磁共振在前交叉韌帶損傷中的應(yīng)用

章學(xué)勤　徐林

【摘要】 隨著時(shí)代與科技的進(jìn)步，前交叉韌帶損傷發(fā)生率越來(lái)越高，但其漏診與誤診率仍較高，臨床上對(duì)前交叉韌帶損傷的診斷主要檢查方式為磁共振成像。為提高其診斷準(zhǔn)確性，人們不斷改進(jìn)磁共振影像設(shè)備及其對(duì)前交叉韌帶損傷的診斷方法，使其對(duì)前交叉韌帶的顯影越來(lái)越清晰。因此其對(duì)于前交叉韌帶損傷的診斷準(zhǔn)確度不斷提高，磁共振在前交叉韌帶損傷中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。本研究通過(guò)查閱大量磁共振在前交叉韌帶損傷中應(yīng)用的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)近些年磁共振在前交叉韌帶中的診斷標(biāo)準(zhǔn)、診斷的新方法以及在前交叉韌帶損傷術(shù)后的應(yīng)用進(jìn)行綜述。

【關(guān)鍵詞】 前交叉韌帶損傷 磁共振 診斷標(biāo)準(zhǔn)

Application of Magnetic Resonance in Anterior Cruciate Ligament Injury/ZHANG Xueqin， XU Lin. //Medical Innovation of China， 2021， 18（36）： -174

[Abstract] With the era and the progress of science and technology， higher and higher incidence of anterior cruciate ligament injury， but the missed diagnosis and misdiagnosis rate is higher， magnetic resonance imaging is the main examination method for the diagnosis of anterior cruciate ligament injury. In order to improve its diagnostic accuracy， people continue to improve magnetic resonance imaging equipment and its diagnostic methods for anterior cruciate ligament injury， so that its development of anterior cruciate ligament is more and more clear. Therefore， its diagnostic accuracy for anterior cruciate ligament injury is continuously improved， and magnetic resonance is more and more widely used in anterior cruciate ligament injury. By consulting a large number of relevant literatures on the application of MRI in anterior cruciate ligament injury， this study reviewed the diagnostic criteria， new diagnostic methods and postoperative application of MRI in anterior cruciate ligament injury in recent years.

[Key words] Anterior cruciate ligament injury Magnetic resonance Diagnostic criteria

First-author’s address： Binzhou Medical College， Shandong Province， Yantai 264003， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2021.36.041

前交叉韌帶起點(diǎn)于股骨外側(cè)髁內(nèi)面后部，從髁間窩穿過(guò)，向前、下、內(nèi)斜行后終止于脛骨髁間隆起前方，其平均長(zhǎng)度31～38 mm，平均相交表面面積在女性中為36 mm2，在男性中為44 mm2[1]。分成前內(nèi)側(cè)束、中間束和后外側(cè)束。前內(nèi)側(cè)束在屈曲時(shí)被拉伸，主要防止前后移位，后外側(cè)束在伸直時(shí)被拉伸，防止膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)不穩(wěn)定，其在膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)中協(xié)同工作。中間束支持前內(nèi)側(cè)束和后外側(cè)束，在該協(xié)同運(yùn)動(dòng)中抵抗旋轉(zhuǎn)力[2]。前交叉韌帶損傷在日常生活中較為常見(jiàn)，主要由膝關(guān)節(jié)受到暴力外翻或外旋引起，如運(yùn)動(dòng)時(shí)中上肢帶動(dòng)髖部及大腿過(guò)度旋轉(zhuǎn)、膝關(guān)節(jié)過(guò)伸等[3]。前交叉韌帶損傷的同時(shí)往往伴隨半月板、軟骨和其他韌帶的損傷，且損傷后膝關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，活動(dòng)功能受限，易繼發(fā)骨性關(guān)節(jié)炎。由于磁共振對(duì)軟組織有較高的分辨率，并具有無(wú)創(chuàng)、無(wú)輻射、多角度、多序列成像等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)損傷的檢查，可在關(guān)節(jié)鏡檢查及治療前使用，避免不必要的檢查引起的損傷[4]。研究表明，70%的前交叉韌帶損傷發(fā)生在體育運(yùn)動(dòng)中，尤其是在一些扭轉(zhuǎn)、急停等動(dòng)作較多的運(yùn)動(dòng)，其發(fā)生率明顯高于一般人群[5]。敖英芳等[6]調(diào)查我國(guó)現(xiàn)役運(yùn)動(dòng)員6 810名（其中男3 983名，女2 827名）各種運(yùn)動(dòng)創(chuàng)傷的發(fā)病情況發(fā)現(xiàn)，前交叉韌帶損傷的發(fā)生率為47%。本研究從磁共振對(duì)前交叉韌帶損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)、磁共振診斷前交叉韌帶損傷的新方法以及磁共振在前交叉韌帶損傷術(shù)后的應(yīng)用三方面對(duì)近些年磁共振在前交叉韌帶損傷中應(yīng)用做出系統(tǒng)綜述。

