第四节 交叉韧带损伤的诊断
一、前交叉韧带损伤的临床诊断
临床诊断前交叉韧带损伤多见于非接触性减速运动、跳跃或剪切动作。患者通常摔倒在地不能立即站起,行走困难,膝关节突然肿胀,关节腔内穿刺可抽出血性液体。出现上述情况,发生前交叉韧带损伤的可能性占70%。
常用于诊断ACL损伤的方法有前抽屉试验、Lachman试验、轴移试验等检查方法,都对ACL损伤的诊断具有重要的价值。在无痛和没有肌肉保护性痉挛的情况下,KT-1000/2000检查,可以量化膝关节交叉韧带的检查,有助于ACL损伤的诊断。
前抽屉试验(图6-8)是检查ACL损伤最常用的方法之一,患者仰卧位,屈髋45°,屈膝90°,将足放在检查台上,使股四头肌处于放松状态。医师坐于患者的足背部使其稳定,双手合拢环抱膝关节,双拇指握住胫骨结节处,然后轻柔地反复前后推拉小腿近端,注意观察胫骨在股骨上的滑动情况。在胫骨3个不同的旋转位置下重复检查。开始先在胫骨中立位进行试验,然后在外旋30°位进行试验,最后在内旋30°位进行试验。记录在每个旋转位置下移位的程度,并与对侧膝关节进行比较。若前抽屉试验胫骨前移的距离较对侧大6~8mm,则提示前交叉韧带可能有损伤。膝关节疼痛剧烈时,通常不可能进行常规的屈曲90°位前抽屉试验。
图6-8 前抽屉试验
Lachman试验(图6-9)对交叉韧带损伤的敏感性为95%,对慢性前交叉韧带损伤患者的评价更为有效。Lachman试验对检查胫骨前移最敏感,检查时患者仰卧于检查台上,患肢在检查者一侧,膝关节处于屈曲15°位,一只手托住并稳定股骨,将其向上抬起,另一只手握住胫骨近端。当用手指施加向前的提拉力时,拇指可触及胫骨是否相对股骨发生前移活动。胫骨前移活动提示为阳性。
图6-9 Lachman试验
轴移试验(图6-10)可以判断ACL损伤后胫骨位移的情况。但是该检查会诱发疼痛加剧,除非在麻醉条件下,患者往往拒绝重复此项检查。
图6-10 轴移试验
侧方应力试验(图6-11)有助于诊断ACL损伤伴有侧副韧带损伤。后抽屉试验(图6-12)用于后交叉韧带的损伤诊断,当PCL损伤时胫骨向后方坠落(图6-13)。
图6-11 侧方应力试验
图6-12 后抽屉试验
图6-13 胫骨后坠试验
二、前交叉韧带损伤的MRI检查
在MRI应用于临床之前,对于膝ACL损伤的影像学诊断主要靠膝关节造影。MRI诊断前交叉韧带撕裂的准确率为70%~100%,Tung报道ACL损伤在冠状位上诊断的敏感性和特异性分别为92%和83%。在矢状位扫描,前交叉韧带损伤的准确诊断率接近95%~100%,Tung和Lee分别报道MRI对ACL损伤的敏感性为95%,特异性为88%~94%。MRI具有软组织分辨力良好、任意方向成像等优点,在诊断关节疾病方面得到了广泛的应用。
MRI扫描效果与体位、条件、机器性能和诊断者的认识水平等因素有关。膝关节外旋15°位进行前交叉韧带扫描比较清楚。正常ACL在MRI各序列中均为边缘清晰的带状低信号影。矢状位ACL在胫骨附着端有时在低信号中可见有与其平行的线条样中高信号,是代表脂肪与滑膜的信号。由于ACL损伤后局部出血水肿,氢质子密度增高,改变了局部的磁场环境,磁共振为高信号,尤其在质子密度加权图像上,信号明显增高。由于部分容积效应,ACL局部出现高信号,影响了诊断效果,必要时可待水肿和血肿消退后再复查MRI,有助于明确诊断。
1.前交叉韧带损伤的MRI表现
