膝关节损伤诊断中核磁共振的应用及可行性研究

刘默然 天津市红桥医院骨科 （天津 300131）

膝关节损伤诊断中核磁共振的应用及可行性研究

刘默然 天津市红桥医院骨科 （天津 300131）

膝关节是人体各主要关节结构中损伤发生率相对较高的一种，而且膝关节损伤的类型较多，骨折、骨挫伤、软骨损伤、韧带损伤、半月板损伤以及关节腔积液等多种损伤可单独或者同时发生。常见影像学检查方法在膝关节损伤的诊断中都有局限性。而核磁共振技术以其高软组织分辨率、高空间分辨率、多方位多参数成像、高清晰度视野等优点可以对膝关节损伤的情况进行清晰显示，诊断更加全面，加上其无创、无辐射、患者接受度高的优点，可以为膝关节损伤的后续治疗方案的确定提供可靠的诊断信息。

膝关节损伤 核磁共振 可行性研究

膝关节是人体中体积功能最复杂的屈曲关节结构，股骨内外侧髁、胫骨内外侧髁以及髌骨共同构成，并包含了骨、软骨、韧带、肌腱、半月板、肌肉等多种组成部分[1]。车祸损伤、挤压或者撞击损伤、踩踏伤、高处坠落、运动损伤导致膝关节损伤的发生，导致膝关节肿胀、疼痛、活动功能受限、无法负重、伸直障碍等阻碍。对膝关节损伤的及时诊断和治疗对于患者重要意义。

1.膝关节损伤的诊断方法

膝关节损伤诊断方法很多，从普通的X射线平片到超声、多层螺旋CT扫描、核磁共振成像技术再到关节镜检查，都在一定程度上对其不同损伤类型进行诊断。

常用的X射线平片检查虽然诊断快、价格低廉，但是其诊断范围仅限于膝关节骨质损伤情况，韧带、半月板、关节软骨等常见损伤无法有效显示，误漏诊率高。

超声诊断更用于非骨性膝关节损伤诊断，如半月板损伤、关节腔积液及软骨下骨质破坏改变等，无法对骨折进行判断。

相对于X射线平片与超声，多层螺旋CT三维重建技术出现以多角度多方位成像的优势对典型的韧带、半月板损伤及特殊位置关节腔积液进行清晰显示，并能明确判断骨折的位置、类型，特别对于微小骨折的诊断有优势，可有效降低微小骨折的漏诊率。但无法对关节软骨损伤、骨挫伤进行显示，对于水平方向半月板撕裂、无明显移位半月板撕裂以及交叉韧带损伤、隐匿性骨折等的诊断价值有限。

关节镜检查被认为是全面准确判断膝关节损伤诊断“金标准”，在直视下对膝关节各种复合损伤病理变化、损伤程度、损伤间的关系等进行动态观察。作为一种有创检查，其会对患者造成一定的损伤，检查中存在观察盲区，患者及家属的接受度较低。特别是尚未发生形态改变的早期病变检查中，关节镜检查中必须依靠探针触压和手感等进行判断，主观性较强，诊断有一定局限性。

核磁共振成像技术诊断膝关节损伤是一种多序列成像方法，通过多参数及仪器脉冲顺序获得高对比度图像：T1WI序列信号变化可以对关节解剖结构进行准确反映，与T2WI序列的信号变化综合判断可对损伤程度进行评估；辅以STIR抑制骨髓内脂肪信号改变，则骨髓病变骨病变进行判断。诊断中，还结合患者的具体情况对磁场调节，主要用于半月板韧带软骨损伤及骨挫伤等的损伤程度、性质诊断中，安全性好、可靠性高。

2.核磁共振扫描的方法及影像学表现

2.1 诊断方法

核磁共振扫描多选用超导型高场强磁共振扫描方式，检查时有其配套膝关节表面线圈，对患者膝关节进行多角度扫查。患者进入扫描磁场时不得携带一切金属物品。视患者具体情况，扫描时可采用T1加权，T2加权、质子密度加权SE序列；T2加权和质子密度加权FSE序列；GE序列；脂肪抑制技术等多种。

2.2 影像学表现

通过核磁共振图像上病灶处信号高低、形态、边缘等的不同对膝关节损伤性质、程度进行诊断。下文主要对软骨损伤、半月板损伤及韧带损伤的影像学表现进行简述。

2.2.1 软骨损伤

正常情况下，多序列MRI扫描时，因软骨内胶原纤维排列方向差异，膝关节软骨可表现为中层低信号、表层深层高信号三层结构。而在受到外力冲击的情况下，软骨损伤会因胶原断裂、软骨基质糖蛋白含量降低、软骨细胞受损表现出肿胀、增厚甚至移位、缺损、断裂、脱落等的情况。在MRI图像上可以观察到T2WI序列高信号，软骨凹陷、连续性受损、边缘不规则的情况。

