磁共振成像與關(guān)節(jié)鏡診斷前交叉韌帶損傷的對比研究

史福東，左金增，劉仕杰，張 勇，王雪臣，武 強，馮世慶，鐘洪波，李長江

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament，ACL)有膝看門狗韌帶(watch-dog ligament)的別稱，其損傷常導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性障礙及運動障礙[1-2]，臨床診斷ACL損傷的方法主要靠查體、磁共振成像(MRI)、KT-2000和關(guān)節(jié)鏡等檢查。關(guān)節(jié)鏡下可以確診ACL損傷情況，但是由于患者膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹和肌肉痙攣等原因影響查體，尤其是一些膝關(guān)節(jié)復(fù)合性損傷的患者，臨床物理檢查常不能明確診斷，甚至MRI誤診率和漏診率亦很高[3]。本研究通過對35例懷疑ACL損傷患者進行MRI檢查，并與其關(guān)節(jié)鏡結(jié)果做比較，探討MRI對診斷ACL損傷的可靠程度與不足，為是否需要行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 收集唐山市人民醫(yī)院骨科2008年10月—2013年9月懷疑ACL損傷患者35例為研究對象，其中男22例，女14例；年齡19～52歲，平均32歲。左膝19例，右膝16例；致傷原因：扭傷11例，運動傷10例，高處墜落傷7例，車禍傷5例，鈍器打傷2例。臨床主要癥狀:關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、走路不穩(wěn)感?；颊咝g(shù)前均在我院行膝關(guān)節(jié)伸直并外旋15°位、1.5 T MRI斜矢狀面和冠狀面T1加權(quán)、T2加權(quán)掃描。在MRI檢查后1～7 d內(nèi)接受關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。

1.2 排除標準 (1)既往有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史；(2)既往有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、化膿性關(guān)節(jié)炎、結(jié)核性關(guān)節(jié)炎、色絨炎等疾?。?3)關(guān)節(jié)內(nèi)骨樣骨瘤、骨囊腫等病變；(4)中、重度骨關(guān)節(jié)炎患者。

1.3 設(shè)備及器械 MRI檢查采用西門子AVANTO 1.5 T MRI系統(tǒng)。應(yīng)用膝關(guān)節(jié)專用線圈進行斜矢狀位、冠狀位、軸位掃描成像。關(guān)節(jié)鏡系列采用美國Stryker關(guān)節(jié)鏡(直徑4 mm，30°廣角鏡)系統(tǒng)。

1.4 研究方法 本組關(guān)節(jié)鏡手術(shù)均由同一術(shù)者(手術(shù)例數(shù)500例以上)完成。ACL完全斷裂者進行關(guān)節(jié)鏡下同側(cè)腘繩肌腱或腓骨長肌腱重建，同時處理其他韌帶、半月板、軟骨等損傷，詳細記錄手術(shù)情況，臨床資料均于術(shù)后復(fù)習(xí)，由兩位有經(jīng)驗的MRI診斷專家與術(shù)者共同讀片，分析、評價膝關(guān)節(jié)ACL及半月板、軟骨、韌帶及各組成骨損傷改變，按MRI影像診斷標準提出影像學(xué)診斷，并以關(guān)節(jié)鏡檢查及鏡下手術(shù)所見作為金標準，進行對照分析，以評價MRI對膝關(guān)節(jié)諸結(jié)構(gòu)損傷病變的診斷價值。

1.5 MRI診斷標準 將ACL損傷分為完全斷裂、撕裂(部分斷裂)、脛骨端撕脫。完全斷裂診斷標準：ACL失去正常形態(tài)、輪廓，扭曲，韌帶中斷、不連續(xù)，呈波浪狀，斷端明顯移位。部分斷裂診斷標準：韌帶內(nèi)見異常信號，韌帶局部或彌漫性增粗、腫脹，邊緣不清或韌帶變細，但連續(xù)性尚存在，部分韌帶纖維彎曲或呈波浪狀。脛骨端撕脫診斷標準：脛骨端撕脫骨片和ACL腫脹、出血、部分撕裂。ACL損傷的間接征象包括:(1)脛骨近端前移(>5 mm)；(2)后交叉韌帶過度彎曲；(3)股骨外側(cè)髁骨挫傷，脛骨平臺外后側(cè)骨挫傷，“對吻性骨挫傷”，股骨外側(cè)髁凹陷征(Notch征)；(4)外側(cè)半月板暴露；(5)內(nèi)側(cè)副韌帶損傷。

