膝关节损伤的MR检查方法与诊断概况

姚 勇，赵美臣，闫东辉，董 阳

膝关节是人体最大最复杂的关节，膝关节损伤是临床常见病变，传统的影像学检查方法在膝关节骨质损伤、关节内软骨和软组织损伤诊断方面有很大的局限性，难以检测膝关节的全部情况，关节造影、关节镜诊断准确性很高，但两者均有创伤性。自MR应用于临床后，其优越的多平面、多参数成像、软组织高对比度及高空间分辨率，使膝关节内部微细结构得以显示，且具有无创伤等优点，是诊断膝关节损伤最理想的检查方法，为骨关节疾病的诊断开创了新局面。本文就常见膝关节损伤的MR检查方法与诊断进展情况综述如下。

1 膝关节损伤的MR检查方法

要清晰地显示膝关节的正常解剖结构及组织损伤程度，MR成像序列及参数的选择是非常关键的。

1.1 膝关节组成骨及软骨损伤的MR序列及扫描方法 使用嘉恒医疗0.35T低场永磁MR扫描仪，膝关节线圈，双踝外展15°角，两腿平伸。膝关节组成骨及软骨损伤的MRI扫描序列包括常规的SE序列T1WI、快速自旋回波序列T2WI或PDWI、梯度回波（GE）序列、脂肪抑制技术中的STIR序列等，以上序列均行矢状面及冠状面扫描，膑股关节面关节软骨的检查以横断面为主，辅以矢状面。膝关节处骨髓腔内含有丰富的骨髓，外伤后骨髓水肿、充血，MR检查对显示骨髓异常敏感，不仅能清楚地显示轻微的早期骨髓损伤情况，而且能明确病变范围和程度，这是X线、CT以及关节镜检查等不能比拟的[1]。STIR序列是目前为止诊断骨髓损伤最为有效的影像检查手段，通过抑制骨髓腔内脂肪信号来显示骨髓水肿、充血等含水丰富组织的信号，可将软骨及半月板边缘刻画得很清晰。但STIR序列有成像时间长、信噪比低等缺点。

1.2 关节半月板退变和撕裂的MRI序列与扫描方法 膝关节半月板由纤维软骨构成，外厚内薄呈半环形，上凹下平，位于股骨与胫骨关节软骨之间，内侧半月板周径较大，呈“C”形，纵切面呈三角形，前窄后宽，外缘与关节囊尤其胫侧副韧带紧密相连；外侧半月板周径小面积广，呈“O”形，前后角及体部宽厚度略窄，外缘除前、后角远端与关节囊紧连外，体部和后角大部分与关节囊尤其腓侧副韧带之间隔以肌腱及其腱鞘。因主要由纤维软骨构成，缺乏参与MRI成像的游离氢质子，在所有MRI序列上均呈均匀低信号，在矢状位最内（外）两层面上，半月板体部表现为上下面略凹的条状结构，在近中心层面上，其前后角显示为两个顶角相对的锐角三角形，前角体积略小，在冠状面上呈锐角三角形，内侧横径较宽，长度一般不超过20 mm。MR矢状面及冠状面成像主要用来评价半月板的退变和撕裂，应用短回波时间能良好地显示半月板内部线样撕裂，包括传统的自旋回波序列（T1WI、T2WI及PDWI）或GE序列。T1WI主要用于显示半月板内部退变和撕裂，T2WI用以观察半月板内部的信号变化以及膝关节周围软组织及骨的病变。MRI冠状位是诊断半月板桶柄样撕裂较为理想的检查方法。研究证实低场MR膝关节扫描层厚10 mm，信噪比高，对比度好，但仅有较少幅图像显示半月板，易遗漏病变，如扫描层厚选择7 mm，可以在多幅图像上看到半月板等膝关节诸多结构，图像细腻，对比良好，故半月板检查通常以高场强机器为佳。如低场强机器则应选择合适层厚。

