膝关节半月板损伤损伤mri诊断课件

MRI膝关节半月板病变的 影像学诊断 南昌大学第一附属医院影像科 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、半月板变异：盘状半月板、LMLM缺后方的冠缺后方的冠 状纫带（状纫带（WribergWriberg型盘状半月板）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 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 ACL Wriberg Humphry MM 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 LM Humphry Wrisberg PCL ACL 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，故活动度更大，外侧半月 板的活动受腘肌腱和半月板板的活动受腘肌腱和半月板 股骨纫带的限制，故损伤较股骨纫带的限制，故损伤较 少少 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 ACL PCL Wrisberg Humphry MM LM 关节囊 冠状纫带 腘肌腱 外侧副纫带 WrisbergHumphry 横纫带 PCL MM LM 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MRI改变 分类 创伤性正常结构异常外力 退变性异常结构正常外力,后角多见，水平撕 裂多见 MRI表现 常见的半月板撕裂类型 按血管分区 按撕裂方向和外观，垂直、水平、复杂性 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 01 23 I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StollerStoller 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、软骨细胞缺乏。关节 镜下半月板大体形态正镜下半月板大体形态正 常，表面光滑，与关节常，表面光滑，与关节 软骨界限锐利，用探针软骨界限锐利，用探针 轻触时富有弹性。轻触时富有弹性。 基于MRI信号 半月板损伤半月板损伤StollerStoller 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StollerStoller 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外侧半月板体部纵行撕裂 半月板窗 BHTBHT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” ” BHTBHT“ “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。 BHTBHT“ “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,双PCL征 BHTBHT“ “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“ “ 翻转半月征翻转半月征” ”（ flipped meniscus flipped meniscus signsign），也是诊断），也是诊断 BHTBHT的一个可靠征的一个可靠征 象，形成原因与象，形成原因与“ “ 双前角征双前角征” ”相同。相同。 BHTBHT“ “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，临床少见常发生于严重的膝关节外伤后，临床少见 与半月板与半月板BHTBHT同属半月板纵行撕裂同属半月板纵行撕裂 可以复位可以复位 常见于外侧半月板的体部及后角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半月板关节囊分离并反转与BHTBHT鉴别鉴别 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半月板关节囊分离并反转与BHTBHT鉴别鉴别 半月板半月板BHTBHT 后交叉韧带损伤 后交叉韧带损伤 半月板周围囊肿半月板周围囊肿 与半月板撕裂有关：创伤、退变与半月板撕裂有关：创伤、退变 半月板撕裂导致滑膜组织发生破裂，关节半月板撕裂导致滑膜组织发生破裂，关节 液外渗液外渗 相关的撕裂：水平、放射状和瓣状，外侧相关的撕裂：水平、放射状和瓣状，外侧 常见。常见。 BakerBaker囊肿可能与内侧半月板后角撕裂有囊肿可能与内侧半月板后角撕裂有 关关 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： 表层胶原纤维紧密相 连并且平行排列； 过渡层的胶原纤维随 机排列成粗斜束状； 放射层的纤维与表面 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-TSE T2-trufi-3d-we T2-me3d-we FS-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*Map MR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 dGEMRIC Na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、