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摘要:目的:探讨MR各平面成像序列对膝关节前交叉韧带损伤的诊断价值及限度。方法:回顾我院2012年3月-2014年6月临床高度怀疑膝关节前交叉韧带损伤患者90例,分析各平面成像序列在显示韧带损伤中的价值及限度。结果:90例中关节镜证实前交叉韧带损伤患者60例,MR正确诊断58例,诊断的准确率为96.7%,漏诊2例,误诊1其中矢状面诊断的敏感性、特异性和准确率分别为93.3%、86.7%、91.1%,横断面诊断的敏感性、特异性和准确率分别为91.6%、93.3%、92.2%,冠状面诊断的敏感性、特异性和准确率分别为90%、90%、90%,矢状面+横断面+冠状面诊断的敏感性、特异性和准确率分别为95%、96.7%、96.7%。结论:不同平面显示膝关节韧带的损伤各有优势,工作中常需相互结合,以提高诊断准确性。
关键词:膝关节;MR成像;ACL韧带
[Abstract]Objective:To investigate the MR of each plane imaging for diagnosis and limitation of knee joint anterior cruciate ligament injury.Methods:retrospectivehighly suspected of knee joint anterior cruciate ligament injury were 90 cases in our hospital in 2012 March -2014 year in June clinical,analysis of the planar imaging sequence to show the value and limit of ligament injury in.Results:60 patients withanterior cruciate ligament injury in 90 cases of MR confirmed by arthroscopy,58 cases were diagnosed correctly,the accuracy rate of diagnosis was 96.7%,2 cases were missed diagnosis,misdiagnosis in 1 the sensitivity,the sagittal plane and the specificity and accuracy were 93.3%,86.7%,91.1%,a cross-sectional diagnostic sensitivity,specificity and the accuracy rate were 91.6%,93.3%,92.2%,the coronaldiagnostic sensitivity,specificity and accuracy were 90%,90%,90%,sagittalsensitivity,surface + cross-sectional + coronal diagnostic specificity and accuracywere 95%,96.7%,96.7%.Conclusion:the different graphic display of knee ligament injury has advantages,combined with each other often need to work,in order to improve the accuracy of diagnosis.
[keyword]MR imaging ACL ligament of knee joint
膝关节损伤是较常见的关节损伤,其中以前交叉韧带损伤更常见,且最易误诊或漏诊,如何提高诊断的准确性一直是困扰影像医生和临床医生的最大问题,本文通过对90例膝关节前交叉韧带可疑损伤患者MR表现回顾性研究,旨在提高MR诊断前交叉韧带损伤的应用价值。
1材料与方法:
1.1一般方法:回顾自2012年3月-2014年6月临床高度怀疑膝关节前交叉韧带损伤患者90例,男性56例,女性34例,年龄最大65岁,最小15岁,平均年龄35岁。其中经关节镜证实前交叉韧带损伤60例。