1.3 膝关节韧带损伤的MRI序列与扫描方法 检查膝关节韧带的MRI序列很多，包括SE序列、梯度回波序列、脂肪抑制技术等，但最常用的是 SE序列，包括 T1WI、T2WI和PDWI。脂肪抑制技术的T2WI或STIR对骨髓、软组织的水肿、软骨病变和关节积液的显示有很大帮助，通过抑制骨髓腔内的脂肪，使脂肪信号明显下降，而含水丰富组织的信号并不降低，仍呈较长信号改变，因而得以显示[2]。①交叉韧带:位于股骨内、外髁及胫骨的髁间窝中；前十字韧带起于胫骨髁间前窝与内侧髁间隆突之间，长约4 cm，其纤维可分前内侧及后外侧两部分；后十字韧带位于股骨内、外髁及胫骨内外的髁间窝中[3]；②侧副韧带分为内外侧副韧带，内侧副韧带上端起于股骨内髁内收肌结节前下方及股骨内上髁，向下分两束，前束长后束短与腘斜韧带起点相连，外侧副韧带呈圆状，上自股骨外髁下止腓骨小头与关节囊及半月板间腘肌腱相隔；显示前后交叉韧带最常用的切面是斜矢状面及斜冠状面，常规检查中用膝关节表面线圈，患者仰卧，膝关节自然伸直并外旋10°～20°，同时用沙袋或海绵固定肢体，使患者位置舒适，易于配合[4]；对患者行斜矢状面及斜冠状面扫描，使扫描方向和韧带走行方向一致，以利于显示前后交叉韧带全长，矢状面成像对检查交叉韧带和半月板最有价值；冠状面对显示内外侧副韧带较好，也有助于进一步观察交叉韧带和半月板；横断面成像一般较少应用，主要用于弥补矢状面及冠状面成像的不足。

1.4 其它合并损伤的MR序列与扫描方法 关节囊、关节腔积液及关节周围软组织损伤等，常规的膝关节MRI检查包括横断面、矢状面和冠状面，采用的序列有SE、FSE、GE、PF序列等。实践证明常规序列大多可清晰显示关节囊及关节腔积液及周围软组织的常见损伤，一般认为以PDWI显示膝关节解剖结构及半月板内异常信号最佳，以T2WI显示关节积液及软组织水肿、出血及韧带损伤等病变为好，膝关节暴力损伤致韧带损伤出血及水肿，局部液体含量增加，在T2WI上损伤部位出现明显高信号区。T1WI空间分辨率高，能较好地反映半月板的结构和周边组织；T2WI显示半月板的损伤程度较好，尤其在关节腔积液时更清楚。

2 膝关节损伤的MRI表现

2.1 膝关节骨及软骨损伤的MRI表现 膝关节部位的骨髓腔信号对比主要由脂肪的短T1和中长T2弛豫时间决定，当骨损伤或挫伤时，造成骨髓的水肿、充血改变，具有明显的长T1、长 T2信号，常规的 SE序列 T1WI、T2WI扫描均可良好地显示骨损伤，能明确显示骨折部位、骨折深度、骨折片大小、移位情况及其游离部位和各断端之间的病变情况[5]。在T1WI上呈形态各异的地图样非线性的低信号，在T2WI上呈高信号，与周围软组织形成明显的信号差别。

2.2 膝关节半月板损伤的MRI表现 膝关节半月板裂伤最常见，是导致膝关节疼痛及功能失常的主要原因，这类损伤会使半月板在MRI中呈现形状与体积的变化，或在其中出现异常信号影。正常半月板由纤维软骨性组织构成，只有微量游离氢质子，在任何脉冲序列中均表现为低信号。当半月板出现退变或撕裂时，关节腔内滑液经半月板关节面渗入退变或撕裂的半月板缺口，进入半月板，使水分子局限于分界面区域，增加了该区域的质子浓度，在各种脉冲序列中表现为高信号。MRI上半月板内异常信号分3型。Ⅰ型信号呈球状或不规则点状，未伸展到关节表面的高信号影，这种信号在临床上可无任何症状，只代表半月板退变。Ⅱ型信号呈水平线样，未伸展到关节表面，但可延伸至半月板关节囊连接处的高信号影。Ⅲ型信号为伸展到半月板关节面的异常高信号影，这是真正的半月板撕裂的表现。实践表明，MRI对诊断半月板损伤具有很高的价值，是目前诊断半月板损伤的最佳影像技术[6]。

