临床研究
踝关节外侧韧带解剖及损伤的磁共振表现
中华医学杂志, 2017,97(29) : 2271-2274. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.29.008
摘要
目的

探讨踝关节外侧韧带损伤的磁共振(MR)表现及MR对踝关节外侧韧带损伤的诊断价值。

方法

回顾性分析2013年1月至2016年9月,10名健康志愿者,北京积水潭医院26例经手术治疗的踝关节外侧韧带损伤患者的临床及影像学资料。健康志愿者包括男5名、女5名,年龄21~27岁,平均年龄(24.4±2.2)岁;踝关节外侧韧带损伤患者包括男16例、女10例,年龄16~64岁,平均年龄(38.6±12.8)岁。所有患者及志愿者均行踝关节MR检查,将外侧韧带损伤患者与正常志愿者的MRI表现进行影像对照,并与手术结果进行对照分析,研究损伤的MRI表现特点。

结果

10名正常踝关节外侧韧带MRI表现为T1WI和质子密度压脂(PD-FS)序列均为条带状均匀低信号。正常距腓前韧带、距腓后韧带至少可在1个层面上完整显示韧带的全长。跟腓韧带至少在3个层面上清晰显示,但不能在1个层面完整显示韧带全程,需三个层面结合,观察韧带全长。26例外侧韧带损伤患者(其中单纯距腓前韧带损伤19例,单纯跟腓韧带损伤1例,距腓前韧带合并跟腓韧带损伤3例,距腓前韧带合并跟腓韧带、距腓后韧带损伤3例)主要表现为损伤韧带T1WI序列信号不清晰、纤维连续性中断,PD压脂序列韧带信号不均匀增高,肌纤维连续性中断,形态异常,腱鞘积液,周围软组织水肿。

结论

MR检查是明确踝关节外侧韧带正常结构及损伤的有效方法,在踝关节韧带外侧损伤的诊断和治疗方面具有重要的临床应用价值。

引用本文: 钱占华, 刘悦, 白荣杰, 等.  踝关节外侧韧带解剖及损伤的磁共振表现 [J] . 中华医学杂志, 2017, 97(29) : 2271-2274. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.29.008.
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踝关节外侧副韧带(LCL)运动损伤是最常见的外伤性病变,LCL包括距腓前韧带(ATFL)、距腓后韧带(PTFL)和跟腓韧带(CFL),以内翻力导致LCL损伤最为多见[1,2],如不能正确诊断和治疗,会造成关节失稳和骨性关节炎等永久性的关节损伤,因此,准确诊断和及时治疗对韧带损伤的痊愈及功能恢复具有重要意义[3]。磁共振(MR)具有良好的软组织分辨率和多平面成像的特点,可清晰显示踝关节韧带的解剖结构,精确的显示韧带损伤的位置、范围及损伤程度[4],因此,研究踝关节肌腱韧带的影像学解剖结构和损伤的MR表现,为踝关节韧带损伤的诊断和治疗提供科学精准的影像学依据。本研究利用MR成像技术研究踝关节外侧韧带的正常MR解剖及损伤的MR表现,旨在为踝关节肌腱韧带损伤的诊断、治疗和随访提供解剖学和影像学依据。

对象与方法
1.患者:

回顾性分析自2013年1月2016年9月于北京积水潭医院创伤骨科及运动医学科进行踝关节损伤手术治疗患者,共26例,均进行关节镜或直接切开手术,均具备完整病例资料及术前MRI检查资料。26例患者中,男16例、女10例,年龄范围16~64岁,平均年龄(38.6±12.8)岁。所有患者均有明确踝关节外伤病史,主要临床表现为疼痛、肿胀、压痛及功能障碍,根据病例及术前X线平片记录,其中2例患者表现为腓骨远端撕脱骨折,1例表现为跟骨骨折,1例表现为腓骨远端骨折。10名健康志愿者,无专业运动员,无踝关节外伤病史,无踝关节疼痛、肿胀等症状,其中男5名、女5名,年龄21~27岁,平均年龄(24.4±2.2)岁,对其进行右踝关节MR扫描,作为正常解剖对照。

