3. 膝关节外伤_Pr. J.Garcia

1、TRAUMA OF THE KNEE膝关节外伤J.Garcia,中山大学孙逸仙纪念医院 放射科 译,膝关节外伤,常见于交通事故与运动损伤 可发生于正常关节,或 有基础病变的患者 如：骨关节炎、风湿性关节炎、 肾功能不全等,膝外伤的损伤模式,孤立的损伤（少见） 多个骨+软组织的联合损伤（常见） 病变情况取决于膝关节所处的位置和 外力的作用方向与强度,膝外伤的病灶,骨损伤 半月板撕裂 交叉韧带损伤 侧副韧带损伤 肌腱损伤 膝关节脱位,同一病人的多处损伤,胫骨平台骨挫伤,半月板纵行撕裂,前叉韧带的完全撕裂,骨折,可累及一个或多个骨 诊断策略： 1. 平片（仰卧位） 2.CT ：更好的判断病变范围 3

2、.MRI：进一步观察怀疑但平片未能显示的病灶 使用 “骨关节协会(AO) ” 分类法,骨折,股骨远端 30% 股骨骨折发生于股骨远段并合并有嵌插和软组织损伤 AO分型: 横行骨折（累及骨全层及骨外组织） T 或 Y形骨折（骨内） 并发症：其他骨的骨折、血管神经损伤、脂肪栓塞,骨折,胫骨平台 可单侧或双侧受损 胫骨棘或髁间隆起可受损 另一种是GERDY结节的撕脱性骨折 并发症可迟发或继发 髌骨 可为关节外的，伴有伸肌结构的损伤； 也可是关节内的，伴或不伴伸肌结构损伤。,骨折,腓骨近段 常合并胫骨平台骨折、韧带损伤、和踝关节骨折 胫骨粗隆撕脱性骨折 常见于伸肌系统的突发的加速或减速运动 骨软骨骨折

3、 MRI是正确诊断的必备检查 应力性骨折 MRI是应力性骨折早期诊断的重要手段,X光平片,双侧股骨髁、股骨远段的关节内复合性骨折(AO 分型),胫骨平台的横行骨折,占膝关节骨折的2%,影像诊断的第一步,X光平片,前后位 196:499,髁部损伤及液-液平面 (患者取仰卧位),骨髓病灶：骨挫伤or骨折 ?,液-液平面：关节内骨折 ?,脂-液平面在积脂血病时发生，提示关节内骨折！,胫骨平台侧方骨折 及液液平面（三层两线）,冠状 T1 w,矢状 T2w,起源于外伤或微小创伤伤的、区域性的骨小梁压缩改变 平片无法显示，但由于存在骨髓水肿而能被MRI清晰显示 常伴有前交叉韧带损伤(80%) 和 内侧副韧

4、带损伤。本例合并外侧半月板的撕裂,T2w FS,骨挫伤,创伤后的骨髓病变,一组急性膝关节损伤病人，共176人； 其中49人出现了骨髓水肿样改变。其中： - 43.7%存在骨挫伤 - 23.8%存在软骨下骨质压缩改变 - 32.5%存在骨软骨骨折 骨髓水肿样改变好发于股骨内外侧髁、胫骨平台。 两年后复查，大部分患者的骨髓水肿消失 Roemer,Bohndorf Skeletal Radiol 2002;31:615,应力性骨折,应力性骨折好发于骨干， 左侧显示一幼儿胫骨的应力性骨折 平片最早的征象是骨膜反应 (最少需要13周)。MRI 对现实骨髓水肿和骨折线具有更高的敏感性及特异性。,应力性骨折

5、,老年女性，左侧股骨-胫骨骨关节炎合并胫骨平台横行骨折， 临床检查低估于实际诊断。 平片上胫骨平台处可见横行的骨质硬化带，MRI上骨折线清晰可见。,T1w,OA,骨折OR正常变异?,外伤后左膝关节疼痛：平片1中是骨折还是髌骨分裂? MRI上局部可见骨髓高信号：骨折! 7周后复查，外侧骨碎块出现骨量减少,1,2,正常半月板,正常半月板包括正常的位置、形态、大小、边缘轮廓，以及各个序列上都显示为均匀的稍低信号 “红”区：在成人及青少年的半月板，只有 外1/3存在血供，因此只有此区域发生的半月板撕裂可以修复,半月板的“红区”,矢状 PD of MM,矢状,MRI上“红区”表现为等信号,左侧示意图显示

