MRI对膝关节软骨损伤的诊断
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低场MRI对膝关节损伤的评价(附70例报告)摘要】目的探讨低场MRI对膝关节损伤的诊断价值。
方法抽取来我院进行诊治的膝关节损伤患者70例,采用低场MRI进行常规冠状位和矢状位SE序列、GRE序列及脂肪抑制STIR序列T1WI、T2WI成像扫描,对所得图像及诊断进行分析。
结果所有患者的关节内均有积液信号(积液量不等);骨挫伤者23例,软骨骨折者9例,半月板损伤者44例;前、后交叉韧带撕裂伤者8例,内、外侧副韧带撕裂伤者6例。
结论低场MRI具有多方位、多参数、多序列成像,对患者无创伤性,软组织分辨率高等特点,不仅能直观地、很好地显示膝关节的解剖结构、半月板的损伤、韧带的损伤、骨挫伤、关节软骨损伤、关节腔积液以及周围软组织的挫伤,应用其脂肪抑制序列,通过骨髓信号的改变,还能反应出骨挫伤的病理变化,具有较高的准确性及细微性,可以作为膝关节损伤的首选及重要手段推广应用。
【关键词】低场MRI扫描膝关节损伤【中图分类号】R445 【文献标识码】B 【文章编号】2095-1752(2013)16-0284-01膝关节作为人体中最大、最复杂、活动最多的负重关节,在各种外伤中损伤几率最多[1],以往所应用的X线、CT检查对于隐匿性骨折、韧带撕裂、半月板损伤等不能明确诊断[2],给临床治疗带来诸多不便。
近年来,随着医学影像技术的飞速发展,低场MRI在膝关节损伤的诊断中,凭借其诸多的优势被广泛应用于临床。
1 一般资料抽取的来我院进行诊治的70例膝关节损伤患者中,男性患者39例,女性患者31例;年龄17~69岁,平均年龄41岁;损伤部位:左膝者33例,右膝者37例;受伤原因:车祸伤者32例、摔伤者27例,扭伤者11例;主要临床表现为:关节肿胀、疼痛、关节绞锁及僵硬、下肢乏力、跛行、不能承重、活动受限、伸直障碍、抽屉试验阳性等;病程:一天至一年不等。
2 检查方法患者仰卧,患肢固定不动,使用低场永磁型MRI扫描仪,选用其膝关节表面线圈进行膝关节扫描,分别进行斜矢状位、冠状位FRFSE序列T2WI(TR/TE=2800/95.9ms),激励次数为4,矩阵320×192;SE序列T1WI(TR/TE=400/11ms),激励次数为4,矩阵288×192;FRESE抑脂序列T2WI(TR/TE=3700/63.7ms),激励次数为6,矩阵288×160;所有序列层厚5mm,层距1.0mm,视野180~230mm。
关于核磁共振在膝关节损伤诊断的研究摘要:作为人体最复杂的一个关节,膝关节所要承受的压力也是最大的,各种损伤也是时有发生,会生活带来很大的困扰。
对于骨挫伤及韧带、关节软骨等的损伤,以前的诊断中所使用x片以及ct等一些检查措施无法检出,相对来说核磁共振在这方面有着巨大的优势。
本文将从核磁共振仪成像原理及在膝关节损伤诊断的应用两方面作研究,还结合了核磁共振仪西门子1.5t的特点来进行阐述。
关键词:核磁共振;膝关节;西门子1.5t【中图分类号】r445.2【文献标识码】a【文章编号】1674-7526(2012)08-0391-02作者简介:许哲春(1983.8-),男,安徽淮南人,2007年毕业于皖南医学院医学影像系,学士学位,现供职于安徽理工大学附属东方医院集团总院磁共振室,研究方向:磁共振在关节及神经系统中的的应用。
陈国智,初级职称。
1核磁共振仪1.1核磁共振仪成像原理:核磁共振成像是随着计算机技术、电子电路技术、超导体技术的发展而发展起来的一种生物磁学核自旋成像技术。
