关节基本病变影像学评估

王选民18801826663影像学评估关节基本病变内容关节基本病变关节软骨与软骨病变关节内软骨与半月板损伤膝关节韧带损伤膝关节骨性关节炎股骨头无菌性坏死一、关节基本病变1.关节肿胀关节肿胀常因关节积液或关节囊及其周围软组织充血、水肿、出血和炎症所致常见于关节炎症的早期、关节外伤与关节周围软组织感染（1）关节肿胀X线表现X线平片不能分辨关节腔内有无积液和/(或)关节周围软组织肿胀只能靠一些间接征象进行推测。表现为周围软组织影膨隆、密度增高，大量关节积液可见关节间隙增宽膝关节正侧位（关节肿胀）膝关节关节周围软组织肿胀，密度增高（2）关节肿胀CT表现CT比X线平片更易显示关节肿胀，可直接显示关节囊增厚和关节腔内的积液表现为关节囊肿胀、增厚呈软组织密度影，关节腔内积液一般呈水样密度，如合并出血或积脓时其密度可增高软组织肿胀关节腔积液1关节积液2关节囊增厚关节肿胀CT表现:左膝软组织肿胀，关节腔积液（3）关节肿胀MRI表现MRI在显示关节周围软组织肿胀、关节积液方面优于CT关节积液一般T1WI呈低信号，T2WI呈高信号，合并出血时T1WI及T2WI均为高信号（3）关节肿胀MRI表现滑膜增厚关节积液关节积液2.关节破坏关节破坏是指关节软骨及其下方的骨性关节面骨质被病理组织所侵犯、代替常见于各种急、慢性关节感染、肿瘤、痛风及代谢性骨病等急性化脓性关节炎的软骨破坏始于关节承重部位，进展快，不久即可累及关节软骨下的骨质滑膜型关节结核，软骨破坏始于关节的边缘，进展缓慢，累及骨质较晚类风湿性关节炎在晚期才发生关节破坏，一般双侧同时进行，往往从边缘开始，多呈小囊状（1）关节破坏X线表现关节破坏早期一般仅累及关节软骨，X线无法直接显示，仅表现为关节间隙变窄病变继续发展，侵及软骨下骨质，表现为骨性关节面不光整，形成缺损。严重者可产生关节半脱位和畸形关节破坏X线表现:腕关节结核膝关节正位（关节破坏）关节周围软组织肿胀，关节间隙变窄，关节边缘对称性骨质破坏（箭头）髋关节CT多平面重组图像（关节破坏）髋关节间隙变窄（绿箭），股骨头及髋臼关节面下见有类圆形低密度破坏（红箭）（2）关节破坏CT表现CT可清晰显示关节软骨下骨质的细微破坏，能较早发现细小的骨质破坏灶骶髂关节结核骶髂关节骨关节面和软骨破坏伴脓肿钙化关节破坏CT表现（3）关节破坏MRI表现可直接显示关节软骨的破坏情况，破坏早期可见关节软骨表面毛糙、局部变薄，严重时可见关节软骨不连续甚至大部分破坏消失股骨内侧髁表面部分软骨全层缺失，内侧髁骨髓水肿明显，为关节软骨III期退变表现（箭头）3.关节退行性变关节退行性变是指关节软骨变性、坏死和溶解，逐渐被纤维组织替代，继而引起骨性关节面骨质增生硬化，关节边缘骨赘形成，关节囊肥厚、韧带骨化关节退行性变多见于老年人，是组织退行性变的表现以承受体重较大的脊柱和髋、膝关节最为明显不少职业病和地方病也可引起继发性关节退行性变（1）关节退行性变X线表现早期主要表现为关节面模糊、中断、消失中晚期由于关节软骨破坏，关节间隙变窄、软骨下骨质致密、关节面下方骨内出现圆形或不规整形透光区、骨性关节面边缘骨赘形成关节囊与软组织无肿胀，邻近软组织无萎缩，而骨骼一般也无骨质疏松现象，不发生明显骨质破坏关节退行性变X线表现:左膝退行性骨关节病膝关节正侧位（关节退行性变）膝关节内侧间隙明显变窄，相对关节面硬化，关节边缘较广泛骨赘形成（2）关节退行性变CT表现CT轴位图像结合MPR可清楚地显示关节间隙变窄、软骨下骨性关节面的囊变、关节边缘的骨赘形成关节退行性变CT表现两侧髋关节退行性骨关节病膝关节CTMPR图像膝关节间隙局部变窄（弯箭），相应关节面骨质硬化，关节面下见囊状低密度影，关节边缘骨赘形成（白箭），尾箭示关节游离体颈椎退行性骨关节病（3）关节退行性变MRI表现可早期发现关节软骨的改变，表现为关节软骨变薄、不规则缺损关节面下的骨质增生在T1WI和T2WI均为低信号，骨赘表面的骨皮质表现为低信号，其内的骨髓表现为高信号关节面下的囊变区在T1WI为低信号，T2WI为高信号，边缘清晰关节退行性变MRI表现左膝退行性骨关节病示胫骨内髁骨质增生、关节面塌陷、关节腔积液T1WIT2WI4.