1.2检查方法:采用西门子MAGNETOM Avanto1.5T MR 机,膝关节伸直并外旋10°~15°,行常规矢状位TSE-FS-PDWI、TSE-T1WI、TSE-T2WI,冠状TSE-FS-PDWI,横断位TSE-FS-T2WI,层厚4mm,层间距0.4mm,视野160×160mm,矩阵256×256。
1.3诊断方法:由有经验的MR医师对ACL各平面影像进行分析,对不同位置上ACL的形态、粗细、走形、信号强度及伴随征象进行观察和分析,判断是否有撕裂,依据撕裂程度不同,分为完全撕裂和部分撕裂,完全断裂诊断标准:矢状面①ACL完全断裂表现为韧带的连续性中断,扭曲成波浪状T2WI呈弥漫性高信号[1],②韧带远端呈水平或扁平状,伴股骨附着处附件韧带信号升高[2],③胫、股骨起止点的撕脱性骨折,即使没有韧带的严重损伤,仍需要在关节镜下做复位固定术,因此也纳入完全撕裂[3]。横断面及冠状面诊断ACL完全撕裂的标准:①某个层面上未见正常的ACL,②韧带明显增粗,韧带附着处呈团块状[4],③韧带边缘毛糙,信号弥漫性增高[4];ACL部分撕裂的诊断标准:①矢状面表现为部分ACL纤维中断、弯曲或呈波浪状,并在韧带纤维内出现局限性的信号增高,②横断面和冠状面表现为某个层面ACL变细或呈云团状、韧带内出现局限性高信号[5],③将轻度的部分损伤归为完整的韧带,重度部分损伤诊断为完全撕裂。
1.4统计学方法:采用SPSS 11.0统计软件,计数资料采用x2检验判断矢状面、横断面、冠状面及矢状面+横断面+冠状面诊断ACL撕裂的差异,分别计算矢状面、横断面、冠状面及矢状面+横断面+冠状面对诊断ACL撕裂的诊断准确率、特异度和敏感度,如理论数<5则用精确概率法。 2结果
关节镜诊断ACL断裂完全撕裂47例,重度撕裂13例,轻度撕裂3例;MR诊断前交叉韧带损伤58例,诊断符合率96.7%,其中矢状面检出56例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为93.3%、86.7%、91.1%,横断面检出55例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为91.6%、93.3%、92.2%,冠状面检出54例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为90%、90%、90%,矢状面+ 横断面+冠状面检出58例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为95%、96.7%、96.7%(详见表一);有11例股骨附着点处ACL 完全撕裂,横断面及冠状面各检出9例,2例误诊为部分损伤,敏感度81.8%;矢状面检出7例,敏感度为63.6%。ACL胫骨止点撕脱骨折15例,横断位检出8例,敏感度53.3%;矢状面检出13例,敏感度86.7%,冠状面检出11例,敏感度73.3%。每个平面间特异性和准确性无统计学差异(P > 0.05),但是前交叉韧带不同部分在各个层面显示的情况存在差别,股骨端的显示以横断面和冠状面为佳,胫骨端则以矢状面和冠状面显示为佳,中间部分的显示,各层面间无显著差异,通过各层面联合观察,可以明显提高诊断的准确率。
表一
阳性 误诊 阴性 漏诊 敏感性 特异性 准确率
矢状面 56 4 26 4 93.3% 86.7% 91.1%
横断面 55 2 28 5 91.6% 93.3% 92.2%
冠状面 54 3 27 6 90% 90% 90%
横+矢+冠状面 58 1 29 2 95% 96.7% 96.7%
3讨论
膝关节是人体主要承重部位之一,外伤时,特别是篮球运动、跌落及车祸等容易受到损伤,交叉韧带尤其容易受到损伤。术前的准确诊断对正确选择手术方案、正确判断预后及减少残疾发生率有很大的作用,因此选择正确的检查手段很重要,虽然关节镜作为关节韧带损伤诊断的金标准,但由于其具有损伤性,因此不作为首选的检查手段,而临床物理检查其阳性率不高[6],MR作为无创性诊断手段明显改变这种诊断率低的状况。
ACL起点位于股骨外髁髁间窝内侧面的后部,向前内下方斜行,止于胫骨上端髁间隆起前部稍内侧及外侧半月板前角,呈扇形从后上向前下走行。由于ACL胫骨端附着部较粗大,而股骨附着端相对细小,所以ACL股骨附着端容易发生韧带撕裂,而胫骨附着端则容易出现胫骨撕脱骨折。ACL的损伤分为完全撕裂和部分撕裂;部分损伤少见,但是如果部分损伤超过二分之一则会有50% 以上的可能发生完全断裂,因此,可以把部分损伤再分为轻度和重度的部分损伤,轻度损伤可以进行保守治疗,而重度损伤则需要手术治疗。
