骨挫伤,又称隐匿性骨软骨损伤,是指从弥漫性骨小梁损伤到局限性软骨下骨骨折,并可累及关节软骨的一系列损伤。在膝关节前交叉韧带急性断裂(受伤6周以内)患者的核磁共振(MRI)影像资料中经常可以发现骨挫伤影像,目前国内对膝关节前交叉韧带急性断裂伴随的骨挫伤的类型、分布及其对关节软骨的影响等方面的研究较缺乏。本文回顾性研究37例急性膝关节前交叉韧带断裂同时伴随骨挫伤的患者的影像学和临床资料,分析探讨前交叉韧带急性断裂时骨挫伤的MRI表现、不同类型和分布,以及骨挫伤和关节软骨损伤的关系。
资料与方法
一、病例选择
回顾性研究我科37例膝关节前交叉韧带急性断裂同时伴随骨挫伤的患者的影像学和临床资料。男性27例,女性10例;年龄14-51岁,平均25.3岁;受伤至MRI检查时间1-41天,平均14.2天;受伤至关节镜手术时间5-180天,平均47.5天。
二、MRI检查:使用Siemens 1.5T核磁共振机,连接膝关节线圈,对膝关节行矢状面、冠状面和横断面扫描。MRI成像序列包括自旋回波序列T1加权像(T1WI)和快速自旋回波序列T2加权像(T2WI)。层厚4毫米,间距0.8毫米,矢状面和冠状面矩阵512×512,横断面矩阵436×512。
三、MRI图像分析和记录:观察胫骨、股骨信号的改变,记录骨挫伤的不同类型和分布。根据Vellet的分类将骨挫伤的分为5型:I型-网状隐匿性骨折, 在T1加权像表现为高信号的骨骺或干骺端骨髓中出现网状、蔓状低信号影像,并且远离关节软骨面;T2加权像则表现为网状、蔓状高信号影像(图1)。II型-斑片状隐匿性骨折, 在T1加权像表现为斑片状低信号影像,并且与软骨下骨板相连接;T2加权像表现为斑片状低信号影像。III型-线状隐匿性骨折,在T1加权像表现为线状低信号,通常宽度小于2毫米;T2加权像表现为线状高信号。IV型-压缩骨折,在II型骨挫伤的基础上合并骨软骨凹陷骨折。V型-骨软骨骨折,在T1加权像骨软骨骨折边缘的有一圈低信号将损伤与周围松质骨分开,在T2加权像表现为高信号并且与关节腔相通。由2位具有相关经验的医师分别记录观察并达成共识。
四、关节镜检查:37名患者均行膝关节镜探查术,并记录前交叉韧带损伤情况和骨挫伤部位关节软骨损伤的情况。
结果
一、骨挫伤的类型和分布
37例骨挫伤中17例为单发骨挫伤,20例为复合性骨挫伤(两处或两处以上)。MRI显示骨挫伤共57处其中I型14处(24.6%),II型32处(56.1%),III型3处(5.3%), IV型6处(10.5%),V型2处(3.5%)。共54处(94.7%)骨挫伤位于外侧间室,3处(5.3%)位于内侧间室。股骨外髁骨挫伤共31处,其中23处(74.2%)骨挫伤位于前部,7处(25.8%)位于中前部(按照前部、中前部、中后部和后部将股骨外髁分为4部分2)。胫骨外侧平台骨挫伤共23处,其中20处(87.0%)位于外侧平台后部,3处(13.0%)位于前部。股骨内髁1处;胫骨内侧平台2处。股骨外髁和胫骨后外侧平台“对吻伤”共20例。
二、关节镜下手术所见
经关节镜下手术证实37例患者均为前交叉韧带断裂,36例行关节镜下前交叉韧带重建术(其中1例为韧带部分断裂,未行重建术)。经关节镜下手术发现9处骨挫伤部位有软骨损伤表现。其中胫骨平台后外侧骨软骨骨折1例(MRI表现为胫骨平台V型骨挫伤),行镜下复位内固定术;股骨外髁软骨I-II度损伤7例(MRI表现为股骨外髁II型骨挫伤);股骨内髁软骨II度损伤1例(MRI表现为股骨内髁II型骨挫伤)。关节软骨I-II度损伤均未行手术处理。
