Comparative study on the MRI multi-imaging with arthroscopy in acute anterior cruciate ligament injury

收集2015年3月至2018年4月我院收治的48例膝关节急性损伤病例，纳入标准：就诊时膝关节创伤或扭伤疼痛时间 < 2周；均接受MRI及关节镜检查，且间隔时间少于2周。排除标准：合并X线明确的膝关节复杂骨折；合并恶性肿瘤、血液系统疾患、急性炎症、结核及类风湿关节炎等；有膝关节手术史者。经关节镜证实急性ACL损伤病例作为损伤组(23例)，其中男15例，女8例，年龄17~76岁。非ACL损伤病例(ACL完好的其他韧带或半月板损伤的病例)作为对照组(25例)，其中男16例，女9例，年龄15~70岁。临床表现为不同程度肿胀、无法稳定行走或活动受限。

MRI检查：采用SIEMENS Symphony-p型1.5T超导MRI仪，膝关节专用线圈，仰卧位、足先进，中心定位髌骨下缘。扫描相关参数：矢状位:SE-T1WI(TR 190 ms，TE 15 ms，FOV 28 cm×28 cm)、T2WI压脂(TR 3 400 ms，TE106 ms，FOV28 cm×28 cm)、T2WI-fl2d(TR 217 ms，TE 18 ms，FOV 28 cm×28 cm)，冠状位:T2WI压脂(TR 4 760 ms，TE 11 ms，FOV 28 cm×28 cm)，横断面:T2 WI(TR 2 880 ms，TE107 ms，FOV 32 cm×32 cm)；所有序列层厚3 mm，层间距0.5 mm，矩阵240×256。关节镜检查：所有病人均采用美国史塞克公司全套关节镜系统。常规消毒及麻醉处理，依次观察关节软骨、半月板及韧带等。

在不告知关节镜诊断结果前提下，由2名MRI诊断医师共同对ACL损伤相关的MRI多种征象进行分析，意见不一致时协商解决差异。参阅文献^[4-5]，MRI直接征象(ACL本身形态和信号的改变)：(1)ACL连续性中断或部分韧带纤维中断；(2)ACL走行异常：矢状面上，ACL纤维不平行于Blumensaat线(即股骨髁间窝皮质线)，倾斜角下降或走行迂曲或呈波浪状；(3)ACL消失：不管是矢状面、冠状面还是横断面，ACL纤维束完全断裂，断端挛缩附着在胫骨平台上或股骨外侧髁内侧，导致正常ACL走行区空虚无韧带组织显示；(4)ACL信号异常：即局限或弥漫性信号增高，边缘模糊; (5)ACL下止点撕脱性骨折，呈吊桥征，即使没有韧带严重损伤，仍需要在关节镜下做复位固定术，因此也归于完全撕裂^[6]。MRI间接征象^[4]：(1)胫骨前移(＞7 mm)；(2)外侧半月板后角后移；(3)后交叉韧带(PCL)角减小：矢状面上，PCL向后弓形改变，PCL近段部分与远段部分所形成的夹角 < 105°时，提示ACL损伤；(4)韧带周围积液或积血，如三角区积液，ACL与PCL相交以下区域液体积聚；(5)“对吻性”骨挫伤及Notch征:即具有股骨外侧髁和胫骨平台外后侧骨挫伤的表现；或具有股骨外侧髁凹陷征(Notch征)，股骨外侧髁凹陷深度加大伴骨挫伤；(6)空髁间窝征：冠状面上，股骨外侧髁的内侧面ACL止点空虚、未见低信号附着。同时观察合并其他损伤情况。统计分析各种征象诊断的敏感度、特异度以及阳性预测值。

采用χ²检验。

关节镜证实ACL完全撕裂19例，部分撕裂4例。其中完全撕裂分实质部撕裂8例、股骨端撕裂6例及胫骨端撕裂5例。MRI直接征象：ACL连续性中断或部分韧带纤维中断、ACL走行异常(见图 1)、ACL消失(见图 2)、ACL局限性或弥漫性信号增高(见图 3)、下止点撕脱性骨折呈“吊桥征”(见图 4)分别为11例、17例、3例、20例、5例。MRI间接征象：胫骨前移(见图 5)、外侧半月板后角后移、PCL角减小、韧带周围积液或积血、“对吻性”骨挫伤(见图 6)及Notch征(见图 7)、空髁间窝征(见图 8、9)分别为6例、8例、2例、9例、15例及9例。除PCL角减小、韧带周围积液或积血2种征象出现在部分撕裂病例(共3例)外，其余所有4种间接征象仅出现在完全撕裂病例。采用MRI检查在ACL连续中断、ACL走行异常、ACL消失、ACL吊桥征、胫骨前移、外侧半月板后角后移、“对吻性”骨挫伤及Notch征、空髁间窝征多种征象上比关节镜检查具有更大的诊断价值(P < 0.05~P < 0.01)(见表 1)。