临床上按照关节软骨损伤程度不同将其分为四期：以关节软骨发生明显肿胀为Ⅰ期；以软骨表面表现出明显毛糙现象为Ⅱa期；以软骨内有小囊样病变、信号强度弱的情况Ⅱb期；以关节软骨变薄，但钙化层无明显变化的情况为Ⅲ期；以软骨完全消失，软骨下骨发生硬化的情况为Ⅳ期。

2.2.2 半月板损伤

半月板是一种存在于股骨与胫骨关节间隙中的纤维软骨，呈月牙状充，内侧半月板、外侧半月板共同组成，可发挥缓冲、吸收、传布膝关节震荡及负荷，保护关节软骨降低关节面摩擦，促进膝关节结构稳定运动协调的作用[2]。

正常情况下，由于半月板以Ⅰ型胶原为主要组成，MRI扫描中因游离氢离子缺乏，不同序列上均以低信号为主，关节面缘光整。但在其发生损伤的情况下，内部构改变，出现黏液样变性，半月板内部信号异常，关节内出现点状、球状、线状高信号；高信号影内，出现不同形状的阴影；高信号区域的累及范围可随损伤程度的增加而变广，并此为依据对半月板损伤进行分级。

半月板损伤的分级方法是：以半月板形态正常、规则，MRI上均匀低信号为0级；以MRI图像上出现灶性高信号影（以圆形、椭圆形、类圆形为主），高信号影尚未达到关节面为Ⅰ级；以MRI图像上出现的高信号影呈水平线形，高信号影到达半月板与关节囊连接处，不超过半月板关节面为Ⅱ级损伤；Ⅰ、Ⅱ级损伤的患者临床症状多轻微，以半月板退变为主。MRI图像上的高信号影呈不规则状，高信号影到达关节面边缘被记为Ⅲ级损伤，多为半月板撕裂，斜形或垂直撕裂为主，MRI诊断敏感率也最高。

2.2.3韧带损伤

膝关节韧带是由维持膝关节稳定的重要解剖结构，包括了前/后交叉韧带、内/外侧副韧带等4个韧带。

正常情况下，因韧带以胶原纤维为主要成分，氢离子于多肽网架上固定，缺乏游离氢离子，MRI扫描序列上可见均匀低信号。而膝关节韧带损伤发生后，多肽网架结构受到破坏，游离氢离子增加，MRI图像上出现条状信号影增粗变形，T2WI高信号影，局部水肿血肿区高信号影，韧带边缘模糊走行连续性被破坏的情况[3]。

按照膝关节韧带损伤程度可以将其分为三级：以韧带形态完好，伴轻微损伤，皮下有轻度水肿、血肿现象为Ⅰ级；以韧带部分断裂，与周围脂肪界限模糊，韧带肿胀、弥漫性增粗，信号升高为Ⅱ级；以韧带连续性完全间断，断端回缩，边缘模糊，甚至有伴韧带扭曲移位、假团块形成为Ⅲ级。

3.讨论

核磁共振成像技术为膝关节损伤的诊断提供了更为全面直观的依据，可对膝关节软骨、半月板、韧带等不同类型损伤程度、周围组织变化等进行明确诊断，杜志顺[4]的研究还对低场强磁共振诊断膝关节损伤的效果与高场强诊断结果进行了比较，发现其同样具有软组织分辨率和图象清晰度，二者诊断结果基本一致，且检测中受血管、脂肪、运动、局部组织化学变化的干扰小，临床应用的效果值得肯定。

[1] 李波,骆殿存,刘志敏,等.核磁共振在膝关节损伤诊断中的应用体会[J].中国实用医药,2013,8(31):101-102.

[2] 郏格拉,张保红,刘建中,等.膝关节半月板损伤MRI和关节镜诊断的比较研究[J].当代医学,2014,12(15):88-90.

[3] 王修志,王霞,杨超,等.膝关节韧带损伤的MRI表现及临床价值[J].当代医学,2015,21(32):51-52.

[4] 杜志顺.低场强磁共振在膝关节损伤诊断中的应用[J].中国药物经济学,2014,11(6):176-178.

1006-6586(2017)20-0032-02

R684

A

2017-09-03