關 清, 湯光宇, 華 婷, 阮建蘋
(同濟大學附屬第十人民醫(yī)院放射科,上海 200072)
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament, ACL)損傷是青壯年膝關節(jié)最為常見的運動損傷類型,傷后膝關節(jié)疼痛、腫脹、活動受限。由于損傷后檢查的實效、血腫的干擾以及檢查手段的限制,ACL損傷有著較高的漏診率[1-2]。如果不及時處理,ACL損傷可能導致膝關節(jié)不穩(wěn),進而產生軟骨的退變、半月板撕裂甚至導致骨關節(jié)炎的發(fā)生[3]。因此,ACL損傷的精確診斷十分重要,尤其是急性和慢性ACL損傷的鑒別。
核磁共振成像(MRI)具有軟組織分辨率高、多參數、多平面成像的特點,已成為ACL損傷的常規(guī)檢查手段[4]。ACL損傷的MRI可分為直接征象和間接征象: 直接征象包括ACL T2加權像上的積聚或冗長的高信號,以及T1加權像上ACL的方向異常、連續(xù)性中斷、消失或是假瘤形成;此外,間接征象可增加ACL損傷的診斷精確性,包括內外側副韌帶損傷、內外側半月板損傷、骨和軟骨挫傷、PCL的異常等情況[5-8]。
本研究回顧性分析同濟大學附屬第十人民醫(yī)院近3年內經MRI診斷并經關節(jié)鏡手術確認的ACL損傷患者的MRI資料,旨在比較急性、慢性ACL損傷的直接、間接征象,提升ACL損傷診斷的精確性,為后續(xù)的關節(jié)鏡治療提供影像學依據。
回顧性分析2015年2月—2018年5月間同濟大學附屬第十人民醫(yī)院經MRI診斷為ACL損傷并行關節(jié)鏡手術修復重建患者的MRI資料。納入標準: 患者診斷為ACL損傷;經過關節(jié)鏡下修復重建手術。排除標準: 臨床資料或影像資料不全者;既往存在膝關節(jié)手術的患者。根據納入排除標準,共計527例患者納入本研究。其中男性患者372例,女性155例,年齡19~57歲平均(32.6±14.2)歲,右側ACL損傷297例,左側230例。以傷后6周為界限,302例于傷后6周內行MRI檢查,平均(2.4±0.6)周(1~39d),歸為急性ACL損傷組;其余225例患者于損傷后6周以外行MRI檢查,平均(4.2±1.1)個月(7周~4年),歸為慢性ACL損傷組。其中運動損傷240例,車禍傷122例,扭傷、摔傷165例。患者的臨床表現包括膝關節(jié)疼痛、腫脹,關節(jié)失穩(wěn),抽屜試驗(+)及Lachman試驗(+)、軸移試驗(+)等。
應用西門子3.0T(Magnetom Verio)超導型MR掃描儀,膝關節(jié)自然伸直、放松,置入膝關節(jié)線圈內。分別掃描膝關節(jié)矢狀位T1WI,矢狀位、冠狀位、軸位T2WI壓脂序列。均做矢狀位、冠狀位掃描,必要時加掃橫斷位。掃描參數為: 矢狀位T1WI(TR/TE=460ms/10ms),冠狀位PDWI(TR/TE=2000ms /45ms),STIR(TR/TE=2000ms/30ms),FOV(160mm),層厚度4mm,層間距1mm。掃描序列為: 自旋回波序列,快速小角度單次激發(fā)梯度回波序列加脂肪抑制。
由兩位高年資MRI診斷醫(yī)師對患者MRI資料進行分析,醫(yī)師對患者分組以及關節(jié)鏡檢查結果均不知曉,意見不同時經協(xié)商解決,如有必要經第三位MRI診斷醫(yī)師協(xié)助確認。分別描述所有患者的ACL損傷的直接征象、間接征象以及內外側半月板、內外側副韌帶的損傷情況。
