磁共振檢查對膝關(guān)節(jié)前外側(cè)韌帶與外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)損傷的相關(guān)性分析

李佳岱，牛玉軍

1.錦州醫(yī)科大學(xué)遼陽市中心醫(yī)院研究生培訓(xùn)基地(遼陽 111000)；2.錦州醫(yī)科大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科(錦州 121000)

近年來，膝關(guān)節(jié)外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)因其復(fù)雜的解剖結(jié)構(gòu)和重要的臨床意義而受到重視。雖然關(guān)節(jié)鏡可以獲得一些外側(cè)結(jié)構(gòu)損傷的間接證據(jù)，但是需要開放探查來分析和修復(fù)這些結(jié)構(gòu)。同時，由于疼痛、腫脹，對急性損傷、非麻醉或多發(fā)傷患者進(jìn)行體格檢查可能比較困難，與膝關(guān)節(jié)外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)有關(guān)的癥狀也可能在這些情況下被掩蓋。磁共振成像在評估正常解剖、診斷膝關(guān)節(jié)外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)損傷和提供基本術(shù)前信息方面是相當(dāng)有價值的，但是若在一次診斷中漏診其中任一結(jié)構(gòu)的損傷，對患者預(yù)后的影響可能是深遠(yuǎn)的，可能導(dǎo)致已重建韌帶的失敗，未被識別的損傷也可能導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)疼痛、不穩(wěn)定和加速退行性改變[1-2]。為了提高膝關(guān)節(jié)急性非接觸損傷患者的生活質(zhì)量，利用磁共振對急性損傷膝關(guān)節(jié)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)及全面的診斷是目前臨床上常用的方式。故本研究利用磁共振(Magnetic resonance，MR)檢查對膝關(guān)節(jié)外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行研究，進(jìn)一步推斷前外側(cè)韌帶(Anterolateral ligament，ALL)在膝關(guān)節(jié)中的具體作用。

對象與方法

1 研究對象 搜集2018年1月至2019年12月因急性非接觸性膝關(guān)節(jié)損傷于遼陽市中心醫(yī)院進(jìn)行膝關(guān)節(jié)MR檢查的88例患者的圖像。所有患者年齡范圍為6～74歲，平均年齡為(35.9±16.8)歲。其中，男性54例，年齡范圍為6～74歲，平均年齡為(33.7±15.2)歲；女性34例，年齡范圍為15～72歲，平均年齡為(39.4±18.9)歲。病例納入標(biāo)準(zhǔn)：①涉及旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動，如足球、籃球、滑雪、跑步等；②涉及平移的運(yùn)動，如散步或上下樓梯等；③傷后6周內(nèi)行MR檢查者。病例排除標(biāo)準(zhǔn)：①直接外力撞擊膝關(guān)節(jié)；②受傷后6周以后進(jìn)行MR檢查；③有膝關(guān)節(jié)感染史、膝關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)手術(shù)史；④膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重退變(Outerbridge 3或4級)；⑤嚴(yán)重的下肢畸形；⑥運(yùn)動偽影較大，圖像不全，不能觀察及診斷者。

2 研究方法

2.1 MR掃描：采用飛利浦3.0 T MR掃描設(shè)備和膝關(guān)節(jié)專用線圈?；颊叱Ｒ?guī)仰臥位，膝關(guān)節(jié)自然伸展。線圈的中心對準(zhǔn)髕骨下緣，掃描范圍包括整個膝關(guān)節(jié)。

2.2 掃描序列及參數(shù)：矢狀位(定位線平行于股骨外側(cè)髁前緣)T1WI：TR/TE=556 ms/10 ms，矩陣356×286，F(xiàn)OV 160 mm×160mm，層厚3 mm，層間距0.3 mm。矢狀位質(zhì)子密度加權(quán)成像脂肪抑制序列(PDW-SPAIR)：TR/TE=4320 ms/30 ms，矩陣356×286，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，層厚3 mm，層間距0.3 mm。冠狀位(定位線平行于股骨髁后緣)PDW-SPAIR序列：TR/TE=5098 ms/30 ms，矩陣356×286， FOV160 mm×160 mm，層厚3 mm，層間距0.3 mm。橫斷位PDW-SPAIR：TR/TE=7005 ms/25 ms，矩陣356×286，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，層厚3 mm，層間距0.3 mm。