关节强直关节强直是指由骨或纤维组织连接对应关节面的病理变化，是关节破坏的后果分为骨性强直和纤维性强直两种骨性强直是关节明显破坏后，两侧关节面由骨组织连接，多见于化脓性关节炎愈合后纤维性强直是指关节内有纤维组织粘连并失去关节活动功能，也是关节破坏的后果，多见于关节结核和类风湿性关节炎（1）关节强直X线表现骨性强直X线表现为关节间隙明显变窄或消失，并见有骨小梁连接两侧关节面膝关节正位（关节骨性强直）关节间隙消失，有骨小梁连接两侧关节面（黑箭）。胫骨上段见骨质破坏及周围硬化影（白箭）化脓性关节炎骨性强直（1）关节强直X线表现纤维性强直表现为关节间隙变窄，其间并无骨小梁跨越或贯穿，诊断需结合临床关节结核纤维强直膝关节正侧位（关节纤维性强直，A:侧位，B:正位）膝关节间隙变窄，未见骨小梁连接两侧关节面（2）关节强直CT表现CT横断面图像显示关节强直的整体性不如X线平片，多平面重组图像可清晰显示关节间隙的变窄或消失，两侧关节面之间有无骨小梁连接等关节强直CT表现：距下关节骨性强直重建踝关节冠状面像CT平扫（骨窗）3.关节强直MRI表现关节骨性强直时，MRI可见关节软骨完全破坏，关节间隙变窄或消失，可见骨髓信号贯穿于关节骨端之间纤维性强直时，尽管关节间隙仍可存在，但关节骨端边缘不光整，有破坏，骨端之间可见有高、低混杂的异常信号关节脱位是指构成关节的两个骨端的正常相对位置的改变或距离增宽依其程度可分为半脱位（关节面尚有部分接触）或全脱位（关节面完全不接触）两种关节脱位临床上大多见于外伤，也可见于先天性或病理性任何关节疾病造成严重的关节破坏都可能引起不同程度的关节脱位5.关节脱位关节脱位示意图（1）关节脱位X线表现表现为对应关节面位置改变或关节间隙增宽关节脱位X线表现外伤性先天性病理性(神经营养性)（2）关节脱位CT表现易于显示一些平片难以发现的脱位，如胸锁关节脱位、骶髂关节脱位通过多平面重组及三维重建等图像后处理技术可直观显示关节解剖关系，并可进行角度和距离测量肘关节正侧位（上）和髋关节CT（下）上：肘关节完全性脱位，尺桡骨向肱骨后方移位，尺骨滑车切迹明显脱离肱骨滑车；下：右髋关节半脱位伴髋臼骨折膝关节CT（髌股关节半脱位）髌骨向外移位，部分脱离股骨髌面（箭头），关节肿胀，关节腔积液（尾箭）关节脱位CT表现:右髋半脱位伴髋臼骨折平扫容积重建（3）关节脱位MRI表现不仅可以显示关节脱位还可以直观显示关节脱位的合并损伤关节脱位MRI表现：左髋关节脱位T1WIT2WI内容关节基本病变影像学表现关节软骨与软骨病变关节内软骨与半月板损伤膝关节韧带损伤膝关节骨性关节炎股骨头无菌性坏死二、关节软骨与软骨病变软骨结构人和其他脊椎动物体内广泛分布，或为永久性的、或为暂时性的骨骼组件。软骨是由成软骨细胞、软骨细胞、和外形、组成、性质均不同的纤维构成。软骨分为透明软骨、纤维软骨和弹性软骨。1.软骨软骨的营养绝大多数软骨细胞均远离营养血管。软骨周围毛细血管和软骨细胞之间，营养物质和代谢产物在基质内沿浓度梯度扩散。软骨组织的祛血管特征：软骨内存在抗血管长入的抗血管生长因子和抗溶软骨蛋白酶的抑制素是软骨祛血管的物质基础，这也使得其代谢率低下，损伤后不易修复。维持和支撑组织器官形态如喉和气管软骨主要用以维持其形态；软骨是一种可负重组织，可以把力均匀的分布到软骨下组织；为关节活动提供无或少摩擦的表面，关节内软骨可扩大关节的活动范围；是溶质和营养物质弥散到软骨细胞的媒介；现代研究的结果显示部分软骨还有免疫功能。软骨的生理功能关节软骨组织学结构根据成熟软骨的组织学表现、细胞排列情况以及功能作用，将关节软骨由表及里划分为四层：浅层（切线层）的胶原直径较细，与关节面平行排列。这一层基本上对水是不透过的，是关节产生液压负重基质的根本所在。2.