MRI诊断ACL损伤主要征象表现为:①韧带不连续,韧带回缩形成假肿瘤,边缘不规则或呈波浪状;②在压脂序列上韧带内出现局限性或弥漫性的信号增高;③在矢状面上完全看不到正常的ACL,或者表现为韧带走行异常;④韧带的中段形成结节状,结节状的一端明显变细,另一端增粗等直接征象可诊断为部分撕裂。次要征象:① 胫骨向前移位,在矢状面MRI上外侧半月板相对于胫骨向后移位,即(半月板未覆盖征)[4];② 骨挫伤,尤其发生在股骨外侧髁和胫骨平台,提示可能合并有ACL 撕裂[7],③其它伴随征象包括关节积液、MCL 撕裂、半月板撕裂和Segond骨折[8]。次要征象为诊断ACL损伤提供重要的线索,具有较高的特异性,但是敏感性不高。
MR诊断中常出现假阳性及假阴性,假阳性是由于个体的差异,在ACL 附着处可有脂肪、滑膜,T1WI 呈中等至高信号,容易误认为韧带损伤;某些年龄大的患者,ACL韧带内粘液样变性或出现嗜伊红变性而出现信号异常[9],易被误诊认为是韧带损伤;本组中误诊的1例既是此原因;也由于存在股骨髁附着点的容积效应或扫描方向未和ACL平行,在矢状面的MRI上股骨附着点处的ACL经常出现不同程度的增粗和韧带不连续的假象,原本信号升高的不全撕裂ACL 也可在骨皮质的容积效应作用下而不表现出来,形成假阴性,同时当ACL胫骨止点处韧带损伤轻微,常可造成漏诊,本次研究有2例部分撕裂被误诊;本组研究发现,各成像层面结合观察,可显著提高前交叉韧带诊断的准确率,横断面及冠状面因其伪影较少在显示股骨附着点处的ACL具有很大的优势,比如部分撕裂的ACL内局部出血或水肿使韧带增粗变圆,横断面及冠状面MRI图像ACL宽径的增大常比矢状面上前后径更为显著,尤其在ACL 轻微增粗病例中,在横断面及冠状面图像上观察ACL宽径则更突显其重要性。而矢状面MRI因为显示ACL前后径比横断面显著,所以能清晰显示胫骨止点撕脱骨折。冠状位在显示ACL胫骨止点撕脱性骨折上介于矢状面与横断面之间,可以作为矢状面的补充。
MR是目前膝关节交叉韧带损伤最佳无创检查方法,随着人们的不断研究,使得其诊断的符合率不断提高,尤其是横断位及冠状位在ACL诊断中的地位,越来越引起临床及影像医生的重视,本组研究充分证明,很好的运用各个成像平面,充分发挥各个方位的优点,可提高ACL部分损伤的诊断符合率,更好地降低误诊率。
参考文献:
[1]Mink,H,Levy T,Crues JV ⅠⅡ Tears of the an terior cruciate ligament and menisci of the knee MR imaging evaluation[J].Radiology,1988,167(3):769-774.
[2]Berquist TH.程敬亮,祁吉,史大鹏,译。肌肉骨骼系统磁共振成像[M]。郑州:郑州大学出版社,2004.
[3]李梅,李明华,杨世勋,等,膝关节交叉韧带撕裂的MRI与关节镜对照研究[J].上海医学影像杂志,2004 13(2);87-90.
[4]Tung GA,Dav is LM,Wiggins ME,etal Tears of the an terior cruciate ligament primary and secondary signs at MR imaging[J].Radiology,1993,188 661-667.
[5]Roychow dhury S,Fitzgerald SW,Son in AH,etal U sing MR imaging to diagnose partial tears of the anterior cruciate ligament value of axial images[J].Am J Roen tgenol,1997,168(6):1487-1491.
[6]Kim S- J.Kim H- K.Reliability of the anterior drawer test,the pivot shift test,and the Lachman test.Clin Orthop,1995,317:237- 242.
[7]杨世埙,靳激扬,许建荣,等.膝部骨挫伤的MR I评估[J].中国医学计算机成像杂志,1998,4(2):119 - 122.
