MRI findings of joint infection and adhesion after anterior cruciate ligament reconstruction

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(Department of Radiology， Peking University Third Hospital， Beijing 100191， China)

前交叉韌帶(anterior cruciate ligament， ACL)斷裂是最常見的膝關(guān)節(jié)損傷，常規(guī)治療手段為關(guān)節(jié)鏡下ACL重建術(shù)。隨著ACL重建術(shù)的廣泛開展，手術(shù)例數(shù)逐年增加，術(shù)后并發(fā)癥也在逐漸增多。ACL重建術(shù)后多種并發(fā)癥均可表現(xiàn)為滑膜增厚，而最常見并發(fā)癥為術(shù)后感染及關(guān)節(jié)粘連。目前MRI是公認(rèn)的ACL重建術(shù)后隨訪觀察最好的影像學(xué)手段，可清晰顯示關(guān)節(jié)內(nèi)軟組織改變。本研究回顧性分析25例經(jīng)膝關(guān)節(jié)鏡檢查證實(shí)的ACL術(shù)后滑膜增厚患者的資料，觀察術(shù)后感染和關(guān)節(jié)粘連的MRI表現(xiàn)，并分析二者的差異。

1 資料與方法

1.1 一般資料 回顧性分析2011年7月—2016年9月25例ACL重建術(shù)后MRI顯示膝關(guān)節(jié)滑膜增厚患者的臨床及影像學(xué)資料，男19例，女6例，年齡17～43歲，中位年齡26歲；左側(cè)膝關(guān)節(jié)10例，右側(cè)膝關(guān)節(jié)15例，均經(jīng)關(guān)節(jié)鏡檢查證實(shí)診斷。ACL重建術(shù)假體類型包括腘繩肌腱單束16例，雙束2例；7例于外院接受手術(shù)。其中11例證實(shí)為關(guān)節(jié)感染(除關(guān)節(jié)鏡檢查外，還包括關(guān)節(jié)穿刺細(xì)菌培養(yǎng)、血液生化等檢查)，14例為關(guān)節(jié)粘連；距首次關(guān)節(jié)鏡下ACL重建術(shù)時(shí)間分別為0.3～2.5個(gè)月[平均(1.1±0.6)個(gè)月]和6.0～19.0個(gè)月[平均(11.0±4.9)個(gè)月]。

1.2 儀器與方法 采用GE 1.5T MR360或3.0T HDxT MR 掃描儀，常規(guī)應(yīng)用膝關(guān)節(jié)表面線圈。囑患者仰臥，膝伸直，掃描范圍自髕上囊至脛骨粗隆。掃描序列及掃描參數(shù)：①1.5T MR，矢狀位FSE T1W，TR 254 ms，TE 13 ms；矢狀位脂肪飽和快速自旋回波序列PDW，TR 2 561 ms，TE 34 ms；冠狀位脂肪飽和快速自旋回波PDW，TR 2 576 ms，TE 36 ms；軸位脂肪飽和快速自旋回波PDW，TR 3 503 ms，TE 34 ms；FOV 170 mm×170 mm，層厚3.5 mm，層間隔0.7 mm；②3.0T MR，矢狀位自旋回波T1W，TR 460 ms，TE 3.5 ms；矢狀位脂肪飽和快速自旋回波序列PDW，TR 2 700 ms，TE 36 ms；冠狀位脂肪飽和快速自旋回波PDW，TR 2 280 ms，TE 33 ms；軸位脂肪飽和快速自旋回波PDW，TR 2 780 ms，TE 33 ms；FOV 180 mm×180 mm，層厚3.5 mm，層間隔 0.5 mm。

1.3 圖像分析 由2名高年資放射科醫(yī)師分析所有MRI圖像，意見不一時(shí)協(xié)商達(dá)成共識(shí)。評(píng)估ACL假體本身、關(guān)節(jié)滑膜增厚程度、好發(fā)區(qū)域、關(guān)節(jié)積液、周圍軟組織及鄰近骨質(zhì)改變。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用SPSS 20.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以中位數(shù)表示，計(jì)數(shù)資料以百分率表示。采用精確概率法比較關(guān)節(jié)感染與關(guān)節(jié)粘連各種MRI征象出現(xiàn)的差異，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

