膝关节半月板损伤损伤MRI诊断.pptx

MRIMRI膝关节半月板病变的膝关节半月板病变的影像学诊断影像学诊断南昌大学第一附属医院影像科南昌大学第一附属医院影像科 曾献军曾献军半月板的正常影像解剖MM 呈“C”形或半月形，前、后角相距较远，前窄后宽LM 略呈“O”形，周径小而面积大，中部宽而后部略窄MM与LM各覆盖相应胫骨平台关节面的外周2/3外缘厚与关节囊相连接半月板的正常影像解剖半月板通过附丽于关节囊来保持位置MMMM坚固地附丽于胫骨的后方髁间凹，但前方坚固地附丽于胫骨的后方髁间凹，但前方髁间凹相对薄弱髁间凹相对薄弱LMLM也附丽于髁间凹后方，前方附丽于也附丽于髁间凹后方，前方附丽于ACLACL的的外、后方，外、后方，Humphry WribergHumphry Wriberg将将LMLM连接于紧邻连接于紧邻PCLPCL的股骨处的股骨处半月板变异：盘状半月板、LM缺后方的冠状纫带（Wriberg型盘状半月板）尚未统一尚未统一矢状位矢状位5mm5mm层厚连续扫描，连续层厚连续扫描，连续3 3个或个或3 3个以上层面显示个以上层面显示半月板前后角相连半月板前后角相连体部正中横径体部正中横径 15mm15mm，横径，横径/胫骨平台胫骨平台2020 板板/台比即台比即冠状位冠状位半月板最小横径与胫骨平台最大横径半月板最小横径与胫骨平台最大横径的比值的比值2020（超过髁关节面的（超过髁关节面的1/31/3），或半月板覆），或半月板覆盖胫骨关节面盖胫骨关节面7575(最准确最准确).).盘状半月板诊断标准盘状半月板诊断标准外侧盘状半月板外侧盘状半月板 Discoid lateral meniscus.半月板的正常影像解剖呈“C”形或半月形，前、后角相距较远，前窄后宽前角薄而尖，以细腱附着于胫骨髁间前区，位于ACL附着点前后角宽而厚，附着于髁间后区,居LM后角附着点与PCL起点之间MM内侧缘与关节囊的纤维层及TCL的深层紧密相连，膝前部关节囊深层纤维将半月板前缘与胫骨髁以纵行纤维相连，形成冠状韧带内侧半月板内侧半月板PCL关节囊内侧副纫带关节囊ACLWribergHumphryMM髌下脂肪横纫带半月板的正常影像解剖前角附着于胫骨外侧髁间隆起前方，恰好在ACL之后，后角附着于胫骨外侧裸间隆起后方，位于MM后角附着点之前LM中、后1/3交界处的外缘有沟容纳腘肌腱通过并与之相贴，与FCL不相连半月板股骨韧带，LM后角发出一条纤维带参与PCL,在接近PCL时再分为两束分别居PCL的前、后方，向上伴随PCL止于股骨内髁，前侧者称Humphry韧带,后侧者称Wrisberg韧带外侧半月板外侧半月板腘肌腱腓侧副纫带LMHumphryWrisbergPCLACL半月板的正常影像解剖纤维软骨胶原纤维、粘多糖和糖旦白纤维细胞和纤维软骨细胞散在分布于嗜酸胶原纤维构成的有机基质内胶原纤维束呈半圆拱形排列，纵向走行的纤维在半月板周缘部分占主要，并被放射状、垂直和斜行走行的纤维锁加固有利于吸收应力，表面和胫骨平台平行部分有放射状纤维排列以增加强度防止半月板劈裂半月板的组织结构半月板的组织结构半月板的血供 胚胎发育期半月板有血管分布和血供胚胎发育期半月板有血管分布和血供 成人半月板只有周缘部分有血管滋养成人半月板只有周缘部分有血管滋养 ArnoczkyArnoczky和和WarrenWarren的分区法的分区法 周缘红红区，半月板边缘周缘红红区，半月板边缘3mm3mm处，丰富血供处，丰富血供 红区损伤有愈合潜力红区损伤有愈合潜力 中央红白区，从中央红白区，从3 35mm5mm区，血供减少区，血供减少 游离缘白白区，游离缘白白区，5mm5mm至游离缘，基本缺乏血供至游离缘，基本缺乏血供半月板的正常影像解剖半月板外周撕裂半月板外周撕裂 RADIALRADIAL（FFEFFE）发生于内侧半月板后角红发生于内侧半月板后角红区的撕裂，手术未进行处区的撕裂，手术未进行处理，期待其自然愈合理，期待其自然愈合 半月板的正常影像解剖 与半月板有关的纫带与半月板有关的纫带半月板股骨纫带半月板股骨纫带,连接外侧半连接外侧半月板后角和股骨髁间窝月板后角和股骨髁间窝 前前Humphry Lig.