髌骨软骨软化的磁共振成像诊断

髌骨软骨软化的磁共振成像诊断
【摘要】目的：分析髌骨软化症的磁共振成像(MRI)表现。

方法：70例髌股关节MRI扫描，其中女性多于男性，采用多种扫描序列。

结果：5例髌骨软骨正常，Ⅰ期(8例)为软骨内信号减低；Ⅱ期(14例)为软骨不光滑，有局限性信号减低；Ⅲ期(15例)为软骨明显不光整，局部有软骨的缺损；Ⅳ期(28例)软骨缺损同时有骨性关节面侵蚀，表现为信号的异常。

结论：MRI对于早期诊断髌骨软化症很有价值，建议采用梯度回波T1WI序列扫描。

【关键词】磁共振；髌骨软化症；诊断
髌骨软化又称髌骨软骨软化症、髌骨软骨炎，是髌骨疼痛综合征的主要原因，其临床症状比较典型，表现为髌骨后疼痛，在膝关节屈曲时加重，并伴有噼啪声为其特征，青年人、老年人均可发病。

笔者搜集2006年9月至11月经我院检查并治疗的髌骨软骨软化70例患者的资料进行回顾性分析，探讨其磁共振成像(MRI)的影像学特征和临床特点，旨在提高对本病的认识。

1 材料与方法
我院对70例主诉髌股关节疼痛的患者行膝关节MRI检查后进行比较(其中8例患者行双膝关节扫描、62名患者行单膝关节扫描)，男性患者30例、女性患者40例，年龄40岁~70岁，平均年龄53岁。

MRI 使用意大利百盛(ARTOSCAN)0.2T四肢骨关节磁共振仪，膝关节线圈，矢状位(SAG)、冠状位(COR)、轴位(TRA)膝关节扫描。

采用常规SE/T1WI/SAG、TSE/SAG(相当于T2加权像)、SE/T1WI/COR、梯度回波
序列GE/T1WI/TRA。

SE序列扫描参数：TR 740 ms、TE 26 ms、矩阵256×229，视野190mm×170 mm；TSE序列扫描参数：TR 2 400 ms、TE 80 ms、矩阵192×158，视野200 mm×180 mm；GE/T1WI序列扫描参数TR 500 ms、TE 16 ms、矩阵160×140，视野190 mm×140 mm。

2 结果
MRI显示5例髌骨软骨正常；8例髌骨软骨轮廓正常但信号强度减低或显示饱满，MRI诊断为髌骨软骨软化Ⅰ级；14例软骨表面毛糙，不光滑及信号减低，直径<1.3 cm。

MRI诊断为髌骨软骨软化Ⅱ级；15例软骨凹凸不平，局部隆起达软骨下骨或部分信号减低甚至全层缺失，直径>1.3 cm。

MRI诊断为髌骨软骨软化Ⅲ级；28例见软骨下骨信号局灶性降低，MRI诊断为髌骨软骨软化Ⅳ级。

3 讨论髌骨软骨软化是放射学和整形外科学文献中经常讨论的问题。

最早在1906年Budiger描述外伤引起的关节软骨软化和纤维化，1928年Aleman首先在诊断中使用“软骨软化”这一术语，目前在临床上等同于“膝前疼痛综合征”。

髌骨的作用主要是上方有股四头肌、下方有髌骨肌腱附着，而髌骨的存在使力臂增长，膝关节于伸直时较有力气和省力。

髌骨由其透明软骨来承担这一关节作用力，这些透明软骨是人体最厚的软骨，髌骨下面的1/4无关节软骨且不构成关节。

髌骨半脱位、骨折、自然的退化过程及伴有纵向胶原纤维撕裂的反复微创伤均可引起髌骨软骨面的病变创伤，临床上女性多于男性，内侧面发病多于外侧面，而且更易累及髌骨的中下极。

髌软骨为覆盖在髌骨后面的透明软骨，分内侧、中间隆起、外侧三个软骨面，外侧关节面的软
骨厚度为4 mm~5 mm，比内侧关节面的软骨稍厚。

根据内外侧面的大小，Wiberg和Baumgartl将髌骨外形描述为四种类型，Ⅰ型内侧与外侧关节面大小相等，而微凹，Ⅱ型、Ⅲ型、Ⅳ型内侧关节面逐渐变小，而扁平甚至突起。