1.6 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 11.0統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計學(xué)處理，以關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果為金標準，計算MRI診斷ACL損傷的敏感度、特異度、準確度、陽性預(yù)測值、陰性預(yù)測值，計算兩種方法檢查結(jié)果Kappa值，以P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

關(guān)節(jié)鏡診斷ACL損傷：完全斷裂18例，部分斷裂8例，韌帶下止點撕脫骨折2例，正常7例。關(guān)節(jié)鏡下ACL完全斷裂18例(見圖1)中有7例MRI報ACL部分損傷(見圖2)；關(guān)節(jié)鏡下ACL部分斷裂8例中MRI有2例報未見異常；關(guān)節(jié)鏡下ACL正常7例中有4例MRI報ACL部分損傷，3例正常。有2例關(guān)節(jié)鏡下明確ACL部分斷裂，MRI均報未見異常。35例患者21例行ACL重建術(shù)，2例行韌帶下止點撕脫骨折塊關(guān)節(jié)鏡下鋼絲內(nèi)固定，5例因前內(nèi)側(cè)束或后外側(cè)束部分損傷未超過整束的50%，未行ACL重建術(shù)。MRI診斷ACL損傷的敏感度為85.7%，特異度為60.0%，準確度為86.7%，陽性預(yù)測值為87.7%，陰性預(yù)測值為60.0%(見表1)。兩種方法檢查結(jié)果Kappa值為0.163，P<0.000 1。

表1 MRI與關(guān)節(jié)鏡診斷ACL損傷的四格表(例)

Table1 Diagnosis of ACL injury with MRI and arthroscopy

MRI關(guān)節(jié)鏡陽性 陰性合計陽性26430陰性 2 3 5 合計28735

注：MRI=磁共振成像

圖1 關(guān)節(jié)鏡下ACL完全斷裂

圖2 MRI報ACL部分損傷

3 討論

國內(nèi)外文獻報道MRI診斷ACL損傷的準確度為68.4%～90.0%，部分撕裂和完全斷裂在MRI圖像上的表現(xiàn)相似，鑒別較難[4-5]。而ACL是否斷裂和斷裂的程度是決定是否行關(guān)節(jié)鏡下韌帶重建的關(guān)鍵。因此，做關(guān)節(jié)鏡、MRI診斷ACL損傷的對比研究，對指導(dǎo)臨床診治有著至關(guān)重要的意義。

