膝关节核磁共振诊断--严林

•膝关节正常MRI表现•膝关节半月板病变•韧带撕裂膝关节MRI诊断MRI成像的基本原理•基本物理基础:核磁共振现象•成像原理:人体内的原子核(1H)无序排列→加入主磁场内→1H沿主磁场方向有序排列→外加频率相同的射频脉冲→1H接收能量宏观磁距发生变化→射频脉冲消失→1H回复到原来状态时释放出吸收的能量→感应线圈接收产生信号→通过转换及复杂的计算组成MRI图象核磁弛豫•纵向弛豫(T1):T1值为MZ(纵向磁化矢量)达到最终平衡状态的63%的时间•横向弛豫(T2):T2值为MXY(横向磁化矢量)衰减到原来值的37%的时间•1H的T1\T2可反应周围的化学或磁环境,各种正常和病变组织的T1和T2值各不相同常规序列1SE或FSE序列的T1WI、T2WI2FSET2抑脂像（TSHIRT）3STIRT1WI显示解剖结构好T2WI显示病灶敏感T1WIT2WI水:T1WI低信号T2WI高信号T1WIT2WI﹡﹡T2WI水抑制可使自由水变成低信号,结合水仍为高信号.(可鉴别梗塞的新旧)T2WIFlair水抑制↖↖脂肪:T1WI高信号T2WI稍高信号脂肪抑制后为低信号T1WIT2WI脂肪抑制﹡﹡﹡肌肉:T1WI稍低信号T2WI低信号T1WIT2WI﹡﹡骨皮质:T1WI,T2WI均为极低信号骨髓质:与脂肪信号相似,并可被脂肪抑制T1WIT2WIT2WI脂肪抑制成像平面的选择1矢状面T1WI、T2WI、STIR、2冠状面TSHIRT、T2*WI、STIR3横断面T1WI、TSHIRT膝关节矢状面MRI解剖可整段显像髌韧带、前后交叉、外侧附韧带结构是诊断半月板撕裂或变性最为关键的断面显示关节边缘层次的结构不理想，如髌支持带和内外侧副韧带等，因容积效应作用而显示不清膝关节冠状面MRI解剖多用于显示内外侧附韧带、腘肌和拱状韧带有无信号和结构改变能显示交叉韧带，但非韧带截面像，也非纵切面像，易造成判断的错误侧重关节胫股软骨的两边和半月板的体部矢状面则侧重的股胫软骨中部和半月板前后角两方位相互补充得以取长补短膝关节横断面MRI解剖是三维影像首选的方位，也是为了便于MRI与CT比较可准确地展现髌骨内外侧关节面膝关节半月板病变半月板病变包括撕裂、变性、盘状和囊肿，是膝关节最为好发的病变之一X线和CT诊断须引入造影剂至关节腔内以勾勒半月板结构，其诊断准确率很大程度仰赖于造影质量膝关节MRI检查最早应用于半月板撕裂的诊断，已体现出很高的使用价值并广泛为临床接受半月板变性和撕裂表现正常半月板呈均匀的低信号结构半月板变性和撕裂时，变性和撕裂部位T1WI和PD像信号升高，T2WI像的信号则有所减低或无改变半月板内MRI高信号影的大小、形态以及是否延及半月板上下缘等各种变化类型与半月板病理改变密切相关三级半月板病变的MRI和病理表现分级MRI表现病理表现Ⅰ级半月板内局限性信号升高局限性早期黏液样变性Ⅱ级板内出现水平的略高信号线，黏液样变性范围较Ⅰ级大，可从半月板的囊缘直达游离虽无明显的肉眼可见的裂缘，但不影响到关节缘隙，显微镜下见纤维断裂。Ⅲ级板内略高信号线累及半月板纤维软骨撕裂的关节缘Ⅰ级改变半月板Ⅰ级改变。矢状面T1WI（图A）示半月板内局限性轻微信号升高，T2WI像（图B）未见信号改变。Ⅱ级改变半月板Ⅱ级信号改变。矢状面T1WI（图A）见横行略高信号线，由半月板囊缘向游离源延伸至囊缘，T2WI（图B）则未见信号升高。半月板Ⅲ级信号改变。矢状面T1WI（图A）、PD（图B）和T2WI（图C）均显示内侧半月板内信号升高，其PD像清晰显示高信号线由半月板囊缘延伸下关节缘。Ⅲ级改变半月板损伤分类根据半月板内信号形态的改变将半月板撕裂分为：1、水平撕裂半月板内高信号的方向与胫骨平台平行内缘达半月板的游离缘；2、垂直撕裂半月板内高信号与胫骨平台垂直；3、斜行撕裂半月板内高信号与胫骨平台成一定角度（除了0度及90度）是较常见的撕裂类型；4、桶柄样撕裂为纵性撕裂的一种特殊类型，半月板体部纵行撕裂后其游离缘片段向内侧移，髁间嵴处可见半月板的低信号影。