1.3.1 ACL損傷的直接征象 是指ACL本身存在形態(tài)和信號的異常,一經發(fā)現即可確定ACL損傷的存在。主要表現: (1) 不連續(xù),有韌帶的低信號,但中斷不連續(xù),常見于新鮮損傷;(2) 方向異常,有完整的韌帶信號,但是方向存在異常改變,表現為下垂狀;(3) 消失,髁間窩空虛,韌帶信號消失,常見于陳舊性損傷;(4) 假瘤形成,韌帶損傷后斷端組織增生并被滑膜包裹形成,常見于韌帶股骨附著部的撕裂。
1.3.2 ACL損傷的間接征象 是指ACL斷裂后因脛骨前向移位而出現的一系列改變,間接征象的出現僅能作為ACL損傷的輔助診斷。主要表現: (1) 內側副韌帶損傷,ACL損傷、內側半月板及內側副韌帶的損傷稱為膝關節(jié)損傷三聯征,當存在內側副韌帶損傷時應考慮可能ACL損傷的存在;(2) 外側半月板后角損傷,因外側半月板后腳損傷的機制與ACL相似,因此當發(fā)現外側半月板后角損傷時應考慮ACL損傷的可能;(3) 骨挫傷,因脛骨前移,使股骨外側髁和脛骨后外側發(fā)生撞擊,出現骨髓水腫;(4) 溝槽征,骨挫傷發(fā)生時,當股骨外側髁撞擊凹陷深度>2mm時,稱為溝槽征,常見于暴力較大的撞擊;(5) 接吻征,是指當膝關節(jié)過伸狀態(tài)下,脛骨前部撞擊股骨髁前部,二者形成的對成性骨挫傷;(6) Segond骨折,是指脛骨平臺外側的撕脫骨折,常因下肢過度內翻加內旋所致,往往提示ACL損傷;(7) Blumenseat角異常,Blumenseat線是指平行于股骨髁間溝的線,ACL遠段部分延長線與之所成的角為Blumenseat角,當ACL與Blumenseat線夾角大于15°,且與脛骨平臺夾角小于45°時,即可診斷ACL損傷;(8) 內側半月板后角撕裂,因內側半月板是ACL的重要穩(wěn)定結構,當出現內側半月板后角撕裂時應考慮ACL損傷的存在,常見于陳舊性損傷;(9) 半月板桶柄樣撕裂,為膝關節(jié)一種嚴重的損傷類型,常常伴有ACL損傷;(10) PCL異常,矢狀位片上正常的PCL為凸向后方的弓形,邊緣較光滑,當出現PCL彎曲異常時,需考慮有ACL損傷可能。
關節(jié)鏡手術由骨科關節(jié)鏡醫(yī)師負責實施,根據ACL損傷的診斷和分級標準[9],分為部分斷裂/ACL異常但連續(xù)性未中斷和完全斷裂。
兩組患者術前的基本資料,包括患者性別比例、平均年齡、體質量指數(body mass index, BMI)、受傷部位等差異無統(tǒng)計學意義,見表1。
表1 患者的基本資料
T2加權像上急性ACL損傷冗長高信號的比例明顯高于慢性損傷(54.3%vs10.7%,P<0.001);T1加權像上急性ACL損傷韌帶不連續(xù)比例明顯高于慢性損傷(27.5%vs16.0%,P=0.012);然而,慢性ACL損傷韌帶信號消失及假瘤形成的比例卻明顯高于急性損傷(P<0.05)。兩組損傷在T2加權像上的積聚高信號、T1加權像上韌帶方向的異常比例上差異無統(tǒng)計學意義,見表2。
半月板損傷方面,急性ACL損傷半月板桶柄樣撕裂的概率高于慢性損傷組(4.3%vs0.9%,P=0.023);內側半月板后角損傷概率低于慢性ACL損傷組(7.3%vs13.8%,P=0.027)。側副韌帶損傷方面,急性ACL損傷內側副韌帶損傷概率明顯高于慢性損傷組(15.9%vs3.1%,P<0.001)。接吻征、溝槽征、Segond骨折發(fā)生概率急性ACL損傷組明顯高于慢性損傷組(P<0.05);慢性ACL損傷組PCL走行異常概率明顯高于急性損傷組(55.1%vs35.1%,P=0.004);軟骨退變慢性ACL損傷明顯多于急性損傷(13.9%vs24.9%,P=0.008)。兩組損傷在骨挫傷及Blumenseat角異常的發(fā)生概率差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05),見表3。