[8]M esgarzadeh M,Schn eck CD,B onakdarpou r A.M agnetic resonance imaging of the knee and correlat ion with norm alanatomy[J].Rad iograph ics,1988,8(4):707 - 733.
[9]高凯,王立德,齐志明,等.前交叉韧带损伤的MRI 诊断与临床诊断比较研究[J].中国运动医学杂志,2005,24(5):524- 525.
关键词:膝关节;MR成像;ACL韧带
[Abstract]Objective:To investigate the MR of each plane imaging for diagnosis and limitation of knee joint anterior cruciate ligament injury.Methods:retrospectivehighly suspected of knee joint anterior cruciate ligament injury were 90 cases in our hospital in 2012 March -2014 year in June clinical,analysis of the planar imaging sequence to show the value and limit of ligament injury in.Results:60 patients withanterior cruciate ligament injury in 90 cases of MR confirmed by arthroscopy,58 cases were diagnosed correctly,the accuracy rate of diagnosis was 96.7%,2 cases were missed diagnosis,misdiagnosis in 1 the sensitivity,the sagittal plane and the specificity and accuracy were 93.3%,86.7%,91.1%,a cross-sectional diagnostic sensitivity,specificity and the accuracy rate were 91.6%,93.3%,92.2%,the coronaldiagnostic sensitivity,specificity and accuracy were 90%,90%,90%,sagittalsensitivity,surface + cross-sectional + coronal diagnostic specificity and accuracywere 95%,96.7%,96.7%.Conclusion:the different graphic display of knee ligament injury has advantages,combined with each other often need to work,in order to improve the accuracy of diagnosis.
[keyword]MR imaging ACL ligament of knee joint
膝关节损伤是较常见的关节损伤,其中以前交叉韧带损伤更常见,且最易误诊或漏诊,如何提高诊断的准确性一直是困扰影像医生和临床医生的最大问题,本文通过对90例膝关节前交叉韧带可疑损伤患者MR表现回顾性研究,旨在提高MR诊断前交叉韧带损伤的应用价值。
1材料与方法:
1.1一般方法:回顾自2012年3月-2014年6月临床高度怀疑膝关节前交叉韧带损伤患者90例,男性56例,女性34例,年龄最大65岁,最小15岁,平均年龄35岁。其中经关节镜证实前交叉韧带损伤60例。
1.2检查方法:采用西门子MAGNETOM Avanto1.5T MR 机,膝关节伸直并外旋10°~15°,行常规矢状位TSE-FS-PDWI、TSE-T1WI、TSE-T2WI,冠状TSE-FS-PDWI,横断位TSE-FS-T2WI,层厚4mm,层间距0.4mm,视野160×160mm,矩阵256×256。
