前交叉韌帶部分撕裂最大屈曲側(cè)臥位MR成像效果

徐子軍，湯光宇，邵泓達(dá)，張長寶，華 婷，徐 彧，湯 歡

前交叉韌帶部分撕裂最大屈曲側(cè)臥位MR成像效果

徐子軍1，湯光宇1，邵泓達(dá)1，張長寶1，華 婷1，徐 彧1，湯 歡2

目的探討前交叉韌帶部分撕裂最大屈曲側(cè)臥位MR成像效果。方法將臨床診斷為前交叉韌帶部分撕裂的324例患者按照患者受傷到接受磁共振檢查間期長短分成亞急性組、中間組、慢性組；所選患者都在接受常規(guī)體位及特殊體位膝關(guān)節(jié)MR檢查后進(jìn)行了關(guān)節(jié)鏡檢查。三位放射科醫(yī)師對常規(guī)膝關(guān)節(jié)MR檢查圖像進(jìn)行盲評，所得診斷結(jié)果列為A組，3個月后給相同的3位放射科醫(yī)師提供膝關(guān)節(jié)常規(guī)體位檢查圖像和側(cè)臥并最大屈曲位圖像進(jìn)行盲評，所得診斷結(jié)果列為B組。以關(guān)節(jié)鏡結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，比較診斷符合率的差異。結(jié)果B組對前交叉韌帶部分撕裂的診斷率和關(guān)節(jié)鏡結(jié)果更接近(Z=-0.732,P=0.47)，陽性檢出率明顯高于MR常規(guī)體位組(P<0.001)，尤其對處于中間期部分撕裂患者敏感度及特異度更高(敏感度25.64%，特異度94.73%)。結(jié)論前交叉韌帶部分撕裂最大屈曲側(cè)臥位MR成像可提高診斷符合率。

前交叉韌帶撕裂; 膝關(guān)節(jié)損傷；磁共振成像；特殊體位

磁共振成像(MRI)是一種無創(chuàng)的影像學(xué)檢查方法，被廣泛應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)損傷、疾病的診斷[1]。前交叉韌帶(anterior cruciate ligament, ACL)部分撕裂在膝關(guān)節(jié)損傷中較為常見，急性期關(guān)節(jié)或撕裂部位有出血、積液等磁共振信號，常對韌帶撕裂的診斷產(chǎn)生干擾，可降低診斷率；當(dāng)ACL部分撕裂發(fā)展到慢性期時更加難以診斷[2-6]。ACL部分撕裂的持續(xù)存在，可致關(guān)節(jié)及附屬組織結(jié)構(gòu)損傷概率加大，影響膝關(guān)節(jié)的功能及穩(wěn)定性[7]。醫(yī)師常用韌帶的形態(tài)及信號的改變作為韌帶撕裂的直接征象進(jìn)行診斷[8]。此前，有研究應(yīng)用改變掃描方法和優(yōu)化序列的方法來減少組織信號干擾，突出韌帶的直接征象并獲得了較高的診斷率。本研究采用筆者已獲發(fā)明專利的檢查方法(專利號ZL 201620233026.5)，即側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位進(jìn)行磁共振成像，并研究側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位對提高患者ACL部分撕裂診斷符合率的應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 對象 對上海市第十人民醫(yī)院2011-10至2016-11，臨床查體診斷為ACL部分撕裂患者進(jìn)行篩查，最終324例列為研究對象，年齡10～77歲，平均(44.1±10.2)歲；男179例，女145例。其中右膝183例，左膝141例。排除條件：(1)有外傷史；(2)膝關(guān)節(jié)畸形；(3)ACL完全撕裂及ACL部分撕裂急性期；(4)無需做關(guān)節(jié)鏡檢查。為研究MR膝關(guān)節(jié)側(cè)臥最大屈曲位對傷后不同時期患者的診斷率差異，依據(jù)患者受傷到接受磁共振檢查時間的長短[9，10]將患者分成三組：亞急性期組108例(受傷后6周～3個月)，中間期組103例(受傷后3個月至1年)，慢性期組113例(受傷后大于1年)。由3位高年資醫(yī)師對常規(guī)膝關(guān)節(jié)MR圖像診斷盲評，診斷結(jié)果為A組。為消除診斷醫(yī)師對病例的記憶給研究帶來的影響，隔3個月后，將相同患者膝關(guān)節(jié)的MR常規(guī)體位圖像和MR側(cè)臥并最大屈曲位圖像由相同3位高年資診斷醫(yī)師盲評得出診斷結(jié)果為B組。掃描使用關(guān)節(jié)專用柔性線圈(常用于肩關(guān)節(jié)檢查)。