2.3 圖像分析：由兩名具有10年以上磁共振診斷經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)生進(jìn)行。在正式分析所納入研究的圖像前，對兩名醫(yī)生進(jìn)行了前外側(cè)復(fù)合體(Anterolateral complex，ALC)及后外側(cè)復(fù)合體(Posterolateral complex，PLC)相關(guān)培訓(xùn)，另對30例患者膝關(guān)節(jié)MR圖像進(jìn)行評估(這些圖像沒有包括在本研究中)。他們一起評價膝關(guān)節(jié)各韌帶及肌腱的損傷情況，以提高診斷的一致性。在正式評價中若出現(xiàn)不一致情況，兩人協(xié)商后達(dá)成一致。

3 評價標(biāo)椎

3.1 韌帶及肌腱MR圖像正常表現(xiàn)

ALL：起源于股骨外上髁區(qū)域的低信號帶向下走行過程中分成兩束：一束附著于外側(cè)半月板外緣，另一束附著于Gerdy’s結(jié)節(jié)與腓骨小頭的中點(diǎn)[3-5]。

行髂脛束(Iliotibial band，ITB)[6]：①淺層：為膝關(guān)節(jié)前外側(cè)一條寬帶狀低信號，向下走行呈扇形終止于Gerdy’s結(jié)節(jié)。它最前面的纖維以彎曲的方式向遠(yuǎn)處連接，終止于髕骨外側(cè)緣和髕韌帶，形成髕外側(cè)支持帶和髕骨股骨韌帶，其后緣與股二頭肌筋膜組織相延續(xù)。②中間層：與淺層緊密相貼，磁共振難以顯示其具體結(jié)構(gòu)，只能通過仔細(xì)解剖來進(jìn)行觀察。③深層：為起源于股骨外上髁ITB淺層和中間層后內(nèi)側(cè)屈曲的低信號，由近端向遠(yuǎn)端延伸約6 cm，與外側(cè)肌間隔相延續(xù)。④骨關(guān)節(jié)囊層：為位于深層更靠后位置的低信號，一部分為與腓腸肌、跖肌的筋膜相連，另一部分附著于股二頭肌短頭。

髕外側(cè)支持帶：為由股四頭肌腱外側(cè)部分向下延伸至髕骨外側(cè)，終止于脛骨上端的低信號[7]。

Kaplan纖維束：其為ITB深層，呈兩束均勻低信號，分別附著于股骨外側(cè)髁近端68 mm或48 mm處，遠(yuǎn)側(cè)纖維束與膝上動脈分支接近[8]。

在飼養(yǎng)管理中，應(yīng)按照豬的不同生長階段，選擇優(yōu)質(zhì)全價飼料，合理供應(yīng)飼料喂量，給豬提供生長發(fā)育所必要的營養(yǎng)物質(zhì)，確保蛋白質(zhì)、能量、礦物質(zhì)、維生素滿足生豬生長、生產(chǎn)需要，嚴(yán)禁使用發(fā)霉、變質(zhì)飼料和假冒、劣質(zhì)、違禁獸藥及添加劑，同時保證飲水質(zhì)量安全。堅(jiān)持每天及時清理豬舍衛(wèi)生，保證豬舍干燥清潔，將糞便在指定地點(diǎn)堆積發(fā)酵或沼氣處理，使病原菌沒有滋生場所?？刂坪秘i舍內(nèi)小氣候，如溫度、濕度、密度、清潔度，并合理分群，搞好調(diào)教管理，以提高生豬福利待遇，為豬的生產(chǎn)和生長創(chuàng)造最佳環(huán)境。

腘肌腱(Popliteal tendon，PT)：為起自股骨外側(cè)髁腘肌溝前方，腓側(cè)副韌帶股骨止點(diǎn)前下方，向內(nèi)下方走行，與腘肌相連續(xù)的低信號[9]。

股二頭肌肌腱(Biceps femoris tendon，BT)：為起自于股二頭肌中下部外側(cè)，垂直向下延伸，逐漸變窄，止于腓骨頭的低信號[9]。

外側(cè)副韌帶(Lateral collateral ligament，LCL)：為起自于股骨外側(cè)髁、腓腸肌外側(cè)頭股骨附著處前方，終止于腓骨頭的條狀低信號[9]。

弓狀韌帶(Arcuate ligament，AL)：為呈“Y”字形的低信號，分出內(nèi)、外兩個頭。內(nèi)側(cè)頭起于股骨外側(cè)髁下方、腘腓韌帶前外側(cè)。外側(cè)頭起于腓骨頭、外側(cè)副韌帶后方，主干部分與膝關(guān)節(jié)后外側(cè)關(guān)節(jié)囊相融合[9]。