ACL重建術(shù)后滑膜增厚病變包括關(guān)節(jié)感染和關(guān)節(jié)粘連。其中關(guān)節(jié)感染(圖1～3)MRI表現(xiàn)為滑膜彌漫性明顯增厚，關(guān)節(jié)腔可見中至大量積液，部分患者出現(xiàn)軟組織不同程度腫脹；股骨遠(yuǎn)端及脛骨近端骨髓水腫；ACL 假體纖維連續(xù)，其中5例表現(xiàn)為信號(hào)增高；5例膝關(guān)節(jié)骨道內(nèi)可見條帶狀高信號(hào)，呈骨道假性增寬。關(guān)節(jié)粘連(圖4、5)MRI征象除滑膜增厚外，部分增厚滑膜內(nèi)還可見條帶狀短T2信號(hào)，累及部位包括髕上囊(10/14，71.43%)、髕下脂肪墊(8/14，57.14%)、內(nèi)外側(cè)隱窩(8/14，57.14%)及髁間窩(3/14，21.43%)，關(guān)節(jié)腔內(nèi)無或僅見少量積液，ACL假體均連續(xù)，其中3例表現(xiàn)為假體信號(hào)增高、邊緣毛糙，未見明顯骨道增寬。

圖1 患者男，31歲，關(guān)節(jié)感染 MRI顯示滑膜增厚、關(guān)節(jié)積液、周圍軟組織腫脹、脛骨近端骨髓水腫、ACL假體信號(hào)增高、略紆曲 圖2 患者男，17歲，關(guān)節(jié)感染 MRI顯示滑膜增厚、關(guān)節(jié)積液、周圍軟組織腫脹 圖3 患者男，18歲，關(guān)節(jié)感染 MRI顯示滑膜增厚、關(guān)節(jié)積液、周圍軟組織腫脹

組別滑膜增厚關(guān)節(jié)中至大量積液軟組織腫脹骨髓水腫ACL假體信號(hào)增高骨道假性增寬關(guān)節(jié)感染(n=11)1195455關(guān)節(jié)粘連(n=14)1400030P值—<0.010.010.030.390.01

圖4 患者男，21歲，關(guān)節(jié)粘連 MRI顯示髕下脂肪墊滑膜內(nèi)增生纖維帶(箭) 圖5 患者男，35歲，關(guān)節(jié)粘連 MRI顯示髕上囊和髕下脂肪墊增生纖維帶(箭)，ACL假體未見明顯異常

關(guān)節(jié)感染與關(guān)節(jié)粘連的各種MRI征象見表1。其中關(guān)節(jié)積液、軟組織腫脹、骨髓水腫和骨道假性增寬差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P均<0.05)，ACL假體情況差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

3 討論

ACL重建術(shù)為膝關(guān)節(jié)ACL斷裂的主要治療手段，總體成功率高達(dá)97%[1]，但仍有少量患者術(shù)后出現(xiàn)并發(fā)癥[2]。MRI具有良好的組織對(duì)比度，支持多方位成像，可直接顯示關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)和韌帶假體形態(tài)、信號(hào)強(qiáng)度等，目前已成為韌帶重建術(shù)后復(fù)查的主要影像學(xué)檢查手段[3-4]。ACL重建術(shù)后，部分患者M(jìn)RI可見滑膜增厚。導(dǎo)致滑膜增厚的原因有多種，最常見的原因?yàn)樾g(shù)后關(guān)節(jié)感染和關(guān)節(jié)粘連，本研究25例均為上述兩種病變。

ACL重建術(shù)后關(guān)節(jié)粘連是關(guān)節(jié)腔內(nèi)纖維組織過度形成，如髕下脂肪墊化生、滑膜組織增殖等所致。ACL重建術(shù)后關(guān)節(jié)粘連分為原發(fā)性和繼發(fā)性，主要原因?yàn)樾g(shù)式選擇不當(dāng)、術(shù)后康復(fù)不規(guī)范或繼發(fā)于感染、出血等，臨床表現(xiàn)為疼痛、腫脹，關(guān)節(jié)僵硬、活動(dòng)受限等[1]。ACL重建術(shù)后關(guān)節(jié)感染發(fā)生率低(<1.7%)，但后果嚴(yán)重[5-6]。關(guān)節(jié)鏡下清理術(shù)是治療ACL重建術(shù)后關(guān)節(jié)感染最有效的手段[7]。