半月板纵向水平撕裂内侧半月板后角水平状撕裂纵向水平撕裂外侧半月板前角水平状撕裂纵向垂直撕裂内侧半月板体部后角垂直撕裂外侧半月板环状垂直撕裂，倾向桶柄状。矢状面T2*（图A）和关节腔Gd-DTPA造影T1WI(图B）揭示半月板分割成三段桶柄状撕裂内侧半月板捅柄样撕裂碎片位于髁间嵴处半月板桶柄样撕裂“双交叉韧带征”盘状半月板大小冠状面像上盘状半月板中部宽度显著增宽，与同侧胫骨关节面宽度的比率（板/胫比率）超过50%。板/胫比率在51%-75%间为小盘状半月板，大于75%的为大盘状半月板。小盘状半月板矢状面（图A）见外侧半月板环较小，游离缘增厚，横断面（图B）示外侧半月板环较小。大盘状半月板覆盖75%以上的一侧胫骨平台大盘状半月板盘状半月板形态盘状半月板形态分为契形和厚板形，前者半月板的游离缘渐变薄，后者半月板的游离缘和囊缘的厚度相近。厚板型盘状半月板契形盘状半月板盘状半月板伴变性外侧盘状半月板伴前角变性。外侧厚板型盘状半月板显示前角信号升高，但未延及上下关节面。膝关节韧带损伤分级膝关节韧带损伤的分级与半月板损伤的分级类似：I级韧带边缘毛糙；II级韧带边缘不均匀高信号；III级韧带内只有不均匀高信号而无韧带长度的改变；IV级韧带完全性断裂的中高信号影伴韧带短缩断端呈肿瘤样变。膝关节韧带损伤前交叉韧带（ACL）：膝关节部位最易损伤的韧带，但MRI诊断较为困难后交叉韧带（PCL）：撕裂的机会远比ACL少，一旦撕裂，MRI诊断不难正常前交叉韧带MRI表现矢状面前交叉韧带自胫骨髁间前区斜向外后上方呈散开状止于股骨外髁内侧面，表现为较松散的中低信号影在其附着点处可见线样条纹状中等或高信号影分隔。ACL部分撕裂矢状面T1WI示前交叉韧带结构变模糊，前下部信号升高（箭头），韧带周围见略低信号的出血水肿和关节积液，髌下裂隙增宽（三角箭头）。ACL上段部分撕裂ACL中段部分撕裂ACL部分撕裂T1WI像（图A），前交叉韧带呈现一团紊乱的中低信号结构，ACL显示不清。T2WI像（图B），上述低信号紊乱结构变为不规则的高信号，其内见ACL连续性中断；另见胫骨脊骨折。完全撕裂ACL亚急性全段大部撕裂。矢状面像示ACL明显不均匀增粗，韧带内见高信号撕裂线，但韧带边缘变锐利，周围出血水肿大部分消失。ACL慢性全段完全撕裂。矢状面T1WI像（图A）显示ACL行经不规则低信号结构。矢状面T2WI（图B）示局限性积液、滑膜增厚和疤痕形成，低或无信号完全撕裂的ACL分为两段，上段向后翘起，下段平躺在胫骨平台上（箭头）慢性撕裂正常后交叉韧带MRI表现后交叉韧带自胫骨后缘关节面下方斜向内前上方止于股骨内髁的外侧面，在各序列中均呈低信号，矢状面后交叉韧带为凸面向后的弓形，边缘光滑与胫骨平台成40~500角，当膝关节屈曲时后交叉韧带呈扭曲状。正常后交叉韧带MRI表现T2WIPCL明显比ACL粗，其矢状面（图A）显示PCL起自股骨髁的内髁外侧面，止于胫骨平台后缘的中点。冠状面（图B）呈现低信号带样结构。后交叉韧带（PCL）正常解剖部分PCL撕裂矢状面T1WI（图A）T2WI（图B）像显示PCL中段信号升高，局部增粗，周围结构变模糊。矢状面T2WI像显示PCL中段的连续性中断，周围积液。完全撕裂慢性撕裂矢状面T1WI像显示PCL中下段明显增粗，与胫骨平台分界不清，撕裂的PCL已从略高信号降低至低或无信号结构。韧带扭曲PCL部分撕裂后松弛，呈“S”形改变韧带移位PCL完全撕裂后，中下段向后移位正常胫侧副韧带MRI表现冠状面显示胫侧副韧带最佳，为一线形低信号影，起自股骨内收肌结节下方止于胫骨内侧相当于胫骨结节水平长约11cm,宽约1.5cm，胫侧副韧带的功能主要是防止膝关节外翻。正常胫侧副韧带MRI表现正常腓侧副韧带MRI表现在偏后部的冠状面上腓侧副韧带为一带状低信号影，位于腓骨小头外上方，长约5-7cm在经过关节间隙时有腘肌腱将其与外侧半月板隔开，其功能是防止膝关节内翻。正常腓侧副韧带MRI表现红箭示腓侧副韧带白箭示腘肌腱