MRI在盤狀半月板診療中的應用進展

邊文瑾，甄俊平

作者單位：1.山西醫(yī)科大學醫(yī)學影像學院，太原030001；2.山西醫(yī)科大學第二醫(yī)院影像科，太原030001

盤狀半月板是由半月板的異常發(fā)育而形成的近似盤狀的纖維軟骨板，為膝關節(jié)半月板最常見的解剖變異，常見于外側(cè)。據(jù)報道，在接受膝關節(jié)鏡檢查的患者中，外側(cè)盤狀半月板的發(fā)生率為0.4%至16.6%［1］，撕裂率比正常形態(tài)的外側(cè)半月板高出55%［2］。MRI 能清楚顯示盤狀半月板的形態(tài)、大小和信號變化，可提供盤狀半月板類型、周圍附著情況、相關變性以及撕裂等有價值的信息，并用于手術計劃的制定，在其診療過程中起到重要作用。筆者結合幾種不同的MRI 技術對盤狀半月板的形態(tài)學和功能研究，將MRI 在盤狀半月板診斷和治療過程中的應用和貢獻做一綜述，探討MRI 在盤狀半月板診療中的價值及今后的研究方向。

1 常規(guī)仰臥位MRI對盤狀半月板的研究

高場MRI 是評估膝關節(jié)半月板的首選成像方式，具有較高的信噪比、對比度噪聲比、空間分辨率和對比度分辨率［3］。半月板本身及其撕裂的信號在較短的回波時間序列，特別是質(zhì)子密度序列上能夠被很好地顯示。同時，MRI的多方位成像可應用于盤狀半月板評估的不同方面：在冠狀位評估半月板的形狀和厚度，矢狀位評估半月板撕裂和后附著物，軸位上顯示放射狀撕裂或復雜撕裂翻轉(zhuǎn)的碎片。

1.1 盤狀半月板的診斷

1989 年Silverman 等［4］提出盤狀半月板的MRI 診斷標準，即連續(xù)3 個及以上5 mm 厚的矢狀面圖像顯示半月板前、后角相連(“領結征”)，在臨床上得到普遍應用。但當盤狀半月板存在較大的放射狀撕裂、復合性撕裂和縱向撕裂時，半月板的中心可能因撕裂而消失，這一標準易忽視盤狀半月板的診斷［5-6］。近年來，許多學者進一步研究發(fā)現(xiàn)，通過形態(tài)學測量量化盤狀半月板的MRI特征，可增加MRI對盤狀半月板的準確診斷及分類。Samoto等［7］提出，冠狀面上半月板最小寬度/脛骨最大寬度≥20%或半月板矢狀面覆蓋率≥75%，可作為MRI定量診斷盤狀半月板的標準，即使在半月板撕裂時也具有很高的敏感度(95%)和特異度(97%)。Choi等［8］按此方法進一步測量得出，MRI 上外側(cè)半月板最小寬度/脛骨最大寬度≥0.32 可區(qū)分完全型盤狀半月板和不完全型盤狀半月板。Xu 等［9］在軸位MRI圖像上測量后外側(cè)髁角與后內(nèi)側(cè)髁角，量化盤狀半月板與正常半月板股骨外側(cè)髁形態(tài)的研究發(fā)現(xiàn)，外側(cè)完全型盤狀半月板患者股骨后外側(cè)髁明顯發(fā)育不良，且該測量技術對外側(cè)完全型盤狀半月板的診斷具有較高的特異度和敏感度，后外側(cè)髁角＜18.705°和后外側(cè)髁角/后內(nèi)側(cè)髁角＜0.798°可用來診斷完全型盤狀半月板。

1.2 盤狀半月板損傷的評估

盤狀半月板的撕裂的MRI 診斷比非盤狀半月板更具有挑戰(zhàn)性，通常Ⅲ級信號改變代表半月板撕裂，Ⅰ級和Ⅱ級信號并不能準確預測撕裂的存在。但關節(jié)鏡下顯示，部分Ⅰ級和Ⅱ級信號改變的盤狀半月板也會存在半月板撕裂。Yoo 等［10］的研究得出，如果術前MRI 上觀察到伴有信號改變的盤狀半月板存在變形或移位，即使不是Ⅲ級信號改變，也提示半月板撕裂的可能性較大。這表明形態(tài)學變化特征同樣是評估盤狀半月板損傷的重要指標。盤狀半月板形態(tài)的改變與損傷的部位及損傷后的失穩(wěn)、移位有關，當損傷位于前角或后角時，盤狀半月板的體部失穩(wěn)并向?qū)?cè)移位，MRI矢狀位上表現(xiàn)為對側(cè)角肥厚卷曲，即“肥角征”、“半月板卷曲征”；當損傷位于半月板體部關節(jié)囊附著處時，體部失穩(wěn)后多向髁間窩內(nèi)移位，MRI冠位上表現(xiàn)為“游離緣肥厚征”，矢狀位上增厚的游離緣表現(xiàn)為“雙交叉韌帶征”。近年來有學者對盤狀半月板損傷的這些形態(tài)學變化進行了量化，Lee 等［11］的研究顯示，撕裂的盤狀半月板的外側(cè)半月板后角高度和外側(cè)/內(nèi)側(cè)半月板后角高度的比值均顯著高于無撕裂者；孫曉新等［12］的研究得出，冠狀面上外側(cè)盤狀半月板的體部寬度與股骨外側(cè)髁寬度的比值、游離緣高度與體部高度比值＞1 時高度提示損傷。將定量測量標準作為評估半月板損傷的一項依據(jù)，無疑可減小診斷時主觀因素的影響。