ACL损伤的MRI改变可分为主要征象和次要征象。主要征象为ACL信号弥漫性增高,其连续性中断或形态异常(图6-14)。ACL与股骨外侧髁内面夹角称为Blumensaat角,ACL完整时Blumensaat角顶点朝上,ACL撕裂后局部信号增高,掩盖了ACL的边缘,ACL与胫骨平台夹角发生异常改变,导致Blumensaat角顶点朝下(图6-15)。ACL部分撕裂多为高信号或混杂信号且边缘不清(图6-16),有的显示ACL信号呈弥漫性增粗,形态不完整,残留的ACL信号走行扭曲移位(图6-17)。次要征象包括胫骨向前移位,膝关节外侧关节面股骨髁与胫骨平台的对吻损伤(图6-18)。另外,当ACL发生断裂时,胫骨平台外后部撞击股骨外侧髁关节面的中部(这是损伤的直接受力部分),导致常见膝关节外侧部骨挫伤;外侧部撞击后膝关节复位,发生代偿性内翻位,此时股骨内旋,胫骨依然位于股骨前方,这样股骨与胫骨的内侧后方就会发生相互撞击,即胫骨平台内侧可发生外侧部撞击后的对冲性损伤。所以当胫骨平台内侧后方出现骨挫伤信号时,也需警惕ACL断裂(图6-19)。只不过经膝关节外侧部首次相撞击后,力量会减弱,故而内侧部挫伤较外侧部挫伤少见,挫伤范围也较小。
图6-14 ACL信号弥漫性增高,其连续性中断或形态异常
图6-15 Blumensaat角异常(A正常ACL,B撕裂后的ACL)
图6-16 ACL部分撕裂多为高信号或混杂信号且边缘不清
图6-17 ACL损伤信号走行扭曲移位
图6-18 膝关节外侧关节面股骨髁与胫骨平台对吻损伤
图6-19 胫骨内侧平台MRI为高信号为骨挫伤(箭头)提示有ACL撕裂
2.前交叉韧带损伤伴骨软骨损伤的MRI表现
文献报道ACL损伤后行关节镜检查发现软骨损伤的发生率为21%~31%,膝关节前交叉韧带损伤慢性松弛的患者,发生骨软骨损伤占54%。MRI对诊断膝关节急、慢性前交叉韧带松弛引起的骨损伤比较敏感。Rosen等报道75例前交叉韧带撕裂的患者中,85%经MRI确诊伴有骨损伤,而Marks等报道有83%经MRI得以确诊。软骨损伤多见于股骨内髁的负重面。而Speer等发现83%的急性前交叉韧带断裂患者的骨挫伤位于股骨外髁的上方,89%伴胫骨近端后外侧骨挫伤,这可能是胫骨前移和伴随的外翻作用力对关节面施加压力载荷的结果。
骨软骨损伤MRI表现分为地理图状、网状或线状。地图状损伤与骨皮质边缘和密度增高有关。Vellet报道70%急性软骨损伤为网状,并且与皮质骨无关,均在6~12个月间消退。Vellet等报道21例地理图状损伤中有66%在MRI复查时出现骨软骨缺损、软骨变薄和软骨下骨硬化,网状的损伤代表出血和水肿。Faber等报道急性前交叉韧带损伤患者的X线片显示正常,而MRI能够显示急性的骨软骨损伤。随访复查MRI时发现在最初骨软骨损伤附近的软骨变薄,骨髓信号异常持续存在,这些异常信号改变可能是骨性关节炎的前兆。
MRI检查应密切结合临床表现,如果胫骨髁间棘骨折可造成ACL信号增高而显示不清,有时会发生误诊。胫骨棘骨折提示前交叉韧带胫骨附着部撕脱的病理征象(图6-20)。对于ACL信号增高而不能完整显示时,可进一步减薄扫描或者改变体位,使膝关节轻度外旋约15°,沿着ACL的生理轴线扫描。
图6-20 胫骨棘骨折提示前交叉韧带胫骨附着部有撕脱
三、交叉韧带损伤的关节镜下表现
