五、后交叉韧带磁共振诊断
正常的后交叉韧带(posterior cruciate ligament,PCL)呈均匀的低密度信号。常规采用T1和T2压脂、FSE(快速自旋回波)序列,通过轴位、冠状位和矢状位像三个方向上进行观察。矢状位可以观察PCL的基本层面;冠状位是重要的补充,特别是观察PCL重建后的移植物;轴位通常不需要。
(一)正常PCL的M RI表现
在矢状位像上,后交叉韧带外观呈弓形,可在1个或2个连续的层面上观察到(图3-26)。
在冠状位像上,偏后的扫描层面显示PCL弓形以下的部分呈垂直走行;在中部或偏前方的层面上则更偏向于弧形(图3-27)。
图3-26 矢状位后交叉韧带的正常影像
图3-27 冠状位后交叉韧带的正常影像
斜冠状位像可以用来追踪PCL自胫骨附丽向股骨内髁附丽区的走行(图3-28)。
图3-28 斜冠状位所示后交叉韧带影像
在大约60%的PCL图像上,可以发现半月板股骨韧带前束和后束的低密度信号。在矢状位像上半月板股骨韧带显示更加常见(在PCL中部的层面),通常利用冠状位和轴位像来辨认半月板股骨韧带(图3-29)。
(二)急性后交叉韧带损伤的诊断要点
文献报道敏感度和特异度均为100%。任何PCL信号的增高都是异常的,急性期损伤时可见到水肿或血肿导致的信号增强。
1.直接征象
(1)完全性损伤:PCL在矢状位T2加权像上呈弥漫性高信号,常位于韧带中段,贯穿PCL前后径,纤维连续中断(图3-30A)。
(2)部分损伤:PCL中段实质部高信号,但可见到连续的纤维走行(图3-30B)。
2.间接征象①胫骨前方骨髓水肿区(图3-31);②后交叉韧带胫骨附着区撕脱骨折(图3-32)。
图3-29 半月板股骨韧带的磁共振影像
A:冠状位像,图中白色箭头所指为半月板股骨韧带,P代表后交叉韧带;B:矢状位像,图中黑色箭头所指为半月板股骨韧带,P代表后交叉韧带
图3-30 后交叉韧带完全损伤和部分损伤的M RI表现
A:白色细箭头所指为后交叉韧带完全损伤,纤维连续中断;B:白色粗箭头所指为后交叉韧带部分损伤
图3-31 MRI显示胫骨前方骨髓水肿
图3-32 后交叉韧带胫骨附丽区撕脱骨折
A:矢状位像,黑色箭头所指为后交叉韧带胫骨附丽区撕脱骨折;B:冠状位像,白色箭头所指为后交叉韧带胫骨附丽区撕脱骨折
(三)陈旧性后交叉韧带损伤的磁共振诊断
陈旧性后交叉韧带损伤在磁共振影像上可表现为韧带变细,有时甚至消失。即使临床体检发现明显的后向松弛,磁共振表现并不明显,有时表现为韧带外形的异常,有时可见连续的瘢痕组织,在T1、T2像上呈中等密度信号,因此磁共振诊断本病较困难。
陈旧性损伤的另一个征象是韧带纤维的异常松弛,当膝关节屈曲时后交叉韧带不能正常地紧张。魔角效应(magic angle effect):后交叉韧带出现不均匀信号,取决于在磁场中韧带的具体走向。这种后交叉韧带的陈旧性损伤在关节镜下观察可以是正常的(图3-33)。
图3-33 后交叉韧带的陈旧性损伤
A:后交叉韧带陈旧性损伤的磁共振表现,信号密度不均匀,即为魔角效应;B:同一患者的关节镜影像,韧带外观正常,图中P代表后交叉韧带
(四)与PCL损伤相关的骨性损伤
1.胫骨前外侧和股骨外髁后方的骨挫伤与屈膝位胫骨承受自前向后的应力受伤机制有关(图3-34)。
图3-34 与PCL损伤相关的骨挫伤
A、B、C三图为连续扫描,A显示股骨外髁骨挫伤,B显示后交叉韧带损伤,C显示胫骨前方骨挫伤
2.膝关节过伸损伤可导致胫骨前外侧和股骨髁前方的骨挫伤(图3-35)。
图3-35 膝关节过伸损伤导致的胫骨前外侧和股骨髁前方的骨挫伤
3.胫骨附着点撕脱骨折 压脂的质子密度序列常可见撕脱的骨折片及韧带血肿所致的高信号,撕脱的骨折片和胫骨平台之间的软骨下骨髓水肿和血肿(图3-36)。
图3-36 PCL胫骨附着点撕脱骨折