6、了半月板的血供情况，以及“红区”和“白区”. Cassar-Pucillino 2002 MRI上“红区”表现为等信号,关节透明软骨呈高信号 半月板为纤维软骨：在所有MRI序列上表现为低信号,正常半月板的MRI表现,3D GE PD,T2w FS序列显示透明软骨和半月板之间良好的信号强度对比,半月板体宽约 9-12 mm 在层厚为4-5mm的矢状位序列上连续两层显示，呈“领带结”样,1,2,3,3 张连续的矢状层面 (层厚3.5 mm 间隔0.5 mm) 显示的正常半月板 : 形态呈“领带结”样，边界光整，低信号,正常半月板的MRI表现,发育异常及正常变异,盘状半月板 根据尸检报告约有5%的人

7、存在盘状半月板，另有一些报道指出其出现率从02.7%不等 是指一种半月板正常形态消失并呈盘状改变的半月板发育异常。根据盘状改变的形态分为完全性的和不完全性的。 盘状半月板容积发生撕裂及囊变。常见于有软骨损伤症状的青年病人。,盘状半月板,MRI诊断标准: 在5mm层厚的层面连续5层显示，并/或 横断宽度大于 14mm. 几乎都发生于外侧半月板,承重区中心部圆形或卵圆形的孔状撕裂常被喻为“桶柄状”撕裂。,外侧盘状半月板（无撕裂）,T1W GE,半月板的正常变异 “裙边样”半月板,“裙边样”半月板 指半月板具有“S”形皱褶样的改变，被YU et al 1997称为裙边样半月板,PD T2wFS,半月

8、板撕裂,MRI 扫描方法： 冠状T1w, 矢状PD, 3mm 通过观察形态、大小、轮廓、信号来分辨撕裂的类型， 是正常变异 还是发育异常。 鉴别: 撕裂 vs 退行性变 撕裂有时候可以是无症状的 : 50y以上的患者20%可以是无症状的 Kornick,Radiology 1990,177:463,半月板撕裂的分级（按信号改变）,1级: 局限于半月板内的圆形或小片状高信号影 2级: 半月板内的线状高信号区（未累及关节面） 3级: 异常信号延及关节面 Lotysch ,Mink,Crues Magn Reson imaging 1986,4:185,局限于半月板内的病灶,2 级病变的大体解剖图

9、，退行性变,Stollers book,T2w FS,半月板内的带状高信号带（2级）,1 级与2级半月板病变,被认为是退变所致，高信号是由于纤维软骨的退变所致。而非撕裂!,2级 半月板撕裂2例，发生于骨关节炎患者,半月板撕裂的分布,BACHMANN European Radiol 1999;9:143,P,M,P,退变常发生于40岁以上，也是发生撕裂的危险因素,MM损伤的几率是外侧半月板的24倍.主要发生于后脚 在100 个尸解标本中，水平撕裂占73% (Noble et al JBJS(BR) 1975;57:180,半月板撕裂的分型,半月板内 水平横行 鹦鹉嘴样 活瓣状 桶柄样 外周、周边

10、 半月板-关节囊 分离,半月板撕裂,半月板撕裂可以是： 沿长轴的 or 放射状的, 水平的 or 垂直的, 完全的 or 不完全的,a.放射状 b.沿长轴-水平状 c.沿长轴-垂直状,a.不完全, b.完全 c.垂直, d.水平 e.沿长轴, f.放射状,撕裂的方向,垂直撕裂 :外伤后 水平撕裂 : 退变,半月板撕裂,内侧半月板后角撕裂(3级): 水平或纵行的带状高信号，延伸至下方关节面,T2wFS,内侧半月板撕裂（3 级）：水平长轴撕裂,垂直撕裂,后角的垂直撕裂常伴有前叉韧带的损伤，发生率约 82.4%，只有 9.3%的前叉韧带损伤缘于其他原因。 VINSON 2008,常由于外伤所致. 撕

11、裂方向 : 沿长轴 或 放射状,2例垂直撕裂 ，放射状,半月板撕裂,Grade 3 with a flap,MM tear grade 3 with a flap displaced on the intercondylar notch,T2w,PD,延伸至关节面 ?,连续两层矢状位T2w FS均可显示内侧半月板后角高信号区： 2级 or 3级病变 ? 信号异常并未延及关节面：2级 !,半月板高信号累及关节面的重要性,200例患者同时行MRI 及关节镜检查 关节镜下可见：108例内侧,、58 例外侧半月板撕裂 当高信号连续两个层面累及表面时，有 90% 存在撕裂 9% 撕裂 不累及表面 DE