目前國內(nèi)外研究多集中于ACL重建術(shù)后關(guān)節(jié)感染與粘連的臨床診斷及治療，少見關(guān)于其MRI征象的報(bào)道。本研究發(fā)現(xiàn)，關(guān)節(jié)感染和關(guān)節(jié)粘連MRI均表現(xiàn)為滑膜不同程度增厚。關(guān)節(jié)感染以滑膜彌漫性增厚多見，增厚的滑膜多邊緣毛糙、不規(guī)則，與周圍組織分界不清，且信號(hào)明顯增高，部分增厚滑膜可伸入骨道內(nèi)(多為脛骨骨道)，導(dǎo)致骨道信號(hào)增高，呈假性增寬。關(guān)節(jié)粘連病變中滑膜增厚多局限，且有其好發(fā)部位，增厚滑膜邊緣多較清晰，本研究中粘連纖維帶多見于關(guān)節(jié)前方，以髕上囊最為多見(71.43%)，其次為髕下脂肪墊和內(nèi)外側(cè)隱窩(均為57.14%)。除滑膜增厚外，關(guān)節(jié)感染可見中至大量液性信號(hào)，關(guān)節(jié)腔呈彌漫性高信號(hào)，關(guān)節(jié)粘連僅可見少量積液或無明顯積液，關(guān)節(jié)腔呈等或中高信號(hào)。本組5例關(guān)節(jié)感染出現(xiàn)周圍軟組織不同程度腫脹，4例骨髓水腫，考慮為周圍組織對(duì)炎癥的反應(yīng)性改變，而關(guān)節(jié)粘連無此征象。

本組MRI征象如關(guān)節(jié)積液、軟組織腫脹、骨髓水腫、骨道假性增寬在關(guān)節(jié)感染與關(guān)節(jié)粘連間差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示這些MRI征象可用以區(qū)分二者。本組ACL假體信號(hào)增高在二者間差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。盡管增厚的滑膜可以包繞ACL假體，但本組假體均走行連續(xù)，關(guān)節(jié)鏡下未見不連續(xù)征象，僅有部分出現(xiàn)信號(hào)增高，但不能確定其為滑膜增厚后的反應(yīng)性改變還是假體術(shù)后重塑所致。ACL重建術(shù)后，正常ACL假體均會(huì)依次經(jīng)歷壞死、再血管化、細(xì)胞增殖、膠原沉積及塑型等階段，術(shù)后2年內(nèi)，正常假體可出現(xiàn)不同程度的MRI信號(hào)增高[8-10]。關(guān)節(jié)感染主要發(fā)生于術(shù)后早期(0.3～2.5個(gè)月)，粘連主要發(fā)生在術(shù)后中晚期 (6.0～19.0個(gè)月)；原因可能在于感染多由術(shù)中未嚴(yán)格遵循無菌操作流程及術(shù)后傷口愈合不良所致，故多于術(shù)后早期出現(xiàn)，而粘連多由于術(shù)后康復(fù)期間制動(dòng)、活動(dòng)減少或活動(dòng)不當(dāng)所致，故多發(fā)生于術(shù)后中晚期。導(dǎo)致關(guān)節(jié)粘連的病因包括關(guān)節(jié)感染[1]，但對(duì)于二者之間的關(guān)聯(lián)性未見明確報(bào)道。本研究中所有關(guān)節(jié)粘連患者均無感染病史，且所有感染患者術(shù)后恢復(fù)良好，截至目前無新發(fā)病變，對(duì)此有待進(jìn)一步研究。

總之，ACL重建術(shù)后關(guān)節(jié)感染主要發(fā)生于術(shù)后早期，關(guān)節(jié)粘連主要發(fā)生于術(shù)后中晚期。關(guān)節(jié)感染和關(guān)節(jié)粘連MRI均表現(xiàn)為滑膜增厚，前者多呈彌漫性、關(guān)節(jié)腔呈高信號(hào)，后者多為局限性、關(guān)節(jié)腔呈等或高信號(hào)。二者臨床表現(xiàn)表現(xiàn)存在部分重疊，治療方式各異，MRI有助于鑒別診斷。

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