2.设备及检查方法:

采用荷兰Philips Achieva 3.0T超导MR扫描仪,双通道表面线圈(SENCE-Flex-M)。患者取仰卧位,踝关节呈中立位,自然伸直,并在踝关节两侧加以固定,以避免产生运动伪影,将线圈包裹于踝关节两侧。采用轴面、冠状面、矢状面扫描,扫描参数:轴位PD SPAIR序列,TR=4 428 ms,TE=45 ms,FOV=80 mm(FH)×160 mm(AP)×150 mm(RL),NSA=2,层厚3 mm,层间距2 mm,矩阵=400×300,重建体素=0.11 mm×0.11 mm×3.0 mm;矢状位短时反转回复(STIR)序列,TR=668 ms,TE=20 ms,FOV=150 mm(FH)×160 mm(AP)×75 mm(RL),NSA=2,层厚3 mm,层间距2 mm,矩阵=304×240,重建体素=0.29 mm×0.29 mm×3.0 mm;矢状位T1WI序列,TR=668 ms,TE=20 ms,FOV=150 mm(FH)×150 mm(AP)×75 mm(RL),NSA=2,层厚3 mm,层间距2 mm,矩阵=304×240,重建体素=0.29 mm×0.29 mm×3.0 mm;冠状位PD SPAIR序列,TR=5314 ms,TE=45 ms,FOV=80 mm(FH)×160 mm(AP)×150 mm(RL),NSA=2,层厚3 mm,层间距2 mm,矩阵=356×255,重建体素=0.19 mm×0.18 mm×3.0 mm;轴位扫描平行于距骨顶,扫描范围为下胫腓关节水平至跟骨下缘水平,扫描T1WI及PD-FS序列;矢状位扫描以轴位为定位基础,垂直于踝关节内外髁的连线,扫描STIR序列;冠状位扫描以轴位为定位基础,平行于内外踝的连线,扫描PD-FS序列。

3.图像分析:

由2名从事骨骼肌肉影像诊断的放射医师观察、分析和记录MRI表现,二者意见不一致时,需要会诊协商取得一致的诊断意见,确定踝关节外侧副韧带(包括ATFL、CFL、PTFL)损伤的部位、范围、韧带是否回缩以、吸收及是否伴骨折、骨髓水肿等。正常踝关节韧带纤维连续,在MRI各序列上均呈均匀线状低信号。损伤韧带MR表现为韧带增粗、纤细、松弛,PD-FS序列呈高信号改变,韧带断裂表现为纤维连续性,损伤部位周围可见软组织水肿,陈旧韧带损伤表现为韧带增粗、纤细等形态改变,信号未见异常,并常伴滑膜增生。本研究根据以上诊断标准,将26例损伤患者MRI表现与手术结果、正常解剖图像进行对比分析。

结果
1.患者损伤分类:

LCL损伤患者共26例,其中单纯ATFL损伤19例(ATFL部分撕裂8例,断裂9例,陈旧损伤2例),单纯CFL损伤1例,ATFL合并CFL损伤3例(图1图2),ATFL合并CFL、PTFL损伤3例(图3图4)。

