军事训练及运动相关髌韧带损伤的双能CT应用价值

淦登卫（通讯作者），黄 聪，邓 亚，周兴顺，王文斌，高 媛

（中国人民解放军第926医院放射科 云南 开远 661699）

军事训练及体育田径锻炼中膝关节负荷较大，常常引起膝关节各种损伤，最常见的是半月板及交叉韧带的损伤，但髌韧带的损伤也较为常见，尤其是新兵疲劳训练、激烈对抗中暴力损伤以及外伤骨折引起，髌骨骨折、胫骨平台骨折常常伴发髌韧带损伤。约1/3的患者初次就诊会漏诊，如果未及时发现，将会延误手术治疗，并可能导致膝关节功能的丧失[1]。早期明确诊断对于治疗和预后非常关键。临床查体常漏诊髌韧带部分性损伤，DR检查仅能诊断骨折情况，而病人的配合度不佳又使MR检查的图像质量受到严重挑战，另外MR检查禁忌症也限制了应用。本文就我院就诊的26例因军事训练以及田径运动锻炼中引起的髌韧带损伤患者进行回顾分析，探讨双能CT在髌韧带损伤诊断中的价值，为临床提供快捷准确诊断髌韧带损伤新方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料

回顾分析本院收治的26例因运动外伤所致髌韧带损伤的患者资料。其中新兵训练损伤12例、常规训练损伤6例，一般田径运动损伤8例；男性患者23例，女性患者3例；年龄段为18～45岁；病程为2天～3月；行双能CT及MR检查18例；仅做双能CT检查8例。患者的临床症状均表现为局部疼痛，部分患者步行时也出现疼痛，感觉膝软无力。

1.2 方法

检查设备为西门子双源炫速CT（Definition Flash），扫描采用双能模式。扫描范围包含髌韧带全长及股四头肌腱。双能模式扫描方案参数如下：A球管kV 140，eff.mAs45；B球管kV80，eff.mAs191。重建层厚0.625mm，层间距0.5mm。扫描完成后使用Dual Energy Tendon软件对图像进行双能量VR、MPR重建。图像由2名高年资医生分别交叉分析得出双能CT诊断结果，并与MR检查及手术结果、随访结果进行比对。

2 结果

有18例患者均行双能CT和MR检查，其中18例双能CT与MR均检出髌韧带损伤；另外8例仅行双能CT检查，检查结果与临床诊断相符。其中部分损伤15例，部分性撕裂7例，完全撕裂4例。有10例行手术治疗并术后诊断髌韧带损伤，双能CT检出髌韧带损伤10例，符合率100%。有16例髌韧带损伤行保守治疗。

图1a-c为同一患者，军事训练损伤；图1a-b双能CT图白箭所示髌韧带见“双能染色减少征”、“毛刷征”，图1cMR图白箭示髌韧带水肿、变细，上述影像提示髌韧带中度损伤、部分撕裂，双能CT与MR诊断一致，另红箭示髌骨挫伤。图2a-c为同一患者，运动陈旧性损伤；双能CT图白箭及白虚箭所示髌韧带见“双能染色减少征”，提示髌韧带轻度损伤，另红箭示股骨下段骨折。图3a-b为同一患者，军事训练伤；双能CT图白箭及白虚箭所示髌韧带见“双能染色减少征”，提示髌韧带轻度损伤，另红箭示胫骨平台新鲜骨折。

3 讨论

3.1 髌韧带损伤的因素

髌韧带延续于股四头肌腱，覆盖于髌骨表面，向下延伸止于胫骨粗隆，与股四头肌腱一起维持髌骨纵向稳定[2]。多个研究表明，髌韧带断裂的主要原因是膝关节急剧屈曲或屈曲＞45°，股四头肌强力收缩，从而导致髌韧带断裂[3-4]。其次，髌韧带退变导致组织受损脆弱，在受到外力作用后也可导致髌韧带断裂，这些病因包括：糖尿病、系统性红斑狼疮、甲旁亢、风湿、慢性疲劳、药物因素等。另外，胫骨平台骨折、前交叉韧带完全性断裂均会导致胫骨平台稳定性差，继发胫骨前移位也会导致髌韧带的损伤及断裂［5］。

