核磁共振掃描技術診斷膝關節病變的應用研究

顧衛國

核磁共振全名是核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)又稱自旋成像(spin imaging)，也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Ima-ging，MRI)，是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程［1］。核磁共振波譜學是光譜學的一個分支，其共振頻率在射頻波段，相應的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。

膝關節(knee joint)由股骨內、外側髁和脛骨內、外側髁以及髕骨構成，為人體最大且構造最復雜，損傷機會亦較多的關節。由于直接或間接的外傷作用，經常導致膝關節損傷的發生。X線片及CT片對于膝關節損傷診斷價值有限，往往貽誤臨床治療，給患者帶來痛苦和麻煩。磁共振對軟組織分辨力高，能多方位成像，對骨髓病變診斷十分敏感，成為骨膝關節損傷的首選檢查方法［2］。現收集我院2005年1月～20010年12月經臨床治療和隨診的膝關節損傷患者38例，分析膝關節損傷的MRI表現，以期提高MRI對膝關節損傷的診斷價值。

資料與方法

1.一般臨床資料:本次研究的對象共38份病例，其中就診的膝關節外傷13例，膝關節腫塊、疼痛、絞鎖以及功能障礙癥狀就診25例，有相當一部分病例樣本經行X線平片及CT檢查，檢測顯示有骨質增生與關節間隙狹窄等病變。38例膝關節MR檢查，其中男性16例，女性22例，年齡10～68歲，平均年齡40.7歲。其中左膝關節20個，右膝關節26個，其中8位患者進行了雙側膝關節的掃描。

2.方法:采用 Marconi公司的 Proview Outlook 0.23T常導開放式磁共振機，對患者進行磁共振掃描。

結 果

本組病例中，膝關節半月板退變31例，其中14例伴有膝關節半月板撕裂，5例膝關節軟骨病變，膝關節關節腔積液9例，關節韌帶損傷5例，囊腫3例，本組診斷的具體情況與其影像學檢查及關節鏡檢查結果相符。

討 論

1.關節軟骨的損傷:通過組織學根據膠原纖維排列方向的不同，將人體關節軟骨從表面向下依次分為4層:表層、過渡層、輻射層和鈣化層。MRI能很清楚顯示膝關節的軟骨的構造，尤其以T1WI成像顯示的效果較好，在T1WI顯示的圖像上能顯示人體膝關節的這4層結構，由淺至深分別呈低中等信號交替排列，我們可以與關節軟骨的組織結構對應起來:①較低的信號淺區對應表層;②中等信號對應表層帶較深部和過渡層全部以及輻射層上部這幾個區域;③中央最低信號區對應輻射層中部區域;④而最下區域的中等信號區則對應輻層最深部和鈣化層區域。本文有關關節軟骨退行性變化MRI分級是通過采用Recht標準［3］:①0級:正常健康關節軟骨或骨擴散性、彌漫性、均勻性變薄但其表面十分光滑;②Ⅰ級:軟骨分層開始出現結構失常，軟骨內已經開始出現局限性低信號，軟骨表面依舊光滑;③Ⅱ級:軟骨表面的輪廓已經開始輕中度不規則，其中軟骨的缺損深度還未及整個全層厚度50%;④Ⅲ級:軟骨表面已經出現中－重度不規則，而軟骨缺損深度已經達全層厚度的50%以上，但還沒有見到完全脫落;⑤Ⅳ級:軟骨層已經缺損、剝脫、軟骨內骨質已經暴露，出現伴或不伴軟骨骨質信號的異常。

2.膝關節半月板病變和撕裂MR診斷半月板退行病變比較其他影像效果提高了許多，膝關節半月板影響信號輕微改變可直接反映組織學上的結構改變，在實際操作過程中但也可出現假陽性的顯現。這種方法是檢查半月板損傷的目前最為理想方法，能直接明確膝關節半月板撕裂的準確部位和損傷類型，這有利于主治醫生選擇適當的手段進行醫治和及時發現病變。使用MR方法用來診斷半月板損傷的主要依據是在產生較低信號區的膝關節半月板內我們可以發現中等信號缺失，半月板撕裂的方向包括:垂直撕裂、水平撕裂或斜形撕裂。最為常見的撕裂類型是桶柄狀撕裂:這種類型的撕裂是沿著半月板環垂直方向撕裂，其撕裂的內側碎骨碎片移向髁間隆突區較難顯示，在MRI表現出膝關節半月板尖端部分開始變鈍，常看不到線狀高信號影像;第二種是放射狀撕裂:這種斷裂是垂直于半月板環長軸方向的撕裂，根據其撕裂的不同部位、大小、方向等有各種不同的MR表現;同時伴有垂直方向撕裂和水平方向的撕裂的稱復合性撕裂;第三種是瓣樣撕裂:這種半月板撕裂開始于半月板的中心，其與半月板最長軸呈斜行方向的曲線樣垂直方向撕裂;第四種是邊緣撕裂:這種撕裂平行于半月板環，具體部位于半月板邊緣5毫米以內的半月板撕裂;第五種是魚嘴樣撕裂:這種撕裂是延伸到半月板中央位于游離緣的水平方向劈裂。我們知道半月板退變或撕裂根據不同的形態和程度可以分為三級［4］:第一級信號表現為無定形狀態或球狀形的高信號影區;第二級信號表現為線條性的高信號影響，這二者均不會延伸至膝關節面;第三級信號為線狀或分散狀性高信號并一直延伸至關節面，最典型的代表是關節鏡可見的撕裂。臨床為了減少假陽性率，我們應該在冠狀面和矢狀面上都要見到延伸至半月板表面的高信號影響才可診斷為膝關節撕裂。

