張輝 楊遠(yuǎn) 陳斐 趙李木子 崔銀星 唐寒 熊建義 王大平 朱偉民

MRI檢查是一種斷層成像技術(shù)，與其他成像技術(shù)(如CT、超聲檢查等)相比，具有軟組織對(duì)比度極好、成像方式多樣化、對(duì)比度機(jī)制多樣等優(yōu)點(diǎn)，因此所獲取的信息也更加豐富。MRI檢查本身即可多模態(tài)成像，能從多方位、多序列、多種加權(quán)模式綜合分析檢查部位的形態(tài)和功能狀況。在影像學(xué)診斷前交叉韌帶(ACL)損傷中，MRI檢查扮演著不可替代的角色。ACL損傷是一種常見(jiàn)的運(yùn)動(dòng)損傷，在運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的膝關(guān)節(jié)損傷中尤為多見(jiàn)[1]。目前MRI檢查用于評(píng)估ACL損傷的研究越來(lái)越多，研究并不局限于ACL損傷及其相關(guān)損傷和術(shù)后移植物愈合的評(píng)估，還包括ACL重建術(shù)后再損傷的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

1 在評(píng)估ACL損傷中的應(yīng)用

隨著對(duì)MRI成像技術(shù)和成像方法的不斷改善，MRI檢查應(yīng)用于ACL損傷及其相關(guān)損傷診斷越來(lái)越成熟。

1.1 ACL損傷

MRI檢查作為診斷ACL損傷的無(wú)創(chuàng)性工具,具有高敏感度和特異度。然而，目前有許多研究表明，臨床查體在診斷ACL損傷時(shí)優(yōu)于MRI檢查[2-3]。這是因?yàn)镸RI檢查有許多難以控制的因素，如成像時(shí)體位及閱片者專(zhuān)業(yè)水平都可能影響評(píng)估ACL損傷的準(zhǔn)確性。有研究報(bào)道，MRI檢查評(píng)估ACL損傷的敏感度與檢查時(shí)膝關(guān)節(jié)屈曲角度有關(guān)[4-5]。Gunaydin等[4]介紹了一種準(zhǔn)確性更高的MRI檢查方法(俯臥位膝關(guān)節(jié)最大屈曲位MRI檢查)用于診斷ACL損傷。ACL部分損傷在術(shù)前很難通過(guò)臨床查體和常規(guī)MRI檢查來(lái)評(píng)估。但部分ACL損傷占的比例并不低，達(dá)到10%～35%不等[6]。因此，有學(xué)者提出MRI檢查聯(lián)合麻醉下查體來(lái)診斷此類(lèi)損傷。然而，實(shí)際上這種聯(lián)合診斷只能識(shí)別出高度懷疑的部分ACL損傷，最終往往需通過(guò)關(guān)節(jié)鏡才能確診[7]?；诓糠諥CL損傷診斷的困難性，俯臥位膝關(guān)節(jié)最大屈曲角度MRI檢查可作為一種替代的影像學(xué)診斷方法，進(jìn)一步確定這類(lèi)患者是保守治療還是手術(shù)治療，從而避免不必要的關(guān)節(jié)鏡檢查及手術(shù)[4]。

1.2 半月板損傷

隨著對(duì)半月板功能的深入研究，學(xué)者們重新認(rèn)識(shí)到半月板在膝關(guān)節(jié)中的重要性。近些年由于半月板損傷超聲診斷技術(shù)的進(jìn)步，以及超聲檢查具有簡(jiǎn)便、低成本、較少禁忌證等優(yōu)點(diǎn)，其在半月板損傷診斷上的應(yīng)用越來(lái)越受歡迎。然而，目前超聲檢查在診斷半月板損傷上仍不能替代MRI檢查，因?yàn)镸RI檢查可以顯示半月板其他信息，如定量MRI檢查不僅能輔助診斷半月板損傷，而且能評(píng)估半月板生化成分變化差異。類(lèi)似的，Lefevre等[8]研究發(fā)現(xiàn)，MRI檢查可以用于評(píng)估半月板剩余功能，尤其是在根或角撕裂中。MRI檢查在ACL重建術(shù)后半月板與生物力學(xué)的相關(guān)性研究中同樣扮演著不可替代的角色。Shimizu等[9]的研究表明，內(nèi)后角T1ρ/T2值與術(shù)后6個(gè)月時(shí)的生物力學(xué)有顯著相關(guān)性，因此認(rèn)為早期階段生物力學(xué)參數(shù)可能是預(yù)測(cè)ACL重建術(shù)后持續(xù)性?xún)?nèi)側(cè)半月板異常的潛在生物標(biāo)志物。

