膝关节内侧半月板后根部撕裂的MRI诊断

2012-09-18 10:06张建军王淑梅刘志强
中国医学影像学杂志 2012年10期
关键词:后角横轴半月板

张建军 王淑梅 刘 冲 刘志强 王 莉 李 卉

半月板根部是半月板附着于胫骨髁间棘前后区的纤维结构,对固定半月板起重要作用。根部撕裂后半月板的正常位置和功能会发生变化,加快膝关节的退变性损伤。但在实际工作中由于缺乏认识,半月板根部撕裂容易漏诊,而且关节镜修补该区域较困难,直至最近几年国内外才重视该区域的诊断和治疗[1,2]。内侧半月板后根部撕裂较其他根部撕裂多见[1]。本研究回顾性分析12例经关节镜证实的膝关节内侧半月板后根部损伤的MRI表现,评估其诊断价值,以提高对该病的认识。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2010-01~12在保定市第一中心医院因膝关节病变行MRI检查诊断为内侧半月板后根部撕裂,且经关节镜手术证实的12例患者,男4例,女8例;年龄33~68岁,平均(51.25±10.36)岁。关节镜手术均由1名骨科主任医师操作完成。

1.2 仪器与方法 采用Philips Intera 1.5T MR扫描仪,采用膝关节专用表面线圈,行矢状位、冠状位及横轴位扫描。扫描序列及参数:TSE(turbo spin echo)T1WI:TR 500ms,TE 18ms,视野(FOV)150mm,矩阵180×240,层厚3.0mm,层间距0.3mm,激励次数2次;脂肪抑制TSE T2WI/STIR:TR 3990ms,TE 70ms,FOV 150mm,矩阵216×288,层厚3.0mm,层间距0.3mm,激励次数2次;脂肪抑制 TSE PDWI(proton density weighted imaging): TR 1859ms,TE 7.0ms,FOV 150mm,矩阵180×240,层厚3.0mm,层间距0.3mm,激励次数2次;患者仰卧,脚先进,膝关节置于磁体中心。

1.3 图像分析

1.3.1 内侧半月板后根部撕裂的MRI表现 由2名放射科医师(1名主任医师和1名主治医师)共同评价12例患者的MRI图像。MRI诊断半月板根部损伤标准:半月板根部正常形态消失和(或)半月板内异常高信号达关节面[3]。对于内侧半月板后根部损伤,重点观察质子加权(压脂)像的以下直接征象:①裂隙征:冠状位观察内侧半月板后角内缘与根部附着处之间的较低根部信号消失,代之以明显水样高信号,呈宽窄不一的裂隙样改变[4]。横轴位图像亦可显示裂隙征,根部走形不连续,可见高信号裂隙样改变。②鬼影征:正常内侧半月板后根部矢状位为连续走形的较低信号,在其撕裂后表现为连续走形的层面中突然信号增高,较低根部信号不能连续显示至附着处(后交叉韧带下止点的前方),且后根部结构紊乱,呈明显的高信号改变[4]。③钝圆征:横轴位显示内侧半月板后角内缘呈光滑的弧线形改变。出现任一征象均可诊断为根部撕裂。

1.3.2 内侧半月板后根部撕裂伴发的其他异常征象 ①半月板脱位。选择在冠状位上能够完整显示内侧副韧带的层面进行测量,测量方法为沿胫骨平台软骨内缘作一垂直线,内侧半月板外缘作一垂直线,如果两线之间的水平距离≥3mm,则认为存在内侧半月板脱位[5]。决定胫骨平台内侧缘时要排除骨赘的影响。②是否伴有半月板其他节段撕裂。③是否伴有退变性骨关节炎。④前、后交叉韧带和内、外侧副韧带损伤。⑤合并骨挫伤。⑥合并其他异常征象,包括关节积液、滑膜炎、腘窝囊肿等。

2 结果

2.1 MRI表现 12例患者在MRI图像上均有相应的表现,且术前MRI诊断与关节镜全部吻合。冠状位12例均显示裂隙征,同时横轴位图像中8例显示裂隙征,相应的关节镜可见裂隙样改变(图1);11例矢状位显示鬼影征(图2),另1例信号稍高,但形态失常。横轴位中4例同时显示钝圆征(图3)及裂隙征,此4例年龄均较大(>53岁),并且均无明确外伤史,同时关节镜可以显示半月板后角内缘呈光整平滑的断端(图3);另有4例横轴位显示裂隙征,其余4例横轴位不能明确诊断根部撕裂。冠状位裂隙征和矢状位鬼影征显示率最高。

2.2 伴发的其他异常征象 ①12例根部撕裂患者均伴有半月板脱位(图4),且半月板均有明显变性。②3例合并内侧半月板其他节段撕裂。③10例合并退变性骨关节炎(其中1例伴外伤史),另2例亦伴外伤史。④2例合并前交叉韧带断裂,1例内侧副韧带部分断裂。⑤4例合并骨挫伤。⑥12例均合并关节积液,其中2例合并腘窝囊肿,2例合并滑膜炎。

3 讨论

3.1 内侧半月板后根部撕裂的解剖学及生物力学机制 半月板根部是指半月板前后角在胫骨平台中央的附着部分,根据部位不同分为前根与后根。半月板根部是固定半月板的重要结构,对维持半月板正常的位置及功能起重要作用[1]。膝关节内侧半月板后角宽大且较厚,内侧间室的承重应力较外侧大;内侧半月板较外侧半月板移动度小,且承重大,更容易受到损伤[1]。Vedi等[6]和Boxheimer等[7]研究发现膝关节屈曲外旋时,内侧半月板后角位置相对固定,且变形能力小,关节外旋时,股骨内侧髁相对于胫骨平台向后移位,造成内侧半月板后根部承受应力明显增大。上述解剖及生物力学因素的协同作用可能造成内侧半月板后角根部撕裂。

