裂的准确部位和损伤类型，这有利于主治医生选择适当的手段进行医治和及时发现病变。使用MR方法用来诊断半月板损伤的主要依据是在产生较低信号区的膝关节半月板内我们可以发现中等信号缺失，半月板撕裂的方向包括:垂直撕裂、水平撕裂或斜形撕裂。最为常见的撕裂类型是桶柄状撕裂:这种类型的撕裂是沿着半月板环垂直方向撕裂，其撕裂的内侧碎骨碎片移向髁间隆突区较难显示，在MRI表现出膝关节半月板尖端部分开始变钝，常看不到线状高信号影像;第二种是放射状撕裂:这种断裂是垂直于半月板环长轴方向的撕裂，根据其撕裂的不同部位、大小、方向等有各种不同的MR表现;同时伴有垂直方向撕裂和水平方向的撕裂的称复合性撕裂;第三种是瓣样撕裂:这种半月板撕裂开始于半月板的中心，其与半月板最长轴呈斜行方向的曲线样垂直方向撕裂;第四种是边缘撕裂:这种撕裂平行于半月板环，具体部位于半月板边缘5毫米以内的半月板撕裂;第五种是鱼嘴样撕裂:这种撕裂是延伸到半月板中央位于游离缘的水平方向劈裂。我们知道半月板退变或撕裂根据不同的形态和程度可以分为三级［4］:第一级信号表现为无定形状态或球状形的高信号影区;第二级信号表现为线条性的高信号影响，这二者均不会延伸至膝关节面;第三级信号为线状或分散状性高信号并一直延伸至关节面，最典型的代表是关节镜可见的撕裂。临床为了减少假阳性率，我们应该在冠状面和矢状面上都要见到延伸至半月板表面的高信号影响才可诊断为膝关节撕裂。

3.韧带损伤:根据医生临床上前交叉韧带损伤远比后交叉韧带常见，MRI图片直接显示膝关节交叉韧带的具体形态、信号改变。MRI交叉韧带撕裂的表现为以下共性，其中直接征象为:在膝关节冠状位和矢状位上根本见不到正常的交叉韧带影响;其中伴随着韧带中断不连续;并且韧带变粗，边缘出现不规则状或波浪状状;韧带投影内出现弥漫性的高信号反应。间接征象显示为:膝关节韧带附着处撕脱伴发骨折;并有局部软骨的缺损或半月板发生撕裂;甚至常出现骨挫伤，骨髓水肿［5］。膝关节交叉韧带撕裂损坏的间接征象包括:胫骨位置前移;膝关节后交叉韧带向前弯曲异常突出;交叉韧带线与后股骨线异于往常等征象。膝关节韧带的主要部分撕裂受损时成像主要表现为韧带内的信号影响不均匀，部分出现较高信号，其连续性保持的较好。膝关节韧带和附着其上的软组织内是否有水肿是进行鉴别急性和慢性损伤的关键依据。膝关节慢性撕裂，可见的水肿已经渐渐消退，与此同时因为纤维瘢痕的不断修复，可使损伤的膝关节韧带慢慢恢复带状低信号的状态，回复正常，但在部分局部成三角变形可提示我们进行诊疗判断。另外，膝关节的周围是否有积液或组织出血，它们代表了中等信号或者高信号的提示。MRI诊断膝关节前交叉韧带撕裂受损的敏感度和特异度分别达到90%、95%，MRI成像诊断后交叉韧带撕裂受损的正确率为99%。我们使用关节镜检查膝关节前交叉韧带的结果虽然比较可靠，前交叉韧带不受损正常存在的情况下，我们再使用关节镜就难以观察检测后交叉韧带的完整形态，因此我们可以判断MRI对后交叉韧带的是否受伤的评价诊断有其特殊的意义。膝关节侧副韧带的损伤以通常以内侧更为常见，其MRI图像表现与交叉韧带十分相似，成像特点主要表现为:膝关节侧副韧带的中断不是很连续，会出现十分异常形态特征表象;关节韧带内出现高信号区域等。

4.其他异常表现包括:膝关节有T1WI低信号成像、T2WI高信号的积液影像区。膝关节面有程度不同的骨质增生现象。膝关节会见到软骨下骨囊性病变，通常表现为小圆形长T1WI低信号区域、长T2WI高信号影像区域，囊腔与关节腔一般都是相通的;膝关节有不同程度的骨质增生现象，大致表现为骨质硬化低信号影。

综上所述，膝关节常见病行MR扫描成像诊断是十分关键的而且利用效率高，高分辨成像是膝关节MR扫描追求高级目标。MRI成像具有多种优点，已经成为膝关节病变诊断的首选方法。

1 隋邦森.神经磁共振诊断学［M］.北京:人民卫生出版社，1994:795－805.

2 刘晓晟，许建荣，华佳，等.MRI对膝关节半月板撕裂诊断价值的 Meta分析［J］.中华放射学杂志，2007，41(7):731－736.

3 徐爱德，徐文坚，刘吉华.骨关节CT和MRI诊断学［M］.济南:山东科学技术出版社，2002:465;476－478;488－489.

4 黄飚，梁长虹，曾辉，等.膝关节外伤性骨水肿的MR脂肪抑制术成像［J］.临床放射学杂志2000，19(6):362－364.

5 马新华，李铁一，徐建民，等.膝关节半月板和关节软骨病变的磁共振诊断［J］.中华放射学杂志，1994，28(6):367 －372.