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图1,2
距腓前韧带、跟腓韧带损伤磁共振表现 图1:患者男,30岁,右踝关节扭伤5 d,轴位PD SPAIR图像显示ATFL损伤,可见韧带增粗、呈波浪状改变,信号增高,周围少量积液(箭头);图2:与图1同一患者,冠状位PD SPAIR图像显示CFL部分撕裂,可见韧带腓骨附着端纤细,周围少量积液(箭头)
图3,4
距腓前韧带断裂、距腓后韧带、跟腓韧带损伤磁共振表现图3:患者女,35岁,车祸伤10 h,轴位PD SPAIR图像显示距腓前韧带(ATFL)断裂、距腓后韧带(PTFL)损伤,箭头所示为ATFL残端,ATFL走形区内大量液体信号,三角所示为增粗、迂曲的PTFL;图4:与图3同一患者,冠状位PD SPAIR图像显示跟腓韧带(CFL)部分撕裂,箭头所示为CFL松弛,腓骨附着端纤细
图5,6
正常距腓前韧带、距腓后韧带、跟腓韧带磁共振表现图5:患者女,22岁,健康志愿者,轴位PD SPAIR图像,箭头所示为ATFL,呈均匀线状低信号,在本图可见ATFL全程;三角所示为PTFL,呈带状、条纹状信号,本图可见PTFL全程;图6:与图5同一志愿者,冠状位PD SPAIR,箭头所示为CFL起点
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图1,2
距腓前韧带、跟腓韧带损伤磁共振表现 图1:患者男,30岁,右踝关节扭伤5 d,轴位PD SPAIR图像显示ATFL损伤,可见韧带增粗、呈波浪状改变,信号增高,周围少量积液(箭头);图2:与图1同一患者,冠状位PD SPAIR图像显示CFL部分撕裂,可见韧带腓骨附着端纤细,周围少量积液(箭头)
图3,4
距腓前韧带断裂、距腓后韧带、跟腓韧带损伤磁共振表现图3:患者女,35岁,车祸伤10 h,轴位PD SPAIR图像显示距腓前韧带(ATFL)断裂、距腓后韧带(PTFL)损伤,箭头所示为ATFL残端,ATFL走形区内大量液体信号,三角所示为增粗、迂曲的PTFL;图4:与图3同一患者,冠状位PD SPAIR图像显示跟腓韧带(CFL)部分撕裂,箭头所示为CFL松弛,腓骨附着端纤细
图5,6
正常距腓前韧带、距腓后韧带、跟腓韧带磁共振表现图5:患者女,22岁,健康志愿者,轴位PD SPAIR图像,箭头所示为ATFL,呈均匀线状低信号,在本图可见ATFL全程;三角所示为PTFL,呈带状、条纹状信号,本图可见PTFL全程;图6:与图5同一志愿者,冠状位PD SPAIR,箭头所示为CFL起点
2.距腓前韧带:

ATFL在轴位MR图像观察最佳,在腓骨远端可见向前内侧走形的细长韧带结构,T1WI序列和PD压脂序列均表现为均匀线状低信号,其外侧紧邻皮下脂肪。通过对志愿者正常踝关节MRI的分析,发现所有志愿者的ATFL均可在3层轴位图像内显示,并至少有一层图像可完整显示ATFL全程(图5)。26例踝关节韧带损伤中,涉及ATFL损伤25例(单纯ATFL损伤19例,ATFL合并CFL损伤3例,ATFL合并CFL、PTFL损伤3例),MRI正确诊断25例,漏诊ATFL陈旧损伤1例。急性ATFL损伤表现为韧带增粗、信号增高或连续性中断、腓骨附着端撕脱骨折,断端收缩、扭曲,并可见腓骨、距骨附着端骨髓水肿(图1图3)。慢性ATFL损伤可表现为韧带增粗或纤细,并可见韧带周围积液。

3.距腓后韧带:

PTFL在轴位、冠状位MR图像最易进行观察。PTFL的韧带纤维间隙内夹杂着脂肪组织,在T1WI序列和PD压脂中表现为条纹状信号,易被误诊为PTFL损伤。胫腓横韧带和PTFL起点相同,容易混淆。10例志愿者中,PTFL均能够在4层轴位或冠状位图像内显示,均至少有2层图像可显示PTFL全程,但显示的均为PTFL的局部(图5图6)。26例踝关节韧带损伤中,涉及PTFL损伤3例(ATFL合并CFL、PTFL损伤3例),MRI正确诊断3例。PTFL损伤表现为韧带增粗、模糊,部分韧带纤维走行中断,韧带内脂肪信号模糊(图3)。

