膝关节前后交叉韧带损伤MRI不同序列诊断分析

王梅

摘要：目的：分析膝關节前后交叉韧带损伤分别实施不同序列核磁共振（MRI）检查的诊断效果差异。方法：回顾性分析在本院开展膝关节前后交叉韧带损伤检查的60例病患临床资料，研究时间均在2020年1月至2021年1月之间，所有病患均被确诊为膝关节前后交叉韧带损伤。全部病患均先后实施磁共振三维序列以及二维序列检查，相较于解剖测量值。对比两种检查序列在后交叉韧带（PCL）以及前交叉韧带（ACL）方面测量值;对比诊断情况;对比两种检查序列在膝关节前后交叉韧带损伤分级判断情况;对比两种检查序列在膝关节前后交叉韧带完全撕裂诊断符合率。结果：在PCL以及ACL方面，二维MRI检查角度、厚度、长度均与MRI检查、解剖测量存在显著差异（P<0.05）;在PCL以及ACL方面，三维MRI检查角度、厚度、长度均与解剖测量无显著差异（P>0.05）。二维MRI检查诊断准确率是83.33%，低于三维MRI检查的95.00%（P<0.05）。两种检查序列在膝关节前后交叉韧带损伤分级对比无显著差异（P>0.05）。三维MRI检查与二维MRI检查膝关节前后交叉韧带完全撕裂诊断符合率分别是95.55%、80.00%（P<0.05）。结论：膝关节前后交叉韧带损伤病患选择三维MRI检查能够获得较高的诊断价值。

关键词：序列;核磁共振;前交叉韧带;后交叉韧带;膝关节;解剖测量值

中图分类号：R445.2文献标识码：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2021.06.04

Abstract： Objective： To analyze the diagnostic effect of different sequences of magnetic resonance imaging （MRI） in anterior and posterior cruciate ligament injury of knee joint. Methods： the clinical data of 60 patients with anterior and posterior cruciate ligament injury in our hospital were retrospectively analyzed. The study time was from January 2020 to January 2021. All patients were diagnosed with anterior and posterior cruciate ligament injury. Three dimensional and two-dimensional sequences of MRI were performed in all patients. The posterior cruciate ligament （PCL） and anterior cruciate ligament （ACL） measured by the two sequences were compared; Diagnosis;The classification of cruciate ligament injury before and after the knee joint and the compliance rate of full tear before and after the knee joint between the two examination sequences. Results： in terms of PCL and ACL， the angle， thickness and length of two-dimensional MRI were significantly different from those of MRI and anatomical measurement （P<0.05）; In terms of PCL and ACL， there was no significant difference in angle， thickness and length between 3D MRI and anatomical measurement （P>0.05）. The diagnostic accuracy of two-dimensional MRI was 83.33%， which was lower than 95.00% of three-dimensional MRI（P<0.05）. There was no significant difference in the comparison of the anterior and posterior ACL injury classification of the knee joint（P>0.05）. The diagnosis of complete anterior and posterior ACL tears was 95.55% and 80.00%（P<0.05）.Conclusion： three dimensional MRI can obtain high diagnostic value in patients with anterior and posterior cruciate ligament injury.

Key Words： sequence; nuclear magnetic resonance; anterior cruciate ligament; posterior cruciate ligament; knee joint; anatomical measurements

膝关节交叉韧带临床又将其称之为十字韧带，主要位于膝关节中央稍后部位，强韧度高，被滑膜覆盖，主要分成前交叉韧带和后交叉韧带[1]。两条韧带协同作用可限制膝关节过度运动。但是在发生运动损伤或是受到其他因素损伤后，膝关节交叉韧带损伤情况较为常见[2]。由于膝关节交叉韧带自愈能力低下，在发生损伤后，若未能及时进行诊断并采取有效措施干预，极易发展成完全性撕裂，进而对关节稳定性造成不利影响，病情严重者甚至会继发创伤性骨关节病[3]。MRI是临床常用的影像学检查方式，在多种疾病诊断中发挥了良好效果，能够实现参数以及多方位成像，在显示关节软骨和关节内结构方面具有较强优势。但是目前对于其不同检查序列在诊断膝关节交叉韧带损伤效果差异的研究较少，一定程度上限制临床合理选择检查序列[4]。三维快速自旋回波序列具有高信噪比以及高空间分辨率等特点，能够实现薄层、无间隔扫描，进而清晰显示复杂关节解剖结构，在判断软组织损伤方面可发挥重要参考价值。为此，本文对在本院开展MRI检查并经临床确诊的膝关节交叉韧带损伤病患临床资料实施回顾性分析，现就研究内容作以下阐述。