关节软骨中层又称中间层或过渡层，胶原纤维排列不规则，具有较多斜行方向的纤维可以抵抗关节表面的剪切力。深层又称辐射层或辐散层，该层的胶原纤维多呈垂直平行状的排列，较少交叉，软骨细胞常聚成团。最深层，又称钙化层，胶原纤维通过钙化层牢固的锚定于软骨下骨（如图）。关节软骨主要有三种功能：★缓解压力★润滑关节★营养作用关节软骨的功能★传统X线平片的对比分辨力有限，对关节软骨的应用具有一定局限性。★CT的对比分辨力有明显提高，但因其空间分辨力有限，也不能提高对关节软骨的显示。★MRI的空间分辨力高，特别是其组织分辨力很高，能较好显示关节和关节软骨的不同结构，是目前显示关节软骨最理想的检查方法，且没有辐射损伤。3.正常表现★关节软骨厚约1-7mm不等，在膝关节，透明软骨厚约2-4mm，均匀的被覆于关节面。★关节软骨的MRI表现与选用设备及序列不同而表现不一。★自旋回波（SE）序列和快速自旋回波（FSE）序列标准的T1WI和T2WI上，关节软骨呈单层均匀信号；★在重T1WI和T2WI上呈双层形态，即T1WI上表层为低信号、深层为高信号，T2WI上正好相反；此时表层相当于组织上的切线层和过渡层，深层相当于放射层和钙化层。•★短回波时间（TE）的序列上关节软骨可显示四层结构，由浅入深呈低信号与中等信号相间排列。这些层次特征可与软骨的组织学结构大致对应：•①浅层的低信号对应组织学切线带；②浅层带下的中等信号对应切线带的深层、全层过渡带和放射带的最表浅部分；③放射带显示为一低信号带；④最深层的中等信号带对应放射带的深部和钙化带。★随着TE时间的延长，软骨信号从深部放射带开始衰减，表现为三层结构，即低信号的表层带，中等信号的过渡带和上部放射带，低信号的放射带深部及钙化带。关节软骨外伤性改变主要是指急性损伤所导致的软骨改变。★概念:是指外伤导致的关节软骨连续性中断，而软骨下骨质形态正常，无断裂，MRI上软骨下低信号线形态、信号正常，即X线上所见的“关节面”完整。★单纯软骨骨折是不存在的，常合并软骨下骨髓挫伤，临床上常见的外伤性软骨骨折多合并有软骨下骨的骨折，即所谓骨软骨骨折。4.关节软骨外伤性改变（1）软骨骨折膝关节MRI（冠状位PDWI图像）胫骨上端软骨裂隙样骨折（箭头），邻近胫骨上端骨折、骨髓水肿；关节内少量积液，膝关节周围软组织挫伤。•软骨骨折分类：根据关节镜表现，大多数学者都认可关节软骨损伤分为软骨变软、软骨变薄压迹、软骨表面不规则、软骨断裂、软骨缺损、软骨游离体。•软骨骨折的MRI表现•（1）软骨形态正常，在T2WI上可见点状条状信号增高；•（2）软骨局限性变薄，软骨底层钙化带光滑；•（3）软骨压迹，软骨底层钙化带内凹；•（4）软骨局部不光滑，凹凸不平(皱褶)•（5）软骨连续性中断，呈裂隙状；•（6）软骨缺损；•（7）软骨缺损伴关节内游离软骨体。•（8）往往合并软骨下骨的损伤及邻近骨髓挫伤、水肿，表现为T2WI上地图状的高信号•（9）合并其他关节内损伤，如邻近脂体挫伤、半月板损伤、关节内及周围韧带损伤、创伤性滑膜炎等。膝关节MRI（a：矢状位PDWI/FS图像）胫骨近端关节面处局部软骨全层缺损（箭头），其后方胫骨平台后份软骨肿胀；邻近骨髓挫伤明显，关节内少量积液。概要：外伤导致软骨胶原纤维结构完整性破坏或排列顺序的改变、软骨内蛋白聚糖等成分丢失，而相应的游离水就会通过损伤处进入关节软骨内或在软骨基质内与亲水的氨基葡萄糖结合，导致软骨基质水肿或软骨细胞肿胀，局部含水量增加。（2）软骨挫伤、水肿•★软骨挫伤、水肿MRI表现•★局部软骨T2WI信号增高、软骨增厚。•★受损的关节软骨边缘毛糙。•★正常软骨的分层样表现消失。•★邻近组织损伤、水肿表现。图a：股骨内侧髁前份关节软骨明显增厚（箭头），信号增高，边缘略显毛糙，正常分层结构（如图b相应部位显示）消失；损伤部位软骨下骨髓内挫伤表现。图b：正常关节软骨呈分层改变（箭头）。★早期退变主要是基质的松软、软骨胶原定向排列方式的改变、蛋白多糖的大量丢失以及水分进入软骨间质；★晚期主要是软骨形态的异常,