摘要:关于膝关节及其结构的MRI已有大量研究和系统综述发表,探讨了精细解剖、影像表现以及影像与临床结果的相关性。本文为普通放射科医生提供了基于证据的建议,涉及膝关节基础MRI检查的序列选择和报告撰写。我们建议在影像表现适用时采用临床术语,例如报告半月板、韧带肌腱或软骨病变时。此举旨在标准化报告语言,减少表述模糊性。本文目标是通过理解MRI检查在临床相关性方面的优势与局限,提升MRI报告的实用性。我们希望这些建议在放射实践中的应用能够避免误判、减少过度诊断,从而提高膝关节MRI的诊断准确性和一致性。
关键建议
· 膝关节检查应包含矢状位、冠状位和横断位图像,以避免遗漏或误判关键病理发现(证据等级:中等)。
· 基础扫描方案必须包含T2加权和T1加权图像:后者用于鉴别骨髓病变原因及检测微骨折线,而(液体敏感的)T2加权图像用于急性创伤和慢性膝关节疼痛的水肿评估(证据等级:低)。
引言
膝关节MRI是门诊和住院患者的常规检查,其适应症范围广泛。对于急性(运动相关)损伤后的软组织评估尤其有效。慢性膝关节问题则涵盖过度使用和炎症。肿瘤和骨髓炎虽非膝关节特有,也是成像指征。由于临床指征常不明确,放射科需建立基础标准MRI方案。优化方案可检出大多数膝关节病变,少数需进一步检查者可追加序列。欧洲肌骨放射学会(ESSR)运动影像方案可作为基准。
本文建议旨在帮助放射科医生规划检查并评估急慢性膝关节病变。骨肿瘤、弥漫性骨髓异常和骨髓炎的评估非膝关节特有,故未纳入。以下建议被视为优良实践标准,是膝关节MRI的’基础营地’,但不妨碍技术进步或更精细的影像评估。虽然不强制要求结构化报告,但对特定病变需标准化描述,以提升报告的临床价值。
建议方案
MRI扫描方案
检查可在1.5T或3T设备完成。近年技术进步使膝关节3D成像具备临床可行性,可减少伪影、优化软骨/神经/骨形态显示,并缩短扫描时间(单次采集可多平面重建)。非3D成像时需获取矢状位、冠状位和横断位图像。矢状位通常垂直于股骨髁,或轻度倾斜以完整显示前交叉韧带。循证共识建议层厚≤3mm为佳(现代设备均可实现),4mm亦可接受。3D成像可实现亚毫米层厚。基础序列包括:T1加权(可选用脂肪抑制)、不同液体敏感度的T2加权及质子密度(PD)加权。T2-Dixon后处理序列可替代液体敏感PD和T1加权,在骨髓评估中效率显著。深度学习技术未来将提升信噪比和图像质量,缩短扫描时间。常规方案中:非脂肪抑制T1或PD加权用于解剖评估,PD加权评估软组织,液体敏感T2加权检测骨髓水肿,脂肪抑制T1加权仅用于增强扫描。虽T1与PD加权视觉表现相似,但尚无研究比较二者对骨髓病变/微骨折的检出效能,故PD不能替代T1。T1加权(可用Dixon T1替代)仍是标准方案必备序列(证据等级:4/低)。
液体敏感序列选择需根据设备及放射科医生偏好调整。急性膝关节创伤MRI应辅以X线/CT以避免遗漏微小撕脱骨折。若MRI首次发现骨髓病变,可追加X线/CT辅助诊断。但这不应误解为’X线不必要’或MRI应作为首选检查(证据等级:4/低)。
膝关节MRI临床指征
最佳应用需结合本地临床需求,但存在通用原则:适用于急性创伤伴疑似内部紊乱及创伤后评估;也适用于X线无法解释的慢性膝痛。部分中心会根据临床问题调整方案,但即使临床病史有助于诊断,若未常规评估所有结构仍可能遗漏重要偶发或伴随病变。
基础图像评估
应评估内容包括:半月板(含根部)、韧带肌腱结构、软骨、骨与骨髓、软组织、滑囊、胫股关节/髌骨对位及偶发发现。下文所述T1/T2/PD加权均包含Dixon后处理重建图像。

半月板
内外侧半月板是胫股关节间的半月形纤维软骨结构,具有缓冲和稳定作用。前后方通过根部附着于胫骨。MRI上冠状位和矢状位显示最佳,正常表现为均匀低信号三角结构(T1/T2/PD加权)。横断位可显示其半月形态。病变表现为水平、垂直(径向/纵向)或复杂走向的高信号线(图1A-E)。识别需手术治疗的病变至关重要,因半月板瓣块导致的关节交锁会损伤软骨。