ACL纖維束由前內(nèi)束和較大的后外束組成[6],ACL起于脛骨髁間隆突前方凹陷處及外側(cè)半月板前角，向后、上、外成角約60°斜行止于股骨外髁內(nèi)側(cè)面的后部。平均長度為4 cm、平均寬度為1.1 cm，且在脛骨附著點增寬。膝伸直時呈扁帶狀。ACL與冠狀面、矢狀面及橫斷面間的夾角分別為(33.3±8.1)°，(22.8±9.8) °和(53.6±9.6) °。后外束斷裂比前內(nèi)束斷裂更多表現(xiàn)出關(guān)節(jié)不穩(wěn)，ACL損傷的部位以韌帶中段最多見，股骨髁附著點和脛骨附著點損傷相對較少。ACL撕裂在中間部位最常見(70%),其次為鄰近股骨附著處撕裂(7%～20%),少見于脛骨附著處(3%～10%)。潘詩農(nóng)等[7]觀察40例患者在ACL中間部和鄰近股骨附著處為38條(95%)，ACL脛骨附著處損傷2條(5%)。本組ACL損傷部位與以上數(shù)字相近，因此，在ACL的MRI及關(guān)節(jié)鏡診治時應(yīng)注意到中間部和鄰近股骨附著處是最常見的損傷部位。ACL慢性損傷常表現(xiàn)為韌帶的增厚而無水腫,類似于正常的ACL,常呈假陰性[8]，因此不易診斷。國內(nèi)外諸多研究者通過對膝關(guān)節(jié)韌帶損傷的MRI表現(xiàn)與關(guān)節(jié)鏡對照研究后認為,MRI對軟組織有極高的分辨率,能較為準確地診斷膝關(guān)節(jié)韌帶的損傷,但對ACL部分損傷及滑膜內(nèi)完全斷裂的準確度及敏感度較低,有一定的局限性。少數(shù)ACL損傷患者可出現(xiàn)滑膜內(nèi)斷裂,MRI診斷尤為困難,即使關(guān)節(jié)鏡下亦不易發(fā)現(xiàn)斷端。小兒ACL很少發(fā)生中間斷裂，斷裂也可隱藏在未受損傷的滑膜內(nèi)。ACL滑膜內(nèi)斷裂病理改變?yōu)锳CL扭曲,呈波浪狀改變,雖然在MRI圖像上連續(xù)性未見中斷,但可根據(jù)鏡下韌帶滑膜組織充血、腫脹、淤斑等間接改變評定,同時在關(guān)節(jié)鏡下認真檢查,可發(fā)現(xiàn)韌帶張力明顯減弱、松弛,并可通過滑膜損傷處將韌帶纖維鉤出,繼而顯露斷端，可見纖維完全斷裂。本組關(guān)節(jié)鏡下顯示ACL完全斷裂18例中有7例MRI報ACL部分損傷，而實際上術(shù)中用探鉤探查時,均為滑膜內(nèi)纖維完全斷裂。因此，膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)視覺發(fā)現(xiàn)ACL走形及張力正常時，也要警惕其可能存在滑膜內(nèi)斷裂，一定要用探鉤小心地反復(fù)鉤拉韌帶的緊張度,撬撥滑膜的遮蓋,以確診ACL是否存在斷裂[9]。

完全性ACL撕裂MRI大多表現(xiàn)為典型的ACL連續(xù)性中斷[10]，有學(xué)者認為，MRI ACL全程未顯示是完全撕裂的可靠依據(jù)[2]，ACL完全撕裂時，局部充血、水腫、積液明顯,其邊界難以清晰顯示。不全性ACL撕裂表現(xiàn)為前內(nèi)束或后外束的損傷，MRI因殘存部分完整的ACL纖維束，缺乏典型的直接征象和間接征象，當MRI掃描ACL全程未顯示時，其不完全撕裂較難準確診斷[11]。國內(nèi)報道不全性ACL撕裂的診斷準確度為57.1%[12]。部分撕裂的MRI與關(guān)節(jié)鏡診斷完全符合率為66.67%[8]。本組有26例術(shù)前MRI與關(guān)節(jié)鏡結(jié)果一致，誤診的6例中,2例MRI未見異常，術(shù)中見后外束斷裂。4例MRI報ACL部分損傷，但術(shù)中未見異常。分析其原因，可能與以下幾點有關(guān)：(1)ACL前方存在豐富滑膜組織，創(chuàng)傷后滑膜充血水腫，會導(dǎo)致ACL邊緣模糊，誤判為增粗。(2)前后交叉韌帶間有一個滑膜囊，可以減少韌帶之間在膝關(guān)節(jié)運動時的摩擦，當膝關(guān)節(jié)受到創(chuàng)傷時，關(guān)節(jié)腔積液、積血，這個滑液囊會出現(xiàn)擴張，影響交叉韌帶的顯示。(3)ACL前內(nèi)束與后外束間有疏松結(jié)締組織，創(chuàng)傷后疏松結(jié)締組織水腫，導(dǎo)致ACL顯示模糊。此外有作者指出這些假陽性還可能與韌帶內(nèi)有黏液樣變性、容積效應(yīng)以及掃描方式有關(guān)[13]。

