摘要：磁共振成像及其在膝关节韧带损伤诊断和处理中的深入了解是一个骨科医生的基本技能。本综述的目的是通过磁共振成像以及通过手术时的关节镜术中所见，提供对正常的和受损伤的膝关节韧带的解剖结构的描述。病灶韧带包括前交叉韧带、后交叉韧带、内侧副韧带、后外侧韧带、前外侧韧带和髌股内侧韧带。磁共振成像(MRI)和关节镜检查在过去几十年中已经变得密切相关，这可能是由于磁共振清晰的成像质量，各大医院磁共振检查的普及性以及做磁共振这项检查时的舒适度得到了极大的提高。虽然详细的病史和体格检查对于判断膝关节韧带损伤的患者是否需要进行关节镜手术是至关重要，但仍需常规获得磁共振成像以评估先前存在的损伤和相关的损伤，以便制定手术计划。在这篇文章中，我们回顾了许多膝关节的主要韧带，集中在磁共振成像和关节镜下看到的它们正常和损伤状态下的外观，以及两者之间的相关性。
前交叉韧带的磁共振成像评估通过使用液体敏感序列和高速自旋回波矢状位序列。它的纤维从股骨外侧髁的内侧斜行到胫骨前平台上。当从矢状面观察时，它的轴线应该与Blumensaat’s线几乎平行，或者比Blumensaat’s线的斜度稍大(图1A)。其在关节内的长度不超过38毫米，未受到损伤时处于紧绷状态。它的宽度不超过11 毫米，并且它的宽度会随着其在胫骨附着处的尺寸宽度的增加而增加。从定性上来说，它的核磁共振成像信号强度始终高于其邻近的后交叉韧带 (PCL)，且更加不均匀(图1A)。前交叉韧带包含两个不同的束，其名称与胫骨平台上的解剖止点相对应：前内侧(AM)束和后外侧(PL)束。前内侧束的口径稍大一些，在核磁共振成像上可以看起来不那么紧绷，因为大多数研究都是在膝关节伸展的情况下进行的，所以这部分韧带则处于放松状态。而后外侧束在膝关节伸展时显得更加紧绷。核磁共振成像对前交叉韧带完全性断裂有很好的诊断能力，敏感性和特异性均大于90%，优于体格检查。前交叉韧带完全断裂可发生在中间部位或附着点的位置。这些损伤在矢状面成像上也能看得非常地清楚。在矢状面上可以观察到纤维不连续(图1B)。急性损伤通常与液体敏感序列上的高信号有关，这种改变被认为是水肿和出血引起的。在冠状位图像(图1C)上可以看到一个“空切迹征”。在位于股骨前下外侧髁和后外侧胫骨平台的流体敏感序列成像上，由于前交叉韧带断裂时这两个表面的骨撞击，完全性骨折常伴有软骨下骨的高信号(图1D)。这些特定部位的损伤是前交叉韧带断裂的病因学表现，在损伤后的第9周可以通过核磁共振成像看到。前交叉韧带损伤的其他间接征象包括半关节痛，这个是100%会出现的临床表现，以及在影像学检查中，后交叉韧带的异常后弓被认为是继发于胫骨前移位导致的(图1E-G)。部分前交叉韧带断裂在磁共振成像上比完全性断裂更难诊断，但临床上很常见，占前交叉韧带损伤的15%。部分前交叉韧带撕裂的核磁共振成像敏感性和特异性远低于完全性撕裂，接近或低于中位数。核磁共振成像上，部分损伤表现为实质内信号异常，纤维呈波状、细小或凹陷状。慢性前交叉韧带损伤(大于6个月)，由于缺乏出血和水肿，甚至与急性损伤一样，可表现为多发性碎裂，始终呈低信号，萎缩或大量吸收。在矢状位观察时，如果出现缺乏正常倾斜轨迹的前交叉韧带的情况时，应高度怀疑慢性前交叉韧带破裂的可能性。同时也可在后交叉韧带上形成瘢痕，但在这种情况下，股骨附着物常被发现缺失或异常，甚至是撕裂(图1H)。尽管半月板撕裂在急性和慢性损伤中都很常见，但在慢性前交叉韧带破裂的膝盖中更为常见。图1.矢状面液体敏感序列显示前交叉韧带(ACL)纤维紧绷，几乎平行于Blumensaat’s线。B、矢状面质子密度加权MRI图像显示急性前交叉韧带断裂，显示纤维不连续。冠状面质子密度加权MRI图像显示前交叉韧带断裂时有一“空切迹征”。