图1:A 质子密度(脂肪抑制)矢状位图像显示水平方向高信号线,符合慢性半月板损伤(箭头)。下方蓝色示意图展示半月板病变。B 质子密度矢状位图像显示垂直(放射状)高信号线,符合外翻创伤后急性撕裂(箭头)。箭号指示股骨外侧髁软骨下凹陷,此为ACL损伤典型伴随征象。此外,股骨与胫骨后部可见弥漫性高信号区,提示创伤性骨挫伤所致水肿。下方蓝色示意图展示半月板病变。C 质子密度横断面图像显示内侧半月板垂直(纵向)撕裂的高信号线(箭头)。下方蓝色示意图展示半月板病变。D 质子密度横断面图像显示复杂性撕裂,半月板后角部分向前翻转(呈S形,蓝箭头),这种不稳定损伤可导致关节交锁。下方蓝色示意图展示半月板病变。E 质子密度矢状位图像显示半月板前角区域重叠的两个三角形(黄白箭头),而后角区域无对应结构,即’双前角征’。下方蓝色示意图展示半月板病变。
既往按血供分为’红区/白区’的半月板撕裂描述术语因血供随年龄变化已被摒弃。建议采用’前角、体部、后角’结合’内缘、中部、外缘’的定位方式来描述半月板病变位置。欧洲半月板共识建议仅当明确创伤史时使用’撕裂’术语,否则称为’损伤’。>5mm裂隙、可能导致交锁或径向撕裂可报告为’不稳定撕裂’,但小撕裂的稳定性判断应留给关节镜诊断(证据等级:4/低)。
内侧半月板囊肿与损伤相关,而前外侧囊肿无关。盘状半月板是易退变的正常变异(形态更接近圆形)。近年备受关注的后根部撕裂中:内侧多为退行性(建议保守治疗),外侧多为创伤性(常伴前交叉韧带完全断裂),漏诊会导致不良预后(图2C)(证据等级:4/中等)。
图2:A 质子密度矢状位图像显示ACL信号增高伴纤维连续性中断(箭头),手术证实为ACL完全断裂。B 与A同例患者,外侧间室胫骨前移的间接征象(黄线)提示ACL功能缺失。该患者同时存在外侧半月板后根撕裂(箭号),表现为半月板与胫骨附着点缺失,即’幽灵征’或’空虚半月板征’。C 质子密度冠状位图像(与A-C不同病例)显示皮质缘撕脱(Segond骨折,箭头),相邻软骨下骨微小高信号区。Segond骨折与ACL断裂的关联率达95%(未显示);此外,该患者还存在股骨附着点处MCL全层断裂(箭号)。D 质子密度冠状位图像(与A-C不同患者),星号示ACL断裂,LCL断裂(箭头),腓骨头高信号(箭号)。E 与D同例患者,T1矢状位图像更清晰显示后外侧角病变(箭头)及腓骨头撕脱骨折(箭号)。
韧带与关节囊结构
膝关节的四大主要稳定韧带包括前交叉韧带(ACL)、后交叉韧带(PCL)、内侧副韧带(MCL)和外侧副韧带(LCL)。这些韧带在膝关节屈伸运动、内外翻运动及内外旋过程中提供稳定性。此外,其他关节囊结构与肌腱(尤其是后内侧和后外侧角)可增强膝关节稳定性。前外侧关节囊结构被认为是膝关节重要的次级旋转稳定装置。所有韧带在T1加权、T2加权及质子密度加权图像上通常呈现为低信号结构。交叉韧带均由两束组成,各平面扫描均可显示,其中ACL比PCL呈现更明显的条纹状表现,这不应误判为ACL部分撕裂。韧带病变表现为信号增高、增厚或变薄,以及纤维连续性中断(图2A-D)。交叉韧带与侧副韧带的近端或远端附着点均可能发生骨性撕脱,需注意识别。Segond骨折是典型的伴随撕脱伤,即胫骨前外侧缘(髂胫束与前外侧关节囊附着处)的小块撕脱骨折,成年患者中常伴发ACL断裂。弓状复合体损伤表现为联合的LCL与股二头肌腱附着处导致的腓骨头近端撕脱,此征象与ACL断裂相关(图2D-E)。PCL与ACL不同之处在于其纤维可能看似完整,但膝关节可能已存在PCL功能缺失。除纤维连续性中断外,当PCL短轴直径≥8mm时可诊断为完全性断裂。ACL和PCL均可出现黏液样变性,在T1、T2及质子密度加权像上表现为韧带中心信号增高。膝关节伸直时,矢状面关节对线评估有助于判断ACL或PCL功能缺失:ACL缺失时外侧间室胫骨前移;PCL缺失时胫骨内侧后移(>10mm)。矢状位MRI显示内侧间室内侧半月板前移3mm也可能是(慢性)PCL缺失的征象(图3A-C)。证据等级3b/低。
