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膝关节半月板损伤的MRI成像序列及诊断影响因素

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文章编号:1009-5519(2008)13-1992-03 中图分类号:R445 文献标识码:A

膝关节半月板损伤是临床常见病变,病人常出现疼痛、肿胀、功能障碍等症状,半月板依赖其完整的结构来维持承重,吸收震荡,关节,稳定关节等功能。mri检查由于其良好的组织和空间分辨率, 具有多平面、多参数成像、无创伤等优点, 能较好地显示半月板的形态及信号改变, 因此被认为是评价半月板的首选方法[1]。半月板损伤MRI的表现多样,诊断较为复杂。本文就膝关节半月板损伤的MRI诊断成像序列及半月板损伤的MRI诊断影响因素的研究进展综述如下。

1 半月板的MRI成像序列

1.1 传统的自旋回波(spin echo)SE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。

1.2 FSE序列中的质子密度加权成像(双回波的第一回波):其显示半月板撕裂明显优于SE序列,对关节软骨显示也很满意, 能充分地诊断半月板病变[2]。Blackmon等[3]重新评价带脂肪饱和技术质子密度加权像SE序列和FSE序列诊断半月板病变,发现FSE序列敏感性为90%以上,而传统的SE序列敏感性约为80%。但FSE序列中本身固有参数可变性小,易产生的模糊效应,限制了检查的灵活性,可以采取尽可能缩短回波链长度(最好小于4~5)及回波间隔时间来弥补FSE序列不足[4]。

1.3 脂肪抑制技术:脂肪抑制技术可消除来自骨髓或软组织内脂肪组织产生的高信号,增加了半月板信号显示的动态范围,因而显示半月板损伤更清楚;同样它还有助于区别脂肪与液体,而这二者在FSE 序列上均呈高信号。Magee等[5]认为冠状位STIR检查小的半月板桶柄状撕裂和关节镜比较, 敏感性为93%。

1.4 GRE序列和快速反转回复序列:对软骨敏感的成像技术有脂肪抑制合并三维容积扰相GRE序列,以及伴有或不伴有脂肪抑制的FSE序列。GRE序列特别是3D-GRE序列有连续薄层的图像采可进行多层面重建和与SE序列相比同一层面组织的信噪比增加的优点。

1.5 采用辐射状扫描技术(其扫描方向与半月板的长轴方向垂直):能准确显示半月板体部病变、半月板和关节囊间的关系,确定半月板内混杂不清的Ⅱ、Ⅲ级信号改变非常有意义。

1.6 直接或间接MRI膝关节造影:直接或间接法MR增强扫描对半月板病变的诊断无明显优势, 但对提高术后或损伤后半月板的再撕裂有一定意义。通过静脉内注射造影剂不能区分半月板的富血管和乏血管区,但是可以大约估计半月板红区位于半月板周缘10%~15%[6]。直接MRI膝关节造影可以区分半月板囊肿和关节周围的囊肿,前者可见到与关节囊相通的高信号,而后者可见到与关节囊不相通的高信号显示。Vives等[7]回顾性研究随机对41例半月板撕裂术后且伴复发症状的患者分成常规MRI组、静脉内注射造影剂间接MRI组和关节内注射造影剂直接组,分别就各自诊断复发撕裂的敏感性、特异性和准确性进行了统计学比较,结果表明:间接或直接MRI在检查复发性半月板撕裂方面准确性明显高于常规MRI,并且两者准确性相似; 从而说明了间接MRI与直接MRI在术后半月板复发性撕裂诊断中的重要性。

1.7 弥散法MRI膝关节造影: 弥散法膝关节造影在半月板撕裂检查上, 从图像质量到检查的敏感性均优于常规MRI检查。杨晓春等[8]认为弥散法关节造影较直接法关节腔造影相比具有创伤小,并发症少和操作简单的优势, 而且运动关节可以使对比剂在关节腔内均匀分布,并渗入病变组织, 使半月板撕裂性损伤显示更为清晰,较常规平扫对半月板诊断正确率明显增高。

半月板的MRI成像扫描方向:结合MR成像序列及参数,选择正确的扫描方向有利于半月板损伤及撕裂分型的诊断。矢状面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。冠状面能更好地显示半月板体部的垂直性撕裂、半月板关节囊分离和桶柄状撕裂[9]。使用矢状位、冠状位比单独使用矢状位能更好的检测和描述某些类型撕裂,单独使用矢状位难于显示有半月板体部撕裂的放射状撕裂、桶柄样撕裂、水平样撕裂[10]。冠状位脂肪抑制快速自旋回波质子相,矢状位快速自旋回波质子相在诊断半月板撕裂统计学上无显著差异,并且轴冠矢三个联合应用时轴位能增加冠矢状位外侧半月板诊断的准确性[11]。脂肪抑制的快速的自旋回波图像能很好地显示垂直和有移位片断的半月板撕裂,而对水平样撕裂不敏感。

