核磁共振掃描技術(shù)診斷膝關(guān)節(jié)病變的應(yīng)用研究

顧衛(wèi)國

核磁共振全名是核磁共振成像(Nuclear Magnetic Resonance Imaging，NMRI)又稱自旋成像(spin imaging)，也稱磁共振成像(Magnetic Resonance Ima-ging，MRI)，是磁矩不為零的原子核，在外磁場作用下自旋能級發(fā)生塞曼分裂，共振吸收某一定頻率的射頻輻射的物理過程［1］。核磁共振波譜學(xué)是光譜學(xué)的一個分支，其共振頻率在射頻波段，相應(yīng)的躍遷是核自旋在核塞曼能級上的躍遷。

膝關(guān)節(jié)(knee joint)由股骨內(nèi)、外側(cè)髁和脛骨內(nèi)、外側(cè)髁以及髕骨構(gòu)成，為人體最大且構(gòu)造最復(fù)雜，損傷機(jī)會亦較多的關(guān)節(jié)。由于直接或間接的外傷作用，經(jīng)常導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生。X線片及CT片對于膝關(guān)節(jié)損傷診斷價值有限，往往貽誤臨床治療，給患者帶來痛苦和麻煩。磁共振對軟組織分辨力高，能多方位成像，對骨髓病變診斷十分敏感，成為骨膝關(guān)節(jié)損傷的首選檢查方法［2］?，F(xiàn)收集我院2005年1月～20010年12月經(jīng)臨床治療和隨診的膝關(guān)節(jié)損傷患者38例，分析膝關(guān)節(jié)損傷的MRI表現(xiàn)，以期提高M(jìn)RI對膝關(guān)節(jié)損傷的診斷價值。

資料與方法

1.一般臨床資料:本次研究的對象共38份病例，其中就診的膝關(guān)節(jié)外傷13例，膝關(guān)節(jié)腫塊、疼痛、絞鎖以及功能障礙癥狀就診25例，有相當(dāng)一部分病例樣本經(jīng)行X線平片及CT檢查，檢測顯示有骨質(zhì)增生與關(guān)節(jié)間隙狹窄等病變。38例膝關(guān)節(jié)MR檢查，其中男性16例，女性22例，年齡10～68歲，平均年齡40.7歲。其中左膝關(guān)節(jié)20個，右膝關(guān)節(jié)26個，其中8位患者進(jìn)行了雙側(cè)膝關(guān)節(jié)的掃描。

2.方法:采用 Marconi公司的 Proview Outlook 0.23T常導(dǎo)開放式磁共振機(jī)，對患者進(jìn)行磁共振掃描。

結(jié) 果

本組病例中，膝關(guān)節(jié)半月板退變31例，其中14例伴有膝關(guān)節(jié)半月板撕裂，5例膝關(guān)節(jié)軟骨病變，膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)腔積液9例，關(guān)節(jié)韌帶損傷5例，囊腫3例，本組診斷的具體情況與其影像學(xué)檢查及關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果相符。

討 論

1.關(guān)節(jié)軟骨的損傷:通過組織學(xué)根據(jù)膠原纖維排列方向的不同，將人體關(guān)節(jié)軟骨從表面向下依次分為4層:表層、過渡層、輻射層和鈣化層。MRI能很清楚顯示膝關(guān)節(jié)的軟骨的構(gòu)造，尤其以T1WI成像顯示的效果較好，在T1WI顯示的圖像上能顯示人體膝關(guān)節(jié)的這4層結(jié)構(gòu)，由淺至深分別呈低中等信號交替排列，我們可以與關(guān)節(jié)軟骨的組織結(jié)構(gòu)對應(yīng)起來:①較低的信號淺區(qū)對應(yīng)表層;②中等信號對應(yīng)表層帶較深部和過渡層全部以及輻射層上部這幾個區(qū)域;③中央最低信號區(qū)對應(yīng)輻射層中部區(qū)域;④而最下區(qū)域的中等信號區(qū)則對應(yīng)輻層最深部和鈣化層區(qū)域。本文有關(guān)關(guān)節(jié)軟骨退行性變化MRI分級是通過采用Recht標(biāo)準(zhǔn)［3］:①0級:正常健康關(guān)節(jié)軟骨或骨擴(kuò)散性、彌漫性、均勻性變薄但其表面十分光滑;②Ⅰ級:軟骨分層開始出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失常，軟骨內(nèi)已經(jīng)開始出現(xiàn)局限性低信號，軟骨表面依舊光滑;③Ⅱ級:軟骨表面的輪廓已經(jīng)開始輕中度不規(guī)則，其中軟骨的缺損深度還未及整個全層厚度50%;④Ⅲ級:軟骨表面已經(jīng)出現(xiàn)中－重度不規(guī)則，而軟骨缺損深度已經(jīng)達(dá)全層厚度的50%以上，但還沒有見到完全脫落;⑤Ⅳ級:軟骨層已經(jīng)缺損、剝脫、軟骨內(nèi)骨質(zhì)已經(jīng)暴露，出現(xiàn)伴或不伴軟骨骨質(zhì)信號的異常。