1.3诊断方法:由有经验的MR医师对ACL各平面影像进行分析,对不同位置上ACL的形态、粗细、走形、信号强度及伴随征象进行观察和分析,判断是否有撕裂,依据撕裂程度不同,分为完全撕裂和部分撕裂,完全断裂诊断标准:矢状面①ACL完全断裂表现为韧带的连续性中断,扭曲成波浪状T2WI呈弥漫性高信号[1],②韧带远端呈水平或扁平状,伴股骨附着处附件韧带信号升高[2],③胫、股骨起止点的撕脱性骨折,即使没有韧带的严重损伤,仍需要在关节镜下做复位固定术,因此也纳入完全撕裂[3]。横断面及冠状面诊断ACL完全撕裂的标准:①某个层面上未见正常的ACL,②韧带明显增粗,韧带附着处呈团块状[4],③韧带边缘毛糙,信号弥漫性增高[4];ACL部分撕裂的诊断标准:①矢状面表现为部分ACL纤维中断、弯曲或呈波浪状,并在韧带纤维内出现局限性的信号增高,②横断面和冠状面表现为某个层面ACL变细或呈云团状、韧带内出现局限性高信号[5],③将轻度的部分损伤归为完整的韧带,重度部分损伤诊断为完全撕裂。
1.4统计学方法:采用SPSS 11.0统计软件,计数资料采用x2检验判断矢状面、横断面、冠状面及矢状面+横断面+冠状面诊断ACL撕裂的差异,分别计算矢状面、横断面、冠状面及矢状面+横断面+冠状面对诊断ACL撕裂的诊断准确率、特异度和敏感度,如理论数<5则用精确概率法。 2结果
关节镜诊断ACL断裂完全撕裂47例,重度撕裂13例,轻度撕裂3例;MR诊断前交叉韧带损伤58例,诊断符合率96.7%,其中矢状面检出56例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为93.3%、86.7%、91.1%,横断面检出55例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为91.6%、93.3%、92.2%,冠状面检出54例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为90%、90%、90%,矢状面+ 横断面+冠状面检出58例,诊断的敏感性、特异性和准确率分别为95%、96.7%、96.7%(详见表一);有11例股骨附着点处ACL 完全撕裂,横断面及冠状面各检出9例,2例误诊为部分损伤,敏感度81.8%;矢状面检出7例,敏感度为63.6%。ACL胫骨止点撕脱骨折15例,横断位检出8例,敏感度53.3%;矢状面检出13例,敏感度86.7%,冠状面检出11例,敏感度73.3%。每个平面间特异性和准确性无统计学差异(P > 0.05),但是前交叉韧带不同部分在各个层面显示的情况存在差别,股骨端的显示以横断面和冠状面为佳,胫骨端则以矢状面和冠状面显示为佳,中间部分的显示,各层面间无显著差异,通过各层面联合观察,可以明显提高诊断的准确率。
表一
阳性 误诊 阴性 漏诊 敏感性 特异性 准确率
矢状面 56 4 26 4 93.3% 86.7% 91.1%
横断面 55 2 28 5 91.6% 93.3% 92.2%
冠状面 54 3 27 6 90% 90% 90%
横+矢+冠状面 58 1 29 2 95% 96.7% 96.7%
3讨论
膝关节是人体主要承重部位之一,外伤时,特别是篮球运动、跌落及车祸等容易受到损伤,交叉韧带尤其容易受到损伤。术前的准确诊断对正确选择手术方案、正确判断预后及减少残疾发生率有很大的作用,因此选择正确的检查手段很重要,虽然关节镜作为关节韧带损伤诊断的金标准,但由于其具有损伤性,因此不作为首选的检查手段,而临床物理检查其阳性率不高[6],MR作为无创性诊断手段明显改变这种诊断率低的状况。
ACL起点位于股骨外髁髁间窝内侧面的后部,向前内下方斜行,止于胫骨上端髁间隆起前部稍内侧及外侧半月板前角,呈扇形从后上向前下走行。由于ACL胫骨端附着部较粗大,而股骨附着端相对细小,所以ACL股骨附着端容易发生韧带撕裂,而胫骨附着端则容易出现胫骨撕脱骨折。ACL的损伤分为完全撕裂和部分撕裂;部分损伤少见,但是如果部分损伤超过二分之一则会有50% 以上的可能发生完全断裂,因此,可以把部分损伤再分为轻度和重度的部分损伤,轻度损伤可以进行保守治疗,而重度损伤则需要手术治疗。
MRI诊断ACL损伤主要征象表现为:①韧带不连续,韧带回缩形成假肿瘤,边缘不规则或呈波浪状;②在压脂序列上韧带内出现局限性或弥漫性的信号增高;③在矢状面上完全看不到正常的ACL,或者表现为韧带走行异常;④韧带的中段形成结节状,结节状的一端明显变细,另一端增粗等直接征象可诊断为部分撕裂。次要征象:① 胫骨向前移位,在矢状面MRI上外侧半月板相对于胫骨向后移位,即(半月板未覆盖征)[4];② 骨挫伤,尤其发生在股骨外侧髁和胫骨平台,提示可能合并有ACL 撕裂[7],③其它伴随征象包括关节积液、MCL 撕裂、半月板撕裂和Segond骨折[8]。次要征象为诊断ACL损伤提供重要的线索,具有较高的特异性,但是敏感性不高。