表2 急慢性ACL損傷直接征象比較
表3 急慢性ACL損傷間接征象比較
MRI已成為檢查ACL損傷的首選診斷方法。本研究通過回顧性比較急性和慢性ACL損傷的直接征象和間接征象發(fā)現: 直接征象中,T2加權像上冗長的高信號、T1加權像上韌帶的不連續(xù)多見于急性ACL損傷;而韌帶信號消失以及假瘤形成多見于慢性ACL損傷。間接征象中,半月板桶柄樣撕裂、內側副韌帶損傷、接吻征、溝槽征以及Segond骨折多見于急性ACL損傷,而內側半月板后角損傷、PCL走行異常及軟骨退變則多見于慢性ACL損傷。將MRI的直接征象與間接征象整合可以比較準確地診斷ACL損傷,為關節(jié)鏡手術提供可靠的影像學依據。
ACL單側束的撕裂,即部分損傷,由于MRI矢狀面、冠狀面上其連續(xù)性仍然存在,同時體格檢查方法前抽屜試驗、Lachman試驗及軸移試驗的假陰性的存在,常容易出現漏診[10-11]。此外,撕裂的ACL常貼附于PCL,部分功能的存在增加了常規(guī)體檢診斷的困難[12]。因此,MRI上直接征象和間接征象的結合對于診斷ACL損傷有著重要的臨床意義。
本研究發(fā)現直接征象上,T2加權像上冗長的高信號在急性ACL損傷的出現概率明顯高于慢性損傷(54.3%vs10.7%),提示T2加權像上冗長的高信號可以作為區(qū)分ACL急慢性損傷的依據。MRI上韌帶信號的不連續(xù)以及走行異常對于診斷ACL損傷具有較高的敏感性和特異性。本研究中,T1加權像上韌帶信號的不連續(xù)多見于急性ACL損傷,而韌帶信號的消失以及假瘤的形成則多出現在慢性ACL損傷,提示這些征象可以作為ACL急、慢性損傷的相對診斷依據。
ACL損傷常常合并半月板損傷[1,13-15]。本研究52.6%的急性ACL損傷合并半月板損傷,其中外側23.8%,內側20.2%,同時損傷占8.6%;49.3%的慢性ACL損傷合并半月板損傷,其中外側19.6%,內側23.6%,同時損傷為6.2%。以上結果提示,半月板的損傷可以作為ACL損傷的輔助診斷依據,但無法作為急、慢性ACL損傷的鑒別要點。半月板桶柄樣撕裂常常作為ACL損傷的一種比較嚴重的類型,多見于急性ACL損傷中。ACL損傷亦常伴隨著側副韌帶的損傷[1,12]。本研究顯示21.9%的急性ACL損傷伴隨著側副韌帶損傷,其中外側4.0%,內側15.9%,同時損傷占2.0%;5.8%的慢性ACL損傷伴隨著側副韌帶損傷,其中外側1.8%,內側3.1%,同時損傷為0.9%;以上結果提示側副韌帶的損傷多見于急性ACL損傷,尤其是內側副韌帶的損傷可以作為區(qū)分急性慢性損傷的鑒別點。骨挫傷常伴隨于ACL的機械損傷中,本研究中顯示接吻征、溝槽征及Segond骨折常見于ACL急性損傷中,可作為區(qū)分ACL急慢性損傷的依據。PCL走行的異常及軟骨退變多見于ACL慢性損傷的患者中,亦可作為ACL急、慢性損傷的鑒別診斷要點。值得注意的是,ACL損傷伴隨征象的出現往往提示著損傷的嚴重程度,如半月板桶柄樣撕裂、內側副韌帶的撕裂、較嚴重的骨挫傷如接吻征、溝槽征、Segond骨折等說明ACL損傷較為嚴重,此類患者常因劇烈的腫脹疼痛而早期接受治療,故此這些嚴重的損傷類型多見于急性ACL損傷患者。
本研究存在著以下幾點不足: 研究為回顧性研究,分組是依據患者受傷至手術的時間而定,患者就診的時效性可能給結果帶來一定影響;其次,本研究缺乏空白對照組,3組相比較可能提供更為全面的診斷價值。
MRI能夠比較準確的診斷ACL損傷。根據ACL損傷的MR直接征象與間接征象,將二者有機結合可以區(qū)分急性慢性ACL損傷并提高診斷的效力,為后續(xù)的關節(jié)鏡手術治療提供可靠的影像學證據。