1 资料以及方法

1.1 一般资料

对在本院开展膝关节前后交叉韧带损伤检查的60例病患临床资料进行回顾性分析，检查时间均在2020年1月至2021年1月之间，所有病患均被确诊为膝关节前后交叉韧带损伤。60例病患中，女性28例、男性32例;年龄在25岁至45岁之间，平均年龄水平是（32.71±4.15）岁;损伤因素：交通事故24例、高空跌落15例、重物砸伤13例、其他原因8例;完全撕裂有45例、部分撕裂有15例。纳入标准[5]：①结合临床表现以及手术结果后均被确诊为膝关节前后交叉韧带损伤;②临床资料完整;③依从性良好，能够配合检查;④患侧膝关节出现肿胀、疼痛以及活动障碍等临床表现;⑤抽屉试验结果为阳性。排除标准[6]：①已经开展膝关节手术治疗者;②妊娠期或哺乳期女性;③有严重骨折病史者;④有风湿性关节炎等病史者;⑤肿瘤疾病者;⑥存在先天性骨畸形情况者;⑦伴有心、肝、肾、肺器质性功能损伤情况者。

1.2 研究方法

全部病患均使用MAGENETOM SKYRA 3.0T磁共振成像系统（采购自西门子公司）开展检查，使用膝关节专用线圈。协助病患呈仰卧位，指导其将膝关节外旋15°，并在检查过程中维持该角度。二维MRI扫描参数：①横轴面，重复时间是2 000ms、恢复时间是38ms，矩阵为300×230，视野是150mm×150mm，层间距0.5mm，层厚2.8mm，扫描时间是160s，激励次数是2次;②矢状面，重复时间是2 900ms、恢复时间是30ms，矩阵为240×240，视野是155mm×155mm，层间距0.41mm，层厚2.4mm，扫描时间是150s，激励次数是2次;③冠状面，重复时间是2 600ms、恢复时间是30ms，矩阵为300×230，视野是155mm×155mm，层间距0.41mm，层厚2.4mm，扫描时间是160s，激励次数是2次。三维MRI扫描参数：矢状面，重复时间是1 100ms、恢复时间是38ms，矩阵为300×230，视野是150mm×150mm，层间距0mm，层厚0.5mm，扫描时间是320ms，激励次数是1次。在开展三维MRI扫描后，对全部图像进行各位面重建，层厚为1.5mm，层间距0mm。由2名临床經验丰富的影像学医师进行操作，并共同阅片，针对膝关节损伤情况和程度实施判断，当出现意见不一致时，可在讨论后得出统一结论。

1.3 观察项目

对比两种检查序列在后交叉韧带（PCL）以及前交叉韧带（ACL）测量值。对比两种检查序列诊断情况。对比两种检查序列在膝关节前后交叉韧带损伤分级判断情况。膝关节前后交叉韧带轮廓以及走向均正常，未观察到异常信号属于0级;膝关节前后交叉韧带出现局灶性或弥漫性肿胀，并且可观察到高信号，韧带连续性尚可，轮廓清晰无切迹属于1级;膝关节前后交叉韧带出现不完全断裂，可观察到韧带增粗情况，局部可有切迹，在损伤区域中心位置轮廓不完整，韧带中断，连续性较差，但仍有部分韧带连接属于2级;膝关节前后交叉韧带发生完全断裂，并且断裂部位出现切状或是有移位情况，在韧带起止点出现挛缩，并且断裂部位出现不同程度溶解吸收属于3级[7]。对比两种检查序列在膝关节前后交叉韧完全撕裂方面诊断符合率。

1.4 数据处理

在本次研究中，数据均使用SPSS22.0软件开展计算，其中计量资料采用（x±s）的形式表达，实施t检验，多组之间比较实施F值检验;计数资料采用百分比的形式表达，实施 X2检测，当检测结果显示 P<0.05时，表明数据存在研究价值。

2 研究结果

2.1 对比两种检查序列在PCL以及ACL方面测量值

在PCL以及ACL方面，二维MRI检查角度、厚度、长度均与MRI检查、解剖测量存在明显差异（P<0.05）;在PCL以及ACL方面，三维MRI检查角度、厚度、长度均与解剖测量无明显差异（P>0.05）。见表1、表2。

2.2 分析两种检查序列诊断膝关节前后交叉韧带损伤情况

三维MRI检查提示60例中，阳性57例（95.00%）、阴性3例（5.00%）;二维MRI检查提示阳性50例（83.33%）、阴性10例（16.67%）。三维MRI检查诊断准确性是95.00%，二维MRI检查诊断准确性是83.33%，三维MRI诊断准确性高于二维MRI检查（X2=4.227，P<0.05）。

2.3 对比两种检查序列在膝关节前后交叉韧带损伤分级判断情况

两种检查序列在膝关节前后交叉韧带损伤分级对比无明显差异（P>0.05）。见表3。

2.4 对比两种检查序列在膝关节前后交叉韧带完全撕裂诊断符合率

二维MRI检查中，膝关节前后交叉韧带完全撕裂诊断符合率是80.00%（36/45）;三维MRI检查中，膝关节前后交叉韧带完全撕裂诊断符合率是95.55%（43/45），三维MRI检查膝关节前后交叉韧带完全撕裂诊断符合率高于二维MRI检查（X2=5.075，P<0.05）。