图3:A 质子密度矢状位图像(伴患者移动伪影)显示PCL高信号(箭头),其短轴厚度>8mm。B T1矢状位图像显示PCL中等信号(箭头)。C T1矢状位图像显示内侧间室股胫关节对线不良,胫骨后沉>10mm,导致内侧半月板前角超出胫骨前缘>3mm,均为PCL功能缺失的间接征象。
我们建议报告韧带病变时区分全层或部分撕裂,同时需注意MRI诊断部分撕裂的局限性。寻找韧带功能不全的间接征象并结合关节对线异常评估可提高诊断置信度。证据等级5/低(图2A-D)。
软骨与骨软骨损伤
股骨、胫骨及髌骨表面覆盖有关节软骨。病变在液体敏感序列上表现为高信号异常。软骨损伤应根据病变深度分级报告:累及<50%时为裂隙/纤维化,>50%累及软骨下骨时为全层损伤。需注意MRI会低估软骨损伤程度。软骨损伤可能进展累及深层骨质与骨髓,形成骨软骨损伤。’骨软骨损伤’术语涵盖多种不同病变。剥脱性骨软骨炎是骨骺内软骨内骨化过程受阻导致的不稳定骨块。若骨块移位则形成骨软骨缺损(图4A-D)。任何肉眼可见的软骨局灶性缺损及其下方骨损伤均可称为骨软骨缺损。创伤性或不全性软骨下骨折(图5A-C)、剥脱性骨软骨炎、缺血性坏死及退行性疾病(虽病理机制各异)最终均可进展为骨软骨缺损。若无法明确具体亚型,使用’骨软骨损伤’这一非特异性但精确的术语是稳妥的。最后,MRI报告不建议使用’骨关节炎’术语,因其与临床表现相关性不佳,而X线显示的骨关节炎则与临床症状相关。证据等级5/低。MRI对成人骨软骨损伤稳定性判断具有重要价值:当骨块与母骨间可见高信号线提示碎片松动风险增高。
图4:A 质子密度冠状位图像显示跌倒后骨软骨缺损(星号)伴游离骨软骨碎片(箭号),股骨可见轻度水肿(箭头)。B 质子密度矢状位图像显示软骨缺损形成的间隙(星号)及软骨下骨髓水肿(箭头)。C 质子密度图像显示矢状面观骨块(箭号)。D 质子密度横断面图像最佳显示缺损最大径,提示若未全面评估所有序列可能低估软骨缺损范围。
图5:A 质子密度(脂肪抑制)冠状位图像显示股骨内侧髁及干骺端广泛水肿(虚线椭圆),可见清晰软骨下低信号线(箭头)。B 质子密度矢状位图像显示股骨水肿(虚线圆圈),未见明确软骨下骨折线。C T1加权矢状位图像显示相同水肿区域及弧形软骨下低信号线,代表软骨下骨折。
其他结构
髌下脂肪垫(Hoffa脂肪垫)作为’保护性衬垫’可稳定膝关节前部结构。脂肪垫水肿或纤维化可能引发症状。髌骨轨迹异常是前膝疼痛原因之一,可能与ACL损伤相关。若怀疑此症,MRI上提示慢性髌骨病变的影像学表现包括髌骨外移、滑车深度或角度异常,这些征象会增加髌骨半脱位风险。少数情况下,膝关节周围软组织可能发现神经节囊肿或创伤后神经损伤及肌肉去神经支配征象。最后,务必全面观察各角落,因某些肌腱急性创伤或骨折可能无临床预兆(图6A-C)。
图6:A 质子密度(脂肪抑制)矢状位图像显示膝关节直接撞击后股四头肌腱连续性中断(箭头)。B 质子密度(脂肪抑制)矢状位图像显示另一例非创伤性疼痛>6周患者,腓骨头细微水肿伴低信号线(箭头)。C T1加权矢状位图像更清晰显示骨折线(箭头)。建议膝关节标准MRI包含T1序列以避免漏诊意外但高度相关的发现。
总结
膝关节MRI检查已广泛应用。推荐扫描方案包括三个正交平面的T1加权像与液体敏感序列成像。必须将临床发现与MRI表现相互印证,同时全面评估半月板、肌腱韧带、骨骼及软组织等所有结构。准确使用术语至关重要,如报告韧带病变时的部分/全层撕裂、半月板撕裂与损伤、骨软骨缺损等术语。还需注意MRI上常被漏诊的病变类型(表1)。
表1:主要建议及对应证据等级列表