关节软骨是由细胞外基质和软骨细胞组成的无神经血管结构的组织。

关节软骨的细胞外基质由水、胶原和蛋白多糖构成，其中水占60%~80%。

关节软骨表层呈低信号，其对应起源于切线方向的致密的胶原纤维，即切线带，表层约占软骨厚度的10%。

软骨表层下面是高信号的移行软骨带构成的第二层，移行带约占软骨厚度的40%。

第三层是辐射层，此处的胶原纤维与关节面垂直。

第四层为钙化层，为钙化软骨和软骨下骨组成的，呈低信号。

辐射层和钙化层约占软骨厚度的50%。

成年人关节软骨退变首先发生在表浅层退变，肉眼见局部软骨变软、表面粗糙，进一步出现微小的裂缝、碎裂、软骨变薄，晚期出现软骨剥脱、软骨下骨质暴露、增生、硬化伴囊肿形成。

显微镜下早期软骨改变包括局灶性软骨基质黏液样软化、异染性脱失、软骨沿胶原纤维走向撕裂以及微纤化形成。

MRI可将关节软骨组织学的四层反映出来，并可以根据软骨内信号异常、分层结构的改变、厚度的改变，对于软骨软化的分级做出诊断。

即0级：为正常的髌骨软骨，表面光滑，信号均匀。

在SE/T1WI序列图像上表现为弧形中等信号，其信号强度略高于水平面，亦高于软骨下骨。

在TSE(相当于T2加权像)也呈弧形中等信号，其信号强度低于水平面，高于软骨下骨。

在GE/T1WI序列髌骨软骨分高-低-高三层信号。

Ⅰ级：表现为局灶性低信号或局灶性高信号层信号减低或高信号
层缺如。

该期关节镜下可见关节软骨的外观变得暗淡，出现软化，通常没有碎片状或纤毛状改变。

Ⅱ级：表现为软骨厚度变薄，但直径<1.3 cm，可有或无局灶性信号改变。

该期关节镜下可见关节软骨的软化区出现毛刷状或纤毛状改变，可深达 1 mm~2 mm。

Ⅲ级：表现为软骨表面病变>1.3 cm，厚度明显变薄、软骨下骨可暴露，但<1 cm。

该期关节镜下可见关节软骨的毛刷状或纤毛状改变达关节软骨厚度的一半以上，关节软骨表面类似于“蟹肉样”改变。

Ⅳ级：表现为软骨全层缺如，软骨下骨暴露>1 cm，多有硬化和囊变。

该期关节镜下可见关节软骨的全层受侵，软骨下骨暴露。

脉冲序列的合理选择对于骨、关节软骨和关节腔积液的分辨至关重要。

以我院实践经验，虽然正常髌软骨的结构在SE/T1WI、TSE、GE/T1WI序列均可显示。

但对于ARTOSCAN来说，以GE/T1WI序列较为清晰，它使软骨与积液及软骨下骨都有良好的对比，信躁比也比较好，呈典型的高-低-高信号改变，表层相当于切线带加部分移行带，中间层相当于上辐射层，底层相当于下辐射层。

因此，GE/T1WI序列在髌骨软骨软化诊断中敏感性强、特异性高，尤其是早期的病变中，主要以软骨的信号改变为主，加上早期病变的关节积液较少，GE/T1WI序列显示病变更为敏感。

对于膝关节的病变，普通X线片虽然仍是目前最基本的检查方法，但其密度分辨率低，发现髌骨软化症往往是通过骨性关节面的增生硬化和间隙的变窄来诊断，这时，髌骨软骨软化已经发展为进展期(Ⅲ级~Ⅳ级)，错过可以保守治疗的时机。

MRI具有很高的软组织分辨率，可以多方位成像，没有电离辐射等影响，尤其是GE序列，可清楚的再现软
骨的微结构。

关节镜虽然是髌骨软骨软化的诊断金标准，但属有创性的，而且对起源于软骨基底层的Ⅰ期、Ⅱ期病变，关节镜常常显示为阴性。

因此，对于临床怀疑髌骨软骨软化的患者，建议采用MRI检查，可以早期发现病变，对于疾病的治愈非常有帮助。

【参考文献】
［1］江浩.骨与关节MRI［M］.上海:上海医科大学出版社，1999：420.
［2］Thomas H，Berquist，程敬亮，等.肌肉骨骼系统磁共振成像［M］.郑州大学出版社，2004：05.
［3］董启榕，汪益.膝关节磁共振成像与关节镜图谱［M］.郑州大学出版社，2004：05.。