腘腓韌帶(Popliteofibular ligament，PFL)：為起自腘肌腱的中部外側(cè)，向下走行，止于腓骨頭的低信號[9]。

3.2 韌帶及肌腱MR圖像損傷表現(xiàn)：①輕度韌帶或(和)肌腱周圍水腫，可見連續(xù)低信號的韌帶或(和)肌腱結(jié)構(gòu)；②韌帶或(和)肌腱外形不規(guī)則或部分撕裂，并伴有韌帶或(和)肌腱周圍水腫；③韌帶或(和)肌腱完全斷裂；④韌帶或(和)肌腱連續(xù)但是韌帶或(肌腱)一端伴有撕脫性骨折[5-9]。

結(jié) 果

1 ALL及外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)各組成部分在MR圖像中的顯示率 見表1。ALC及PLC中部分組成結(jié)構(gòu)并不是恒定顯示，存在個體差異，而且本研究利用常規(guī)掃描方式，未進(jìn)行斜冠狀位掃描，部分結(jié)構(gòu)在掃描圖像中難以清晰顯示。

表1 前外側(cè)韌帶及膝關(guān)節(jié)外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)各組成部分在MR圖像中的顯示率

2 ALL和外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中恒定顯示韌帶損傷的相關(guān)性 見表2(圖1、2)。在88例患者圖像中，ALL三部分均未顯示者20例，一部分及一部分以上顯示者共68例，損傷者43例，正常者25例，損傷發(fā)生率為63.2%；ITB 損傷者21例，正常者47例，損傷發(fā)生率為30.9%；Kaplan纖維束損傷者37例，正常者31例，損傷發(fā)生率為54.4%；髕外側(cè)支持帶損傷者37例，正常者31例，損傷發(fā)生率為54.4%；PT損傷者37例，正常者31例，損傷發(fā)生率為54.4%；BT損傷者20例，正常者48例，損傷發(fā)生率為29.4%；LCL損傷者32例，正常者36例，損傷發(fā)生率為47.1%。ALL損傷與ITB、Kaplan纖維束、髕外側(cè)支持帶、PT、BT及LCL損傷比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，即損傷具有相關(guān)性。

3 ALL與AL損傷的相關(guān)性 AL為膝關(guān)節(jié)PLC中非恒定出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，在ALL一部分及一部分以上顯示的68例MR圖像中，有18例AL顯示，損傷者8例，正常者10例，損傷發(fā)生率為44.4%。ALL損傷與AL損傷比較無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=2.457,P=0.117)，即損傷不具有相關(guān)性。

表2 外側(cè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中恒定顯示韌帶與ALL損傷的相關(guān)性(例)

注：上箭頭處顯示Kaplan纖維束(ITB深層)屈曲及斷裂；下箭頭處顯示淺層脛骨附著端斷裂，膝關(guān)節(jié)外側(cè)部軟組織腫脹，信號增高

圖1 MRI PDW-SPAIR序列顯示膝關(guān)節(jié)ITB損傷

注：箭頭處顯示ALL股骨部、半月板部及部分脛骨部

圖2 MRI PDW-SPAIR序列顯示膝關(guān)節(jié)ALL

4 ALL與PFL損傷的相關(guān)性 見圖3。PFL為膝關(guān)節(jié)PLC中非恒定出現(xiàn)的結(jié)構(gòu)，在ALL一部分及一部分以上顯示的68例MR圖像中，有24例PFL顯示，其中損傷者13例，正常者11例，損傷發(fā)生率為54.1%。ALL損傷與PFL損傷比較具有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(χ2=4.039,P=0.044,φ=0.497)，即損傷具有相關(guān)性。

注：上箭頭處顯示LCL周圍有片狀高信號；中箭頭處顯示PT，下箭頭處顯示PFL，兩者連接部有點(diǎn)狀高信號

圖3 MRI PDW-SPAIR序列顯示膝關(guān)節(jié)PLC中部結(jié)構(gòu)

