摘要: 目的：探讨膝关节弓状韧带影像解剖特点及慢性损伤后的MRI表现。方法：回顾性总结分析10例正常膝关节弓状韧带影像解剖特点及30例膝关节弓状韧带慢性损伤患者的MRI表现。总结正常膝关节弓状韧带及其损伤后的形态、长度、宽度、走行及信号特点。结果：10例正常组及30例患者都具有弓状韧带。正常膝关节弓状韧带呈“Y”字形改变，位于膝关节股二头肌肌腱与腓肠肌外侧头之间的前方，自腓骨头起，走行与膝关节腘肌腱后方，并越过其后方呈“Y”字形向两端展开，融合于膝关节后外侧关节囊。膝关节弓状韧带分为外侧弓韧带、内侧弓韧带，MRI表现为各序列均为均匀低信号，边缘光滑，其内侧弓平均长(18.15 ± 1.36) mm，内侧弓平均宽(10.14 ± 1.22) mm；外侧弓平均长(24.86 ± 3.64) mm，外侧弓平均宽(13.26 ± 2.45) mm；膝关节弓状韧带损伤在压脂T2WI呈不均匀长T2信号，韧带纤维连续性差，纤维完全或部分肿胀，见条片状压脂高信号，部分韧带纤维完全断裂，周围合并出血，出现不均混杂信号。膝关节弓状韧带损伤后其内侧弓平均长(19.26 ± 2.58) mm，内侧弓平均宽(16.31 ± 3.57) mm；外侧弓平均长(23.74 ± 2.98) mm，外侧弓平均宽(20.15 ± 15.46) mm。结论：MRI扫描技术可清晰显示膝关节弓状韧带影像解剖及慢性损伤后的形态及结构特点，对于临床诊断及治疗具有一定指导意义。
Abstract:
Objective: To investigate the anatomy of MRI features and the chronic injury of the knee joint after the arcuate ligament image. Methods: 10 cases of normal arcuate ligament of knee joint imaging anatomical MRI features and 30 cases of knee joint ligament, arcuate chronic injury patients were retrospectively analyzed. All subjects underwent high field MRI scan. The shape, length, width, course and signal characteristics of arcuate ligament of normal knee joint and those after injury were summarized. Results: 10 patients in the normal group and 30 patients had arcuate ligaments. Normal knee arcuate ligament showed the “Y” shape change, located in front of the knee between the biceps femoris tendon and the lateral head of the gastrocnemius muscle. The posterior line of the fibular head intersected with the knee tendon, which was in the shape of “Y” and extended to both ends, and the fusion was performed through the lateral articular capsule of the knee joint. The arcuate ligaments of the knee joint were divided into lateral arcuate ligaments and medial arcuate ligaments. MRI showed that all sequences showed uniform low signal and smooth edges. The mean length of the medial arch was (18.15 ± 1.36) mm, and the mean width of the medial arch was (10.14 ± 1.22) mm; the mean length of the lateral arch was (24.86 ± 3.64) mm, and the mean width was (13.26 ± 2.45) mm. Injure of arcuate ligament of knee showed uneven long T2 signals on T2WI, poor continuity of ligament fibers, complete or partial swelling of fibers, patchy hyperlipidemia signal, complete rupture of some ligament fibers, combined with surrounding bleeding, and unevenly mixed signals. After arcuate ligament injury, the median length of the medial arch was (19.26 ± 2.58) mm, and the median width was (16.31 ± 3.57) mm; the average length of the lateral arch was (23.74 ± 2.98) mm, and the average width was (20.15 ± 15.46) mm. Conclusion: MRI scanning technology can clearly display the imaging anatomy of arcuate ligament of knee joint and the morphology and structural characteristics after chronic injury, which has a certain guiding significance for clinical diagnosis and treatment.
