膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷MRI不同序列診斷分析

王梅

摘要：目的：分析膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷分別實(shí)施不同序列核磁共振（MRI）檢查的診斷效果差異。方法：回顧性分析在本院開展膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷檢查的60例病患臨床資料，研究時(shí)間均在2020年1月至2021年1月之間，所有病患均被確診為膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷。全部病患均先后實(shí)施磁共振三維序列以及二維序列檢查，相較于解剖測量值。對比兩種檢查序列在后交叉韌帶（PCL）以及前交叉韌帶（ACL）方面測量值;對比診斷情況;對比兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷分級判斷情況;對比兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶完全撕裂診斷符合率。結(jié)果：在PCL以及ACL方面，二維MRI檢查角度、厚度、長度均與MRI檢查、解剖測量存在顯著差異（P<0.05）;在PCL以及ACL方面，三維MRI檢查角度、厚度、長度均與解剖測量無顯著差異（P>0.05）。二維MRI檢查診斷準(zhǔn)確率是83.33%，低于三維MRI檢查的95.00%（P<0.05）。兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷分級對比無顯著差異（P>0.05）。三維MRI檢查與二維MRI檢查膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶完全撕裂診斷符合率分別是95.55%、80.00%（P<0.05）。結(jié)論：膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷病患選擇三維MRI檢查能夠獲得較高的診斷價(jià)值。

關(guān)鍵詞：序列;核磁共振;前交叉韌帶;后交叉韌帶;膝關(guān)節(jié);解剖測量值

中圖分類號：R445.2文獻(xiàn)標(biāo)識碼：BDOI：10？郾3969/j.issn.1001-0270.2021.06.04

Abstract： Objective： To analyze the diagnostic effect of different sequences of magnetic resonance imaging （MRI） in anterior and posterior cruciate ligament injury of knee joint. Methods： the clinical data of 60 patients with anterior and posterior cruciate ligament injury in our hospital were retrospectively analyzed. The study time was from January 2020 to January 2021. All patients were diagnosed with anterior and posterior cruciate ligament injury. Three dimensional and two-dimensional sequences of MRI were performed in all patients. The posterior cruciate ligament （PCL） and anterior cruciate ligament （ACL） measured by the two sequences were compared; Diagnosis;The classification of cruciate ligament injury before and after the knee joint and the compliance rate of full tear before and after the knee joint between the two examination sequences. Results： in terms of PCL and ACL， the angle， thickness and length of two-dimensional MRI were significantly different from those of MRI and anatomical measurement （P<0.05）; In terms of PCL and ACL， there was no significant difference in angle， thickness and length between 3D MRI and anatomical measurement （P>0.05）. The diagnostic accuracy of two-dimensional MRI was 83.33%， which was lower than 95.00% of three-dimensional MRI（P<0.05）. There was no significant difference in the comparison of the anterior and posterior ACL injury classification of the knee joint（P>0.05）. The diagnosis of complete anterior and posterior ACL tears was 95.55% and 80.00%（P<0.05）.Conclusion： three dimensional MRI can obtain high diagnostic value in patients with anterior and posterior cruciate ligament injury.

Key Words： sequence; nuclear magnetic resonance; anterior cruciate ligament; posterior cruciate ligament; knee joint; anatomical measurements

膝關(guān)節(jié)交叉韌帶臨床又將其稱之為十字韌帶，主要位于膝關(guān)節(jié)中央稍后部位，強(qiáng)韌度高，被滑膜覆蓋，主要分成前交叉韌帶和后交叉韌帶[1]。兩條韌帶協(xié)同作用可限制膝關(guān)節(jié)過度運(yùn)動。但是在發(fā)生運(yùn)動損傷或是受到其他因素?fù)p傷后，膝關(guān)節(jié)交叉韌帶損傷情況較為常見[2]。由于膝關(guān)節(jié)交叉韌帶自愈能力低下，在發(fā)生損傷后，若未能及時(shí)進(jìn)行診斷并采取有效措施干預(yù)，極易發(fā)展成完全性撕裂，進(jìn)而對關(guān)節(jié)穩(wěn)定性造成不利影響，病情嚴(yán)重者甚至?xí)^發(fā)創(chuàng)傷性骨關(guān)節(jié)病[3]。MRI是臨床常用的影像學(xué)檢查方式，在多種疾病診斷中發(fā)揮了良好效果，能夠?qū)崿F(xiàn)參數(shù)以及多方位成像，在顯示關(guān)節(jié)軟骨和關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)方面具有較強(qiáng)優(yōu)勢。但是目前對于其不同檢查序列在診斷膝關(guān)節(jié)交叉韌帶損傷效果差異的研究較少，一定程度上限制臨床合理選擇檢查序列[4]。三維快速自旋回波序列具有高信噪比以及高空間分辨率等特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)薄層、無間隔掃描，進(jìn)而清晰顯示復(fù)雜關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)，在判斷軟組織損傷方面可發(fā)揮重要參考價(jià)值。為此，本文對在本院開展MRI檢查并經(jīng)臨床確診的膝關(guān)節(jié)交叉韌帶損傷病患臨床資料實(shí)施回顧性分析，現(xiàn)就研究內(nèi)容作以下闡述。