(3383%)Humphry Lig.(3383%)后后Wrisberg Lig.(9093%)Wrisberg Lig.(9093%)冠状纫带冠状纫带，内侧半月板的胫，内侧半月板的胫骨附着部，附着于关节面外骨附着部，附着于关节面外约几约几mmmm的胫骨边缘形成滑囊的胫骨边缘形成滑囊窝窝内侧半月板与关节囊连续附内侧半月板与关节囊连续附丽，而外侧半月板的附丽被丽，而外侧半月板的附丽被腘肌腱的腘裂缝腘肌腱的腘裂缝阻断，外侧阻断，外侧半月板与副纫带不直接相连，半月板与副纫带不直接相连，故活动度更大，外侧半月板故活动度更大，外侧半月板的活动受腘肌腱和半月板股的活动受腘肌腱和半月板股骨纫带的限制，故损伤较少骨纫带的限制，故损伤较少 半月板间斜纫带（半月板间斜纫带（1 14 4）半月板的固定半月板的固定半月板间内斜纫带半月板间外斜纫带半月板间横纫带ACLPCLWrisbergHumphryMMLM关节囊冠状纫带腘肌腱外侧副纫带WrisbergHumphry横纫带PCLMMLM内侧副纫带ACL半月板的MRI扫描技术要点半月板的正常影像解剖半月板损伤的半月板损伤的MRIMRI改变改变分类分类创伤性正常结构异常外力创伤性正常结构异常外力退变性异常结构正常外力退变性异常结构正常外力,后角多见，水平撕后角多见，水平撕裂多见裂多见MRIMRI表现表现常见的半月板撕裂类型常见的半月板撕裂类型按血管分区按血管分区按撕裂方向和外观，垂直、水平、复杂性按撕裂方向和外观，垂直、水平、复杂性 少见的半月板撕裂少见的半月板撕裂根据半月板内根据半月板内MRIMRI的的T T2W W信号强度分为信号强度分为3 34 4型型0123I型半月板内球形高信号II型半月板内线状高信号，未累及半月板的关节面III型半月板内高信号累及半月板的关节面其生物力学特性取决于半月板组织的材料性质和解剖特点，最终由半月板的固态基质和组织液所决定Negendank 注意到，30岁以上，大部分出现半月板信号增高半月板半月板Stoller 分级分级级级：半月板内孤立的：半月板内孤立的灶性椭圆形或球形异常灶性椭圆形或球形异常高信号，未延伸至半月高信号，未延伸至半月板各缘。病理为早期局板各缘。病理为早期局灶性半月板粘液样变性、灶性半月板粘液样变性、软骨细胞缺乏。关节镜软骨细胞缺乏。关节镜下半月板大体形态正常，下半月板大体形态正常，表面光滑，与关节软骨表面光滑，与关节软骨界限锐利，用探针轻触界限锐利，用探针轻触时富有弹性。时富有弹性。基于MRI信号半月板损伤半月板损伤Stoller 分级分级级：级：半月板内异常高半月板内异常高信号影（通常为水平线信号影（通常为水平线样）延伸至半月板关节样）延伸至半月板关节囊缘，未达半月板关节囊缘，未达半月板关节面缘。病理上为半月板面缘。病理上为半月板内粘液样变性进一步发内粘液样变性进一步发展。关节镜下半月板形展。关节镜下半月板形态基本正常，表面毛糙态基本正常，表面毛糙或局灶性发白，探针轻或局灶性发白，探针轻触时硬度下降。触时硬度下降。半月板损伤半月板损伤Stoller 分级分级级：级：半月板内异常半月板内异常高信号灶（通常为斜高信号灶（通常为斜形或不规则形线样）形或不规则形线样）延伸至半月板关节面延伸至半月板关节面缘或游离缘，并常伴缘或游离缘，并常伴有形态不规则。组织有形态不规则。组织学上半月板发生纤维学上半月板发生纤维软骨板的破裂。软骨板的破裂。