2.膝關(guān)節(jié)半月板病變和撕裂MR診斷半月板退行病變比較其他影像效果提高了許多，膝關(guān)節(jié)半月板影響信號輕微改變可直接反映組織學(xué)上的結(jié)構(gòu)改變，在實(shí)際操作過程中但也可出現(xiàn)假陽性的顯現(xiàn)。這種方法是檢查半月板損傷的目前最為理想方法，能直接明確膝關(guān)節(jié)半月板撕裂的準(zhǔn)確部位和損傷類型，這有利于主治醫(yī)生選擇適當(dāng)?shù)氖侄芜M(jìn)行醫(yī)治和及時發(fā)現(xiàn)病變。使用MR方法用來診斷半月板損傷的主要依據(jù)是在產(chǎn)生較低信號區(qū)的膝關(guān)節(jié)半月板內(nèi)我們可以發(fā)現(xiàn)中等信號缺失，半月板撕裂的方向包括:垂直撕裂、水平撕裂或斜形撕裂。最為常見的撕裂類型是桶柄狀撕裂:這種類型的撕裂是沿著半月板環(huán)垂直方向撕裂，其撕裂的內(nèi)側(cè)碎骨碎片移向髁間隆突區(qū)較難顯示，在MRI表現(xiàn)出膝關(guān)節(jié)半月板尖端部分開始變鈍，常看不到線狀高信號影像;第二種是放射狀撕裂:這種斷裂是垂直于半月板環(huán)長軸方向的撕裂，根據(jù)其撕裂的不同部位、大小、方向等有各種不同的MR表現(xiàn);同時伴有垂直方向撕裂和水平方向的撕裂的稱復(fù)合性撕裂;第三種是瓣樣撕裂:這種半月板撕裂開始于半月板的中心，其與半月板最長軸呈斜行方向的曲線樣垂直方向撕裂;第四種是邊緣撕裂:這種撕裂平行于半月板環(huán)，具體部位于半月板邊緣5毫米以內(nèi)的半月板撕裂;第五種是魚嘴樣撕裂:這種撕裂是延伸到半月板中央位于游離緣的水平方向劈裂。我們知道半月板退變或撕裂根據(jù)不同的形態(tài)和程度可以分為三級［4］:第一級信號表現(xiàn)為無定形狀態(tài)或球狀形的高信號影區(qū);第二級信號表現(xiàn)為線條性的高信號影響，這二者均不會延伸至膝關(guān)節(jié)面;第三級信號為線狀或分散狀性高信號并一直延伸至關(guān)節(jié)面，最典型的代表是關(guān)節(jié)鏡可見的撕裂。臨床為了減少假陽性率，我們應(yīng)該在冠狀面和矢狀面上都要見到延伸至半月板表面的高信號影響才可診斷為膝關(guān)節(jié)撕裂。