1.2 方法

1.2.1 膝關(guān)節(jié)不同體位掃描 (1)常規(guī)體位：患者仰臥位，患側(cè)膝關(guān)節(jié)自然伸直，髕骨下緣位于膝關(guān)節(jié)線圈中心，沙袋壓住固定膝關(guān)節(jié)；(2)側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位：患者檢查前適當(dāng)活動關(guān)節(jié)，在醫(yī)生指導(dǎo)下，側(cè)臥將膝關(guān)節(jié)最大角度屈曲(圖1)，將寬布條套住足背，雙手拉住布條另一端(圖2)。關(guān)節(jié)專用柔性線圈包裹患側(cè)膝關(guān)節(jié)上下面，沙袋固定。

1.2.2 掃描序列 (1)常規(guī)體位掃描：所有患者經(jīng)Magnetom Verio 3.0 T MRI成像儀掃描，序列包括軸位T1WI(TR 586 ms，TE 17 ms，層厚5 mm，層間距0.5 mm，F(xiàn)OV 180 mm×180 mm)。冠狀位PDWI/FS(TR 3000 ms，TE 33.0 ms，層厚3 mm,層間距0.3 mm)。矢狀位PDWI(TR 3 000 ms，TE 33.0 ms，層厚3 mm，層間距0.3 mm),T2WI/FS(TR 3500 ms,TE 98 ms,層厚3 mm，層間距0.3 mm；FOV 180 mm×180 mm)。(2)側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位掃描：矢狀位PDWI(TR 3000 ms，TE 33.0 ms，層厚3 mm，層距0.3 mm)。斜冠狀位T2WI/FS,成像平面平行于ACL的走行(TR 3500 ms，TE 98 ms，層厚3 mm，層距0.3 mm)。

1.2.3 關(guān)節(jié)鏡檢查 所選患者均在接受常規(guī)體位及膝關(guān)節(jié)側(cè)臥并最大屈曲位膝關(guān)節(jié)MR檢查后進(jìn)行了關(guān)節(jié)鏡檢查，設(shè)備類型為：Stryker(美國史塞克)關(guān)節(jié)鏡，配件號為7-427-031。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 采用SPSS 19.0統(tǒng)計學(xué)軟件，對上述結(jié)果采用卡方檢驗(yàn)和非參數(shù)Wilcoxon秩和檢驗(yàn)。 以關(guān)節(jié)鏡的結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分別比較A組和B組兩種不同的檢查方法對ACL撕裂診斷及不同時期撕裂診斷的敏感度和特異度差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位情況 324例中，亞急性期組97例(屈曲角度：男115°±5.1°，女110°±4.7°)。中間期組106例(屈曲角度：男125°±5.6°，女115°±5.1°)，慢性期組121例(屈曲角度:148°±6.2°，女147°±6.4°)。

2.2 ACL撕裂檢出率 B組陽性檢出率明高于A組(χ2=13.62，P<0.001，表1)。B組撕裂陽性率和關(guān)節(jié)鏡檢查陽性率之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(非參數(shù)Wilcoxon秩和檢驗(yàn)Z=-0.732,P=0.47)。

2.3 不同檢查方法敏感度與特異度比較 B組敏感度及特異度均明顯大于A組(表2)。

2.4 不同方法、不同時期敏感度與特異度比較 B組對于各期撕裂的敏感度和特異度均優(yōu)于A組(表3)。附加膝關(guān)節(jié)側(cè)臥并最大屈曲位掃描所得圖像可以測量到前交叉韌帶任意位置的寬度數(shù)據(jù)(圖4A,圖4B)。

表1 前交叉韌帶部分撕裂324例檢查效果比較

注：B組ACL撕裂檢出率明顯高于A組， ①P<0.001；B組ACL撕裂檢出率與關(guān)節(jié)鏡組之間無明顯差異， ②非參數(shù)Wilcoxon秩和檢驗(yàn)Z=-0.732,P=0.47)

表2 前交叉韌帶部分撕裂兩組關(guān)節(jié)鏡診斷情況比較

注：A組為MR常規(guī)體位診斷，敏感度=48.91%,假陰性率=51.09%,假陽性率=10.16%,特異度=89.84%；B組為MR側(cè)臥并最大屈曲位診斷，敏感度=80.29%,假陰性率=19.71%，假陽性率=4.81%,特異度=95.19%