半月板撕裂类型：纵行撕裂、放射状撕裂（横行撕半月板撕裂类型：纵行撕裂、放射状撕裂（横行撕裂）、斜行撕裂、水平状撕裂、复合性撕裂，前三裂）、斜行撕裂、水平状撕裂、复合性撕裂，前三种又可统归于垂直撕裂种又可统归于垂直撕裂 外侧半月板活动性大于内侧半月板，前角大于后角，外侧半月板活动性大于内侧半月板，前角大于后角，因此侧半月板后角最易受到损伤，因此侧半月板后角最易受到损伤，外侧半月板体部纵行撕裂半月板窗BHT诊断依据诊断依据“蝶结缺失征蝶结缺失征”“双后交叉韧带征双后交叉韧带征”“双前角征双前角征”“翻转半月征翻转半月征”“碎块内移征碎块内移征”“外周残半月板征外周残半月板征”BHT“蝶结缺失征蝶结缺失征”HelmsHelms等认为该征象对诊断等认为该征象对诊断BHTBHT非常有效，敏感度非常有效，敏感度9797，特异，特异度度100100。BHT“双后交叉韧带征双后交叉韧带征”HelmsHelms等报道此征象诊断等报道此征象诊断BHTBHT敏感度为敏感度为3030，WrightWright等报道为等报道为5353。RuffRuff等报道此征象只见等报道此征象只见于内侧半月板于内侧半月板BHTBHT，因，因外侧半月板与后交叉韧外侧半月板与后交叉韧带之间有带之间有ACLACL阻隔。阻隔。后角桶柄状撕裂后角桶柄状撕裂,双双PCL征征BHT“双前角征双前角征”及及“翻转半月征翻转半月征”HaramatiHaramati等认为半等认为半月板前角异常增大，月板前角异常增大，高度高度6mm6mm即即“翻翻转半月征转半月征”（flipped flipped meniscus signmeniscus sign），），也是诊断也是诊断BHTBHT的一的一个可靠征象，形成个可靠征象，形成原因与原因与“双前角征双前角征”相同。相同。BHT“碎块内移征碎块内移征”及及“外周残半月板征外周残半月板征”SparaciaSparacia及及TsouTsou等研究均表明，等研究均表明，MRIMRI对识别半月板对识别半月板BHTBHT移位碎块的位置有很高的准确性。本例半月板移位碎块的位置有很高的准确性。本例半月板BHTBHT见到见到内移的碎块及外周残留体积缩小的半月板。内移的碎块及外周残留体积缩小的半月板。半月板关节囊分离并反转(reverse and separation of meniscus articular capsule）常发生于严重的膝关节外伤后，临床少见与半月板BHT同属半月板纵行撕裂可以复位常见于外侧半月板的体部及后角 半月板关节囊分离并反转与BHT鉴别BHTBHT尚可见残缺的后尚可见残缺的后角结构角结构半月板关节囊分离并反半月板关节囊分离并反转半月板后角消失，仅转半月板后角消失，仅见增生肥厚的关节囊缘见增生肥厚的关节囊缘 半月板关节囊分离并反半月板关节囊分离并反转：髁间的低信号影走转：髁间的低信号影走向与胫骨平台接近平行，向与胫骨平台接近平行，且边缘比较钝圆。且边缘比较钝圆。半月板关节囊分离并反转与BHT鉴别半月板半月板BHTBHT后交叉韧带损伤后交叉韧带损伤半月板周围囊肿与半月板撕裂有关：创伤、退变半月板撕裂导致滑膜组织发生破裂，关节液外渗相关的撕裂：水平、放射状和瓣状，外侧常见。Baker囊肿可能与内侧半月板后角撕裂有关PDSPIR+C半月板囊肿后交叉韧带损伤伴囊肿内侧副韧带损伤二、关节面软骨 结构与组成：软骨细胞 细胞外基质 水 胶原纤维 II型 蛋白多糖 氨基葡聚糖（GAG）依据胶原排列方向和分布差异，软骨由浅及深可分为切线层、移行层、辐射层和钙化层无血管、神经纤维和淋巴组织，主要依靠关节液的弥散提供营养软骨基质结构示意图，四层组织学结构：表表层层胶原纤维紧密相连并且平行排列；过过渡渡层层的胶原纤维随机排列成粗斜束状；放放射射层层的纤维与表面垂直排列，象锚一样将未钙化的软骨拴固在钙化区域或软骨下层。