1. 引言
膝关节弓状韧带位于膝关节后外侧的部，股二头肌肌腱与腓肠肌外侧头之间的前方，其与腘肌腱、腓侧副韧带合称为“弓状韧带复合体” [1] [2]。部分学者对该韧带功能和大体解剖进行了深入研究，但对膝关节弓状韧带的影像解剖特点及损伤后的MRI表现却鲜有报道，这就给膝关节弓状韧带损伤后的影像诊断带来困难。膝弓状韧带受损有时会合并后交叉韧带损伤，也可单独发生或累及腘肌腱及腓侧副韧带，最终造成膝关节不稳 [3]。本研究分析10例正常膝关节弓状韧带影像解剖特点及30例膝关节弓状韧带慢性损伤患者的MRI表现，总结正常膝关节弓状韧带及其损伤后的形态及信号特点。有助于临床准确诊断膝弓状韧带损伤，为临床提供参考。
2. 材料与方法
2.1. 材料
纳入标准：1) 通过收集症状、体征和影像学检查结果诊断为膝关节慢性损伤的患者。2) 年龄在20~80周岁。3) 自愿受试并签署知情同意书。排除标准：1) 凡不符合诊断及纳入标准者。2) 除外其他可能引起韧带改变的原因如新发骨折、韧带手术后患者等。3) 哺乳期和妊娠期妇女。4) 不能配合MRI及拒绝检查者。
2019年1月~2020年12月来我院检查、治疗的30例膝关节弓状韧带损伤患者，男20例，女10例，年龄20~55岁，平均37.5岁。10例正常志愿者，男5例，女5例，年龄25~40岁，平均32.5岁；患者临床症状主要为膝关节不稳定，过伸及过曲功能受限，后外侧疼痛等；部分患者为膝关节剧烈疼痛，部分患者疼痛较轻微，主要表现为膝关节不稳。部分患者合并膝关节滑膜炎及关节腔内大量积液、半月板退行性改变及退变性撕裂、中央支持结构变性等。
2.2. 检查方法
MRI检查方法：设备：GE 3.0T磁共振机，相控阵8通道线圈，扫描序列：T1WI、T2WI及PDW。扫描层位：矢状位、冠状位、轴位。体位：仰卧位患膝自然伸直，并加以固定。如不能伸直时，则适当垫高并加以固定。扫描序列：冠状面：FSE序列T2WI (脂肪抑制)或STIR；矢状面：SE序列T1WI、T2WI；PDW脂肪抑制；横断面：FSE序列T2WI (脂肪抑制)。
3. 结果
3.1. 正常组及患病组年龄；患病组并发损伤
10例正常组中，男5例，女5例，年龄25~40岁，平均32.5岁；30例患者中，男20例，女10例，年龄20~55岁，平均37.5岁；30例患者7例合并膝关节骨性关节炎，6例合并有不同程度膝关节退行性改变，6例合并膝关节滑膜炎及关节腔内大量积液，13例合并半月板退行性改变及退变性撕裂，10例合并中央支持结构变性(6例为前交叉韧带变性、损伤；4例为后交叉韧带变性、损伤)。将膝关节弓状韧带慢性损伤的患者内、外侧弓的长度和宽度作为主要指标进行记录并分析。
3.2. MRI表现
MRI信号特点：T2压脂冠状序列及压脂的PDW (质子密度加权像)序列可以清晰显示膝关节弓状韧带形态、位置比邻及结构特点，分析其损伤后MRI信号及形态改变特点。10例正常组及30例患者都具有弓状韧带。正常组膝关节弓状韧带呈“Y”字形改变，位于膝关节股二头肌肌腱与腓肠肌外侧头之间的前方，自腓骨头起，走行与膝关节腘肌腱后方，并越过其后方呈“Y”字形向两端展开，融合于膝关节后外侧关节囊。膝关节弓状韧带分为外侧弓韧带、内侧弓韧带，MRI表现为各序列均为均匀低信号，边缘光滑，其内侧弓平均长(18.15 ± 1.36) mm，内侧弓平均宽(10.14 ± 1.22) mm；外侧弓平均长(24.86 ± 3.64) mm，外侧弓平均宽(13.26 ± 2.45) mm，见表1；患者组膝关节弓状韧带损伤在T1WI信号改变不明显，可见韧带增粗，韧带纤维及边缘模糊，欠光整，严重时与周围组织分界不清，在压脂T2WI呈不均匀长T2信号，韧带纤维连续性差，纤维完全或部分肿胀，见条片状压脂高信号，部分韧带纤维完全断裂，周围见混杂信号，有时可伴膝关节周围软组织肿胀。膝关节弓状韧带损伤后其内侧弓平均长(19.26 ± 2.58) mm，内侧弓平均宽(16.31 ± 3.57) mm；外侧弓平均长(23.74 ± 2.98) mm，外侧弓平均宽(20.15 ± 15.46) mm，见表2。
