膝关节前交叉韧带的解剖和MRI影像对比研究

摘要

膝关节前交叉韧带(Anterior Cruciate Ligament,ACL)起至股骨外髁内侧面,止于胫骨髁间隆起前方的骨面,与矢状面、冠状面均成一定角度,对胫骨前移、膝关节内外旋及膝过伸均有一定的限制作用.前交叉韧带损伤后,将导致膝关节的不稳定.目前MRI以其良好的组织分辨率和较高的空间分辨率在前交叉韧带损伤的诊断中起到了重要作用.部分ACL在正中矢状面附近的1-2个层面上可清楚显示全程,MRI上整条ACL在所有序列上均呈粗1cm左右带状低信号影,冠状位像及轴位像上ACL呈节段状低信号影,ACL附着点显示较清楚.交叉韧带的观察以矢状面为主同时结合冠状面及横断面.临床上一般后交叉韧带在1-2个连续的层面上能显示全程情况,其MRI诊断相对简单且明确;但前交叉韧带有时难以一个层面完整显示其全程图象,且ACL的部分损伤及陈旧性损伤目前的诊断率均还较低,这无疑是前交叉韧带常规MRI成像上的一个需要改善的方面.该文将重点探讨如何改进目前的MRI检查扫描的方法及序列,以进一步提高ACL的显示率的问题.方法:该研究通过配对研究分别测量6例国人健康膝关节标本的ACL的解剖学和MRI影像学的长度、宽度、厚度及矢状面和冠状面角度.并分别对120例患者的左膝和右膝的斜矢状位MRI图像进行测量,测量ACL的长度、厚度及与冠状面角度.按所测的ACL与冠状面角度进行MRI扫描,形成了新的ACL的MRI的斜冠状面扫描方法.并同时对60例膝关节的ACL的MRI的斜冠状面图像进行测量,测量ACL的长度、宽度及与矢状面的角度.比较ACL的MRI测量值和解剖测量值,并对ACL在MRI图像上的长度、宽度、厚度、与矢状面角度及与冠状面角度分别进行统计学分析.以关节镜诊断为金标准,前瞻性的对39例病人的膝关节的ACL进行分析.结果:1. MRI是对膝关节进行数据采集的良好方法.ACL厚度以及角度的解剖学测量值和影像学测量值分别为6.0±2.2mm、6.09±1.76mm,40.2±4.4°、39.58±1.80°,19.3±5.2°、20.77±2.37°,非常接近,无显著差异(p>0.05),ACL的长度、宽度的MRI测量值分别为38.40±1.74mm、6.31±1.24mm与解剖值39.8±1.8mm、10.0±1.0mm接近但有明显偏小趋势(p<0.01).2. 国人成人膝关节伸膝位下,在斜矢状扫描图像上,女性和男性的ACL与冠状面的角度分别为35.4±2.5°、36.4±2.5°,0.010.05.前交叉韧带与矢状面及冠状面角度均相对恒定,可以按一定角度对膝关节进行MRI扫描,使MRI扫描方向于ACL平行.与冠状面成一定角度平行于ACL的斜冠状位扫描序列是显示ACL的良好的扫描方法.3. MRI诊断ACL损伤的敏感度为92.3﹪,特异度为76.9﹪,准确度为87.2﹪,阳性预测值(Positive Predictive Value,PPV)88.9﹪,阴性预测值(Negative Predictive Value,NPV)83.3﹪与关节镜诊断无明显差异(P>0.05).斜冠状面扫描序列是一种新的改良的ACL扫描方法,是常规检查序列的重要补充,在ACL损伤的诊断中可起重要作用.结论:1. 膝关节解剖测量和MR测量显著相关,除部分结构MR测量值呈显著偏小趋势外,具体数据上MRI测量值比较接近解剖测量值;MRI是对膝关节组织结构进行精确测量的重要手段,对某些数据(如角度)的测量其基本可以替代解剖测量.2. 国人健康成人膝关节伸膝位下,前交叉韧带与矢状面及冠状面角度均较为恒定,可以按一定角度(约35°-40°)对膝关节进行MRI薄层扫描使MRI扫描方向于ACL平行.与冠状面成一定角度的斜冠状位扫描序列是显示ACL的良好的扫描序列,与断面解剖具有良好的解剖对照关系.3. 斜冠状位扫描,综合了ACL图像在横断面和冠状面断面图像的特点同时能以ACL全长的形式显现,是一种较为理想的ACL扫描方法,是常规斜矢状扫描的重要的补充,结合斜矢状位ACL的图像,我们可以更清楚了解ACL在三维空间内的长、宽、厚以及角度情况.4.斜冠状位扫描为我们提供了测量ACL和矢状面角度的方法,结合常规的斜矢状位扫描我们可以较为方便的测量ACL和矢状面与冠状面的角度,该角度对韧带损伤的判断,以及韧带重建都有重要的指导意义.5. 对于临床怀疑ACL损伤的患者加行薄层斜冠状位扫描序列,是一种简便易行的方法,是常规检查序列的重要补充,结合斜矢状面与斜冠状面扫描图像可以清楚的反映ACL三维空间内的走行情况,较常规MRI检查有较大的优势,对于ACL损伤诊断和ACL重建术后评价具有重要价值.6. ACL的斜冠状面MRI图像与关节镜直视下所见解剖结构较相近,具有良好的解剖相符性.

目录

文摘

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前 言

第一部分 膝关节前交叉韧带解剖测量和MR测量对照分析

第二部分 膝关节前交叉韧带与冠状面成角分析和斜冠状位扫描建立

第三部分 斜冠状位扫描在前交叉韧带损伤诊断中的初步应用

全文结论

致 谢

文献综述 膝关节前交叉韧带损伤的MRI研究进展

研究生期间撰写论文情况