在医学上又常将这门技术称为磁共振成像。
它是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核(即h+)发生章动产生射频信号,经计算机处理后而成像的。
1.2核磁共振仪的优缺点:与普通x射线和计算机层析成像(computerized tomography?, ct)相比,核磁共振成像是一种对人体没有任何伤害,且快速、准确的临床诊断方法。
对其优点具体说来有以下几点[2]:(1)在分辨软组织方面有极大的优势。
对膀胱、子宫、直肠、骨、关节等部位的检查优于ct;(2)各种参数都可以用来成像,多个成像参数能提供丰富的诊断信息,这使得医疗诊断和对人体内代谢和功能的研究方便、有效;(3)副作用极小,对人体没有电离辐射损伤;1.3西门子1.5t:西门子1.5t核磁共振仪是一款高场强(1.5t)超高档磁共振仪,它对颅脑、脊柱、肝脏、乳腺、盆腔以及四肢关节病变敏感,对胰、胆管、血管病变的显示也十分清晰,有利于早期发现人体内异常或病变;而且功能齐全,具有mrcp(磁共振管造影)、mra(磁共振血管造影)以及磁共振功能成像、频谱分析等,诊断价值高,无创伤、痛苦,是理想的诊断方法。
膝关节损伤患者采用核磁共振技术进行诊断的价值及其意义膝关节是人体最大的关节之一,承载着整个身体的重量,日常活动中承受了巨大的压力和摩擦。
膝关节损伤是常见的运动损伤之一,严重影响了患者的生活质量和工作效率。
在临床上,正确地诊断膝关节损伤对于采取适当的治疗和康复非常重要。
核磁共振技术(MRI)是一种非侵入性、无辐射、没有副作用的影像检查技术,被广泛应用于关节损伤的诊断与评估。
本文将介绍膝关节损伤患者采用MRI技术进行诊断的价值及其意义。
价值一:MRI能够清晰显示膝关节内部结构膝关节是人体最为复杂的关节之一,由髌骨、股骨和胫骨组成,还有关节囊、韧带、软骨等多个组成部分。
膝关节损伤包括骨折、韧带损伤、软骨损伤、滑膜炎等多种情况,而这些损伤很难通过传统的X线检查或者CT扫描来清晰地显示内部结构。
而MRI技术可以通过对膝关节进行三维立体成像,清晰地显示出骨骼、韧带、软骨等组织的状况,帮助医生全面了解患者的损伤情况。
MRI技术在膝关节损伤的诊断中具有独特的优势,能够帮助医生准确判断患者的损伤程度及类型。
价值二:MRI能够准确评估膝关节的软组织损伤膝关节的软组织包括韧带、半月板、滑膜等,这些部位是膝关节最易受损伤的区域。
这些软组织损伤往往在X线或CT扫描中很难显示出来,而MRI技术可以准确地显示出软组织的损伤情况。
韧带撕裂、半月板损伤、滑膜炎等问题都可以通过MRI清晰地显示出来,帮助医生做出正确的诊断和治疗方案。
MRI技术在膝关节软组织损伤的评估中具有重要意义,能够提高诊断的准确性和可靠性。
价值三:MRI可以帮助制定个性化的治疗方案膝关节损伤的治疗方案因患者的情况而异,轻微的损伤可以通过物理疗法或者药物治疗进行康复,而严重的损伤可能需要手术治疗。
MRI技术可以为医生提供全面的影像信息,帮助医生准确判断患者的损伤程度和类型,从而制定出个性化的治疗方案。
对于韧带撕裂的患者,MRI可以清晰地显示出韧带的位置和程度,从而帮助医生决定是否需要手术治疗以及手术的具体方式。
第31卷第12期航空航天医学杂志2020年12月1473核磁共振诊断膝关节损伤的效果分析蒋兴华[摘要]目的分析应用核磁共振诊断膝关节损伤的效果。