2.3 膝关节韧带损伤的MRI表现 常见的膝关节损伤中，交叉韧带损伤和膝关节周围韧带的损伤占相当高的比例[7，8]。膝关节韧带的损伤往往是韧带、半月板、关节囊等结构复杂损伤的一部分。因此，正确评价膝关节韧带损伤，对临床诊断、治疗非常重要[9]。交叉韧带撕裂所有正常膝关节韧带在各种MRI序列中均表现为低信号，前交叉韧带是膝关节中最易损伤的韧带之一，可分为完全撕裂和部分撕裂，多发生于韧带中段，约占75%，而且70%～90%是完全性的，近端和远端的撕裂分别约占20%和5%[10]。观察内侧副韧带及外侧副韧带损伤较好的层面为冠状面和横断面，较好的成像序列是脂肪抑制的T2WI。T1WI和T2WI上呈弥漫性高信号，失去正常形态。

2.4 其他合并损伤的MRI表现 MR对滑膜水肿、出血及增厚等病变显示较为清楚，可对关节囊及关节腔内异常液体成分清楚显示并进行分析，对膑前滑囊、窝囊中及膝关节周围、肌腱韧带间小滑囊等部位的病变如积液、水肿、血肿等能清晰显示。

3 膝关节损伤MRI检查需注意的几个问题

笔者通过正常膝关节MRI的解剖结构及大体标本的对照研究，认为有以下几点值得注意：①在冠状位上内侧半月板与内侧副韧带紧贴，而外侧半月板则由腘肌腱相隔，腘窝处的囊液与半月板后角重叠，形成高信号，不要误诊为半月板后角撕裂；②膝横韧带自前方行至膝关节囊连接内侧半月板的前部及外侧半月板前缘，在矢状位上它与外侧半月板的前角汇合呈斜位高信号，不要误诊为外侧半月板前角撕裂；③半月板股骨韧带，自外侧半月板后角发出后向后内上行走与后交叉韧带伴行，其与后角内后缘间有滑膜和滑液填充，呈线样高信号，其位置恒定，不要误诊为半月板后角撕裂；④外下膝动脉近端支与膝横韧带并行，在邻近外侧半月板前角处也颇似半月板撕裂，有部分患者可显示称为“假撕裂征”应注意鉴别；⑤通过外侧半月板后部的冠状面上可见两个对应的三角，这并非桶柄样半月板撕裂征象，而是外侧半月板后部-三角部接合处的两个远端，再向后的冠状面上可见完整的外侧半月板后部-三角部接合处，应注意鉴别；⑥成人骨骺线骨密度增高，在T1W1像上呈低信号，而T2W1像不呈长T2信号，应与骨折线鉴别；⑦膝关节周围小滑囊显示为小条状高信号，应诊为相应部位的韧带撕裂。

4 MRI对膝关节损伤等病变应用的发展前景

综上所述，应用MRI各种序列对膝关节损伤的检查，可以准确地判断病变的损伤程度，可减少关节镜的使用，特别是对不需手术的患者意义较大，MRI诊断内、外侧半月板变性的特异性高，对韧带及神经损伤的检出率也非常高，能够以多方位、多参数成像客观地显示膝关节损伤程度，帮助外科医师及时获取准确信息并能及时制定正确的治疗方案，以取得最佳治疗效果，在临床上发挥越来越重要的作用。另外，磁共振成像在膝关节其他各种疾病中也显示出极大的诊断价值，目前在显示关节软骨的损伤和修复、以及生长软骨病变的MRI诊断方面尚研究不深，显微MRI成像研究、新的具有良好分辨力和信噪比的成像序列及影像分析软件的设计应是未来的研究方向，最新的磁共振成像技术如扩散加权成像、灌注成像及磁共振波谱技术在膝关节疾病中的应用研究将逐渐增多，必将会进一步扩展磁共振在膝关节病变中的应用。

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