12、SMET, AJR 1993 ; 161 : 101,桶柄状撕裂,半月板沿长轴方向撕裂，可出现移位或无移位,Stoller,chap7,p274,移位的半月板碎块在MRI上的3D图像,桶柄状撕裂的MRI表现,可见如下征象： 髁间窝可见移位的半月板碎块 “双后交叉韧带” 征 “翻转” 半月板征 正常“领带结征”消失,碎块的移位,内侧半月板桶柄状撕裂，髁间窝见移位的碎片影。由于纤维软骨和透明软骨明显的组织对比而显示清晰,3D GE,内侧半月板撕裂，碎块移位至髁间窝,3D GE,PD,碎块移位的另一例,显示髁间窝的撕裂碎片. 撕裂的碎片常常与后交叉韧带平行. 只发生于内侧半月板,PCL,PD,“双后

13、交叉韧带”征,半月板撕裂碎块向前“翻转” 在矢状未上可见 “双前角征,“翻转” 半月板,HARAMATI Skeletal radiol 1993,“翻转” 半月板,沿长轴撕裂伴移位,翻转至前角前方,外侧半月板的桶柄状撕裂，伴有向前翻转、移位至前角前方成为“翻转半月板”，出现“双前角征”,SAGITTAL PD,CORONAL 3D GE,Ant. horn,“领带结” 征的消失,由 Helms首次描述 (AJR 1998) 正常半月板体部的平均厚度是 9-12 mm，矢状位上，4-5mm层厚的图像则连续2层显示。如果发生桶柄状撕裂及移位，剩余的半月板体部只能在一层或无任何层面上显示. 33例

14、桶柄状撕裂，有97%出现“领带结” 征的消失(Dorsay,Helms 2003),桶柄状撕裂的MRI诊断,最可靠的征象是撕裂碎块的移位，通常位于髁间窝 双后交叉韧带征 只在内侧半月板撕裂时出现，外侧半月 板的撕裂碎片会被完整的前交叉韧带阻隔. 敏感度 32.6%,特异度 100% 向前翻转征 敏感度60.5%, 特异度89.7% 领带结征的消失 敏感度88.4%，特异度64.3% Dorsay,Helms Skeletal Radiol 2003;32:266,评估半月板撕裂的“陷阱”,排除以下正常结构的混淆: -膝横韧带：位于两半月板前角之间的带状结构 -腘肌腱：位于髌韧带与外侧半月板之间

15、 -半月板股骨韧带：从外侧半月板后角至内侧股骨髁，后叉前方的部分为Humphrey 韧带（板股前韧带），后方的为 Wrisberg韧带（板股后韧带）,膝横韧带与半月板股骨韧带,膝横韧带是指位于外侧半月板前方的韧带 (矢状位),PCL,PCL,从外侧半月板后角至内侧股骨髁, 在后交叉韧带之前的部分=Humphrey韧带,L M,半月板股骨韧带,半月板股骨韧带属一种正常变异的结构，从外侧半月板后角至内侧股骨髁，冠状位连续2可层面可以清晰显示。Wrisberg韧带（板股后韧带）是指半月板股骨韧带位于后交叉韧带后方的部分(矢状位上) ，较 Humphrey（板股前韧带）韧带更常见,MRI vs 关节镜

16、,MRI 对于各种撕裂的敏感度达94% , 特异度 90% 对桶柄状撕裂的诊断有一定困难,在有移位的情况下敏感度达84%；如没有移位，MRI 诊断困难,前交叉韧带,前交叉韧带具有薄、复杂、斜行的特点，扫描时需要合适的扫描方位与序列 常见的韧带损伤可以单发或合并其他损伤,发生于膝关节伸展过度、外翻、内旋内翻时,正常的前交叉韧带,Sagittal PD ACL由两束胶原纤维组成，由脂肪成分分开，在各个序列上呈低信号. ACL平行于 Blumensaat线 (髁间窝顶) 与胫骨平台约呈55度角,Sag PD,Sag T2w,正常 ACL,前叉：3mm厚的层面上连续两层显示 两种体位扫描： 矢状+ 斜

17、冠状/斜矢状,斜矢状位的ACL （定位时向内旋转约15,T2wFS）,两束均显示清晰 (韧带的低信号与 两束间滑液的高信号形成清晰对比),T2wFS,ACL的损伤机制,常见的机制是由于胫骨平台的旋转，导致外侧股骨髁对胫骨平台的撞击、压迫。,前叉韧带的骨质损伤,外侧股骨髁的压缩性骨折. 敏感度不高,但特异性强. 外侧胫骨平台骨折 (机制同上) 内侧髁间隆起骨折(尤其见于青年人) SEGONDs骨折: 外侧胫骨平台前外侧缘的撕脱性骨折. 几乎是前叉断裂的特异性病征. 由于撕脱的骨片细小（10mm）且位于垂直方向，因此常常被漏诊 内侧胫骨平台后缘的骨折；较外侧胫骨平台骨折少见,ACL撕裂的MRI表现