方法选择2019年5月~2020年5月收治的117 例疑似膝关节损伤患者作为研究对象,均接受核磁共振检查和关节镜检查,统计膝关节损伤的核磁共振和关节 镜诊断结果,同时将关节镜诊断结果作为金标准,比较胳关节损伤的核磁共振和关节镜诊断结果结果(丨)膝 关节损伤的关节镜诊断结果表明,117例疑似膝关节损伤患者中共98例确诊为膝关节损伤;膝关节损伤的核磁 共振诊断结果表明,117例疑似膝关节损伤患者中共98例被诊断为膝关节损伤,其中丨例误诊,1例漏诊。
(2)核磁共振诊断膝关节损伤的灵敏度、特异度、准确度依次为98. 98%、94. 74%、98. 29%,经Kappa检验,膝关节损伤的核磁共振和关节镜诊断结果一致性较好(Kappa=0. 937,P=0. 000) 结论核磁共振适用于膝关节损伤诊断,与关节镜检查的诊断结果一致性高。
[关键词]膝关节损伤;核磁共振;效果分析[中图分类号]K684 [文献标识码]B膝关节是人体重要的负重关节,组成包括软骨、半月 板等,具有结构复杂、负荷较大等特点[1]。
在受到外力冲 击(常见有高空坠落、交通事故等)后,极易损伤,伴有一定 骨折风险,导致患者活动能力受限,生活质量明显下降。
准确诊断、及时治疗直接关系膝关节恢复效果,诊断膝关 节损伤时,常借助影像学手段,以提高诊断准确率、有效 率%。
据报道,在膝关节损伤诊断中应用核磁共振,能真 实反映膝关节损伤情况,有助于提高诊断准确率,辅助治 疗方案的有效选择:31。
基于此,在膝关节损伤诊断中应用 核磁共振,报告如下:1资料与方法1.1 一般资料选择2019年5月~2020年5月收治的 117例疑似膝关节损伤患者作为研究对象,男72例,女45 例,年龄20〜65岁,平均年龄(41. 13 ±10. 07)岁,致伤原 因:39例高处坠落伤、47例交通事故伤、31例撞击伤。
CT与 MRI对膝关节软组织损伤的诊断价值及临床应用摘要:CT与MRI两种影像技术均可作为膝关节软组织损伤患者进行临床诊断的手段,为其进行临床治疗提供重要的诊断基础和依据,具有重要的临床诊断价值,但MRI检查在膝关节软组织损伤中的诊断准确率比CT检查高。
通过对比CT及MRI两种影像技术对膝关节软组织损伤的影像学诊断,获得CT与MRI两种检查技术在临床应用中的诊断准确率。
关键词:CT;MRI;膝关节软组织损伤;临床诊断价值膝关节是人体所有关节中关节面最大、结构最复杂且活动量最大的关节,膝关节的位置与结构决定了膝关节要比其他关节承受更多、更大的冲击和压力,这也就意味着膝关节也是损伤发生率较高的一个关节。
从目前的临床研究结果来看,膝关节软组织损伤在骨科、关节外科中所处的比重极高,其症状多见于各个年龄阶段和不同性别。
经有关医学研究统计,关节受到过度屈曲、暴力殴打撞击、交通事故伤害、坠落跌伤及运动创伤等均是导致膝关节损伤的独立风险因素[1]。
常规X线摄片密度分辨率有限,对密度差异小的组织敏感性低、不易辨别,关节镜属于有创手术,较局限,不易被患者接受。
随着CT、MRI等影像学检查技术的普及,膝关节软组织损伤的诊断准确率不断提高,为临床诊治提供了丰富的影像信息和客观依据。
一、关于膝关节软组织损伤现状的讨论从人体解剖结构来看,膝关节主要由股骨、胫骨内外侧髁、髌骨及周围韧带等软组织组成,看似较为简单,却是人体负重的重要关节,担负着人体运动的重要功能。
由于膝关节在日常生活中的受力较大,人在站立和行走的过程中,膝关节起到了重要的减震缓冲的作用,因此相对于其他关节而言,在稳定性方面具有更为明显的不稳定性[9],受损率较高。
膝关节软组织损伤多见于运动员和体力劳动者,且男性多于女性。
在打篮球、羽毛球等运动过程中,当弹跳落地时重心不稳,膝关节屈伸、扭转或者运动过程中的滑倒、跪地伤,倒地时膝关节处于屈膝外翻位,外伤暴力都会导致交叉韧带损伤和半月板前、后角的损伤,并迅速出现关节肿胀。
