磁共振成像技术诊断膝关节前交叉韧带断裂的准确率分析

梁继华，梁小瑜（通信作者）

（1渭南市华州区人民医院影像科 陕西 渭南 714000）

（2渭南市第一医院影像中心 陕西 渭南 714000）

膝关节前交叉韧带（anterior cruciate ligament，ACL）是保证膝关节稳定性的重要结构，可阻止关节内胫骨向前运动[1]。ACL损伤会导致膝关节失去稳定性，出现顽固性、剧烈性疼痛，病情严重的患者还会发展成为继发性骨性关节炎等，对患者身心健康造成严重不良影响[2]。及早对ACL断裂患者病情做出准确的诊断，是避免患者错失最佳治疗时机的关键。既往临床采用CT诊断ACL断裂，虽然CT具有操作方便、无创伤等优点，可显示出韧带、骨质等情况，但准确率相对偏低[3]。磁共振（magnetic resonance imaging，MRI）可多角度、全方位地扫描，图像分辨率更高，可以将膝关节内部、周围结构清晰地显示出来，灵敏度更高[4]。基于此，为探究在ACL断裂诊断中MRI的应用价值，本文对渭南市华州区人民医院接诊的280例高度疑似ACL断裂患者进行研究，具体报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年4月—2022年4月于渭南市华州区人民医院就诊的280例高度疑似ACL断裂患者，其中178 例男性，102例女性；年龄25～62岁，平均（43.52±5.04） 岁；受伤至入院时间为2.3～6.8 h，平均（4.52±1.01）h；断裂部位：134例左侧，146例右侧；受伤原因：滑倒52例，运动34例，交通事故194例。

纳入标准：①患者年龄＞18周岁，男、女性别不限；②Lachman试验、前抽屉试验、轴移试验中1项结果是阳性；③均为首次“ACL断裂”；④患者的精神正常、意识清醒。排除标准：①既往存在膝关节手术史者；② 同期参与其他研究者；③检查前接受过手术等对症治疗者；④合并膝关节肿瘤等疾病者；⑤出处于妊娠期、哺乳期女性；⑥先天性骨骼畸形者；⑦合并其他关节病变者；⑧存在肾、肝、心等功能障碍者；⑨曾经置入心脏起搏器、心脏支架者。

1.2 方法

CT检查：采用64排螺旋CT（型号：UCT760；生产企业：上海联影）检查，协助患者采取平卧位，伸直固定双膝关节，设置参数：管电流360 mA，管电压120 kV，间距5 mm，层厚5 mm，视野210 mm×210 mm，以软组织窗、骨窗观察，而后进行1.25 mm薄层重建，随后将数据结果传输至工作站，通过多平面重建（multi-plane reconstruction，MPR）技术进行矢状位、冠状位、斜面重建，最终由两名CT医生以双盲法阅片。

MRI检查：采用1.5T磁共振（型号：Echostar 1.5T；生产企业：奥泰医疗）检查，协助患者采取仰卧位，将患者患肢膝关节放置在表面线圈中，线圈中心对应髌骨下极水平，伸直固定双膝关节，STIR横轴位扫描：TE 85 ms，TR 3 000 ms；FSPD矢状位扫描：TE 28 ms，TR 2 600 ms；FSE矢状位扫描：TE 15 ms，TR 570 ms；FSPD矢状位：TE 35 ms，TR 2 600 ms，层厚4 mm，矩阵512×512，间距1 mm，测量AT角、PCL弯曲度指数、PCL角度，最终由两名CT医生以双盲法阅片。

1.3 观察指标

将关节镜检查结果作为金标准，考察CT、MRI两种检查方法的诊断效能（准确率、灵敏度、特异度），对比不同断裂程度组MRI相关参数（AT角、PCL弯曲度指数、PCL角度）。以a表示真阳性，b表示假阳性，c表示假阴性，d表示真阴性，灵敏度=a/（a+c）×100%，特异度=d/（b+d）×100%，准确率=（a+d）/（a+b+c+d）×100%。

1.4 统计学方法

采用SPSS 26.0统计软件分析数据，符合正态分布的计量资料以均数±标准差（± s）表示，多组间比较采用F检验；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，行χ2检验。采用Kappa检验验证检测结果的一致性，Kappa值≥0.75表示一致性良好；Kappa值在0.4～＜0.75时表示一致性一般；Kappa值＜0.4则表示一致性较差。P＜0.05则差异有统计学意义。

2 结果

2.1 CT、MRI诊断效能对比

关节镜确诊268例ACL断裂，检出率为95.71%，其中部分断裂156例，完全断裂112例；CT确诊240例ACL断裂，检出率为85.71%，MRI确诊262例ACL断裂，检出率为93.57%。MRI的诊断准确率、灵敏度、特异度均高于CT诊断，差异有统计学意义（P＜0.05），Kappa检验MRI与关节镜的一致性较好，CT与关节镜的一致性一般，见表1～表3。