1.3 其他相關(guān)損傷

ACL損傷往往伴隨著膝關(guān)節(jié)的其他損傷。Inderhaug等[10]研究發(fā)現(xiàn)，在ACL和前外側(cè)韌帶(ALL)同時(shí)損傷的情況下，單靠ACL重建并不能恢復(fù)正常膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性。近期一項(xiàng)臨床研究發(fā)現(xiàn)，幾乎所有急性ACL損傷的膝關(guān)節(jié)前外側(cè)結(jié)構(gòu)都有損傷，且MRI檢查診斷前外側(cè)結(jié)構(gòu)損傷與手術(shù)探查具有高度相關(guān)性，尤其是ALL損傷診斷，相比之下，MRI檢查對(duì)髂脛束損傷診斷的準(zhǔn)確性較低[11]。然而，F(xiàn)erretti等[12]研究指出90%的ALL損傷是在急性ACL損傷的手術(shù)中發(fā)現(xiàn)的，而不是在術(shù)前MRI檢查中。術(shù)前ALL損傷MRI檢查漏診是由于閱片者的疏忽、不恰當(dāng)?shù)某上窦夹g(shù)，還是ALL本身的原因，這仍是頗受爭(zhēng)議的話(huà)題。Helito等[13]指出，3 T MRI檢查較1.5 T MRI檢查更容易識(shí)別ALL損傷。

2 在ACL重建術(shù)前的應(yīng)用

研究報(bào)道，具有ACL損傷高危因素者在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)佩戴預(yù)防性膝關(guān)節(jié)護(hù)具或進(jìn)行預(yù)防性訓(xùn)練能有效降低ACL損傷風(fēng)險(xiǎn)。而如何識(shí)別ACL損傷高風(fēng)險(xiǎn)潛在者較為困難，MRI檢查為此能提供許多有價(jià)值的參考。

2.1 脛股解剖評(píng)估

ACL損傷除了運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的意外損傷這一主要原因外，還有許多其他非意外性因素，其中包括骨形態(tài)[14]。近年來(lái)，越來(lái)越多的學(xué)者研究脛股解剖因素與ACL損傷之間的關(guān)系[15-17]。以往研究證實(shí)，ACL損傷與脛骨坡度[17]、股骨切跡寬度、脛前半脫位[16]和脛骨內(nèi)側(cè)凹度等骨形態(tài)密切相關(guān)。近期有研究提出一種新的MRI測(cè)量方法即股骨外側(cè)髁指數(shù)(LFCI)，其可用于測(cè)量股骨外側(cè)髁的球形度，并發(fā)現(xiàn) LFCI降低與ACL損傷有關(guān)，且LFCI、外側(cè)脛骨高度和外側(cè)脛骨坡度是ACL損傷最常見(jiàn)的危險(xiǎn)因素[2]。研究報(bào)道，多次ACL重建失敗組較ACL重建未失敗組MRI影像上測(cè)得的脛骨后傾角大且股骨后外側(cè)髁深度增加[18]。因此，Grassi等[18]建議對(duì)接受ACL重建術(shù)的患者常規(guī)評(píng)估脛股解剖，以識(shí)別發(fā)生ACL再斷裂的高危患者。

2.2 半腱肌腱和股薄肌腱評(píng)估

自體腘繩肌腱(半腱肌腱、股薄肌腱)移植是目前最常用的ACL重建手術(shù)方式。研究表明，較小直徑的移植物失敗率較高，因此術(shù)前評(píng)估半腱肌腱、股薄肌腱直徑大小有助于手術(shù)方案制定，且生物力學(xué)測(cè)試顯示抗拉強(qiáng)度與四股腘繩肌腱直徑之間存在很強(qiáng)的相關(guān)性[19]。術(shù)前MRI影像上測(cè)得的自體移植物直徑與術(shù)中測(cè)得的結(jié)果具有高度相關(guān)性，這使得術(shù)者能更好地確保自體移植物直徑足夠用于重建ACL[20]。以前的影像學(xué)研究主要集中在這些肌腱直徑而非長(zhǎng)度上，以判斷其是否適合ACL重建。而Ilahi等[21]研究發(fā)現(xiàn)，術(shù)前MRI影像上測(cè)得的半腱肌腱和股薄肌腱長(zhǎng)度與術(shù)中所測(cè)量的實(shí)際長(zhǎng)度密切相關(guān)，誤差不超過(guò)3 cm。