MRI对膝关节软骨损伤的诊断一、介绍关节软骨属于透明软骨,表面光滑,呈淡蓝色,有光泽,厚度约1-5mm。
关节镜检查只能看到形态,MRI是目前唯一日常性成像方式,已经发展成检查关节软骨主要的主要技术。
二、关节软骨的组织结构关节软骨属于透明软骨,关节软骨根据细胞胶原介质分四层结构第一层是浅表层,也称为切线层。
胶原纤维排列方向与关节面相互平行;第二层是附着层;胶原纤维成斜线排列;第三层是辐射层;胶原纤维排列方向与关节面相互垂直;第四层是钙化层;与骨性关节面紧密结合在一起。
在辐射层和钙化层之间有一条线,称之为潮线,是关节软骨成熟的标志。
三、MRI对关节软骨的成像技术MRI对关节软骨的成像技术分为形态学成像技术和分子影像学成像技术。
分子影像学成像技术涉及关节软骨的组织成分。
分为软骨细胞、细胞外基质(包括电解液、5%蛋白多糖、20%胶原纤维等)。
分子影像学从分子角度检测钠离子浓度变化、蛋白多糖变化以及蛋白多糖中糖原多糖变化情况,然后通过分子结构的改变来重建图像。
从组织学上说,软骨损伤的因素包括外伤、配电以及其他非理化性因素等。
软骨的损伤包括浅层、附着层、辐射层甚至钙化层的损伤。
关节软骨无神经血管乃至淋巴,因此关节软骨受到创伤很难愈合。
软骨损伤不是单一的疾病,还涉及邻近组织一些静态的改变,如韧带的损伤、组织下变化以及骨性关节炎的变化等。
最终导致患者的功能障碍。
核磁有很强的空间和密度分辨率,能够早期探测出软骨的变化,进而做出适当的处理。
因此核磁在软骨的探测方面,具有独到的优势。
(一)形态学成像技术形态学成像技术,也是临床上常用的检测技术,可以清楚的显示关节软骨形态、大小以及厚度。
能够提供准确的信息,对关节软骨的分度如局限性缺损、全层的缺损以及关节软骨修复术当中也起着很重要的作用。
关节软骨从形态学上分类:0级:正常关节软骨。
如右图A 1级:形态正常,信号略有增高。
如右图 B 2级:关节软骨表层缺损,但未及关节软骨厚度的50%。
如右图C 3级:关节软骨表层缺损,超过关节软骨厚度的50%但未达到100%。
如右图D 4级:全层关节软骨的缺损。
其中4级分为 1累及关节软骨下骨质的缺损(如上图F)和未关节软骨下骨质(如上图E)两类形态学成像技术临床上常用的有T1WI、T2WI以及T2WI-fs。
如上图。
它们显示骨性结构,关节软骨和关节腔积液方面都具有各自的优势。
T1WI显示解剖细节有图特的优势。
T1WI下可以看见解剖结构序列、关节软骨以及软骨下的骨质、骨小梁以及骨髓分层的对比度都能很好地显示。
因为关节积液在TI加权图像上显示低信号,关节软骨显示中等信号,低信号的关节积液和中等信号的关节软骨之间缺乏明显的对比,因此TI加权像对软骨表层浅层缺损的显示不敏感。
但因为T1WI关节软骨和关节软骨下骨质对比明显,则T1WI显示关节软骨深层缺损比较敏感。
T2WI以及亚真像对关节积液和游离水的信号非常敏感,所以关节积液和游离水表现为高信号。
只要关节软骨损伤有裂隙存在,关节液就会渗透到关节软骨当中,所以就在这两种序列当中显示出液体的高信号。
临床上就可以通过这种高信号来判定软骨是否有损伤以及软骨下是否有水肿的表现。
(如下图) 2T2WI-fs在骨髓、关节软骨和关节腔液体之间都有很好的对比。
以下三图都是显示脂肪的T2WI-fs序列,T2WI-fs序列可以在不同成像参数上发生改变,不同的T2WI-fs序列可以显示出不同的特点。
T2WI-fs序列可以分为三种。