3.2 双能CT髌韧带成像的基础

髌韧带主要由髌韧带纤维、胶原纤维和蛋白粘多糖类构成，内含血管、淋巴和神经，其中约3/4的成分是胶原蛋白。当髌韧带拉伸长度明显超出原长度的，韧带就会出现损伤，继续拉伸就会发生断裂。由于胶原分子对不同能量的X线的衰减有显著差异，所以双能CT使用两套球管系统发射不同kV的X线并行采集图像，就能够将髌韧带与周围组织区分开，清晰显示髌韧带[6]。

3.3 髌韧带损伤MR及双能CT的影像表现分析

临床上常将髌韧带的损伤分为轻度、中度和重度，轻度为局部损伤及水肿，中度为韧带纤维的部分断裂及周围水肿，重度为连续性完全中断、断裂。由于髌韧带损伤的程度不同，导致其MR影像的表现、信号和征象不同，通过这些征象，可以将髌韧带损伤进行分度，帮助临床治疗方案制定。髌韧带损轻度伤，形态正常，损伤区域有水肿和出血，MR表现为T1WI等信号、T2WI高信号及STIR像高信号。髌韧带中度损伤，损伤区水肿和出血信号较轻度损伤更明显、范围更大，MR表现为韧带局部变薄、不连续，呈T1WI低信号、T2WI高信号及STIR像高信号。髌韧带重度损伤，MR表现为髌韧带的连续性中断、回缩、增粗，伴两侧断端收缩及髌骨移位，断端呈T1WI低信号、T2WI高信号及STIR像高信号变现，缺损区为T1WI低信号、T2WI高信号、STIR高信号取代，其内可有出血信号[7-8]。

髌韧带损伤的双能CT影像征象表现为“双能染色减少征”、“毛刷征”、“蚯蚓征”。我们在本次研究中发现在Dual Energy Tendon软件中，髌韧带同其他手足肌腱、韧带一样具有明显的颜色[9]，表现为不同程度黄色-橙色，这种双能量伪彩色被称为“双能量染色”，在髌韧带损伤后，这种颜色会减低、甚至消失，与膝关节交叉韧带相同具有“双能染色减少征”[10]的特点。我们把这个特点应用到所有收集的病例中，发现本次研究中所有病人均具有这个影像表现特点，是双能CT髌韧带损伤的特有表现。把“双能染色减少征”表现的区域与MR进行对比分析，发现这个区域与MR表现为水肿、断裂不连的区域几乎一致。推测这种表现的原因是髌韧带中的胶原蛋白分子链断裂，导致不同能量X线的胶原蛋白分子检查表现为减少或无。“毛刷征”双能CT影像表现为髌韧带部分撕裂断面在“双能量染色”上呈刺状凹凸不平的染色，与毛刷相似。“蚯蚓征”双能CT影像表现为断裂的髌韧带挛缩、回缩呈蚯蚓状。本研究结果均符合上述影像表现。其中髌韧带部分性损伤的影像表现仅为“双能染色减少征”；髌韧带部分性撕裂的影像表现有“双能染色减少征”、“毛刷征”；髌韧带完全性撕裂的影像表现为“双能染色减少征”、“毛刷征”、“蚯蚓征”。与MR对比分析的病例表明，双能CT与MR诊断髌韧带损伤的准确性一致。总结分析表明，髌韧带上极及下极的损伤最常见，即髌骨附着点及胫骨结节附着点。

髌韧带损伤的治疗有保守治疗和手术两种方案。髌韧带轻中度损伤的患者保守治疗，而重度损伤的患者根据情况采取手术修复髌韧带完整，恢复其生理及解剖功能，固定髌骨。髌韧带断裂的手术需要根据新鲜损伤和陈旧损伤来进行区分。新鲜断裂的髌韧带中无明显短缺者采取直接缝合；而陈旧性断裂的髌韧带一般因为长期无功能锻炼及血运缺失导致韧带萎缩、变性，则需要进行人工或自体肌腱移植。其中新鲜髌韧带断裂又根据近髌骨下极止点髌韧带断裂 、髌韧带实质部断裂、髌韧带近胫骨结节止点处断裂的不同损伤位置采取不同手术方式。[11]双能CT能明确髌韧带断裂的分类，临床医师能根据双能CT的检查结果来明确治疗方法、制定手术方案。本次病例采用双能CT检查诊断结果来制定手术方案，与手术后诊断均相符。

总之，双能CT成像能够对运动相关髌韧带的损伤能进行快捷准确的诊断，为临床提供有效的诊断结果，适应范围广，值得临床广泛开展应用。