膝關節(jié)半月板和交叉韌帶損傷的3D MR成像臨床應用研究.pdf

1、引言：半月板和交叉韌帶損傷是膝關節(jié)的常見病和多發(fā)病，隨著經(jīng)濟與社會的發(fā)展，與體育運動和交通事故相關的半月板和交叉韌帶損傷也逐年增多。半月板和交叉韌帶撕裂常常需要外科手術治療，術前準確了解半月板和交叉韌帶的撕裂程度或撕裂類型，對擬定手術方案具有重要意義。在半月板和交叉韌帶損傷的診斷和治療中，常常需要一個可供參考的解剖學正常值范圍。了解半月板的正常值范圍，有助于識別盤狀半月板和小半月板，評估半月板切除范圍對預后的影響，為半月板移植提供數(shù)據(jù)參

2、考。了解交叉韌帶的正常值范圍，可為交叉韌帶手術重建和分析交叉韌帶易損傷因素提供數(shù)據(jù)依據(jù)。半月板和交叉韌帶損傷增多，導致半月板和交叉韌帶手術量也越來越多，大量的半月板和交叉韌帶術后病人需要進行術后評估和隨訪。 MRI作為一種無創(chuàng)性影像學成像方法，對軟組織有較高的分辨率，是膝關節(jié)半月板和交叉韌帶成像的理想方法。常規(guī)二維MR掃描時層厚較厚，部分容積效應會影響到半月板和交叉韌帶結構的清晰顯示。因而，二維MRI對半月板和交叉韌帶測量的精確

3、性和對損傷診斷的準確性有一定的限度。在半月板和交叉韌帶術后隨訪中，二維掃描方式和部分容積效應也會影響到MRI評估的準確性。 各向同性3DMR成像具有較高的空間分辨率，可在一次掃描時獲取檢查部位的容積數(shù)據(jù)，多平面重建任意結構。近來，3DMR成像技術在骨骼肌肉系統(tǒng)中的應用日益受到重視，現(xiàn)已開發(fā)出許多實用的3DMR成像序列。將3DMRI容積成像優(yōu)勢應用于半月板和交叉韌帶的成像、測量、損傷診斷和術后隨訪，可彌補常規(guī)二維MRI的不足。本研

4、究分為三個部分，分別探討（1）3DMRI在正常半月板和交叉韌帶成像及活體測量中的價值；（2）3DMRI對半月板和交叉韌帶損傷的診斷價值；（3）3DMRI對半月板術后及交叉韌帶重建術后的隨訪價值。 第一部分膝關節(jié)正常半月板和交叉韌帶的3DMR成像研究 目的: 1.分析3DMRI對半月板周圍細微附著結構和交叉韌帶分束的顯示價值。 2.探討3DMRI對半月板和交叉韌帶的測量價值。 3.評價ACL脛骨止點

5、足跡與Blumensatt線的關系。 研究對象和方法: 一、研究對象 本組研究對象為40名年輕健康志愿者，男女各20名，均為我校醫(yī)學生，被檢查膝關節(jié)無外傷史，其中右膝22只，左膝18只。志愿者年齡范圍21～30歲，平均年齡24歲。 二、MR檢查方法 掃描時采取伸膝位，應用PhilipsIntera1.5TMR臨床用機對膝關節(jié)進行3DMR成像，使用SENSE.Flex—M線圈。3DMR成像序列包括3

6、DFTTSE序列和水激發(fā)3Db—FFE序列。3DFTTSE序列參數(shù)為TR/TEeffective，720ms/40ms，回波間隔7ms；回波鏈長度13，層塊數(shù)100，F(xiàn)OV16cm，矩陣256×256；重回波脈沖140°。3Db—FFE序列參數(shù)為TR/TE，9.4ms/4.3ms，翻轉角15°，層塊數(shù)150，F(xiàn)OV18cm，矩陣256×256，選用水激發(fā)脂肪抑制技術。 三、圖像重建與分析 采用多平面重建（multipla

7、nnarreconstruction，MPR）技術重建MR圖像，觀察膝橫韌帶、半月板股骨韌帶和胭肌半月板纖維束（PMF）的出現(xiàn)頻數(shù)，計算出現(xiàn)率。分別在半月板中心矢狀位、冠狀位圖像上測量半月板長度，以及半月板前角、體部及后角的寬度和厚度，對測量結果進行統(tǒng)計分析。在矢狀位圖像上測量交叉韌帶長度，在中間段斷面圖像上測量交叉韌帶豹寬度和厚度。在矢狀位圖像上測量Blumensatt線與ACL脛骨足跡交點至ACL脛骨足跡前緣的距離。 結果:

8、 1.半月板股骨韌帶總出現(xiàn)率為92.5％，膝橫韌帶總出現(xiàn)率為65％，前下PMF和后上PMF的出現(xiàn)率分別為95％和100％。ACL、PCL均可在斜冠狀面觀察到雙束結構。 2.內(nèi)側半月板和外側半月板的平均長度分別為4.17±0.34cm和3.44±0.29cm，內(nèi)側半月板前角、體部及后角的平均寬度和厚度依次為0.80±0.15cm和0.65±0.12cm、0.97±0.22cm和0.60±0.10cm，及1.30±0.28c