第一种如左图A,箭头显示的金属物体伪影,对骨质的细节有所掩盖以及对隧道当中的小囊肿显示不太清楚。
第二种如左图C,将金属物体的伪影减少一些,就能够显示小囊肿的准确位置。
第三种如左图B能准确的显示关节软骨的全层缺损。
T2WI-fs序列当中关节液和关节软骨之间的对比十分明显。
矢状位T2WI-fs序列,可见软骨厚度均匀,异形轴自然。
如下图normal A and B软骨本事信号未发生改变。
下图focal cartilage flattening A and B显示软骨厚度变薄。
病例: 60岁男性患者,诊断为骨性关节炎。
在股骨髁部软骨所在部位,半月板后角的后上方,软骨正常的正常信号消失,MRI显示高信号的部分。
通过关节镜检查也证实是关节软骨全层的缺损。
如下图:临床上,常常采用T1WI、T2WI以及T2WI-fsT1三种图像的联合运用,来对软骨的 3损伤做出诊断。
MRI三维成像技术,是目前公认的关节软骨成像最标准的序列。
可以清晰地看到关节软骨的三层结构,第一层为高信号。
第二层为线状的低信号。
第三层亦为高信号。
对关节软骨的损伤具有敏感性和特异性,是最佳的关节软骨损伤序列。
MRI三维成像技术可以对软骨内部分损伤、全层损伤包括软骨下骨髓水肿都可以清晰的显示,所以其可以与关节镜检查相颦美的成像技术。
MRI三维成像技术除了层化,还可以通过层化增强的方式进行诊断。
病例分析:患者34岁男性,可以看到股骨髁的三层结构,软骨下有轻微的骨髓水肿,软骨本身未见异常,进行层化增强后,邻近骨髓水肿部位可以看见线状的高信号,就可以诊断为软骨软化(如下图示);54岁女性病人,在平扫的情况下髌骨可见线性的低信号,但软骨本事显示为高信号,只是软骨下骨质发生部分改变,但髌骨本身未见异常,进行层化增强后,软骨高信号得以增强,软骨附近的信号也有所提高,就可以诊断为软骨的损伤(如下图示);患者为67岁女性病人,平扫情况下髌骨本事的信号是正常的,软骨信号及形态也未发生任何异常,进行层化增强后,可见髌骨有些线状的高信号,邻近的软骨信号得意增强,可以诊断为典型的软骨损伤(如下图示)。
T2WI-fs序列在冠状位上,因为液体和关节软骨,骨质有良好的对比度,所以骨髓轻度的水肿及胫骨平台的水肿都显示非常清晰。
病例:患者为41岁女性的骨性关节炎的病人,关节软骨厚度平台都基本正常。
患者为44岁女性术后病人,软骨表面显示不清晰,浅层结构比较模糊,通过T2WI-fs序列显示后可以看见关节软骨浅层结构显示十分清晰,术后的改变十分明显。
如下图所示:( 4从形态和容积方面评估关节软骨,对原始图像进行第二次处理,运动不同颜色来对不同部位及其厚度、形态显示出来,对径量评估上有独特的优势。
此外,不同序列有不同的优势,临床上还需根据相应的需要选择相应的序列。
(二)分子影像学成像技术主要以细胞外基质层次的改变来进行评估。
主要有T2图、增强磁共振成像(专门用于软骨成像的分子影像学技术)、T1图以及钠离子图、离散成像等四种分子影像学成像技术。
T2图中主要反应细胞外基质的变化,即细胞外多糖、水分变化、蛋白多糖变化等因素有关。
关节软骨不同成分对应不同的值,一般采用不同的颜色来显示。
通过这些伪彩图可以判断软骨本身组织成分是否发生改变,即是使用分子成像技术可以判断软骨本身形态未发生改变前,是否软骨本事组织成分发生改变,包括蛋白多糖的流失,水分的减少,钠离子的流动等。
正常的髌骨关节的T2图,绿色部分代表长T2,黄色部分代表T2中显示,橙色或者红色代表短T2如下图:病例:患者为56岁典型髌股关节病患者,形态学成像技术显示不明显,但从分子影像学技术上可以见到软骨细胞较多和胶原纤维与关节面垂直的辐射层T2值较短,提示内部组织成分发生明显改变。