A:膝关节侧位X线片,白色箭头所指为胫骨附丽点的撕脱骨折片;B:CT扫描,白色箭头所指为胫骨附丽点的撕脱骨折片;C:MRI扫描,白色箭头所指为撕脱的骨折片,其上连接的PCL连续,骨折片与胫骨之间可见髓内水肿
4.反Segond骨折 是胫骨平台内侧的撕脱骨折片,常见于PCL损伤及内侧半月板与MCL深层纤维结构的撕脱性损伤,半膜肌肌腱在前内侧关节囊处的扩张部也可能受累。类似Segond骨折中髂胫束后部纤维的撕脱骨折(图3-37)。
图3-37 反Segond骨折
图中箭头所指为胫骨平台内侧撕脱骨折片,即反Segond骨折
其他合并损伤包括内侧副韧带和外侧副韧带损伤,前者居多。内侧半月板损伤较外侧半月板多见。大多数患者的关节肿胀较轻。
(五)正确认识MRI在PCL损伤中的作用
1.急性期准确性高,陈旧性损伤诊断困难。
2.不能作为判断手术适应证的依据
(1)PCL急性损伤的MRI分型并不表明PCL的临床松弛程度。
(2)PCL急性损伤具备愈合能力,单纯的PCL损伤即使MRI表现为完全性损伤,也不一定需要手术治疗。
(3)PCL陈旧性损伤时MRI表现与临床检查不一定相符合。
3.临床查体是诊断、分度和选择治疗方案的金标准。
4.外侧副韧带的MRI诊断 外侧副韧带在冠状位上容易看到,在T2或FSEPD表现为低信号条带状影像,起自股骨外上髁,止于腓骨头。矢状位有时也可见位于腓骨头水平的韧带影像(图3-38)。
图3-38 外侧副韧带的磁共振表现
A:冠状位上可以看到外侧副韧带呈低信号条带状影像,起自股骨外上髁,止于腓骨头(白色箭头);B:矢状位可以看到位于腓骨头近端的外侧副韧带影像(白色箭头)
5.LCL损伤可见到以下类型:
(1)完全断裂:MRI上表现为波纹状或折曲状轮廓,韧带连续性丧失(图3-39)。
(2)LCL腓骨头撕脱 韧带可能会向近端蜷缩(图3-40)。
图3-39 外侧副韧带完全断裂的磁共振表现(冠状位)
图中黑色箭头所指为外侧副韧带呈波浪状,即完全断裂
图3-40 腓骨头撕脱骨折
A:MRI图像:图中白色箭头所指为腓骨头撕脱骨折;B:CT图像:图中白色箭头所指为腓骨头撕脱骨折
(3)弓形征(arcuate sign):腓骨头后上方茎突尖的撕脱骨折,高度提示PFL损伤(图3-41)。
(六)腘肌及后外侧结构损伤
腘肌腱和腘肌复合体在矢状位、冠状位和轴位的质子密度相及压脂像都可以看到,其中冠状位和矢状位观察比较容易(图3-42)。
图3-41 后外复合体损伤的弓形征
A:箭头所指为腓骨头后上方茎突的撕脱骨折,即弓形征;B:同一患者的X线片,图中箭头所指为弓形撕脱骨折;C:同一患者的三维CT,图中箭头所指为弓形撕脱骨折
图3-42 正常腘肌腱的磁共振表现
A:冠状位:白色细箭头所指为腘肌腱,可以看到腘肌腱起自腘肌腱沟,图中白色粗箭头所指为外侧副韧带;B:矢状位:白色箭头所指为腘肌腱;C:横断位:白色箭头所指为腘肌腱
腘肌或腘肌腱损伤可表现为腘肌腱不连续,或者肌腹内组织水肿、出血、局部增大,严重者可观察到在冠状位肌肉与肌腱接合处断裂的征象(图3-43),或者可以见到腘肌腱在股骨附丽点处撕脱损伤,表现为腘肌腱沟内高信号,腘肌腱的正常影像消失(图3-44)。横断位像上可观察到肌腹高信号表现(图3-45)。
(七)膝关节应力像
使用Telos装置拍摄膝关节应力像是辅助诊断后交叉韧带和后外复合体损伤的重要手段。在屈膝90°位,Telos装置能够向胫骨定量的施加150N的后向推力,通过拍摄膝关节纯侧位像,测量胫骨平台后缘相对于股骨后髁线后向移动的距离,评估膝关节后向不稳定的程度(图3-46)。
图3-43 腘肌腱-肌腹断裂的磁共振表现
图中白色粗箭头所指为腘肌腱,可以看到腘肌腱迂曲,其远端为腘肌(白色细箭头所指),可以看到腘肌肌腹内弥漫性高信号表现,提示腘肌肌腹内组织水肿、出血
图3-44 腘肌腱在股骨附丽点处撕脱损伤