4.跟腓韧带:

CFL在MR图像中较为难以辨认,应在轴位、冠状图像进行观察,可先在跟骨外侧面确认CFL止点再逐层向上进行观察,表现为条状低T1WI、PD压脂信号。CFL易于走行于其前方的距跟外侧韧带相混淆。10例志愿者中,CFL均能够在3层冠状位图像内显示,但由于走行与扫描层面形成夹角,不能在一层MRI中完整显示(图6)。26例踝关节韧带损伤中,涉及CFL损伤7例(单纯CFL损伤1例,ATFL合并CFL损伤3例,ATFL合并CFL、PTFL损伤3例),MRI正确诊断7例。CFL损伤表现为腓骨附着端纤细、连续性中断,腓骨远端骨髓水肿(图2图4)。

讨论

踝关节运动损伤是常见的外伤性病变,约占全部运动损伤的16%~21%,其中LCL损伤约占全部踝关节损伤的85%,按损伤概率由高到低排列依次为ATFL、CFL、PTFL[1,2]。MRI通过踝关节韧带形态、信号变化等直接征象和周围软组织信号变化、积液等间接征象,发现体检及平片检查不能诊断的韧带损伤,且MR检查具有多平面、多方位成像、无放射性等优势,因此进行MRI检查十分必要[5]

急性踝关节LCL损伤的MRI直接征象表现为韧带形态、信号的改变,根据MRI表现,急性踝关节LCL损伤可分为3级:Ⅰ级为韧带拉伤,并未出现纤维断裂,表现为韧带本身形态、信号无异常,但周围组织出现水肿;Ⅱ级为韧带部分撕裂,在MRI表现为韧带增厚、纤细、走形不规则、韧带松弛、PD压脂序列韧带内信号增高(提示韧带内水肿或出血)伴骨髓水肿和软组织水肿、积液等征象;Ⅲ级为韧带断裂,表现为韧带连续性完全中断、附着端游离、韧带内信号增高伴骨髓水肿和软组织水肿、积液等征象[1]

ATFL是踝关节LCL中最薄弱的一条,呈扁平四边形。当踝关节处于自然体位时,ATFL与水平面约呈25°角[5],因此,ATFL在轴位MR图像观察最佳[6]。ATFL的作用为稳定胫距关节,防止距骨相对前移,当踝关节背伸时,ATFL呈过伸状态,且CFL的稳定作用最小,一旦受到外力很容易损伤[7]。由于ATFL是组成关节囊的一部分,因此当ATFL损伤时,在MRI上可能出现关节囊外积液的表现。PTFL是踝关节LCL中最粗的一条,呈不规则四边形。由于PTFL大致呈水平走行,因此在轴位、冠状位MR图像最易进行观察[1]。在踝关节背伸时,PTFL的张力最大,但由于骨性结构的固定作用,PTFL处于相对稳定的姿态,损伤较为罕见[8]。CFL是踝关节LCL中最长的一条,为走行于关节囊外的细、圆形绳状结构。CFL跨越踝关节和距下关节两个关节,在踝关节背伸、内收时最易受损[1]。CFL常合并ATFL损伤,仅在距下关节脱位时可能发生单独损伤;同时,约40%的ATFL损伤病例合并CFL损伤[9]。因此,当发现CFL损伤时,应着重查找是否有ATFL损伤。腓侧腱鞘积液可作为诊断CFL损伤的间接征象[10]

尽管由于踝关节外侧副韧带的走形较为不规则,在传统的轴、冠、矢状位图像中不能完整显示每条韧带[11],但只要选择合适的扫描参数、体位,并且认真研读图像,就能够发挥MRI多层面、多方位成像、软组织分辨率高的优点,精确的显示韧带损伤的位置、范围及损伤程度,为踝关节肌腱韧带损伤的诊断、治疗和随访提供解剖学和影像学依据。

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