1 磁共振對(duì)前交叉韌帶損傷的診斷標(biāo)準(zhǔn)

近些年隨著科技的發(fā)展，磁共振診斷前交叉韌帶損傷的方法也隨著時(shí)代的發(fā)展而不斷進(jìn)步，嚴(yán)和強(qiáng)[7]分析48例可疑前交叉韌帶損傷患者，總結(jié)出前交叉韌帶損傷的MRI表現(xiàn)：前交叉韌帶部分撕裂顯示為韌帶增粗，局限性信號(hào)增高，但纖維束仍連續(xù)、完整;完全撕裂則出現(xiàn)不規(guī)則、波浪狀及攣縮的韌帶，彌漫性信號(hào)增高等表現(xiàn)。磁共振成像在急性前交叉韌帶破裂時(shí)直接征象為T(mén)2加權(quán)圖像上前交叉韌帶實(shí)質(zhì)內(nèi)的局灶性或彌漫性高信號(hào)，以及前交叉韌帶缺乏連續(xù)性[1，8]。前交叉韌帶損傷的間接征象為前交叉韌帶的定位、骨挫傷和骨軟骨骨折、后交叉韌帶線、后交叉韌帶角、后交叉韌帶彎曲和外側(cè)半月板的后移位[9-10]。XU等[4]通過(guò)評(píng)估377例經(jīng)關(guān)節(jié)鏡證實(shí)的前交叉韌帶撕裂患者的磁共振圖像，得出急性前交叉韌帶撕裂中T2加權(quán)圖像彌漫性高信號(hào)的發(fā)生率高于慢性前交叉韌帶撕裂。骨挫傷、水腫和切口綜合征在急性前交叉韌帶發(fā)生率較高，可作為急性前交叉韌帶撕裂的預(yù)測(cè)指標(biāo)，而韌帶撕裂、軟骨損傷或骨關(guān)節(jié)炎、Notch綜合征和弓形后交叉韌帶在急性和慢性前交叉韌帶撕裂中均可出現(xiàn)[4]，彌漫性高信號(hào)對(duì)于鑒別急性和慢性前交叉韌帶撕裂具有一定價(jià)值。Robertson等[11]報(bào)道磁共振上的不連續(xù)和異常定位對(duì)診斷前交叉韌帶損傷具有較高的敏感性和特異性，提示這兩個(gè)征象可以用于前交叉韌帶的診斷。濮進(jìn)華等[12]通過(guò)分析66例前交叉韌帶損傷患者，得出前交叉韌帶損傷的間接征象和直接征象如下：直接征象如韌帶變粗，不規(guī)則的邊緣，出現(xiàn)高信號(hào);行走出現(xiàn)異常，出現(xiàn)假瘤及無(wú)完整的纖維束。間接征象如脛骨平臺(tái)的后、外側(cè)及骨面挫傷，外側(cè)半月板的后角后移，后交叉韌帶的曲率大于0.39，大于5 mm的脛骨前移，股骨外側(cè)髁切跡處凹陷大于1.5 mm。黃兆海等[13]通過(guò)分析100例前交叉韌帶損傷患者，得出前交叉韌帶損傷的急性期為T(mén)1WI低信號(hào)，T2WI高信號(hào)，慢性前交叉韌帶損傷中T1WI及T2WI均較長(zhǎng)，韌帶出現(xiàn)局部變厚、變粗且韌帶邊界不清晰及斷痕。正常前交叉韌帶的磁共振表現(xiàn)為連續(xù)、比較均勻的帶狀低信號(hào)。前交叉韌帶發(fā)生急性損傷或撕裂后，磁共振顯影出現(xiàn)韌帶腫脹，大于正常徑，連續(xù)性破壞，出現(xiàn)異常高信號(hào)及韌帶斷裂、韌帶松弛，原因是韌帶中的氫原子多肽網(wǎng)架的結(jié)構(gòu)被損壞、出現(xiàn)較多水腫液生成所致[11]。