如下图示患者为20岁青年女性,术前显示关节软骨的全层缺损及邻近组织囊肿的形成,术后可以看见骨质结构明显,骨髓有轻微的水肿,对术后的病人可以做T2图反应软骨 5形成的变化。
如下图示:从定量的角度来发现组织成分是否发生改变,分三个区域,第一是软骨的修复区,第二三都是半月板覆盖的区域,用不同颜色表示。
T1图以T1值的变化为基准,显示软骨内成分的改变。
软骨从第一到第四层各部相同,和软骨成分的蛋白多糖变化有关,T1值就发生相关的改变,表现出不同的信号。
钠普成像与钠离子的多少有关,钠离子丢失多少反应某一种蛋白多糖丢失程度,直至推测到关节软骨的损伤程度。
从定量的角度,以绝对值的方式反应蛋白质含量的多少。
病例;一个健康的20岁健康志愿者,关节软骨部位出现高信号,成橘黄色的区域,说明蛋白多糖没明显的丢失。
如下图: 6钠普成像三维图,可以清晰的看见髌股关节部位,关节软骨成像显示得比较均匀,底层为黄色区域,中间为橘色区域,以伪彩图的方式间接反应钠离子的聚集度,通过钠离子的浓度判断蛋白多糖的形成及其含量。
伪彩图是通过不同的值的变化来无论T1图、T2图或者离散图都是通过不同值的变化来成像。
通过那种成像方式来反应相对应敏感值的变化,最终反应软骨的改变。
T1图正常的髌骨,伪彩图的颜色特征及信号特征,髌骨软骨浅层发生一点退变。
T2图髌骨的浅层发生一点退变。
下面介绍伪彩图的第三种成像方式质子密度成像图,对应的正常,一边对应是退变的。
不同的成像方式显示髌骨软骨形态未发生任何改变,但在成分方面发生了一些改变,这些成分包括浅层,附着层,辐射层,钙化层等不同方式分层上的改变。
不同的MRI分辨率也不一样,如下图有1.5T图上显示的髌骨软骨成像、3T图上现实的髌骨软骨成像,水序列图上显示的髌骨软骨\快速回旋扫描图上的髌骨软骨,都是三维成像的方式显示出来的,显示髌骨软骨接近于分式的一些形态,甚至把分层的结构显示得十分明显。
71T和3T机器上显示出来的,可以看见髌骨的软骨和股骨髁的软骨两幅图像的显示差别不明显,常态的机器照出的图像伪影越明显。
不能误诊为病变。
软骨的成像一般在1.0T、1.5T乃至3.0T的机器上成像。
一是避免图像的伪影。
二是避免图像的不均匀性。
除了形态学的评估,最重要的是形态发生之前对关节软骨内部的组织结构进行评估,便于早期对病人进行治疗。
关节软骨发生损伤后,关节软骨本事修复能力有限,对于全层软骨的缺损要进行修复,进行治疗。
MRI是对关节软骨进行无偿性评估很重要的评估方式。
下面介绍软骨的一种修复技术—微创技术。
8上图显示关节软骨的移植,从股骨髁的非负重部位取下的四个软骨块移植到股骨髁软骨缺损部位,可以看到点状的软骨细胞。
且将软骨细胞种植在细胞基质当中。
病例:1患者为微创手术后29岁的病人,术后的六月MRI表现,软骨的厚度基本正常,信号还有略高,软骨下骨质本身还有一些轻微的水肿。
2患者为微创术后12月的病人,软骨骨质比较薄,骨质本身的生长略多。
如何运用MRI对关节软骨的术后评估?一是骨质本身的过度生长,在25%-49%都是正常的,手术失败评估的关键(一是持续性的骨髓水肿。
二是关节软骨本身的不规整。
)病例:50岁术后6月的男性病人,关节软骨的厚度和形态表面不太规整。
追踪随访4月,关节软骨显示仍然不太规整,软骨下骨质未裸露,有骨质覆盖。
(如下图) 936岁骨软骨移植术后病人,软骨本身较厚,效果本身较好,髌骨软骨软化,术后表现软骨本身有邻近的骨质附着生长,是附着性的剥脱性的骨软骨炎,是手术失败的标志。