2 影响半月板损伤MRI诊断的因素

2.1 Ⅱ级或Ⅲ级信号改变:大约5%的病例难以确定半月板内增高的信号影是否达到半月板的关节面, 因而难确定是Ⅱ级或Ⅲ级损伤。一些学者认为信号可能接触关节面的半月板和不接触关节面的半月板发生撕裂的几率均较小,两者无明显差异[12]。在少数半月板撕裂MR影像上较难分辨其向关节面的延伸, 此时观察信号强度变化有一定帮助, 如当Ⅲ度病变靠近关节面时,T1WI及PDWI上高信号的强度减低,而在常规T2WI上Ⅲ度损伤的高信号较为明显。

2.2 膝横韧带:横行连接内、外侧半月板前角的膝横韧带, 当其走行不规则时, 可被误认为是半月板前角的斜行撕裂。外侧半月板前角单独撕裂较少见,易与膝横韧带形成的假撕裂鉴别[13]。

2.3 肌腱的影响:肌腱位于外侧半月板后角的后方,其腱关节滑膜增生的信号改变,可被误认为是半月板撕裂。仔细辨认从前上到后下斜行走向的肌腱鞘内高信号与外侧半月板外缘撕裂方向是不同的。

2.4 板股韧带的影响:板股韧带起自外侧半月板后角,斜向内侧至股骨内髁,分为Humphry韧带(位于后交叉韧带之前)和Wrisberg韧带(位于后交叉韧带之后),其外侧半月板后角的插入部,可被误认为是外侧半月板后角的撕裂[14]。

2.5 板胫韧带:起于外侧半月板前外侧下部,亦易误诊为外侧半月板撕裂。

2.6 半月板间斜韧带:少见的解剖变异,分为内、外侧半月板间斜韧带,其跨过髁间隆突, 起于一侧半月板前角止与另一侧半月板后角。极易被认为是移位的半月板片段,但其位于前后交叉韧带之间, 而这个位置很少出现移位的半月板片段。

2.7 半月板纤毛化:退变可引起半月板内侧缘(游离面)的纤毛化或毛刷样改变,在MRI上可呈Ⅲ级信号改变。但该类患者多年龄较大,外伤史也不明显或外伤史不明确。

2.8 部分容积效应:经半月板体部近关节囊缘的矢状面图像可显示出半月板的Ⅱ级信号改变,半月板的内缘是凹面向外的,内有脂肪和神经、血管结构所致,层面厚度容积效应致T1WI上有半月板内高信号影[14]。采用冠状位薄层及采用辐射状扫描技术可降低其效应。

2.9 半月板前角假性肥大:多见于半月板的桶柄状撕裂,原因是由于半月板撕裂以后,后角或体部的半月板纤维软骨向前方移位,和正常的半月板前角一起形成假性肥大的半月板前角, 而导致误诊。

2.10 半月板软骨钙质沉着病:由于顺磁性钙质沉积伴随质子T1弛豫时间的缩短所致半月板内出现高信号,并延伸到关节表面,可能掩盖半月板撕裂或造成撕裂的假象。关于半月板内钙化区信号,国内学者孙金霜等[15]的离体膝关节半月板 MRI与病理对照研究结果正相反,即半月板内钙化区MR信号呈低信号,并认为是钙化的磁敏感性低所致。Suan等[16]发现4.0T三维容积扰相GRE序列上半月板内钙化清晰显示。故是否钙化要结合膝关节X线平片综合分析以资鉴别。

2.11 含铁血黄素-真空现象[17]:关节内来源于出血的含铁血黄素或真空现象在所有的脉冲序列上都为低信号,极似一小的半月板片段而被误认为撕裂,鉴别诊断的关键是此现象在梯度回波图像上较其他序列明显。

2.12 外侧膝动脉近端支:与膝横韧带并行,在近外侧半月板前角外颇似半月板撕裂。

2.13 前交叉韧带陈旧断裂:ACL陈旧性断裂的残端水平位于关节髁间区,易误认为内移半月板碎块[18],半月板撕裂伴移位也常伴有前后交叉韧带撕裂伤。交叉韧带的损伤诊断,除有自身信号异常外,认识“交叉韧带三角间隙”结构非常有帮助。De Maeseneer等[19]认为:交叉韧带之间富含脂肪的间隙即曾被称为“交叉韧带三角间隙”,当交叉韧带有撕裂时,异常积液信号在交叉韧带三角间隙中可见。

2.14 关节内游离体:其信号表现与半月板碎块相似,也可能误认为内移半月板碎块,可结合X线平片有助于鉴别。

2.15 血流伪影:最常见见于矢状位,可以通过把相位编码方向从前后方向改为上下方向,或者患者仰卧位改为俯卧位。

2.16 摩角现象:当半月板和肌腱的纤维与主磁场方向呈55度时,此时代表T2弛豫的水质子的交换被减弱,结果导致外侧半月板后角内上侧部分信号增高,此现象在短TE序列尤其常见。当TE大于40 ms时此信号会自然消失[17]。

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收稿日期:2008-02-26