9、m和0.66±0.12cm；外側半月板前角、體部及后角的平均寬度和厚度依次為0.98±0.19cm和0.39±0.09cm、0.94±0.20cm和0.65±0.08cm，及1.03±0.14cm和0.66±0.09cm. 內(nèi)側半月板較外側半月板長有統(tǒng)計學意義（t=10.648，P=0.000）；內(nèi)側半月板前角、體部和后角寬度差異有統(tǒng)計學意義（F=53.927，P=0.000）；外側半月板前角、體部及后角厚度差異有統(tǒng)計學意義（F

10、=110.630，P=0.000）。 3.ACL、PCL的平均長度分別為3.31±0.34cm、4.15±0.41cm，中間段平均厚度分別為0.58±0.13cm和0.59±0.11cm，中間段平均寬度分別為1.14±0.20cm和1.07±0.17cm。伸膝位，Blumensatt線與ACL脛骨足跡交點至ACL脛骨足跡前緣的平均距離為0.39±0.15cm。 結論: 1.各向同性3DMR成像具有較高的空間分辨率

11、，對顯示半月板周圍細微附著結構和交叉韌帶分束具有優(yōu)勢。 2.半月板和交叉韌帶3DMRI測量精確度高，測量值可作為半月板和交叉韌帶疾病診斷、手術治療和術后評價的參考依據(jù)。 3.伸膝位，Blumensaat線與ACL脛骨足跡交點距足跡前緣平均距離為0.39±0.15cm，提示ACL重建手術脛骨隧道應定位在距ACL足跡前緣約0.9cm的后方，以防發(fā)生移植物髁間窩頂撞擊。 第二部分膝關節(jié)半月板和交叉韌帶損傷的3DMR成像

12、 研究目的: 1.探討半月板和交叉韌帶撕裂的MRI征象和規(guī)律。 2.評價3DMRI對半月板、交叉韌帶損傷的診斷價值。 研究對象和方法: 一、研究對象 本組研究對象為68名患者71只膝關節(jié)，年齡范圍13～59歲，平均32歲。其中，男性37名，左膝19只，右膝20只；女性31名，左膝20只，右膝12只。病程為外傷后2天～5年。所有病例的3DMRI掃描均在關節(jié)鏡檢查前2周內(nèi)進行。 二、M

13、R檢查方法 本組病例的3DMRI檢查序列、參數(shù)和方法同第一部分。 三、圖像重建與分析 采用MPR方法重建圖像，以關節(jié)鏡檢查結果作為標準，分別計算3DMRI診斷半月板撕裂、內(nèi)側半月板撕裂和外側半月板撕裂的敏感性、特異性和準確性。計算各種半月板撕裂類型的出現(xiàn)率，比較半月板前角、體部及后角的撕裂頻數(shù)有無統(tǒng)計學差異。 以關節(jié)鏡檢查結果為標準，分別計算3DMRI診斷ACL和PCL撕裂、部分撕裂和完全撕裂的敏感性、特

14、異性和準確性。分析ACL損傷間接征象和伴隨損傷的發(fā)生規(guī)律。 結論: 1.3DMRI診斷半月板、交叉韌帶損傷具有較高的敏感性、特異性和準確性。 2.3DMRI能準確顯示半月板撕裂的部位和范圍，對半月板撕裂分型和擬定手術方案意義較大。 3.3DMRI對交叉韌帶慢性期部分撕裂的敏感性仍不理想。 第三部分膝關節(jié)半月板術后及交叉韌帶重建術后的3DMR成像 研究目的: 1.評價3DMRI對半月

15、板術后和交叉韌帶重建術后改變的顯示能力。 2.分析半月板術后和交叉韌帶重建術后的MRI征象和演變規(guī)律。 3.探討3DMRI對半月板術后和交叉韌帶重建術后的隨訪價值。 研究對象和方法: 一、研究對象 本組病例48人，男34人，女14人，年齡范圍16歲～50歲，平均年齡28歲。其中手術半月板有34只，交叉韌帶重建44例，先后進行了62次術后3DMRI隨訪檢查。34只手術半月板中，半月板切除術31只，半

16、月板修補術3只。44例交叉韌帶重建術中，雙脛骨隧道ACL重建26例，單束ACL重建16例，1例左膝單純PCL重建，1例右膝ACL、PCL同期重建。 二、MR掃描方法 MR掃描序列、參數(shù)和方法同第一部分。 三、圖像重建與分析 采用MPR技術進行圖像重建，評估半月板的術后類型、再撕裂和其他部位半月板撕裂，尋找半月板術后并發(fā)癥。觀察交叉韌帶重建術后移植物形態(tài)、信號變化規(guī)律，分析骨隧道、固定器的位置和骨隧道周圍骨