3.韌帶損傷:根據(jù)醫(yī)生臨床上前交叉韌帶損傷遠(yuǎn)比后交叉韌帶常見，MRI圖片直接顯示膝關(guān)節(jié)交叉韌帶的具體形態(tài)、信號改變。MRI交叉韌帶撕裂的表現(xiàn)為以下共性，其中直接征象為:在膝關(guān)節(jié)冠狀位和矢狀位上根本見不到正常的交叉韌帶影響;其中伴隨著韌帶中斷不連續(xù);并且韌帶變粗，邊緣出現(xiàn)不規(guī)則狀或波浪狀狀;韌帶投影內(nèi)出現(xiàn)彌漫性的高信號反應(yīng)。間接征象顯示為:膝關(guān)節(jié)韌帶附著處撕脫伴發(fā)骨折;并有局部軟骨的缺損或半月板發(fā)生撕裂;甚至常出現(xiàn)骨挫傷，骨髓水腫［5］。膝關(guān)節(jié)交叉韌帶撕裂損壞的間接征象包括:脛骨位置前移;膝關(guān)節(jié)后交叉韌帶向前彎曲異常突出;交叉韌帶線與后股骨線異于往常等征象。膝關(guān)節(jié)韌帶的主要部分撕裂受損時成像主要表現(xiàn)為韌帶內(nèi)的信號影響不均勻，部分出現(xiàn)較高信號，其連續(xù)性保持的較好。膝關(guān)節(jié)韌帶和附著其上的軟組織內(nèi)是否有水腫是進(jìn)行鑒別急性和慢性損傷的關(guān)鍵依據(jù)。膝關(guān)節(jié)慢性撕裂，可見的水腫已經(jīng)漸漸消退，與此同時因?yàn)槔w維瘢痕的不斷修復(fù)，可使損傷的膝關(guān)節(jié)韌帶慢慢恢復(fù)帶狀低信號的狀態(tài)，回復(fù)正常，但在部分局部成三角變形可提示我們進(jìn)行診療判斷。另外，膝關(guān)節(jié)的周圍是否有積液或組織出血，它們代表了中等信號或者高信號的提示。MRI診斷膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶撕裂受損的敏感度和特異度分別達(dá)到90%、95%，MRI成像診斷后交叉韌帶撕裂受損的正確率為99%。我們使用關(guān)節(jié)鏡檢查膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶的結(jié)果雖然比較可靠，前交叉韌帶不受損正常存在的情況下，我們再使用關(guān)節(jié)鏡就難以觀察檢測后交叉韌帶的完整形態(tài)，因此我們可以判斷MRI對后交叉韌帶的是否受傷的評價診斷有其特殊的意義。膝關(guān)節(jié)側(cè)副韌帶的損傷以通常以內(nèi)側(cè)更為常見，其MRI圖像表現(xiàn)與交叉韌帶十分相似，成像特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:膝關(guān)節(jié)側(cè)副韌帶的中斷不是很連續(xù)，會出現(xiàn)十分異常形態(tài)特征表象;關(guān)節(jié)韌帶內(nèi)出現(xiàn)高信號區(qū)域等。

4.其他異常表現(xiàn)包括:膝關(guān)節(jié)有T1WI低信號成像、T2WI高信號的積液影像區(qū)。膝關(guān)節(jié)面有程度不同的骨質(zhì)增生現(xiàn)象。膝關(guān)節(jié)會見到軟骨下骨囊性病變，通常表現(xiàn)為小圓形長T1WI低信號區(qū)域、長T2WI高信號影像區(qū)域，囊腔與關(guān)節(jié)腔一般都是相通的;膝關(guān)節(jié)有不同程度的骨質(zhì)增生現(xiàn)象，大致表現(xiàn)為骨質(zhì)硬化低信號影。

綜上所述，膝關(guān)節(jié)常見病行MR掃描成像診斷是十分關(guān)鍵的而且利用效率高，高分辨成像是膝關(guān)節(jié)MR掃描追求高級目標(biāo)。MRI成像具有多種優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為膝關(guān)節(jié)病變診斷的首選方法。

1 隋邦森.神經(jīng)磁共振診斷學(xué)［M］.北京:人民衛(wèi)生出版社，1994:795－805.

2 劉曉晟，許建榮，華佳，等.MRI對膝關(guān)節(jié)半月板撕裂診斷價值的 Meta分析［J］.中華放射學(xué)雜志，2007，41(7):731－736.

3 徐愛德，徐文堅(jiān)，劉吉華.骨關(guān)節(jié)CT和MRI診斷學(xué)［M］.濟(jì)南:山東科學(xué)技術(shù)出版社，2002:465;476－478;488－489.

4 黃飚，梁長虹，曾輝，等.膝關(guān)節(jié)外傷性骨水腫的MR脂肪抑制術(shù)成像［J］.臨床放射學(xué)雜志2000，19(6):362－364.

5 馬新華，李鐵一，徐建民，等.膝關(guān)節(jié)半月板和關(guān)節(jié)軟骨病變的磁共振診斷［J］.中華放射學(xué)雜志，1994，28(6):367 －372.