膝关节半月板损伤损伤MRI诊断

半月板外周撕裂
发生于内侧半月板后角红 区的撕裂，手术未进行处 理，期待其自然愈合
RADIAL（FFE）
半月板的正常影像解剖
半月板的固定
Humphry
PCL
Wrisberg
• 与半月板有关的纫带
• 前－Humphry Lig.(33~83%) • 后－Wrisberg Lig.(90~93%)
外侧副纫带 腘肌腱 内 侧 副 纫 带
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
• 半月板通过附丽于关节囊来保持位置
– MM坚固地附丽于胫骨的后方髁间凹，但前方 髁间凹相对薄弱 – LM也附丽于髁间凹后方，前方附丽于ACL的 外、后方，Humphry Wriberg将LM连接于紧邻 PCL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）
盘状半月板诊断标准
半月板Stoller 分级
基于MRI信号
Ⅰ级：半月板内孤立的 灶性椭圆形或球形异常 高信号，未延伸至半月 板各缘。病理为早期局 灶性半月板粘液样变性、 软骨细胞缺乏。关节镜 下半月板大体形态正常， 表面光滑，与关节软骨 界限锐利，用探针轻触 时富有弹性。
半月板损伤Stoller 分级
Ⅱ级：半月板内异常高 信号影（通常为水平线 样）延伸至半月板关节 囊缘，未达半月板关节 面缘。病理上为半月板 内粘液样变性进一步发 展。关节镜下半月板形 态基本正常，表面毛糙 或局灶性发白，探针轻 触时硬度下降。
半月板BHT
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
半月板囊肿
PD
SPIR+C
后交叉韧带损伤伴囊肿
内侧副韧带损伤
• 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
根据半月板内MRI的T2W信号强度分为3～4型
0
1
2
3
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
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
尚未统一 矢状位5mm层厚连续扫描，连续3个或3个以上层面显示 半月板前后角相连
体部正中横径＞ 15mm，横径/胫骨平台＞20％
板/台比即冠状位半月板最小横径与胫骨平台最大横径
的比值≥20％（超过髁关节面的1/3），或半月板覆
盖胫骨关节面≥75％(最准确).
外侧盘状半月板 Discoid lateral meniscus.
半月板的正常影像解剖
内侧半月板
• 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
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
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。
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
Baidu Nhomakorabea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 • T1ρ成像 • Na谱成像
延迟增强成像（dGEMRIC）
半月板损伤Stoller 分级
Ⅲ级：半月板内异常 高信号灶（通常为斜 形或不规则形线样） 延伸至半月板关节面 缘或游离缘，并常伴 有形态不规则。组织 学上半月板发生纤维 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
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
脉内注射后立即进行主动关节运动，2~3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）
研究表明考虑dGEMRIC的对比能力及延 迟时间以0.2 mmol／kg的GD-DTPA2-浓度 为较好的选择 Tiderius等认为是注射对比剂后股软骨信 号达高峰时间为1~2h内，推荐dGEMRIC 选择注射对比剂后2h为最佳时间窗
BHT——“碎块内移征”及“外周残半月板征”
Sparacia及Tsou等研究均表明，MRI对识别半月板BHT 移位碎块的位置有很高的准确性。本例半月板BHT见到 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）
关节囊内侧 副纫带
髌下脂肪
横纫带
关节囊 ACL PCL Humphry Wriberg
MM
半月板的正常影像解剖
• 前角附着于胫骨外侧髁间 外侧半月板 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 LM 缘有沟容纳腘肌腱通过并 与之相贴，与FCL不相连 ACL Humphry • 半月板股骨韧带，LM后角 PCL 发出一条纤维带参与PCL, Wrisberg 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
BHT——“双后交叉韧带征”
Helms等报道此征象诊断 BHT敏感度为30％， Wright等报道为53％。 Ruff等报道此征象只见 于内侧半月板BHT，因 外侧半月板与后交叉韧 带之间有ACL阻隔。
后角桶柄状撕裂,双PCL征
BHT——“双前角征”及“翻转半月征”
Haramati等认为半 月板前角异常增大， 高度≥6mm即“翻 转半月征” （flipped meniscus sign），也是诊断 BHT的一个可靠征 象，形成原因与 “双前角征”相同。
半月板的正常影像解剖
半月板的血供
• 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 • Arnoczky和Warren的分区法 – 周缘红－红区，半月板边缘3mm处，丰富血供 • 红区损伤有愈合潜力 – 中央红－白区，从3～5mm区，血供减少 – 游离缘白－白区，5mm至游离缘，基本缺乏血供
• 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
半月板关节囊分离并反 转半月板后角消失，仅 见增生肥厚的关节囊缘
BHT尚可见残缺的后 角结构
半月板关节囊分离并反转与BHT鉴别
半月板关节囊分离并反 转：髁间的低信号影走 向与胫骨平台接近平行， 且边缘比较钝圆。
MM ACL 横纫带
Wrisberg
PCL
半月板间 外斜纫带
半月板间 内斜纫带
MM
ACL
• 半月板间斜纫带（1－4％）
LM
半月板间横纫带
• 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
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，
外侧半月板体部纵行撕裂
半月板窗
BHT诊断依据
“蝶结缺失征” “双后交叉韧带征” “双前角征” “翻转半月征” “碎块内移征” “外周残半月板征”
BHT——“蝶结缺失征”
Helms等认为该征象对诊断BHT 非常有效，敏感度97％，特异 度100％。
–半月板股骨纫带,连接外侧半 月板后角和股骨髁间窝
LM
–冠状纫带，内侧半月板的胫 骨附着部，附着于关节面外 冠状纫带 约几mm的胫骨边缘形成滑囊 关节囊 窝 –内侧半月板与关节囊连续附 Humphry 丽，而外侧半月板的附丽被 腘肌腱的腘裂缝阻断，外侧 半月板与副纫带不直接相连， 故活动度更大，外侧半月板 的活动受腘肌腱和半月板股 骨纫带的限制，故损伤较少
双翻转角GRE序列
正常组
显示软骨完整连续，信号柔和，map中呈均匀蓝色
•
OA组
股骨内侧髁髌股关节软骨变薄、缺损，软骨下骨质裸露
T1ρ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T1ρ值延长之间存 在较强的相关性，因此T1ρ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
腓侧副纫带 腘肌腱
半月板的正常影像解剖
半月板的组织结构
• 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
• •
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 较为常用的方案是在双倍剂量 GD-DTPA2- 静
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。