2.3 ACL脛骨足跡大小評(píng)估

基于對(duì)ACL解剖和功能的進(jìn)一步了解，個(gè)體化解剖性ACL重建已成為標(biāo)準(zhǔn)的手術(shù)方法。而根據(jù)ACL脛骨足跡大小，可分別進(jìn)行解剖性雙束ACL重建和解剖性單束ACL重建。因此，在術(shù)前測(cè)量ACL脛骨足跡大小有助于確定手術(shù)方案。膝關(guān)節(jié)MRI檢查是最常用的測(cè)量ACL脛骨足跡大小的無(wú)創(chuàng)性工具。尸體解剖研究表明，MRI影像上測(cè)得的ACL脛骨足跡大小與實(shí)際尺寸有很強(qiáng)的相關(guān)性[22]。而Kim等[23]同樣驗(yàn)證了此結(jié)論，并得出了基于MRI影像所得的ACL脛骨足跡長(zhǎng)度和寬度來(lái)預(yù)測(cè)實(shí)際ACL脛骨足跡長(zhǎng)度和寬度的方程，即ACL脛骨足跡實(shí)際長(zhǎng)度 = 3.248+0.868×MRI影像上測(cè)得的ACL脛骨足跡長(zhǎng)度(mm)-0.237×性別(男性=0，女性=1)，ACL脛骨足跡實(shí)際寬度=-0.539+0.868×MRI影像上測(cè)得的ACL脛骨足跡寬度(mm)+0.183×性別(男性=0，女性=1)。

3 在ACL重建術(shù)后的應(yīng)用

ACL重建術(shù)后MRI檢查能夠評(píng)估移植物成熟度和完整性、骨道位置及早期診斷骨關(guān)節(jié)炎(OA)等。

3.1 移植物愈合評(píng)估

MRI檢查是定性監(jiān)測(cè)ACL重建后移植物愈合的標(biāo)準(zhǔn)無(wú)創(chuàng)性工具，移植物信號(hào)強(qiáng)度可以反映移植物愈合情況。Hofbauer等[24]對(duì)比術(shù)后6個(gè)月自體腘繩肌腱重建的ACL與健側(cè)ACL的MRI檢查信號(hào)強(qiáng)度，認(rèn)為 ACL重建后恢復(fù)高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)不應(yīng)僅基于功能穩(wěn)定性和肌肉力量。有研究報(bào)道，MRI檢查提示移植物不完全愈合的臨床意義尚不清楚[25-27]。研究表明，關(guān)節(jié)內(nèi)移植物的信噪比(SNQ)顯著低于骨道內(nèi)移植物，這意味著骨道內(nèi)移植物成熟較慢[27-28]。這與Araki等[29]的研究結(jié)果相一致，即關(guān)節(jié)內(nèi)移植物重建血管速度快于骨道內(nèi)移植物。Li等[30]評(píng)估ACL重建術(shù)后同種異體肌腱與自體肌腱成熟程度，發(fā)現(xiàn)術(shù)后2年自體肌腱組SNQ明顯低于同種異體肌腱組，說(shuō)明同種異體肌腱可能不如自體移植肌腱成熟。ACL重建術(shù)后MRI檢查SNQ并不局限用于評(píng)估移植物成熟程度。Lee等[31]在18例二次關(guān)節(jié)鏡檢查的ACL重建病例對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn)，ACL移植物滑膜化程度與SNQ呈中度至高度相關(guān)。Oshima等[32]研究發(fā)現(xiàn)，SNQ與移植物容積比和彎曲角度呈顯著正相關(guān)。ACL重建后移植物SNQ可用于預(yù)測(cè)預(yù)后，有助于預(yù)估重返運(yùn)動(dòng)時(shí)間[33-35]。而Putnis等[36]指出，從MRI檢查得到的SNQ與術(shù)后1年的整體臨床結(jié)果之間沒(méi)有顯著相關(guān)性。因此，通過(guò)SNQ進(jìn)一步量化采用信號(hào)強(qiáng)度來(lái)評(píng)估移植物愈合情況仍存爭(zhēng)議。