软骨细胞从表层到深层逐渐增成熟，水分逐渐减少，蛋白多糖含量逐渐增加形态学成像序列FS-TSET2-trufi-3d-weT2-me3d-weFS-TSE：厚层，但能够清晰辨别软骨及滑液、软骨下骨等结构轮廓，扫描时间短（3:38），可应用于常规检查T2-ME3D-WE：软骨信噪比最高，但显示软骨及滑液间对比欠佳T2-TRUFI-3D-WE：拥有较高的软骨SNR及较好的软骨/其他组织CNR，为推荐的最佳序列生理学成像延迟增强成像（dGEMRIC）T2*MapMR关节软骨生理性成像技术主要用来评价关节软骨基质成分变化按照观察对象不同，可将其分成与蛋白多糖、胶原和水含量相关的三类技术与蛋白多糖相关的MR技术延迟增强成像T1成像Na谱成像延迟增强成像（dGEMRIC）原理 带负电荷的GAG是软骨内固定电荷密度(fixedchargedensity，FCD)的主要来源，软骨退变时逐渐丢失，此时若软骨周围存在对比剂GD-DTPA2-负电荷，则GD-DTPA2-进入退变软骨内，使局部软骨T1弛豫值下降技术与方法u 较为常用的方案是在双倍剂量 GD-DTPA2-静脉内注射后立即进行主动关节运动，23小时后进行多次翻转恢复扰相自旋回波序列成像并建立T1图像曲线，以色阶或灰阶后处理方式产生参数图（T1map）u研究表明考虑dGEMRIC的对比能力及延迟时间以0.2 mmolkg的GD-DTPA2-浓度为较好的选择uTiderius等认为是注射对比剂后股软骨信号达高峰时间为12h内，推荐dGEMRIC选择注射对比剂后2h为最佳时间窗双翻转角GRE序列显示软骨完整连续，信号柔和，map中呈均匀蓝色正常组 OA组股骨内侧髁髌股关节软骨变薄、缺损，软骨下骨质裸露T1成像主要评价处于射频脉冲磁场中组织自旋弛豫值T1实验表明蛋白多糖丢失与T1值延长之间存在较强的相关性，因此T1成像可用于标记软骨蛋白多糖分布目前较常采用的方法是在标准TSE或GRE序列前加用自旋锁定的预脉冲进行预磁化不需要静脉内注射对比剂，也不需要进行关节运动和长时间等待，因此可部分替代dGEMRICNa谱成像与dGEMRIC的原理相同，23Na带有正电荷，因此局部23Na浓度与FCD有直接的关系，钠分布图可以显示蛋白多糖崩解区域研究显示OA软骨的GAG降解区域 23Na 谱信号强度下降50%以上由于需要采集钠谱信号的前置放大器和双调谐线圈等特殊硬件设备，该技术目前尚难以应用于临床。与胶原纤维相关MR技术T2/T2*map成像磁化转移成像(magnetic transfer imaging，MTI）T2/T2*map成像 原理 退变软骨胶原纤维破坏、胶原成分改变及排列方式改变，软骨组织中水含量相对增多，T2 值延长，测量T2 值空间分布可揭示水异常区和胶原纤维方向改变。技术与方法 采用多回波SE或GRE序列，用相同的TR时间和多个不同的TE时间进行扫描，获得系列T2/T2*加权图像，然后用公式S(t)=S0exp(-t/T2)计算图像中每个体素的T2/T2*值，并重构成可以进行量化分析的彩色阶或灰阶T2/T2*弛豫时间图像。正常组OA组关节软骨的T2/T2*值受多种因素影响，主要与软骨结构的各向异性(即魔角效应)、胶原排列方向、胶原和水、糖胺聚糖含量有关正常人关节软骨各部分的T2*值浅层比深层高OA 早期横向弛豫时间的延长即T2/T2*值增加。软骨T2/T2*弛豫时间增加与软骨超微结构破坏具有相关性磁化转移成像（MTI）由胶原纤维相关结合性氢原子和存在于水分子中的游离氢原子的不同自旋状态，高度分化的软骨组织具有磁化转移效应成像时首先利用非共振射频脉冲饱和结合性氢原子，然后再变换自由水自旋以测定组织的磁化转移率具有完整胶原框架的软骨存在大量的水合大分子藕联，因此正常软骨磁化转移率显著低于出现胶原崩解的软骨该技术存在减影伪影及在个体间和同个体不同时期差异性，定量数据推广意义受到限制反映软骨内水分布变化MR技术 弥散加权成像（DWI）在蛋白多糖和胶原崩解时，软骨的表观弥散系数(ADC)会增加由于组织各向异性和受到图像分辩率限制，活体软骨弥散系数测定存在一定的困难病例一、老年女性，股骨外侧髁后部软骨损伤。骨性关节炎。二、赛艇运动员，股骨内侧髁软骨损伤。剥脱性骨软骨炎。