1 資料以及方法

1.1 一般資料

對在本院開展膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷檢查的60例病患臨床資料進(jìn)行回顧性分析，檢查時(shí)間均在2020年1月至2021年1月之間，所有病患均被確診為膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷。60例病患中，女性28例、男性32例;年齡在25歲至45歲之間，平均年齡水平是（32.71±4.15）歲;損傷因素：交通事故24例、高空跌落15例、重物砸傷13例、其他原因8例;完全撕裂有45例、部分撕裂有15例。納入標(biāo)準(zhǔn)[5]：①結(jié)合臨床表現(xiàn)以及手術(shù)結(jié)果后均被確診為膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷;②臨床資料完整;③依從性良好，能夠配合檢查;④患側(cè)膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)腫脹、疼痛以及活動障礙等臨床表現(xiàn);⑤抽屜試驗(yàn)結(jié)果為陽性。排除標(biāo)準(zhǔn)[6]：①已經(jīng)開展膝關(guān)節(jié)手術(shù)治療者;②妊娠期或哺乳期女性;③有嚴(yán)重骨折病史者;④有風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等病史者;⑤腫瘤疾病者;⑥存在先天性骨畸形情況者;⑦伴有心、肝、腎、肺器質(zhì)性功能損傷情況者。

1.2 研究方法

全部病患均使用MAGENETOM SKYRA 3.0T磁共振成像系統(tǒng)（采購自西門子公司）開展檢查，使用膝關(guān)節(jié)專用線圈。協(xié)助病患呈仰臥位，指導(dǎo)其將膝關(guān)節(jié)外旋15°，并在檢查過程中維持該角度。二維MRI掃描參數(shù)：①橫軸面，重復(fù)時(shí)間是2 000ms、恢復(fù)時(shí)間是38ms，矩陣為300×230，視野是150mm×150mm，層間距0.5mm，層厚2.8mm，掃描時(shí)間是160s，激勵次數(shù)是2次;②矢狀面，重復(fù)時(shí)間是2 900ms、恢復(fù)時(shí)間是30ms，矩陣為240×240，視野是155mm×155mm，層間距0.41mm，層厚2.4mm，掃描時(shí)間是150s，激勵次數(shù)是2次;③冠狀面，重復(fù)時(shí)間是2 600ms、恢復(fù)時(shí)間是30ms，矩陣為300×230，視野是155mm×155mm，層間距0.41mm，層厚2.4mm，掃描時(shí)間是160s，激勵次數(shù)是2次。三維MRI掃描參數(shù)：矢狀面，重復(fù)時(shí)間是1 100ms、恢復(fù)時(shí)間是38ms，矩陣為300×230，視野是150mm×150mm，層間距0mm，層厚0.5mm，掃描時(shí)間是320ms，激勵次數(shù)是1次。在開展三維MRI掃描后，對全部圖像進(jìn)行各位面重建，層厚為1.5mm，層間距0mm。由2名臨床經(jīng)驗(yàn)豐富的影像學(xué)醫(yī)師進(jìn)行操作，并共同閱片，針對膝關(guān)節(jié)損傷情況和程度實(shí)施判斷，當(dāng)出現(xiàn)意見不一致時(shí)，可在討論后得出統(tǒng)一結(jié)論。

1.3 觀察項(xiàng)目

對比兩種檢查序列在后交叉韌帶（PCL）以及前交叉韌帶（ACL）測量值。對比兩種檢查序列診斷情況。對比兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷分級判斷情況。膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶輪廓以及走向均正常，未觀察到異常信號屬于0級;膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶出現(xiàn)局灶性或彌漫性腫脹，并且可觀察到高信號，韌帶連續(xù)性尚可，輪廓清晰無切跡屬于1級;膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶出現(xiàn)不完全斷裂，可觀察到韌帶增粗情況，局部可有切跡，在損傷區(qū)域中心位置輪廓不完整，韌帶中斷，連續(xù)性較差，但仍有部分韌帶連接屬于2級;膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶發(fā)生完全斷裂，并且斷裂部位出現(xiàn)切狀或是有移位情況，在韌帶起止點(diǎn)出現(xiàn)攣縮，并且斷裂部位出現(xiàn)不同程度溶解吸收屬于3級[7]。對比兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌完全撕裂方面診斷符合率。