3.2 OA早期診斷

ACL損傷的特點(diǎn)是關(guān)節(jié)不穩(wěn)定，通常會(huì)引起肌無(wú)力和膝關(guān)節(jié)OA[37]。據(jù)報(bào)道，68%～80%的ACL損傷患者無(wú)論韌帶重建與否，均將在20年的隨訪(fǎng)期內(nèi)發(fā)展為膝關(guān)節(jié)OA[38]。一項(xiàng)動(dòng)物研究表明，ACL橫斷術(shù)后30 d大鼠膝關(guān)節(jié)出現(xiàn)OA癥狀[39]。雖然通過(guò)臨床癥狀及X線(xiàn)檢查能對(duì)OA做出正確診斷，但MRI檢查對(duì)于ACL重建術(shù)后患者早期膝關(guān)節(jié)OA診斷意義重大，且MRI檢查檢測(cè)到早期膝關(guān)節(jié)OA特征主要集中在ACL重建術(shù)后1～2年[40]。Patterson等[41]研究表明，ACL重建年輕患者存在早期OA惡化的風(fēng)險(xiǎn)。這類(lèi)患者軟骨缺陷、半月板病變可能非良性，并很有可能與未來(lái)的膝關(guān)節(jié)OA或功能下降有關(guān)[42]。因此，對(duì)于ACL重建年輕患者，MRI檢查識(shí)別出發(fā)生OA的潛在風(fēng)險(xiǎn)有助于針對(duì)病因防止膝關(guān)節(jié)進(jìn)展成膝關(guān)節(jié)OA。

3.3 骨道位置評(píng)估

ACL重建時(shí)骨道位置是恢復(fù)ACL功能的關(guān)鍵。以往的研究表明，82%的ACL重建失敗原因是骨道定位不當(dāng)[43]。有研究在手術(shù)前后對(duì)40例ACL重建患者受傷與未受傷膝關(guān)節(jié)進(jìn)行三維 MRI檢查，發(fā)現(xiàn)盡管采用現(xiàn)代外科技術(shù)來(lái)進(jìn)行解剖性ACL重建，但在定位骨道過(guò)程中仍存在重要位置誤差[44]。三維CT檢查由于對(duì)骨骼顯影較好而成為骨道位置可視化的標(biāo)準(zhǔn)方法，但其不足之處在于無(wú)法識(shí)別潛在的骨道拓寬原因如脛骨骨道內(nèi)液體積聚、囊腫形成等，而MRI檢查可以辨別。Grasso等[45]對(duì)術(shù)中骨道進(jìn)行數(shù)字化處理以評(píng)價(jià)高分辨率MRI檢查和三維CT檢查的準(zhǔn)確性，發(fā)現(xiàn)高分辨率MRI檢查結(jié)果與術(shù)中所得到的數(shù)字化數(shù)據(jù)之間無(wú)顯著差異，因此高分辨率MRI檢查是三維CT檢查評(píng)估骨道位置可靠的替代方案，高分辨率MRI檢查最主要的優(yōu)點(diǎn)為同時(shí)可以對(duì)整個(gè)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行評(píng)估。

4 結(jié)語(yǔ)

近年，隨著MRI成像技術(shù)和成像方法的不斷改善，MRI檢查在ACL損傷診斷中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛和精確。臨床上，診斷ACL損傷常用的3種方法為臨床查體、MRI檢查和關(guān)節(jié)鏡檢查。眾所周知，診斷ACL損傷的金標(biāo)準(zhǔn)是關(guān)節(jié)鏡診斷，但往往在手術(shù)時(shí)才能進(jìn)行。因此，臨床查體和MRI檢查對(duì)于術(shù)前診斷ACL損傷尤為重要。膝關(guān)節(jié)MRI檢查不僅可以用于診斷ACL損傷及其相關(guān)損傷和評(píng)估預(yù)后，而且能夠評(píng)估發(fā)生術(shù)后再損傷的風(fēng)險(xiǎn)。綜上所述，MRI檢查能夠以非侵入性方式顯示膝關(guān)節(jié)多方面整體情況，在ACL損傷診斷中為臨床醫(yī)生提示未被關(guān)注的潛在問(wèn)題。