表3 前交叉韌帶部分撕裂兩組(A/B)對不同時期撕裂診斷敏感度與特異度比較 (%)

注：B組各期組敏感度均高于A組，B組中間期組的敏感度是A組中間期組的3.7倍。A組的亞急性期組特異度高于B組，B組的中間期組和慢性期組的特異度高于A組

圖1 膝關(guān)節(jié)最大屈曲檢查角度

患側(cè)膝關(guān)節(jié)盡最大可能的屈曲，最大屈曲角度可至150°

圖2 側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位檢查

側(cè)臥患側(cè)膝關(guān)節(jié)最大屈曲，線圈緊包患側(cè)膝關(guān)節(jié)，沙袋固定

圖3 患者常規(guī)和側(cè)臥最大屈曲體位檢查及關(guān)節(jié)鏡檢查比較

男性患者，37歲，受傷后13個月,A.常規(guī)膝關(guān)節(jié)體位的T2WI FS圖像，ACL附著點(diǎn)的顯示清晰度較差,矢狀位及冠狀位掃描所得圖像顯示關(guān)節(jié)積液對診斷產(chǎn)生干擾；B.膝關(guān)節(jié)側(cè)臥并最大屈曲位掃描清晰顯示撕裂部位呈高信號，可明確診斷為ACL部分撕裂，得到關(guān)節(jié)鏡證實(shí)

圖4 術(shù)前后側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位掃描圖像

男性患者，45歲，膝關(guān)節(jié)傷后6個月。A.在術(shù)前側(cè)臥并最大屈曲位檢查所得斜冠狀位T2WI FS圖像上可精確測量韌帶寬度(紅線間寬度)、走形，ACL和正中矢狀線夾角(藍(lán)線)、ACL和內(nèi)外髁連線夾角(綠線)夾角數(shù)據(jù)；B.該患者術(shù)后1年膝關(guān)節(jié)側(cè)臥并最大屈曲位的MRI圖像中可清晰看到韌帶及置入物走形

3 討 論

3.1 側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位MR診斷價值 ACL部分撕裂的診斷率較低,敏感性僅為40%[8，11，12，]。分析可能的原因有：(1)常規(guī)體位檢查較難在單層或幾層圖像內(nèi)觀察到完整的ACL，并且ACL部分撕裂常不出現(xiàn)明顯的韌帶形態(tài)及MR信號改變；(2)關(guān)節(jié)或撕裂部位產(chǎn)生的出血、積液等信號容易產(chǎn)生偽影，并增加了診斷難度。韌帶形態(tài)改變的直接征象和關(guān)節(jié)水腫、后交叉韌帶彎曲、骨挫傷等間接征象常作為ACL撕裂診斷的依據(jù)[8]。然而，在本研究中，15例后交叉韌帶無彎曲，34例關(guān)節(jié)少量水腫，9例患者無水腫，提示間接征象對ACL部分撕裂診斷依據(jù)不夠充分。為了提高ACL形態(tài)改變的可視化程度，有研究者平行于ACL掃描，在斜冠狀位圖像上顯示ACL全長，取得了較好的顯示效果[12，13]。但本研究中發(fā)現(xiàn)，韌帶撕裂部位附近的關(guān)節(jié)積液或積血對診斷的干擾一直存在，有78/324例(24.1%)因關(guān)節(jié)積液或積血干擾了診斷。因此，本研究設(shè)計讓患者側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位下檢查，使關(guān)節(jié)積液或積血受到擠壓離開韌帶撕裂部位，從而減少干擾診斷的因素，同時采用平行于ACL進(jìn)行掃描。在本研究中，側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位檢查后，72/78(92.3%)例的干擾因素被消除(圖3A,圖3B)。側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位檢查組ACL部分撕裂結(jié)果和關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果差異無統(tǒng)計學(xué)意義，且敏感度和特異度分別高達(dá)80.29%和95.19%，明顯高于常規(guī)檢查組的48.91%和89.84%，發(fā)現(xiàn)中間期組和慢性期組撕裂診斷的特異度和敏感度也明顯增加。