2 磁共振診斷前交叉韌帶損傷的新方法

2.1 俯臥位膝關(guān)節(jié)最大屈曲時(shí)磁共振檢查 文獻(xiàn)[14]通過(guò)研究61例伴有半月板和軟骨病變、需要關(guān)節(jié)鏡膝關(guān)節(jié)手術(shù)的部分前交叉韌帶撕裂患者發(fā)現(xiàn)，在膝關(guān)節(jié)俯臥位并處于最大屈曲狀態(tài)時(shí)的磁共振檢查，敏感性和特異性較高，其使用有助于骨科醫(yī)生對(duì)部分撕裂患者的診斷和治療。

2.2 高精度磁共振 在文獻(xiàn)[15-16]中，高精度前交叉韌帶設(shè)備的診斷準(zhǔn)確率并沒(méi)有顯著提高，當(dāng)磁共振的磁場(chǎng)強(qiáng)度從0.2 T發(fā)展到3 T時(shí)，其準(zhǔn)確率從93%增加到95%，其改善并不明顯。為了提高準(zhǔn)確性，更多的放射科醫(yī)生要求斜冠狀面和矢狀面，以便在一個(gè)框架內(nèi)獲得前交叉韌帶的全長(zhǎng)視圖。

2.3 磁共振斜位圖像 文獻(xiàn)[17]通過(guò)回顧54例同時(shí)接受磁共振和關(guān)節(jié)鏡檢查的患者的病史，磁共振非斜位圖像的準(zhǔn)確性為80%，磁共振斜位圖像的診斷準(zhǔn)確性為91%，斜位圖像的使用使準(zhǔn)確率從80%提高到91%，表明斜位磁共振圖像有助于診斷更較為輕微的前交叉韌帶損傷。

2.4 磁共振彌散加權(quán)成像（DWI） 前交叉韌帶撕裂的磁共振診斷主要基于形態(tài)學(xué)表現(xiàn)。DWI最初用于腦病理的評(píng)估，現(xiàn)在也應(yīng)用于前交叉韌帶損傷的診斷[18]，DWI根據(jù)水分子運(yùn)動(dòng)的變化來(lái)進(jìn)行顯影[19]，根據(jù)細(xì)胞內(nèi)水的流動(dòng)性低于細(xì)胞外[20]，在擴(kuò)散梯度存在的情況下，細(xì)胞內(nèi)信號(hào)衰減較慢[21]，相比之下，更流動(dòng)的細(xì)胞外水的信號(hào)更強(qiáng)，同時(shí)由于前交叉韌帶富含膠原蛋白，不溶于水;因此，它們?cè)趫D像上表現(xiàn)為低信號(hào)[22]。b值反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的能力，越高表明水分子擴(kuò)散越快，而撕裂韌帶在DWI的平均b值明顯高于正常韌帶[23]，表明可以根據(jù)DWI中的b值來(lái)診斷前交叉韌帶損傷。