讨论
骨挫伤的基本病理改变是骨小梁骨折,动物学试验组织切片研究显示损伤早期骨挫伤部位的骨髓弥漫性出血、水肿。MRI检查急性期在T1加权像水肿表现为低信号,与周围正常区域脂肪的高信号形成鲜明对比;T2加权像水肿为高信号。出血的信号随时间变化而变化,早期为低信号,以后演变为高信号。
前交叉韧带断裂是最常见的膝关节运动创伤之一,关节镜检查是诊断前交叉韧带断裂的金标准,而MRI检查是最佳的无创检查。膝关节前交叉韧带断裂的患者中,MRI检查发现70%~80%以上的病例同时合并骨挫伤。前交叉韧带断裂的损伤机制通常为外旋外翻伤,受伤时股骨与胫骨半脱位,股骨外侧髁与外侧胫骨平台后缘相撞击。外侧胫骨平台后缘是固定的撞击点,而外侧股骨髁的撞击点与受伤时膝关节的屈曲角度有关。因为前交叉韧带断裂时通常在发生在轻度屈膝位(类似Pivot试验),所以前交叉韧带断裂时骨挫伤通常发生在外侧间室,尤其集中在外侧股骨髁前中部以及外侧胫骨平台后部。本组57处骨挫伤中共有54处(94.7%)位于外侧间室,其中股骨外髁骨挫伤共31处(23处骨挫伤位于前部,7处位于中前部),与文献的结果相似。有的学者认为骨挫伤,特别是股骨外侧髁和胫骨后外侧平台对吻伤,可作为诊断前交叉韧带断裂的间接征象。
急性前交叉韧带断裂合并股骨外髁软骨损伤率高于内髁,因为损伤暴力主要作用在外侧间室,这与骨挫伤多发生于股骨外髁相一致。骨挫伤的主要病理改变是软骨下骨的骨小梁骨折,同时可能伴随有关节软骨的损伤。MRI检查对于软骨下骨的充血、水肿敏感,而关节镜往往不能发现软骨的轻微损伤。本组在关节镜下发现9例(15.8%)骨挫伤部位的有软骨损伤表现,其中股骨外髁软骨I-II度损伤7例,比文献报道的骨挫伤部位的软骨损伤率稍低。这与本组I型、II型骨挫伤占绝大多数,软骨损伤较轻微,关节镜下不易发现有关。临床研究表明,II型和III型骨挫伤在关节镜下用探钩可发现软骨软化, IV型骨挫伤在关节镜下更明显,即使韧带重建术后消除了关节不稳,仍可发现局部软骨层变薄等。V型骨挫伤,即隐匿的骨软骨骨折,如果骨折块较大,位于负重区,应行复位内固定术。也有一些临床研究表明,I型骨挫伤的病变仅限于干骺端或骨端骨髓,未累及关节软骨,在急性期关节镜检查关节软骨正常,慢性期复查MRI异常信号大多自行消失,骨挫伤是一过性损伤,不需要特殊治疗。Rosen等学者认为骨挫伤部位的软骨下骨在骨折愈合后形成骨痂,使局部顺应性降低,局部关节软骨吸收的应力增加,骨挫伤会导致关节软骨慢性退变。Wright等在膝关节孤立性骨挫伤的患者采用限制性负重和改变伤后运动方式等治疗,短期疗效满意。有理论认为对于合并骨挫伤的急性前交叉韧带断裂的患者,损伤早期限制性负重,避免轴向应力进一步损伤骨挫伤部位的关节软骨和软骨下骨,可能有利于关节软骨和软骨下骨的愈合。前交叉韧带断裂后继发的关节软骨损害随时间的推移而加重,韧带断裂后的继发不稳是引起的继发软骨损伤的主要原因。前交叉韧带重建术后2年随访发现66%的患者膝关节MRI影像仍存在骨挫伤的信号,并且局部有关节软骨退变表现,因此骨挫伤也是引起关节 软骨继发损伤的原因之一,但其对关节软骨的远期影响需进一步的研究来明确。
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