3.韌帶損傷:根據醫生臨床上前交叉韌帶損傷遠比后交叉韌帶常見，MRI圖片直接顯示膝關節交叉韌帶的具體形態、信號改變。MRI交叉韌帶撕裂的表現為以下共性，其中直接征象為:在膝關節冠狀位和矢狀位上根本見不到正常的交叉韌帶影響;其中伴隨著韌帶中斷不連續;并且韌帶變粗，邊緣出現不規則狀或波浪狀狀;韌帶投影內出現彌漫性的高信號反應。間接征象顯示為:膝關節韌帶附著處撕脫伴發骨折;并有局部軟骨的缺損或半月板發生撕裂;甚至常出現骨挫傷，骨髓水腫［5］。膝關節交叉韌帶撕裂損壞的間接征象包括:脛骨位置前移;膝關節后交叉韌帶向前彎曲異常突出;交叉韌帶線與后股骨線異于往常等征象。膝關節韌帶的主要部分撕裂受損時成像主要表現為韌帶內的信號影響不均勻，部分出現較高信號，其連續性保持的較好。膝關節韌帶和附著其上的軟組織內是否有水腫是進行鑒別急性和慢性損傷的關鍵依據。膝關節慢性撕裂，可見的水腫已經漸漸消退，與此同時因為纖維瘢痕的不斷修復，可使損傷的膝關節韌帶慢慢恢復帶狀低信號的狀態，回復正常，但在部分局部成三角變形可提示我們進行診療判斷。另外，膝關節的周圍是否有積液或組織出血，它們代表了中等信號或者高信號的提示。MRI診斷膝關節前交叉韌帶撕裂受損的敏感度和特異度分別達到90%、95%，MRI成像診斷后交叉韌帶撕裂受損的正確率為99%。我們使用關節鏡檢查膝關節前交叉韌帶的結果雖然比較可靠，前交叉韌帶不受損正常存在的情況下，我們再使用關節鏡就難以觀察檢測后交叉韌帶的完整形態，因此我們可以判斷MRI對后交叉韌帶的是否受傷的評價診斷有其特殊的意義。膝關節側副韌帶的損傷以通常以內側更為常見，其MRI圖像表現與交叉韌帶十分相似，成像特點主要表現為:膝關節側副韌帶的中斷不是很連續，會出現十分異常形態特征表象;關節韌帶內出現高信號區域等。

4.其他異常表現包括:膝關節有T1WI低信號成像、T2WI高信號的積液影像區。膝關節面有程度不同的骨質增生現象。膝關節會見到軟骨下骨囊性病變，通常表現為小圓形長T1WI低信號區域、長T2WI高信號影像區域，囊腔與關節腔一般都是相通的;膝關節有不同程度的骨質增生現象，大致表現為骨質硬化低信號影。

綜上所述，膝關節常見病行MR掃描成像診斷是十分關鍵的而且利用效率高，高分辨成像是膝關節MR掃描追求高級目標。MRI成像具有多種優點，已經成為膝關節病變診斷的首選方法。

1 隋邦森.神經磁共振診斷學［M］.北京:人民衛生出版社，1994:795－805.

2 劉曉晟，許建榮，華佳，等.MRI對膝關節半月板撕裂診斷價值的 Meta分析［J］.中華放射學雜志，2007，41(7):731－736.

3 徐愛德，徐文堅，劉吉華.骨關節CT和MRI診斷學［M］.濟南:山東科學技術出版社，2002:465;476－478;488－489.

4 黃飚，梁長虹，曾輝，等.膝關節外傷性骨水腫的MR脂肪抑制術成像［J］.臨床放射學雜志2000，19(6):362－364.

5 馬新華，李鐵一，徐建民，等.膝關節半月板和關節軟骨病變的磁共振診斷［J］.中華放射學雜志，1994，28(6):367 －372.