3 讨论

在日常活动中，前交叉韧带只需要承担较小的负荷，若其发生损伤，通常是膝关节异常活动负荷，例如当膝关节从屈曲40°主动伸至完全伸直状态时，由于胫骨过度内旋，加之过度内翻和外翻，导致应力作用在胫骨上，前交叉韧带需要承担较高的负荷以及张力。前交叉韧带损伤主要包含以下几个方面[8]：①单纯性前交叉韧带损伤，通常出现在强迫的伸膝力下合并股骨外髁前部同胫骨平台外侧相撞的损伤中，也有部分情况出现在强迫的屈膝力下伴胫骨髁间棘的撕脱骨折中;②前交叉韧带及其内侧结构损伤，通常发生在强迫的屈曲-外旋中，并且外翻力和轴移情况可同时对股胫前的关节面造成损伤;③前交叉韧带及其外侧结构损伤，通常是因强迫的屈曲-内旋力造成;④前交叉韧带及其内侧结构损伤，一般出现在胫骨向后移位和膝过伸中。后交叉韧带属于膝关节最强大的韧带，相较于前交叉韧带，强度约是其两倍。后交叉韧带起自胫骨髁间棘后方稍内侧，止于股骨髁间窝股骨内侧髁的外侧面。其横截面积由近端至远端逐渐变小，在矢状面上，胫骨起点处于胫骨后缘平面下约10mm部位，同腘动脉前缘的平均距离是6mm，股骨止点部位后交叉韧带形态以及厚度多变。后交叉韧带损伤机制主要包含[9]：①屈膝位胫骨上端暴力作用，暴力导致小腿上段突然后移，导致后交叉韧带断裂。当胫骨上段持续后移时，膝后关节囊也会被撕裂，并且该种损伤还会伴有股骨、胫骨、髌骨骨折脱位。该种后交叉韧带损伤极易被骨折脱位所掩盖而出现漏诊情况;②膝过伸暴力，暴力导致膝关节呈过伸状态，出现后交叉韧带断裂，当暴力持续则会使膝继续过伸，进而前交叉韧带也会出现损伤。交叉韧带损伤同应力作用点相关，若着力点位于胫骨上端前方，不仅存在过伸暴力，还会出现后移力，对后交叉韧带造成损伤;若着力点位于股骨下端前方，则会对前交叉韧带产生损伤;③后旋暴力，当足部固定，胫骨上端出现来自前方的暴力，并伴有旋转情况时，该种损伤通常会导致复合损伤。胫骨向后半脱位相较于单纯后交叉韧带损伤更加严重。膝关节是机体主要承重关节之一，当受到扭伤、交通事故以及运动等因素影响时，会导致其在微屈时出现稳定性下降情况，受到外力影响时，会使其出现内外翻，导致副韧带出现损伤。病患可出现肿胀、压痛以及活动受限等临床表现。故而，早期对膝关节韧带损伤情况进行有效判断，可为制定合理的干预措施提供依据，并且对改善疾病预后也有积极作用。

当前临床对膝关节韧带损伤多采用影像学方式进行诊断，其中常用的检查方式有MRI。正常交叉韧带由于氢原子被固定在多肽形成的致密网架上，无法参与MRI成像，因此其在任何序列上均呈现低信号。当交叉韧带损伤后，多肽网架受到破坏，氢原子和水肿液会在MRI成像上表现为韧带内高信号。受到出血以及水肿的影响，韧带肿胀超过正常宽径，在MRI成像上表现为韧带形态改变。本次研究中，在PCL以及ACL方面，三维MRI检查角度、厚度、长度均与解剖测量无显著差异（P>0.05）。在诊断准确性方面，三维MRI检查为95.00%，明显高于二维MRI检查的83.33%（P<0.05）。在完全撕裂诊断符合率方面，三维MRI检查为95.55%，显著高于二维MRI检查的80.00%（P<0.05）。分析结果可知，由于前后交叉韧带在起始方向和形态方面均存在一定差异，二维MRI序列在相同层面上无法完整连续地显示前后交叉韧带，同时因扫描层厚相对较厚和部分容积效应，使得在前后交叉韧带诊断方面存在较大困难[10-11]。三维MRI序列能够构建三维立体结构影像，并且还可从不同方位以及角度开展检查，不仅能够对交叉韧带情况进行了解，还可对关节囊、软骨以及半月板等结构进行分析[12-14]。其图像分辨率高，并且具有多平面成像特点，能够有效了解关节损伤情况以及关节结构，进而为疾病判断提供依据[15-16]。在前后交叉韧带角度、厚度、长度方面，MRI检查数值可接近于解剖测量数据，进一步说明其诊断效果良好[17-18]。三维MRI检查能够实现各向同性三维数据采集，并且结合薄层扫描、脂肪抑制等特点，一次激发能够采集多个回波，进而实现无间隔容积成像，所获取的影像分辨率较高，并且还可通过优化改变翻转角，进而获得高信噪比，提升膝关节软组织细微结构诊断价值。但是本次研究也存在一定不足，研究样本量较少、研究时间较短，同时未能对前后交叉韧带损伤程度进行深入研究，因此今后需扩大样本量、延长研究时间，通过不同的MRI扫描方式对前后交叉韧带损伤情况进行深入研究。

综上，将三维MRI序列应用于膝关节前后交叉韧带损伤检查中，可提升诊断价值。

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