1.3 術前評估及術后評價

盤狀半月板撕裂后不穩(wěn)定導致半月板發(fā)生移位，這對手術治療方式的選擇有重要影響。對于有移位的半月板，在進行半月板切除前必須將半月板復位，對存在周緣不穩(wěn)定的盤狀半月板，還需要在成形后予以牢固固定。因此，在術前MRI圖像上應仔細評估盤狀半月板撕裂的部位、是否存在移位以及移位的方向，并識別提示半月板不穩(wěn)定的跡象，正確地指導骨科醫(yī)生做術前計劃。Ahn 等［13］研究得出，MRI 上觀察到的盤狀半月板的形態(tài)不同與關節(jié)鏡檢查證實的外周撕裂、不穩(wěn)定顯著相關。依據(jù)盤狀半月板的MRI 形態(tài)，將半月板分為4 型：中央型、前中央型、后中央型和無移位型。中央型半月板存在外側(cè)部撕裂，前中央型半月板存在后角撕裂，后中央型半月板存在前角撕裂。文獻報道［14］，自內(nèi)而外修復技術主要用于半月板后角和中部撕裂修復，自外而內(nèi)修復技術則對半月板前角縫合常效果滿意，全內(nèi)縫合技術可使半月板后部和中部后份撕裂得以很好的修復。因此，依據(jù)盤狀半月板的MRI 形態(tài)可以判斷撕裂和不穩(wěn)定的部位，進而指導手術修復技術的選擇。近期，Kang 等［15］在Ahn 等［13］的研究基礎上進一步報道了盤狀半月板不同部位的不穩(wěn)定的臨床和MRI 測量因素。Restrepo 等［3］報道了能夠提示盤狀半月板不穩(wěn)定的MRI 征象，包括半月板形態(tài)異常、半月板移位和半月板旁水腫。他們的研究為關節(jié)鏡術中探查進一步提供了方向，但目前常規(guī)磁共振對于不存在形態(tài)改變和移位的盤狀半月板的穩(wěn)定性仍難以準確判斷。值得注意的是，術前MRI 評估目前仍是術中關節(jié)鏡探查的重要提示和輔助，并不能替代關節(jié)鏡探查提前決定手術方式。

MRI 對盤狀半月板結構的定量測量研究亦可為手術提供更精準的信息，Choi 等［16］在冠狀面上測量、比較盤狀和非盤狀外側(cè)半月板后角附著點的位置，得出盤狀半月板的后角附著點比非盤狀組位于更內(nèi)側(cè)，在脛骨外側(cè)隆起峰的內(nèi)側(cè)5.3 mm處，為盤狀半月板切除后的同種異體外側(cè)半月板移植手術提供了半月板后角位置標準。Mayer-Wagner 等［17］通過在MRI 上測量盤狀半月板術前和術后的前、后徑以及厚度變化，量化部分切除術的半月板切除量，結果顯示術后殘留的組織數(shù)量少于預期，尤其是在前部，說明術中對剩余半月板組織的最終大小估計過高，手術時需改進這一點。

MRI能準確地評估術后半月板的形態(tài)、信號和關節(jié)軟骨的變化。長期隨訪結果顯示，盤狀半月板全切術后骨關節(jié)炎發(fā)生率較高［18-19］，因此需盡可能地采用半月板部分切除術以保留半月板的功能。Chedal-Bornu 等［20］和Lee 等［21］通過MRI 測量部分切除術后殘余半月板的大小和評估外側(cè)間隙的軟骨發(fā)現(xiàn)，殘留半月板大小會隨時間減小，大部分關節(jié)外側(cè)間隙也會存在關節(jié)炎進展。Wasser等［22］應用MRI對部分切除聯(lián)合修補術后的殘余半月板形態(tài)和愈合情況進行評估，結果顯示良好的半月板愈合和解剖學結果，療效優(yōu)于單純的切除或縫補術。雖然MRI 能對盤狀半月板不同術式的療效和預后做出影像學評價，但長期療效的評估尚需與更長遠、更大范圍的臨床研究相結合。