Table 1. Length and width of arcuate ligament in normal group
表1. 正常组弓状韧带的长度及宽度
Table 2. Length and width of arcuate ligament in patient group
表2. 患者组弓状韧带的长度及宽度
4. 讨论
膝关节由股骨下端、胫骨上端和髌骨构成，是人体最大最复杂的关节，属于滑车关节。膝关节的关节囊薄而松弛，附着于各关节面的周缘，周围有韧带加固，以增加关节的稳定性。主要韧带有：后外侧韧带复合体、髌韧带、腓侧副韧带、胫侧副韧带、斜韧带、膝交叉韧带等，其中膝关节后外侧韧带复合体对维护膝关节后外侧的稳定具有重要作用。
弓状韧带其位于膝关节后外侧结构复合体中，是膝关节后外侧结构复合体中主要结构之一，其与腘肌腱、弓状韧带、外侧副韧带、后外侧关节囊等形成韧带复合体，可以防止膝关节过度内翻、外旋、稳定胫骨近端等 [4] [5] [6] [7]。膝关节慢性损伤发病率较高。患者在平时，经常背负重量，在较长时间内进行攀登、越野、跑步等高过量运动，膝关节需要经受超负荷冲击力。随着时间的延长，膝关节弓状韧带就会出现慢性损伤，最终引起后外侧结构损伤，还会引发滑膜炎、髌腱炎以及半月板、髌上囊、侧副韧带损伤等膝关节退行性疾病 [8] [9] [10]。
因此检测膝关节弓状韧带损伤的演变规律，观察其正常及损伤条件下的形态及信号特点等，有助于更早期地发现隐性膝关节损伤，为及早治疗提供信息。高场MRI技术是目前惟一可以无创观察关节肌腱、韧带形态特点的影像学技术，其完全无创，不需对比剂，可重复操作。因此，本研究利用MRI技术探讨膝关节弓状韧带影像解剖特点及慢性损伤后的MRI表现。为个体化治疗提供影像学信息。
本研究显示，10例子正常组中，男5例，女5例，年龄25~40岁，平均32.5岁；30例患者中，男20例，女10例，年龄20~55岁，平均37.5岁；30例患者7例合并膝关节骨性关节炎，6例合并有不同程度膝关节退行性改变，6例合并膝关节滑膜炎及关节腔内大量积液，13例合并半月板退行性改变及退变性撕裂，10例合并中央支持结构变性(6例为前交叉韧带变性、损伤；4例为后交叉韧带变性、损伤)。MRI信号特点：T2压脂冠状序列及压脂的PDW (质子密度加权像)序列可以清晰显示膝关节弓状韧带形态、位置比邻及结构特点，分析其损伤后MRI信号及形态改变特点。以往有作者研究 [11] [12]，膝关节弓状韧带在人群中出现率为100%，本研究显示10例正常组及30例患者都具有弓状韧带，与前人研究相符合。正常膝关节弓状韧带呈“Y”字形改变，位于膝关节股二头肌肌腱与腓肠肌外侧头之间的前方，自腓骨头起，走行与膝关节腘肌腱后方，并越过其后方呈“Y”字形向两端展开，融合于膝关节后外侧关节囊。膝关节弓状韧带分为外侧弓韧带、内侧弓韧带，MRI表现为各序列均为均匀低信号，边缘光滑，其内侧弓平均长(18.15 ± 1.36) mm，内侧弓平均宽(10.14 ± 1.22) mm；外侧弓平均长(24.86 ± 3.64) mm，外侧弓平均宽(13.26 ± 2.45) mm；膝关节弓状韧带损伤在T1WI信号改变不明显，可见韧带增粗，韧带纤维及边缘模糊，欠光整，严重时与周围组织分界不清，韧带纤维连续性差，纤维完全或部分肿胀，有时可伴膝关节周围软组织肿胀。膝关节弓状韧带损伤后其内侧弓平均长(19.26 ± 2.58) mm，内侧弓平均宽(16.31 ± 3.57) mm；外侧弓平均长(23.74 ± 2.98) mm，外侧弓平均宽(20.15 ± 15.46) mm。
5. 结论
综上所述，膝关节弓状韧带作为膝关节弓状韧带复合体的重要组成部分，其对于维持膝关节功能稳定具有重要作用。膝关节弓状韧带几乎在人群中恒定存在，其损伤后，可以引发膝关节不稳、韧带损伤等膝关节退行性疾病，其损伤后应该引起临床足够重视，总之，MRI扫描技术可清晰显示膝关节弓状韧带影像解剖特点及其损伤后的形态及结构特点，对于临床诊断及治疗具有一定指导意义。
声明
本研究已获得医院伦理委员会审查通过，所有作者之间均无利益冲突。
基金项目
河南省中医药研究专项课题资助。
NOTES
*通讯作者。