交叉韧带断裂的病理类型分为:实质部断裂(图6-21),表现为韧带与滑膜一同断裂,韧带断端呈条束状或马尾样,残端漂散在髁间,此类损伤难以原位修复。滑膜包被韧带,外观滑膜组织肿胀、淤血,似乎连续性存在或部分撕裂,但是韧带实质部分已经断端,只是没有露在滑膜外,这种情况很容易造成漏诊,关节镜下将探钩插入其中轻轻牵拉,就可发现断端(图6-22)。韧带附着部撕脱(图6-23),有的带有撕脱骨片,此型损伤可以原位修复。部分断裂,低速应力导致胫骨内旋,同时膝关节过伸,足固定于一点,可造成ACL部分损伤(图6-24)。28%的ACL损伤发生于胫骨和股骨附着部,其余的发生在韧带中1/3。一些学者认为,ACL损伤主要发生在前内侧束,后外侧束少见,而另一些学者则持相反的意见。
图6-21 ACL实质部断裂,韧带断端呈条束状或马尾样,残端漂散在髁间窝
图6-22 ACL滑膜内断裂:韧带实质完全断裂,滑膜没完全撕断或部分撕裂
图6-23 韧带附着部撕脱
图6-24 ACL部分断裂
由于交叉韧带居关节深处,有关节周围的韧带与肌腱的保护,一般不容易损伤,尤其是后交叉韧带损伤更为少见。如一旦损伤,则常与胫侧副韧带或半月板同时发生。ACL在控制膝的动力学方面起主要作用。它是限制胫骨对股骨前移的主要结构,限制轴向旋转以及内外翻的次要结构。ACL还与其他韧带和关节面一同引导膝的伸屈运动。
ACL损伤后的自然转归尚不清楚,在经常进行旋转性运动的患者中(运动员占很大比例),症状会进行性加重,出现打软腿等不稳症状。研究显示,前交叉韧带部分损伤后,66%的部分损伤患者能恢复到受伤前的运动水平,15%的膝关节遗留打软腿等不稳症状。
通过ACL断裂后继发关节软骨及半月板损伤的临床研究发现,陈旧性ACL断裂合并关节软骨损伤明显高于急性组,损伤程度随病程而加重。在ACL损伤的膝关节,继发骨软骨损害的分布并不一致。有人认为以股骨内髁为主,也有人认为主要发生在胫骨内侧平台的后部。膝内侧间室会受到明显的创伤,MRI显示软骨损伤区水肿(图6-25),严重者可出现大面积软骨磨损与剥脱。ACL断裂继发半月板损伤以内侧居多,双侧半月板损伤亦不少见。
图6-25 MRI显示膝内侧间室软骨损伤区骨水肿
ACL断裂可以导致关节不稳,并可引起半月板和关节软骨的损伤(图6-26),增加了创伤后骨关节炎的可能性。ACL断裂造成动力学异常,引起关节负荷方式发生改变,关节面和半月板的接触压力也相应增加。关节负荷方式的改变和反复创伤会加速膝关节退变。
图6-26 ACL损伤继发半月板及软骨损伤
研究表明,急性期手术重建组除膝关节稳定性早期得到改善外,继发关节软骨和半月板损伤亦较陈旧损伤重建组为低。ACL断裂应在3周内尽早手术重建,以利于恢复膝关节稳定性,改善功能,防止膝关节继发性损伤和肌肉萎缩。
有学者对378例慢性前交叉韧带损伤进行了关节镜检查,检查时间平均为伤后2年,发现软骨损伤的程度随受伤至镜检时间的延长而加重。他们发现最常发生病变的部位在股骨内侧髁,病变发生的频率与半月板撕裂、特别是桶柄状撕裂明显相关。
X线表现胫骨内侧髁靠近髁间嵴前方骨赘增生是慢性ACL损伤的放射学标志,说明关节不稳后发生内侧间室退行性改变。前交叉韧带损伤后,内侧半月板和关节软骨承受剪切力,后期发生失效,所以内侧半月板和骨软骨退变很常见。内侧半月板或者胫骨内侧平台的软骨损伤后,继发股骨内侧髁损伤的可能性增大。膝关节的复发性旋转不稳定也会反复产生对关节软骨的剪切力,促进退变的发展。