ACL损伤的MRI直接征象中ACL消失敏感性最低(13.04%)，而ACL局限或弥漫性信号增高或增粗特异性相对较低；其中韧带走行异常诊断价值最大，其诊断敏感度、特异度及阳性预测值分别为73.91%、100.00%及100.00%(见表 2)。MRI间接征象中胫骨前移位、外侧半月板后角后移、“对吻性”骨挫伤及Notch征、空髁间窝征4种间接征象具有较高的特异度，但敏感度均较低，其中“对吻性”骨挫伤及Notch征诊断价值最大(见表 3)。

关节镜检查是诊断急性ACL损伤金标准，但病人需要住院且检查费用高、有创、或并发关节感染等，并不能作为首选检查手段。MRI具有软组织分辨率高、无创性、扫描快速、无放射性和多方位及多参数成像等优点，可直接显示ACL的走行、形态及内部信号改变，对临床手术适应症选择及治疗方案的制定具有重要指导意义，目前是临床疑似ACL损伤病人的首选筛查技术。本文将急性ACL损伤MRI表现与关节镜对照发现，ACL断裂出血、松弛、断端扭曲及移位构成了ACL形态和信号改变的直接征象，不涉及ACL本身形态及信号的相关MRI表现构成间接征象。正确分析这些MRI征象对提高急性ACL损伤诊断的精确性意义重大。

急性ACL损伤MRI直接征象表现各异，其差异与损伤程度密切相关。完全撕裂可出现韧带不连续或消失，即“连续性中断”或“韧带消失”，断裂处因出血和水肿表现为局限或弥漫性信号异常即“信号异常”^[7]，出现韧带张力消失或松弛、韧带倾斜度减低时表现“走行异常”；出现ACL下止点撕脱性骨折时呈“吊桥征”。急性ACL损伤中，实质部最为常见，其次是股骨附着处，最后是胫骨附着处^[8-9]。本组经关节镜证实的19例完全撕裂病人均具备上述1项或多项直接征象，撕裂部位发生概率与上述文献报道相似，我们认为应重点观察ACL实质部及股骨附着处情况以减少漏诊。ACL解剖结构及走行较复杂，下端起自胫骨髁间隆起前内侧，斜向后上方外侧、纤维束扇形分布股骨外侧髁内侧面，与关节镜直视下观察ACL相比，MRI单一切面很难完整显示ACL，需结合矢状位、冠状位及横断面多方位观察，建立全方位立体观。本组4种直接征象中，“韧带走行异常”诊断价值最大，我们认为与MRI多方位成像技术密不可分，其次本组数据因急性ACL完全撕裂病例所占比例较高(19/24, 79.17%)，不难理解ACL因张力异常、断端扭曲移位等“韧带走行异常”征象出现率更高。

本组ACL局限或弥漫性信号增高或增粗特异性相对较低。事实上，因急性损伤髁间窝区水肿、ACL的内部固有信号改变、结构伪影、矢状面股骨髁附着点的部分容积及ACL变性等因素干扰，相对关节镜下直观、完整显示ACL而言，该征象对于是否存在损伤以及损伤程度鉴别仍存在不足^[10-11]。另外，本组ACL信号消失征敏感性较低，有部分学者^[3]认为该征象更多见慢性或陈旧性ACL损伤病例，可能与多数慢性或陈旧性损伤ACL残端已完全或大部分吸收有关，本组样本数量有限，这一观点需进一步证实。

急性ACL损伤MRI间接征象具有较高特异性，但敏感性较低，结合直接征象综合分析可以提高诊断ACL损伤的准确性^[12]。李梅等^[13]认为MRI间接征象可减少MRI假阴性诊断而避免发生漏诊。本组间接征象中“对吻性”骨挫伤及Notch征诊断最有价值，两者发生机制相同，即当ACL断裂时，胫骨前移、内旋，股骨外侧髁和胫骨平台后外侧面发生撞击，引起相应部位的骨挫伤或骨折, 王海波等^[14]将两个征象归为一类，可进一步提高ACL完全撕裂的敏感性及特异性。值得一提的是，本组结果中间接征象胫骨前移、外侧半月板后角后移、“对吻性”骨挫伤及Notch征、空髁间窝征均仅只见于完全性撕裂病人，而部分性撕裂的病例，往往缺乏上述4种间接征象或出现的间接征象不具备特征性。MAIR等^[15]较早对骨挫伤研究发现，ACL完全断裂的骨挫伤发生率(94%)远高于不完全断裂(17%)。于星鹏等^[16]同样认为随着ACL损伤程度增加，伴随的间接征象亦逐渐增多，本研究与上述观点一致，出现“对吻性”骨挫伤及Notch征高度提示ACL完全撕裂。

与关节镜检查相比，韧带周围积液或积血征象在本组中并不是特征性很强的间接征象。许建荣等^[17]研究发现膝关节ACL正常的其他损伤也常见韧带周围积液或积血征象，并认为任何膝关节损伤合并滑膜增生及滑膜外积液水肿很常见，另ACL走行区髁间窝滑膜丰富，很容易导致该区域结构不清。

除本文所列间接征象外，一些少见间接征象如Segond骨折、髌韧带迂曲及髌下脂肪垫切割损伤等^[18]均未出现，可能因本组数据样本量少，其诊断价值有待收集大样本量进一步研究证实。