3.2 側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位MR的價值及挑戰(zhàn) 正確、優(yōu)質(zhì)的檢查體位及掃描方法是獲得良好圖像質(zhì)量的前提[14]。目前，國內(nèi)外對于ACL的MR成像方法較多。Delin等[15]通過應(yīng)用彌散序列來評估韌帶撕裂，指出在b值取600 s/mm2和1000 s/mm2時，ACL撕裂時的對比度(CNR)高于正常ACL，依據(jù)常規(guī)序列圖像聯(lián)合ADC圖較僅應(yīng)用常規(guī)圖像進(jìn)行診斷，可更有效區(qū)分部分和完全撕裂。Breitenseher等[16]用容積掃描重建所得圖像來觀察ACL撕裂的形態(tài)改變，從圖像的后處理角度出發(fā)，拓展了病灶的觀察視角，缺點(diǎn)是圖像重建中易出現(xiàn)失真。馬賀驥等[17]應(yīng)用平行于ACL纖維走行的斜矢狀位掃描方法，從而顯示完整的ACL纖維束，提高了韌帶的直接征象。以上研究從掃描及后處理技術(shù)上進(jìn)行優(yōu)化，研究體位的改變掃描對提高圖像質(zhì)量和診斷率的文獻(xiàn)報道較少。本研究讓患者根據(jù)自身能力最大屈曲膝關(guān)節(jié)，檢查成功率高，ACL附著端的信號及可視化程度更強(qiáng)(圖2、圖3)。ACL撕裂亞急性組的患者，診斷的敏感度下降為28.07%，低于中間組(95.12%)和慢性組(38.46%)，可能與亞急性其患者屈曲角度略小有關(guān)，相關(guān)研究正在進(jìn)行中。對于急性期患者，因關(guān)節(jié)水腫嚴(yán)重，病人配合比較困難，并未列入本次研究。

3.3 存在的問題 本次研究僅對受試者膝關(guān)節(jié)最大屈曲時對診斷符合率影響進(jìn)行了研究，對于更加細(xì)化的屈曲角度改變對診療的影響，及患者受傷后不同時間的屈曲體位改變的評估價值，還需深入的研究數(shù)據(jù)證實(shí)；附加膝關(guān)節(jié)側(cè)臥并最大屈曲位需要增加患者的時間成本，建議合理的應(yīng)用于需要的患者。

總之，側(cè)臥膝關(guān)節(jié)最大屈曲位磁共振成像可提高ACL部分撕裂診斷率，尤其適合傷后3個月以上的患者。

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(2017-02-25收稿 2017-06-20修回)

(責(zé)任編輯 梁秋野)

Diagnosisofanteriorcruciateligamentpartialtearbyimagingthekneeinside-lyingandbucklingtomaximumpositionin3.0T

XU Zijun1, TANG Guangyu1,SHAO Hongda1,ZHANG Changbao1,HUA Ting1,XU Yu1,and TANG Huan2.

1.Department of Radiology, Shanghai Tenth People’s Hospital, Tongji University,Shanghai 200072, China;2. Department of Radiology, Huadong Hospital, Fudan University,Shanghai 200040,China

ObjectiveTo investigate whether MR imaging of knees in a side-lying and buckling to maximum position can improve the diagnostic rate of anterior cruciate ligament (ACL) partial tear.MethodsThree hundred and twenty-four patients who were diagnosed with ACL partial tear were included in this study. According to the difference of intervals between the time of injury and the time for MR imaging, these patients were divided into three groups: the subacute, intermediate and chronic groups. All the patients underwent MR imaging in both the routine, side-lying and buckling to maximum position, and knee arthroscopy was performed after the MR scan. Three radiologists were invited to make a diagnosis through blind evaluation of the MR images acquired in the routine knee position. The diagnostic results were saved as group A. The MR images of the routine and side-lying and buckling to maximum position of knees were subjected to blind evaluation by another three radiologists after three months, and the diagnostic results were saved as group B, with the results of knee arthroscopy as reference. The difference between these two groups was analyzed statistically.ResultsThe diagnostic rate of group B was comparable to the result of knee arthroscopy. The positive diagnostic rate of group B was much higher than that of group A.ConclusionsMR imaging in the side-lying and buckling position of the knee can improve the diagnostic rate of patients with anterior cruciate ligament partial tear, and this MR imaging method is more sensitive for diagnosing patients with ACL partial tear more than 3 months after injury.

anterior cruciate ligament；magnetic resonance imaging；knee injury；special knee position

R445.2

徐子軍，碩士，主管技師。

1.200072 上海，同濟(jì)大學(xué)附屬第十人民醫(yī)院放射科；2.200040 上海，復(fù)旦大學(xué)附屬華東醫(yī)院放射科

湯光宇，E-mail:tgy@126.com