1.4 數(shù)據(jù)處理

在本次研究中，數(shù)據(jù)均使用SPSS22.0軟件開展計(jì)算，其中計(jì)量資料采用（x±s）的形式表達(dá)，實(shí)施t檢驗(yàn)，多組之間比較實(shí)施F值檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料采用百分比的形式表達(dá)，實(shí)施 X2檢測，當(dāng)檢測結(jié)果顯示 P<0.05時(shí)，表明數(shù)據(jù)存在研究價(jià)值。

2 研究結(jié)果

2.1 對比兩種檢查序列在PCL以及ACL方面測量值

在PCL以及ACL方面，二維MRI檢查角度、厚度、長度均與MRI檢查、解剖測量存在明顯差異（P<0.05）;在PCL以及ACL方面，三維MRI檢查角度、厚度、長度均與解剖測量無明顯差異（P>0.05）。見表1、表2。

2.2 分析兩種檢查序列診斷膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷情況

三維MRI檢查提示60例中，陽性57例（95.00%）、陰性3例（5.00%）;二維MRI檢查提示陽性50例（83.33%）、陰性10例（16.67%）。三維MRI檢查診斷準(zhǔn)確性是95.00%，二維MRI檢查診斷準(zhǔn)確性是83.33%，三維MRI診斷準(zhǔn)確性高于二維MRI檢查（X2=4.227，P<0.05）。

2.3 對比兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷分級判斷情況

兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷分級對比無明顯差異（P>0.05）。見表3。

2.4 對比兩種檢查序列在膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶完全撕裂診斷符合率

二維MRI檢查中，膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶完全撕裂診斷符合率是80.00%（36/45）;三維MRI檢查中，膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶完全撕裂診斷符合率是95.55%（43/45），三維MRI檢查膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶完全撕裂診斷符合率高于二維MRI檢查（X2=5.075，P<0.05）。

3 討論

在日?；顒又?，前交叉韌帶只需要承擔(dān)較小的負(fù)荷，若其發(fā)生損傷，通常是膝關(guān)節(jié)異?；顒迂?fù)荷，例如當(dāng)膝關(guān)節(jié)從屈曲40°主動伸至完全伸直狀態(tài)時(shí)，由于脛骨過度內(nèi)旋，加之過度內(nèi)翻和外翻，導(dǎo)致應(yīng)力作用在脛骨上，前交叉韌帶需要承擔(dān)較高的負(fù)荷以及張力。前交叉韌帶損傷主要包含以下幾個(gè)方面[8]：①單純性前交叉韌帶損傷，通常出現(xiàn)在強(qiáng)迫的伸膝力下合并股骨外髁前部同脛骨平臺外側(cè)相撞的損傷中，也有部分情況出現(xiàn)在強(qiáng)迫的屈膝力下伴脛骨髁間棘的撕脫骨折中;②前交叉韌帶及其內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)損傷，通常發(fā)生在強(qiáng)迫的屈曲-外旋中，并且外翻力和軸移情況可同時(shí)對股脛前的關(guān)節(jié)面造成損傷;③前交叉韌帶及其外側(cè)結(jié)構(gòu)損傷，通常是因強(qiáng)迫的屈曲-內(nèi)旋力造成;④前交叉韌帶及其內(nèi)側(cè)結(jié)構(gòu)損傷，一般出現(xiàn)在脛骨向后移位和膝過伸中。后交叉韌帶屬于膝關(guān)節(jié)最強(qiáng)大的韌帶，相較于前交叉韌帶，強(qiáng)度約是其兩倍。后交叉韌帶起自脛骨髁間棘后方稍內(nèi)側(cè)，止于股骨髁間窩股骨內(nèi)側(cè)髁的外側(cè)面。其橫截面積由近端至遠(yuǎn)端逐漸變小，在矢狀面上，脛骨起點(diǎn)處于脛骨后緣平面下約10mm部位，同腘動脈前緣的平均距離是6mm，股骨止點(diǎn)部位后交叉韌帶形態(tài)以及厚度多變。后交叉韌帶損傷機(jī)制主要包含[9]：①屈膝位脛骨上端暴力作用，暴力導(dǎo)致小腿上段突然后移，導(dǎo)致后交叉韌帶斷裂。當(dāng)脛骨上段持續(xù)后移時(shí)，膝后關(guān)節(jié)囊也會被撕裂，并且該種損傷還會伴有股骨、脛骨、髕骨骨折脫位。該種后交叉韌帶損傷極易被骨折脫位所掩蓋而出現(xiàn)漏診情況;②膝過伸暴力，暴力導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)呈過伸狀態(tài)，出現(xiàn)后交叉韌帶斷裂，當(dāng)暴力持續(xù)則會使膝繼續(xù)過伸，進(jìn)而前交叉韌帶也會出現(xiàn)損傷。交叉韌帶損傷同應(yīng)力作用點(diǎn)相關(guān)，若著力點(diǎn)位于脛骨上端前方，不僅存在過伸暴力，還會出現(xiàn)后移力，對后交叉韌帶造成損傷;若著力點(diǎn)位于股骨下端前方，則會對前交叉韌帶產(chǎn)生損傷;③后旋暴力，當(dāng)足部固定，脛骨上端出現(xiàn)來自前方的暴力，并伴有旋轉(zhuǎn)情況時(shí)，該種損傷通常會導(dǎo)致復(fù)合損傷。脛骨向后半脫位相較于單純后交叉韌帶損傷更加嚴(yán)重。膝關(guān)節(jié)是機(jī)體主要承重關(guān)節(jié)之一，當(dāng)受到扭傷、交通事故以及運(yùn)動等因素影響時(shí)，會導(dǎo)致其在微屈時(shí)出現(xiàn)穩(wěn)定性下降情況，受到外力影響時(shí)，會使其出現(xiàn)內(nèi)外翻，導(dǎo)致副韌帶出現(xiàn)損傷。病患可出現(xiàn)腫脹、壓痛以及活動受限等臨床表現(xiàn)。故而，早期對膝關(guān)節(jié)韌帶損傷情況進(jìn)行有效判斷，可為制定合理的干預(yù)措施提供依據(jù)，并且對改善疾病預(yù)后也有積極作用。