討 論

膝關(guān)節(jié)ALC是由Seebacher等[10-11]參照Warren和Marshall對膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)的描述，將外側(cè)膝的解剖結(jié)構(gòu)從淺到深分為三層，即ITB和髕外側(cè)支持帶、ITB深層(包括卡普蘭纖維束和骨關(guān)節(jié)囊層)、前外側(cè)關(guān)節(jié)囊和ALL。除ALL外，其余結(jié)構(gòu)均恒定顯示，損傷易于識別。PLC是結(jié)構(gòu)和功能復(fù)雜的復(fù)合體，國際上認(rèn)為其包含LCL、PFL、AL、BT、PT及豆腓韌帶(Fabellofibular ligament，F(xiàn)FL)[9]，但是這些結(jié)構(gòu)并非恒定顯示。宋艷等[12]在基于中國數(shù)字化人體的膝關(guān)節(jié)PLC的斷層解剖與三維可視化研究中未發(fā)現(xiàn)FFL；Song等[9]在基于未變形的膝關(guān)節(jié)PLC高分辨率斷層解剖圖像和三維可視化研究中僅發(fā)現(xiàn)1例膝關(guān)節(jié)可見FFL；Munshi等[13]研究表明，無論MR圖像是否有腓腸豆顯示，F(xiàn)FL均不可在MR圖像中顯示；Raheem等[14]研究表明，只有腓腸豆為骨性時才有FFL顯示，故在本研究中未納入FFL。本研究結(jié)果顯示，ALL顯示率為77.3%，AL顯示率為26.1%，PFL顯示率為29.5%，主要是由于AL、PFL[14]及ALL[15]在人類膝關(guān)節(jié)存在變異，這一研究結(jié)果與其他學(xué)者研究結(jié)果相近，而構(gòu)成ALC與PLC的其他結(jié)構(gòu)則恒定顯示于MR圖像中。Yu等[16]建議使用斜冠狀位進(jìn)行掃描，這一掃描定位是冠狀位與PT方向平行，這樣能夠很好地顯示AL、FFL及PFL。本研究使用常規(guī)掃描，可能是造成AL及PFL顯示率較低的原因。

ALC及PLC損傷有一特點(diǎn)，即一個結(jié)構(gòu)損傷往往伴隨著其他多個鄰近結(jié)構(gòu)損傷，本研究在回顧分析樣本時發(fā)現(xiàn)存在此現(xiàn)象。大量研究表明ALC損傷常發(fā)生于膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋，PLC損傷最常發(fā)生于內(nèi)翻壓力，尤其是膝關(guān)節(jié)過度伸展時[17]。膝關(guān)節(jié)后外側(cè)穩(wěn)定的維持需要三種結(jié)構(gòu)，即LCL、PT和PFL。LCL是抗內(nèi)翻應(yīng)力的主要穩(wěn)定器，PT和PFL在膝關(guān)節(jié)外旋時維持穩(wěn)定，如果LCL撕裂，PLC則可作為抗內(nèi)翻應(yīng)力的二級穩(wěn)定器。在ACL斷裂時，PLC結(jié)構(gòu)在前平移和內(nèi)旋轉(zhuǎn)時也保持穩(wěn)定[18]。本研究證明了ALL損傷與BT、PT、LCL及PFL損傷具有相關(guān)性，而與AL損傷不具有相關(guān)性。本研究中，ALL損傷發(fā)生率與ALC中各組成結(jié)構(gòu)損傷發(fā)生率相關(guān)性大小不同，ALL與Kaplan纖維束損傷相關(guān)性明顯高于ITB及髕外側(cè)支持帶損傷的相關(guān)性(φKaplan纖維束=0.772，φITB=0.510，φ髕外側(cè)支持帶=0.343)，主要是因?yàn)镵aplan纖維束作為ITB的一部分，相對ITB及髕外側(cè)支持帶主體部分較纖細(xì)，抵抗外力作用沒有其他兩種結(jié)構(gòu)強(qiáng)。在PLC中ALL與LCL損傷相關(guān)性大于ALL與PT、BT及PFL損傷的相關(guān)性(φLCL=0.597，φPT=0.558，φPFL=0.407，φBT=0.358)，主要是由于ALL股骨部起點(diǎn)與LCL及PT相近，所以當(dāng)同一外力作用于膝關(guān)節(jié)時會造成聯(lián)合損傷。進(jìn)一步推論，ALL具有限制膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋、外旋、內(nèi)翻及脛骨前平移的作用。

綜上，ALL參與膝關(guān)節(jié)多種運(yùn)動形式，不僅是限制膝關(guān)節(jié)內(nèi)旋的次級穩(wěn)定器，同時參與膝關(guān)節(jié)外旋、脛骨前移及抵抗膝關(guān)節(jié)的內(nèi)翻應(yīng)力。