2.5 前交叉韌帶損傷的磁共振半自動(dòng)檢測(cè) 在放射科，醫(yī)生的職責(zé)是檢測(cè)人體各種組織及器官的異常，其過(guò)程枯燥、乏味、耗時(shí)且容易出錯(cuò)。計(jì)算機(jī)輔助診斷是在診斷過(guò)程中引入自動(dòng)化來(lái)減少這些因素。計(jì)算機(jī)通過(guò)對(duì)人類(lèi)前交叉韌帶損傷建立決策支持模型，在矢狀面磁共振（MR）中檢測(cè)輕度前交叉韌帶損傷（不需要手術(shù)治療）和完全性前交叉韌帶損傷（需要手術(shù)治療）。它能夠?yàn)獒t(yī)學(xué)專(zhuān)家的決策提供建議，在前交叉韌帶損傷的診斷中發(fā)揮著重要的作用。在過(guò)去，決策支持模型通常是通過(guò)組裝之前的專(zhuān)家知識(shí)來(lái)創(chuàng)建的，但現(xiàn)在更多的是從現(xiàn)有數(shù)據(jù)中直接構(gòu)建或?qū)W習(xí)。根據(jù)建立的模型，在信息量很大及模糊圖像中識(shí)別物體。雖然僅通過(guò)觀察膝關(guān)節(jié)磁共振來(lái)進(jìn)行半自動(dòng)前交叉韌帶損傷診斷是一個(gè)困難的問(wèn)題，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，計(jì)算機(jī)輔助決策在臨床上有潛在的應(yīng)用價(jià)值，無(wú)論是檢測(cè)輕微損傷還是檢測(cè)完全破裂[24-25]。

3 磁共振在前交叉韌帶損傷術(shù)后的應(yīng)用

Anz[26]通過(guò)分析30名健康者得出，前交叉韌帶的T2松弛值和前交叉韌帶體積不隨年齡變化，因此可以作為評(píng)估前交叉韌帶移植成熟的量化、無(wú)創(chuàng)方法。磁共振是診斷撕裂的金標(biāo)準(zhǔn)成像方式。前交叉韌帶重建是目前治療這些損傷的首選方法。重建后，磁共振可被用作評(píng)估重建手術(shù)后前交叉韌帶移植物的成熟程度、管理術(shù)后恢復(fù)和/或研究手術(shù)技術(shù)時(shí)的無(wú)創(chuàng)工具[25]。然而，這些研究仍未充分解釋前交叉韌帶損傷術(shù)后移植物成熟度隨時(shí)間變化。需要進(jìn)一步的發(fā)展為臨床醫(yī)生和研究人員提供更成熟的方法。在健康人群中的量化值將為臨床醫(yī)生提供預(yù)期的規(guī)范值。這些量化值將有助于評(píng)估移植物成熟，制訂康復(fù)協(xié)議，或評(píng)估前交叉韌帶重建手術(shù)技術(shù)[26]。

4 結(jié)語(yǔ)

由于時(shí)代及交通工具的發(fā)展，前交叉韌帶損傷發(fā)生概率不斷升高，而漏診及誤診的代價(jià)是極大的，將延誤患者的治療，可能造成骨關(guān)節(jié)炎等并發(fā)癥，嚴(yán)重影響患者的日常生活。因此隨著時(shí)代的發(fā)展與進(jìn)步，磁共振在診斷前交叉韌帶損傷中的應(yīng)用與研究越來(lái)越深入及廣泛，經(jīng)過(guò)多年的探索其有望成為前交叉韌帶損傷的金標(biāo)準(zhǔn)。

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（收稿日期：2021-11-09） （本文編輯：占匯娟）