内侧半月板后根部撕裂后,在承受压力负荷的过程中半月板发生脱位,半月板功能缺失,使半月板失去产生箍形应力的必要条件,导致关节表面接触面积减少、胫股关节接触应力增加,从而加快关节骨软骨损伤退变[8,9]。内侧半月板后根部撕裂后其生物力学结果在功能上等同于内侧半月板切除[10]。

3.2 内侧半月板后根部撕裂的MRI表现 内侧半月板后根部为内侧半月板后角内缘向附着点走行时角度发生弯曲且信号较半月板稍增高的部分,即在半月板后角向附着点走行的最后数毫米,呈较低信号[3]。内侧半月板后根部可以发生急性创伤性撕裂与慢性退变性撕裂,但慢性退变性撕裂相对多见[1]。内侧半月板后根部撕裂后其正常形态消失、信号异常。在所有扫描序列中,质子加权(压脂)像显示内侧半月板后根部撕裂较为清楚,分辨率较高[11],表现为正常低信号消失,呈高信号改变,且冠状位显示更为直观。T1WI对比较差,内侧半月板后角低信号与撕裂处的T1低信号对比不显著。T2/STIR对比明显,但细节显示稍差。Lee等[12]报道冠状位T2加权序列是最有价值的序列。MRI主要表现为:冠状位表现为从内侧半月板后角内缘向根部附着点走行中呈明显高信号,根部低信号结构消失,呈宽窄不一的裂隙样改变,称为裂隙征。本组中该表现有12例,裂隙宽窄不等,信号均增高。新鲜撕裂的患者裂隙较模糊,断端毛糙不光整,陈旧撕裂或无明确外伤史的老年患者裂隙较宽且半月板内缘显示较清晰,其影像表现基础为根部撕裂后关节液充填于此而呈长T1长T2信号。矢状位表现为鬼影征本组共11例,显示后根部走行区结构紊乱,根部低信号结构消失,呈明显高信号。当根部撕裂裂隙很窄时信号增高可以不显著,但可以表现为根部形态失常,该表现有1例。横轴位表现为内侧半月板后根部走形不连续,后角内缘呈光整的弧线样改变,称为钝圆征。本组该表现有4例,且4例同时显示较宽的裂隙征,4例患者年龄均较大(>53岁),且均无明确外伤史,关节镜显示后角内缘光整平滑,可能该征象提示内侧半月板后根部慢性退变性损伤,长期磨损导致后角内缘钝圆状改变并呈游离状态,其在上下应力的作用下游离牵拉关节囊可能导致关节疼痛。横轴位显示钝圆征时能同时显示裂隙征。横轴位见裂隙征4例,横轴位共诊断8例,其他4例在轴位上未见明显相关征象。本组病例中冠状位及矢状位有很高的诊断敏感性,横轴位敏感性较低可能与部分容积效应有关[13]。在所有扫描序列中质子加权(压脂)像较其他序列显示清晰。

3.3 内侧半月板后根部撕裂伴发征象分析 ①半月板脱位:内侧半月板后根部撕裂后,由于失去固定装置,在上下应力转化为箍形应力的过程中半月板向外侧脱位,半月板丧失正常的解剖位置,无法发挥生理功能。Lee等[13]及Ozkoc等[14]的研究亦支持内侧半月板后根部撕裂与半月板脱位有明显相关性。本组12例均显示半月板脱位,与该观点相符。②退变性骨关节炎:内侧半月板脱位后其功能缺失,胫股关节面接触应力变大,从而导致关节骨软骨损伤退变加快。本组10例合并退变性骨关节炎(其中1例有外伤史),平均年龄较大;另有2例有明确外伤史,但年龄较小,其原因可能为内侧半月板后根部撕裂后由于前述生物力学原因容易发生骨软骨损伤退变。另外,Jones等[1]报道内侧半月板后根部慢性退变性损伤较急性创伤性损伤多见。③关节积液出现在本组12例病例中,但关节积液不是根部撕裂的特异性征象,与骨关节炎或外伤有关。另外,在外伤病例中可见韧带损伤及骨挫伤,也不是根部撕裂的直接或特异性征象。

3.4 MRI的诊断价值 MRI对本组12例内侧半月板后根部撕裂全部诊断正确,与关节镜结果完全符合。MRI可以准确诊断内侧半月板后根部撕裂,亦可显示合并的半月板其他节段的撕裂。由于MRI是目前公认的最理想的膝关节病变检查方法之一[15],能多方位、多序列成像,加之对软骨、滑膜、半月板、韧带的良好显示,不但能准确显示内侧半月板后根部撕裂,而且能无创准确地显示关节内并存的软骨损伤、半月板损伤、韧带撕裂、滑膜病变、退变性骨关节炎。

总之,内侧半月板后根部撕裂是一种特殊的撕裂类型,但随着对其认识的提高和重视,MRI及关节镜的检出率逐渐提高。内侧半月板后根部撕裂可以使半月板脱位,功能丧失,MRI是诊断半月板损伤的较好手段,可以无创诊断该类撕裂,对膝关节损伤退变的远期评估及制订手术方案均有重要意义。

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