表1 CT诊断结果 单位：例

表2 MRI诊断结果 单位：例

表3 CT、MRI诊断效能对比[%（n/m）]

2.2 不同断裂程度组MRI相关参数对比

完全断裂组的AT角、PCL弯曲度指数、PCL角度均低于部分断裂组、无断裂组，部分断裂组均低于无断裂组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表4。

表4 不同断裂程度组MRI相关参数对比（ ± s）

表4 不同断裂程度组MRI相关参数对比（ ± s）

注：与部分断裂组、无断裂组比较，aP＜0.05；与无断裂组比较，bP＜0.05。

2.3 CT、MRI影像学征象

①CT影像学征象：部分ACL断裂征象是韧带增厚，边界模糊，但存在连续性；完全ACL断裂征象是韧带连续性中断，收缩扭曲，损伤部位是低密度。②MRI影像学征象：部分ACL断裂征象是韧带中信号局限性增高，韧带增粗，可见部分完整、连续纤维束。完全ACL断裂征象是韧带不连续，结构缺失，部分挛缩，轮廓不规则，波浪样改变，信号弥漫性增高，可见残端。

病例1，刘某某，男性，32岁，因右膝关节扭伤伴疼痛、肿胀、活动受限19个月入院。见图1、图2。

图1 MRI诊断

图2 MRI诊断为ACL部分损伤（低度）

病例2，方某，男性，24岁，因左膝疼痛、不稳、打软不适1年余入院。见图3、图4。

图3 MRI诊断

图4 MRI诊断为ACL部分损伤（高度）

3 讨论

ACL是被滑膜包裹的一层纤维组织，位于膝关节滑膜外侧，具有预防胫骨前移、内旋、过伸、维持膝关节稳定性等作用，但也是膝关节最容易受损的部位[5]。近年来，随着我国建筑业、交通业的迅速发展，ACL断裂的发病率显著增高。ACL断裂如果没有做到第一时间诊断、治疗，则会出现肌肉萎缩、创伤性关节炎、膝关节不稳定等并发症，最终导致患者残疾，严重影响患者身心健康，同时加重社会以及家庭负担[6]。由此可知，尽可能早并足够准确地做出诊断，随后有针对性的实施针对性治疗对ACL断裂患者的预后大有益处。寻求一种操作方便、可重复检查、无创伤的诊断技术成为当前临床高度关注的内容。

关节镜是既往临床诊断ACL断裂的金标准，但存在创伤性，不适合重复检查且价格昂贵，大部分患者、家庭的接受度较低，故并未在临床中推广开来[7]。本研究选择CT以及MRI作对比，结果显示：MRI的诊断准确率、灵敏度、特异度均高于CT诊断。表明MRI诊断ACL断裂的诊断效能更高。分析如下：CT诊断ACL断裂的主要表现是挛缩、增厚、增粗，但由于CT对软组织的分辨率较低，ACL断裂后邻近的软组织出现出血、肿胀等现象，导致受损韧带、邻近组织对比缺少，从而导致在ACL断裂诊断中CT误诊、漏诊的概率较高[8-9]。MRI提高了对软组织的分辨率，具有可多方位扫描、无创伤性等优点，可以将膝关节结构、解剖组织等清晰地显示出来，例如侧副韧带损伤程度、断裂范围、病理变化等，明确ACL断裂程度[10]。MRI诊断ACL断裂，往往表现出高信号值，多为弥漫性高信号，将其同冠状位扫描共同检查使得ACL断裂诊断的准确性更高[5]。对于部分ACL断裂的患者，由于出血、水肿程度较轻，可观察到波浪样改变，以此特征作为区分完全、部分ACL断裂的依据[11]。另外，MRI通过横断面、冠状面、矢状面扫描，可以明确膝关节软组织中水含量的具体情况，由此得知ACL纤维束的完整度，从而区分软组织、毗邻结构。但MRI检查的费用比CT昂贵，部分患者经济能力有限，因此临床医生在开具检查单的过程中，应综合自身经验、患者实际情况等为患者选择最佳的诊断技术，在保证诊断准确率的同时，最大限度减轻患者经济负担。

但需要注意的是，MRI也存在一定不足，例如MRI无法将膝关节ACL全长显示出，如果韧带行径异常，结构组织损伤复杂，MRI信号就会受到影响，在韧带外的滑膜没有撕裂的情况下，在韧带处会看到异常反应性高信号，若存在黏液性病变时，该检查结果也会显示局限性异常高信号，这也是本研究MRI漏诊6例的原因。

综上所述，MRI可提高ACL断裂诊断的准确率、灵敏度、特异度，同时提供AT角、PCL弯曲度指数、PCL角度等参数，辅助临床评估断裂程度，从而指导医生给予针对性治疗，具有较高的临床参考、借鉴、推广价值。