18、,形态学 (96% 敏感度, 特异度) 不规则波浪状边缘 连续中断 信号异常 (94%敏感度, 特异度) 间接征象 : 骨挫伤 膝关节间隙外侧份增宽 后交叉韧带弯曲,前叉韧带（ACL） 完全撕裂，未见显示,Sagittal PD : 2 张连续层面,?,斜矢状位T2w 压脂： ACL仍未见显示，提示完全撕裂,胫骨平台骨折撕脱性骨折，前叉韧带嵌入,PD,后交叉韧带（PCL）的曲度,PCL 应在矢状位上观察，测量曲度时取： 5-10 屈曲, 15-20 外旋 曲度= X/ Y 后叉韧带附着点连线的长度 (Y) 最大垂直高度 (X) 正常值 0.27 (屈曲5-10时) 前叉韧带断裂时 0.40 T

19、UNG, RADIOLOGY 1993; 188 : 661,正常ACL 和PCL；当膝关节屈曲 25时PCL的正常曲度,前叉完全撕裂， 后叉韧带曲度增大,矢状 PD T2wFS,矢状PD,ACL 部分及完全撕裂,部分撕裂 : 一些未损伤的纤维束维持正常走向 完全撕裂 : 纤维束中断, 可见的纤维束走行方向异常 MRI鉴别困难： 一组（13 人）经关节证实的ACL部分撕裂的患者，MRI诊断的敏感度：4075%，特异度 6289% UMANS et al.AJR 1995;165:893,ACL 部分撕裂,MRI所见 : 可见部分完整的纤维束 韧带变薄 波浪或弯曲改变 ACL的后侧方出现不均匀团

20、状信号 Lawrence et al Injury 1996;27:153 如有间接征象(骨挫伤、胫骨前份撕脱性骨折等)出现，提示较严重的撕裂.,T2wFS,ACL中段信号增高并走行方向异常 (波浪状并弯曲)，但仍可见完整的纤维束 (与滑液高信号形成对比).未见骨质或胫骨平台的损伤. 完全 or 不完全? 不完全可能性大,ACL 撕裂的误诊,假阳性 药物的使用、退变、部分容积效应、扫描计划选择不加 假阴性 慢性撕裂后的纤维疤痕误诊为正常ACL,后交叉韧带（PCL）,粗大、整齐、均匀，具有一定的弯曲度 PCL 损伤占所有膝关节韧带损伤的3-23% ， 其中30% 是单纯性的损伤 发生机制：屈曲过

21、度和/或胫骨过度弯曲伸展 (+ 前叉损伤) 通过MRI诊断容积,正常前后径平均 6mm(4-8 mm) PD and T2w 图像上为低信号,PD,正常PCL,PCL 完全撕裂 并 胫骨骨挫伤,Sag T2 w FS,Sag DP,撕裂的PCL 厚度常 7mm(94%)，并呈高信号，同时有纤维的不连续,PCL撕裂 : 无连续性中断，但厚度增加、信号增高,STIR,合并骨挫伤 ，ACL 与 PCL 撕裂,矢状位连读图像 PD,内侧副韧带（MCL）,2 束组成: 浅层与深层 (关节囊壁的增厚并与半月板体部相贴) 冠状位,T1w + T2w 压脂 序列 MCL 撕裂很常见 ，发生于外翻作用力时，常合

22、并有外侧半月板-关节囊分离、骨挫伤,正常 MCL,冠状 T1w MCL 从股骨内侧髁至内侧胫骨平台，薄、低信号，附着于关节囊,外侧副韧带（LCL）,与关节囊分开而独立存在 冠状位,T1w + T2w 压脂 序列 在内翻与内旋作用力时，可合并胫侧带与股二头肌的损伤 合并前叉韧带损伤和外侧胫骨平台撕脱伤时=SEGONDs骨折,正常LCL,冠状 T1w LCL 从股骨外侧髁至腓骨头 薄、低信号的带状结构，与关节囊分离,侧副韧带损伤的分级,Grade 1,Grade 2,Grade 3,Grade 4,完全撕裂，功能减低,少量纤维的撕裂，功能无减低,伴有骨质的撕脱,正常,内侧副韧带的损伤,膝关节外展时，内侧副韧带甚至前叉韧带撕裂,内侧副韧带撕裂,MCL 2级 MCL 欠连续、信号异常,冠状 T2wFS,M