2 負重直立位MRI對盤狀半月板的研究

相較于仰臥位MRI，負重位MRI 可以在生理負重條件下模擬關節(jié)結構的體內(nèi)變化、檢測負荷引起的生理和病理變化，是了解膝關節(jié)自然運動行為的必要條件。近年來，負荷應力下的MRI 被認為是改善骨肌MRI 臨床應用的一種新方法［23］。Freutel等［24］對豬的膝半月板進行負重位MRI掃描，結果顯示半月板及其附著體最大位移達2.66 mm，半月板前、后徑距離平均增加0.9 mm。Barile等［25］利用負重位MRI評估損傷的半月板形態(tài)變化的研究顯示，從仰臥位向直立位轉(zhuǎn)變時，不穩(wěn)定的半月板形態(tài)不斷改變，甚至導致內(nèi)側(cè)半月板后角半脫位，而穩(wěn)定的半月板后角的形態(tài)學改變和后角半脫位并不存在。以上研究表明，負重位MRI 技術能夠較好地識別半月板的形態(tài)學變化，預測半月板撕裂的穩(wěn)定性和潛在的不穩(wěn)定性。而盤狀半月板形態(tài)和內(nèi)部成分的異常導致其力學傳導模式的異常，可能從其功能位的形態(tài)學變化反映出來，楊宇［26］利用負重位MRI評估盤狀半月板的研究顯示，負重位MRI下未損傷的盤狀半月板的前后徑的增加小于正常半月板，盤狀半月板的形變程度與損傷具有相關性，損傷組形變程度高于未損傷組及正常半月板。除此之外，常規(guī)MRI 僅可檢測出形態(tài)發(fā)生改變的盤狀半月板的穩(wěn)定性，對于沒有形態(tài)改變的盤狀半月板檢出率較低。因此，研究者提出利用負重位MRI 的形態(tài)學變化評估無移位型盤狀半月板的潛在不穩(wěn)定性，結果顯示仰臥位MRI 上伴有Ⅲ級信號改變的無移位型盤狀半月板在負重位MRI 上明顯向中央移位，關節(jié)鏡探查結果證實周緣穩(wěn)定性差，由此可見負重位MRI 可以增加盤狀半月板周緣穩(wěn)定性的術前評估準確率。但該技術也具有相應的局限性，主要來源于較低的磁場強度(＜1 T)和患者較長時間靜止地處于直立狀態(tài)的不適感。

3 定量MRI技術對盤狀半月板的研究

盤狀半月板基質(zhì)中的膠原纖維數(shù)量減少、排列紊亂，異質(zhì)性明顯［27-28］，是導致其脆弱性的原因之一。但目前對盤狀半月板超微結構的組織學研究僅限于術后切除的半月板，不能在術前應用指導臨床。近些年，對組織內(nèi)部成分進行定量評估的MRI 新技術逐漸被應用，可通過定量測量值非侵入性地、敏感地評估和監(jiān)測超出形態(tài)和結構的成分半月板組織特征及其變化，提供客觀可靠的生物學指標。其中T2 mapping 與UTE-T2*成像技術可評價半月板內(nèi)膠原纖維的含量、取向以及各向異性［29］，T1rho 和軟骨MR 延遲增強掃描技術用來評估半月板內(nèi)蛋白多糖的含量［30］。Takao 等［31］用T1ρ 和T2 值描述了半月板的組織學帶狀分布差異；Nebelung 等［32］利用定量MRI 技術評估半月板退變的內(nèi)部變化，結果顯示T1、T1ρ、T2和UTE-T2*值隨半月板組織學退變而顯著增加。將定量MRI技術應用于盤狀半月板及其損傷后的成分評估，可作為MRI對盤狀半月板的生物學評估指標，其與形態(tài)學MRI 結合后不僅可為盤狀半月板的診斷及手術方式的選擇提供更加全面可靠的客觀影像數(shù)據(jù)，為術前評估提供有效指導和預測，還可在術后監(jiān)測盤狀半月板修復情況。

4 小結與展望

正確及時的診斷是對盤狀半月板有效治療的首要前提，常規(guī)的高場MRI 仍然是首選的檢查方法。針對性治療應以循證的客觀評估標準為指導，近年來研究者們致力于提高術前MRI 的有效性，如何在術前精確判斷半月板本身及損傷的情況，使術前即可確定手術方式具有研究意義。與常規(guī)仰臥位MRI 相比，負重位MRI 可檢測生理學條件下的形態(tài)變化，定量MRI 技術可以無創(chuàng)地標準化測量內(nèi)部成分的具體變化。未來將形態(tài)學MRI與功能學MRI更多地結合起來，實現(xiàn)盤狀半月板MRI的一體化全面評估，對盤狀半月板無論是診斷還是術前指導和預測都具有重大意義。另外，對于一些目前僅限于定性的形態(tài)學研究也可以進一步具體到定量測量以成為精準有效的預測指標，如對盤狀半月板移位的距離和周緣不穩(wěn)相關的測量，半月板具體切除量對術后骨關節(jié)炎的影響等等。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。