楊嚴(yán)偉,杜 君(通訊作者)
(蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院骨科磁共振室 江蘇 蘇州 215000)
膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)起自股骨外側(cè)髁內(nèi)側(cè)緣,向前下斜行,止于脛骨髁間隆突前部,主要由前內(nèi)側(cè)束(anteromedial bundle,AMB)及后外側(cè)束(posterolateral bundle,PLB)組成,是維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu),也是最易損傷的韌帶之一。臨床上明確ACL兩束的損傷情況對(duì)于制定治療方案和判定預(yù)后具有重要價(jià)值[1]。ACL損傷診斷的金標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)節(jié)鏡檢查,但關(guān)節(jié)鏡屬于有創(chuàng)檢查,對(duì)機(jī)體有一定的損傷,且觀察視野局限,存在一定盲區(qū)[2]。MRI因無(wú)創(chuàng)、無(wú)電離輻射,能夠多方位、多角度、多參數(shù)成像,具有較高的軟組織分辨率和相對(duì)較大的觀察視野,已成為ACL損傷的首選影像學(xué)檢查方法,但因ACL解剖結(jié)構(gòu)的特殊性,很難在常規(guī)MRI圖像上完整顯示。本研究通過分析及對(duì)比ACL兩束結(jié)構(gòu)在常規(guī)MRI和薄層斜矢狀位質(zhì)子密度加權(quán)像(proton density weighted imaging,PDWI)圖像的顯示情況,旨在探尋能夠更加清楚、完整顯示AMB及PLB的MR成像掃描方法。
搜集50例健康志愿者,其中男28例,女22例,年齡15~39歲,平均年齡(28.1±7.3)歲,中位年齡29.0歲,右膝23例,左膝27例,所有志愿者均身體健康,無(wú)ACL外傷史,前抽屜實(shí)驗(yàn)、Lachman實(shí)驗(yàn)及軸移實(shí)驗(yàn)陰性;所有志愿者均知情并同意。
表1 各序列掃描參數(shù)
1.2.1 檢查前準(zhǔn)備 無(wú)需特殊準(zhǔn)備。
1.2.2 掃描序列和方法 使用德國(guó)Siemens 1.5T超導(dǎo)型磁共振掃描儀及膝關(guān)節(jié)專用線圈進(jìn)行圖像掃描:仰臥位,足先進(jìn),腿伸直并固定,髕骨下緣置于線圈中心。先行膝關(guān)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)軸位、矢狀位及冠狀位掃描,最后行以軸位及冠狀位同時(shí)為掃描定位圖的薄層斜矢狀位PDWI掃描(AMB如圖1;PLB如圖2)。各掃描序列參數(shù)見表1。
圖1、圖2:男,24y,左膝關(guān)節(jié)。圖1A、1B中間定位線分別為軸位、冠狀位顯示的ACL的AMB結(jié)構(gòu),圖1C為薄層斜矢狀位顯示的ACL的AMB結(jié)構(gòu)(后上斜向前下走形);圖2A、2B中間定位線分別為軸位、冠狀位顯示的ACL的PLB結(jié)構(gòu),圖2C為薄層斜矢狀位顯示的ACL的PLB結(jié)構(gòu)。
由2名具有骨關(guān)節(jié)磁共振診斷經(jīng)驗(yàn)的影像醫(yī)師共同閱片,意見不一致時(shí),由兩者討論后共同決定。圖像分析內(nèi)容:ACL的AMB及PLB兩束在常規(guī)MRI軸位、冠狀位、矢狀位及薄層斜矢狀位PDWI的顯示情況,觀察并記錄各個(gè)序列能夠較為清晰顯示兩束結(jié)構(gòu)的層面及數(shù)量。
運(yùn)用SPSS20.0軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。采用行×列χ2檢驗(yàn)分析ACL雙束結(jié)構(gòu)在常規(guī)MRI軸位、冠狀位、矢狀位及薄層斜矢狀位顯示率的差異,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,兩兩比較采用行×列χ2檢驗(yàn)分割法進(jìn)行,P<0.008為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
ACL雙束結(jié)構(gòu)在常規(guī)MRI軸位、冠狀位、矢狀位及薄層斜矢狀位的顯示結(jié)果分析如表2。ACL雙束結(jié)構(gòu)在薄層斜矢狀位的顯示率(100%)最高,其次為常規(guī)冠狀位(86%),常規(guī)矢狀位的顯示率(14%)最低,不同掃描成像序列對(duì)ACL雙束結(jié)構(gòu)顯示率的差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,χ2=102.724,P<0.001,進(jìn)一步兩兩比較,軸位與冠狀位ACL雙束結(jié)構(gòu)顯示率差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,χ2=1.084,P=0.298,余兩兩比較差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,軸位與矢狀位、軸位與斜矢狀位、冠狀位與矢狀位、冠狀位與斜矢狀位、矢狀位與斜矢狀位比較,χ2分別為41.224、12.360、51.840、7.527、75.439,P分別為<0.001、<0.001、<0.001、0.006、<0.001。