由于脂肪組織及結(jié)締組織的存在，正常ACL中下段會呈現(xiàn)不均一的高信號[14]。楊敏[15]研究55例創(chuàng)傷患者，以關(guān)節(jié)鏡診斷為標準，認為脂肪抑制序列(PDWI)可以有效地抑制脂肪信號，突出顯示組織水腫信號，對ACL病變的敏感性最高[16]。樂劍平等[17]利用1.5 T MRI矢狀位薄層掃描后三維重建和常規(guī)序列診斷ACL損傷的敏感度、特異度、準確度分別為95.7%、100.0%、97.6%和91.3%、77.8%、85.5%。楊敏[15]將患者膝關(guān)節(jié)屈曲15°，并將掃描線平行于ACL走行，對穩(wěn)定性損傷的診斷敏感度、特異度及準確度均顯著高于常規(guī)掃描，因為ACL伸直位呈相對松弛狀態(tài)，不利于顯示輕度和中度的撕裂傷，而膝關(guān)節(jié)屈曲可以將ACL拉直，有利于韌帶全程顯示，更容易發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)撕裂傷的存在，識別斷裂韌帶的殘端。研究顯示，正中矢狀位能夠顯示ACL全程的比例為82%[18]，而掃描線與ACL纖維排列方向相同，可以完整顯示前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束，并能夠避免部分容積效應(yīng)造成近端信號不均。平行于ACL走行的斜冠狀位掃描(層厚 3 mm間距0.3 mm),對ACL全程顯示的比例為100%[19]。劉祿明等[3]、陳偉等[20]研究發(fā)現(xiàn)斜冠狀位是觀察 ACL 的最佳方位，可以全程顯示 ACL，對于 ACL 附著點處結(jié)構(gòu)的顯示也較矢狀位和冠狀位清晰，可以更直觀顯示 ACL 外形、信號及韌帶連續(xù)性情況，并認為對于臨床診斷不明確的急性 ACL 損傷患者應(yīng)用 MRI 斜冠狀位檢查分級診斷可以減少 16.2%不必要的關(guān)節(jié)鏡檢查。胡利榮等[21]認為患者創(chuàng)傷后在做MRI時不配合和部分患者變異導(dǎo)致ACL不能在單一斜矢狀層面顯示,而冠狀位檢查能有效彌補上述不足,認為斜矢狀位加斜冠狀位MRI掃描能提高ACL撕裂診斷的準確度。不同掃描方式會出現(xiàn)不同結(jié)果，但是統(tǒng)一的觀點是，掃描線平行于ACL走行、矢狀位薄層掃描后三維重建、斜矢狀位加斜冠狀位掃描聯(lián)合應(yīng)用等可以明顯提高MRI對ACL的診斷率。

于星鵬等[22]研究128例受傷膝關(guān)節(jié)顯示，隨著ACL損傷程度增加，膝關(guān)節(jié)內(nèi)陽性伴隨征象數(shù)量逐漸增多，損傷程度逐漸嚴重。本組有5例ACL完全斷裂患者出現(xiàn)“對吻性骨挫傷” 間接征象，2例ACL部分斷裂患者出現(xiàn)“對吻性骨挫傷” 間接征象。因此，要善于將直接征象和伴隨征象相結(jié)合來診斷ACL的損傷情況。

總之，通過關(guān)節(jié)鏡與MRI診斷ACL損傷的對比研究，發(fā)現(xiàn)MRI顯示ACL正常時，可靠性很高；MRI提示部分撕裂時，有相當一部分是完全撕裂；MRI提示完全撕裂時，可靠性很高，多與關(guān)節(jié)鏡下所見一致，這對做好術(shù)前準備、術(shù)者對患者的病情交代以及患者術(shù)前對自己病情的知情權(quán)利至關(guān)重要。

本研究未能做到將所有病例的MRI圖像經(jīng)兩位高年資主治醫(yī)師以上職稱放射診斷醫(yī)師用雙盲法進行閱片[14]，這是造成本研究敏感度、特異度、準確度較低的原因。另外，本研究為回顧性研究，不是前瞻性研究。在以后的工作中，應(yīng)該做到手術(shù)醫(yī)生與MRI醫(yī)生密切結(jié)合，在將掃描線平行于ACL走行、矢狀位薄層掃描后三維重建、斜矢狀位加斜冠狀位掃描聯(lián)合診斷等方面進一步研究，進一步提高對ACL的診斷優(yōu)勢。

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