當(dāng)前臨床對膝關(guān)節(jié)韌帶損傷多采用影像學(xué)方式進(jìn)行診斷，其中常用的檢查方式有MRI。正常交叉韌帶由于氫原子被固定在多肽形成的致密網(wǎng)架上，無法參與MRI成像，因此其在任何序列上均呈現(xiàn)低信號。當(dāng)交叉韌帶損傷后，多肽網(wǎng)架受到破壞，氫原子和水腫液會在MRI成像上表現(xiàn)為韌帶內(nèi)高信號。受到出血以及水腫的影響，韌帶腫脹超過正常寬徑，在MRI成像上表現(xiàn)為韌帶形態(tài)改變。本次研究中，在PCL以及ACL方面，三維MRI檢查角度、厚度、長度均與解剖測量無顯著差異（P>0.05）。在診斷準(zhǔn)確性方面，三維MRI檢查為95.00%，明顯高于二維MRI檢查的83.33%（P<0.05）。在完全撕裂診斷符合率方面，三維MRI檢查為95.55%，顯著高于二維MRI檢查的80.00%（P<0.05）。分析結(jié)果可知，由于前后交叉韌帶在起始方向和形態(tài)方面均存在一定差異，二維MRI序列在相同層面上無法完整連續(xù)地顯示前后交叉韌帶，同時(shí)因掃描層厚相對較厚和部分容積效應(yīng)，使得在前后交叉韌帶診斷方面存在較大困難[10-11]。三維MRI序列能夠構(gòu)建三維立體結(jié)構(gòu)影像，并且還可從不同方位以及角度開展檢查，不僅能夠?qū)徊骓g帶情況進(jìn)行了解，還可對關(guān)節(jié)囊、軟骨以及半月板等結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析[12-14]。其圖像分辨率高，并且具有多平面成像特點(diǎn)，能夠有效了解關(guān)節(jié)損傷情況以及關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，進(jìn)而為疾病判斷提供依據(jù)[15-16]。在前后交叉韌帶角度、厚度、長度方面，MRI檢查數(shù)值可接近于解剖測量數(shù)據(jù)，進(jìn)一步說明其診斷效果良好[17-18]。三維MRI檢查能夠?qū)崿F(xiàn)各向同性三維數(shù)據(jù)采集，并且結(jié)合薄層掃描、脂肪抑制等特點(diǎn)，一次激發(fā)能夠采集多個(gè)回波，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)無間隔容積成像，所獲取的影像分辨率較高，并且還可通過優(yōu)化改變翻轉(zhuǎn)角，進(jìn)而獲得高信噪比，提升膝關(guān)節(jié)軟組織細(xì)微結(jié)構(gòu)診斷價(jià)值。但是本次研究也存在一定不足，研究樣本量較少、研究時(shí)間較短，同時(shí)未能對前后交叉韌帶損傷程度進(jìn)行深入研究，因此今后需擴(kuò)大樣本量、延長研究時(shí)間，通過不同的MRI掃描方式對前后交叉韌帶損傷情況進(jìn)行深入研究。

綜上，將三維MRI序列應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)前后交叉韌帶損傷檢查中，可提升診斷價(jià)值。

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