表2 ACL雙束結(jié)構(gòu)在各序列顯示結(jié)果分析
ACL結(jié)構(gòu)上由多條纖維分成兩束,相對(duì)后交叉韌帶較薄,與周圍結(jié)構(gòu)存在部分容積效應(yīng);ACL形態(tài)上呈斜行走形與正中矢狀面成15°~20°夾角,很難在MRI常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)矢狀位的同一層面上完整、清楚顯示[3]。AMB起自ACL前上部,呈扇形止于脛骨平臺(tái)前內(nèi)側(cè),主要防止脛骨前移;PLB起自ACL后下部,止于脛骨平臺(tái)的后外側(cè),膝關(guān)節(jié)伸直時(shí)起穩(wěn)定作用[4-5]。ACL因其在膝關(guān)節(jié)內(nèi)的特殊解剖走向而易損傷[6],是常見的運(yùn)動(dòng)損傷,嚴(yán)重影響患者的運(yùn)動(dòng)能力,并且可能會(huì)引發(fā)骨性關(guān)節(jié)炎
[7],臨床上ACL雙束重建技術(shù)及選擇性單束重建技術(shù),更有利于恢復(fù)ACL的正常解剖和功能,減少及延緩韌帶損傷后骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生[8]。本研究以軸位及冠狀位同時(shí)定位的薄層斜矢狀位PDWI評(píng)價(jià)對(duì)ACL雙束結(jié)構(gòu)的顯示情況,旨在為臨床診療工作提供更為精準(zhǔn)的影像學(xué)證據(jù)。
本研究中ACL雙束結(jié)構(gòu)在常規(guī)MRI軸位及矢狀位序列上顯示率分別為78%、14%,與劉霞等[4]的研究結(jié)果相仿,但在常規(guī)MRI冠狀位上顯示率較后者(69.1%)高,考慮可能的原因是:①本研究搜集的資料均為健康志愿者,中位年齡為29.0歲,小于后者資料的中位年齡45.0歲,ACL結(jié)構(gòu)上相對(duì)清晰;②本研究資料樣本量(n=50)較后者資料樣本量(n=149)小。
MRI以往的研究中[2,9-12]多數(shù)以斜矢狀位成像評(píng)價(jià)及分析MRI對(duì)ACL雙束結(jié)構(gòu)的顯示及損傷的診斷情況,但是這些研究中斜矢狀位掃描定位大部分都是在擺位時(shí)膝關(guān)節(jié)直接外旋15°,或者是在標(biāo)準(zhǔn)矢狀位的基礎(chǔ)上定位線向膝關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)傾斜10°~15°,均未提到在冠狀位上的定位情況;楊獻(xiàn)峰等[7]的研究將MR擴(kuò)散張量成像及纖維束示蹤成像應(yīng)用于ACL的定量評(píng)價(jià)中,結(jié)果表明MR擴(kuò)散張量成像不能完整顯示正常ACL雙束結(jié)構(gòu),也不能單獨(dú)重建AMB及PLB。本研究結(jié)果顯示薄層斜矢狀位PDWI對(duì)ACL兩束的顯示率均為100%,高于常規(guī)矢狀位及多數(shù)未進(jìn)行雙精準(zhǔn)定位的斜矢狀位掃描,分析可能的原因:①本研究中斜矢狀位的掃描定位同時(shí)參考軸位及冠狀位圖像,并且以兩者顯示ACL最為完整的層面為定位像,較以往研究更為嚴(yán)格的按照ACL雙束結(jié)構(gòu)的走形進(jìn)行掃描成像,顯示的圖像更為完整;②本研究中采用層厚為2.3mm,層間距為0的薄層掃描可以降低ACL雙束結(jié)構(gòu)因?qū)雍裨蚨a(chǎn)生的部分容積效應(yīng)[13],顯示出的圖像更為清晰;③本研究中采用PDWI具有較高的組織對(duì)比及信噪比,能夠很好地勾勒出ACL與周圍組織的關(guān)系[11];④本研究搜集的資料均為健康志愿者且平均年齡較年輕,一定程度上排除了年齡較大的關(guān)節(jié)退行性變及外傷等對(duì)觀察結(jié)果的影響。
本研究的不足:①有研究[6]結(jié)果表明斜冠狀位對(duì)ACL的顯示率較高,本研究中由于掃描時(shí)間原因未進(jìn)行斜冠狀位掃描,無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確對(duì)比;②本研究均為較為年輕的健康志愿者,未進(jìn)行ACL損傷患者的掃描,將在今后的研究中進(jìn)一步進(jìn)行相關(guān)分析。
綜上所述,本研究結(jié)果認(rèn)為基于膝關(guān)節(jié)常規(guī)MRI軸位及冠狀位同時(shí)精準(zhǔn)定位的薄層斜矢狀位PDWI能夠較常規(guī)MRI更為清楚、完整的顯示ACL的AMB及PLB雙束結(jié)構(gòu)。