MR诊断中常出现假阳性及假阴性,假阳性是由于个体的差异,在ACL 附着处可有脂肪、滑膜,T1WI 呈中等至高信号,容易误认为韧带损伤;某些年龄大的患者,ACL韧带内粘液样变性或出现嗜伊红变性而出现信号异常[9],易被误诊认为是韧带损伤;本组中误诊的1例既是此原因;也由于存在股骨髁附着点的容积效应或扫描方向未和ACL平行,在矢状面的MRI上股骨附着点处的ACL经常出现不同程度的增粗和韧带不连续的假象,原本信号升高的不全撕裂ACL 也可在骨皮质的容积效应作用下而不表现出来,形成假阴性,同时当ACL胫骨止点处韧带损伤轻微,常可造成漏诊,本次研究有2例部分撕裂被误诊;本组研究发现,各成像层面结合观察,可显著提高前交叉韧带诊断的准确率,横断面及冠状面因其伪影较少在显示股骨附着点处的ACL具有很大的优势,比如部分撕裂的ACL内局部出血或水肿使韧带增粗变圆,横断面及冠状面MRI图像ACL宽径的增大常比矢状面上前后径更为显著,尤其在ACL 轻微增粗病例中,在横断面及冠状面图像上观察ACL宽径则更突显其重要性。而矢状面MRI因为显示ACL前后径比横断面显著,所以能清晰显示胫骨止点撕脱骨折。冠状位在显示ACL胫骨止点撕脱性骨折上介于矢状面与横断面之间,可以作为矢状面的补充。
MR是目前膝关节交叉韧带损伤最佳无创检查方法,随着人们的不断研究,使得其诊断的符合率不断提高,尤其是横断位及冠状位在ACL诊断中的地位,越来越引起临床及影像医生的重视,本组研究充分证明,很好的运用各个成像平面,充分发挥各个方位的优点,可提高ACL部分损伤的诊断符合率,更好地降低误诊率。
参考文献:
[1]Mink,H,Levy T,Crues JV ⅠⅡ Tears of the an terior cruciate ligament and menisci of the knee MR imaging evaluation[J].Radiology,1988,167(3):769-774.
[2]Berquist TH.程敬亮,祁吉,史大鹏,译。肌肉骨骼系统磁共振成像[M]。郑州:郑州大学出版社,2004.
[3]李梅,李明华,杨世勋,等,膝关节交叉韧带撕裂的MRI与关节镜对照研究[J].上海医学影像杂志,2004 13(2);87-90.
[4]Tung GA,Dav is LM,Wiggins ME,etal Tears of the an terior cruciate ligament primary and secondary signs at MR imaging[J].Radiology,1993,188 661-667.
[5]Roychow dhury S,Fitzgerald SW,Son in AH,etal U sing MR imaging to diagnose partial tears of the anterior cruciate ligament value of axial images[J].Am J Roen tgenol,1997,168(6):1487-1491.
[6]Kim S- J.Kim H- K.Reliability of the anterior drawer test,the pivot shift test,and the Lachman test.Clin Orthop,1995,317:237- 242.
[7]杨世埙,靳激扬,许建荣,等.膝部骨挫伤的MR I评估[J].中国医学计算机成像杂志,1998,4(2):119 - 122.
[8]M esgarzadeh M,Schn eck CD,B onakdarpou r A.M agnetic resonance imaging of the knee and correlat ion with norm alanatomy[J].Rad iograph ics,1988,8(4):707 - 733.
[9]高凯,王立德,齐志明,等.前交叉韧带损伤的MRI 诊断与临床诊断比较研究[J].中国运动医学杂志,2005,24(5):524- 525.