冠状位磁共振扫描显示腘肌腱沟内高信号(图中黑色箭头所指),腘肌腱的正常影像消失,提示腘肌腱在股骨附丽点处撕脱损伤
图3-45 横断位显示腘肌腱损伤
图中白色箭头所指分别为腘肌腱和腘肌,可见腘肌腱信号密度不均匀,腘肌水肿
图3-46 膝关节后向应力像
患者男性,左膝关节后交叉韧带损伤,使用Telos装置拍摄膝关节应力像(A),分别标记胫骨平台后缘和股骨后髁的后缘线,测量结果显示胫骨平台向后移位20.8mm(B)
Telos应力像技术也可以用来评估膝关节内翻和外翻稳定性(图3-47)。在膝关节近伸直位,使用Telos装置向膝关节施加150N的外向推力,测量外侧关节间隙张开的程度,评估膝关节外侧副韧带的稳定性;同样可以使用Telos装置向膝关节施加150N的内向推力,测量内侧关节间隙张开的程度,评估膝关节内侧副韧带的稳定性。
图3-47 膝关节内翻应力像
使用Telos拍摄膝关节内翻应力像,评估外侧副韧带的稳定性。测量外侧关节间隙张开程度,患侧与健侧对比,外侧关节间隙张开差值为18.6mm-10.7mm=7.9mm
(张 辉)
参考文献
1.Lubowitz JH,Bernardini BJ,Reid JR.Current concepts review:comprehensive physical examination for instability of the knee.Am JSports Med,2008,36(3):577-594
2.Feng H,Hong L,Geng XS,et al.Posterolateral sling reconstruction of the popliteus tendon:an all-arthroscopic technique.Arthroscopy,2009,25(7):800-805
3.Feng H,Zhang H,Hong L,et al.The“lateral gutter drive-through”sign:an arthroscopic indicator of acute femoral avulsion of the popliteus tendon in knee joints.Arthroscopy,2009,25(12):1496-1499
4.Zhang H,Feng H,Hong L,et al.Popliteofibular ligament reconstruction for posterolateral external rotation instability of the knee.Knee Surg Sports TraumatolArthrosc,2009,17(9):1070-1077
5.张辉,冯华,洪雷,等.后十字韧带单束重建联合小切口切开腘腓韧带重建治疗严重膝关节不稳定.中华骨科杂志,2010,30(4):369-375
6.Zhang H,Hong L,Wang XS,et al.Single-bundle posterior cruciate ligament reconstruction and mini-open popliteofibular ligament reconstruction in knees with severe posterior and posterolateral rotation instability:clinical results ofminimum 2-year follow-up.Arthroscopy,2010,26(4):508-514
7.Zhang H,Hong L,Wang XS,et al.All-arthroscopic repair of arcuate avulsion fracture with suture anchor.Arthroscopy,2011,27(5):728-734