D、典型的软骨下水肿影像，伴有前交叉韧带的撕裂，位于胫骨后外侧近端和股骨远端前外侧的液体敏感序列的MRI序列上。E-G、前交叉韧带断裂时前交叉韧带前屈的检查。H、质子密度加权冠状面MRI图像显示慢性ACL撕裂，PCL瘢痕形成。MRI：核磁共振成像；PCL：后十字韧带。前交叉韧带占据了髁间切迹的大部分空间。用探头识别和评估张力是膝关节镜诊断性检查的基本组成部分。未受伤的前交叉韧带看起来像是覆盖着粉红色滑膜面纱的亮丽白色小束(图2A)。通过探查发现，它是处于紧绷的状态，常紧贴或附着于外侧半月板前角。它的纤维从股骨外侧髁内侧壁的附着处到胫骨平台上附着处都可以被看到(图2A)。根据撕裂的范围、位置和慢性损伤程度的不同，前交叉韧带在其损伤状态下可以呈现出各种各样的外观。在高能量运动损伤中常见的急性中间部位撕裂，看起来类似于拖把的磨损末端(图2B)，而部分韧带内牵张损伤可能很难与未受伤的前交叉韧带区分开来。部分撕裂可累及两个功能束中的一个。关节镜下，孤立的AM束撕裂更容易辨认，因为它的位置更靠前。“4”字形位置是检查和探查PL束损伤或破坏迹象的有利体位(图2C)。关节镜下可见空侧壁征象(图2D)。图2. A、用30度关节镜获得的关节镜图像，显示切迹内未受伤的ACL。B、关节镜下显示急性高能量前交叉韧带断裂，形态看起来类似于拖把的磨损末端。C、关节镜图像显示前交叉韧带部分撕裂。完整的后外侧束在“4”字形位置可见。D、关节镜下的“空切迹征”。股骨外侧髁的裸露内侧位于图像的左侧，在图像中心可以看到ACL残端附着在胫骨上。ACL：前交叉韧带我们将简要描述全膝关节的核磁共振成像特征，因为它经常与前交叉韧带损伤相关。近些年来，由于膝关节前外侧韧带对膝关节旋转稳定性的影响，使其受到越来越多的关注。前交叉韧带损伤的膝关节也受到前外侧韧带胫骨旋转控制力的影响(类似于Segond骨折)，在临床表现为轴移试验阳性。完整的前外侧韧带最先是由Segond在1879年描述的。对ALL的评估在冠状位MR序列上是最佳的，但在轴位成像上也能较好地被呈现(图3A-D)。该韧带起始于外侧上髁前方和远侧，在胫骨近端处，距关节线5毫米以下，正好位于Gerdy结节的远侧。它长33毫米，厚5.5毫米×2毫米。除了与前交叉韧带撕裂相关外，前外侧韧带破裂以及骨质的Segond骨折(图3E，F)都可能与腓骨头部骨折和半月板撕裂相关。考虑到它是关节外结构以及没有单独损伤的例子，所以没有提供关节镜下的图像。图3. A-D、轴向质子密度加权MRI图像，用箭头显示连续图像中正常的前外侧韧带。E、轴位质子密度加权MRI显示ALL伴皮质撕脱(红色箭头，Segond碎片)。F、冠状面质子密度加权MRI图像，红色箭头显示全皮质撕脱，黄色箭头显示内侧腔室开口、近侧和中段MCL损伤。ALL:前外侧韧带；MCL：内侧副韧带；MRI：核磁共振成像。与前交叉韧带的评估类似，后交叉韧带的核磁共振成像评估通常始于矢状面序列。表现为低信号、均匀、松弛、后方呈弓形，常可在单一图像中发现(图4A)。与前交叉韧带一样，它是关节内的结构，但是位于滑膜外。它起自股骨内侧髁外侧，附着在距关节面1 厘米以下的胫骨平台的后侧小关节上。后交叉韧带长38毫米，宽13毫米，前后径(AP)为6毫米。它可以分为两个不同的束：前内侧束和后内侧束，根据膝关节的位置呈现出反向的张力。后交叉韧带可与两种不同的半月板股骨韧带密切相关：Humphrey的前韧带和Wrisberg的后韧带(图4B)，这两个韧带都来自外侧半月板并附着在股骨上。后交叉韧带的大部分撕裂本质上是韧带本身的撕裂(图4C，D)。单纯性后交叉韧带损伤较少，多数病例伴有前交叉韧带、外侧和/或内侧副韧带(MCL)损伤。急性后交叉韧带损伤的一个间接表现是胫前水肿(图4E-G)，这是来自后方力量直接损伤的有力证据。前后径的改变是急性或慢性损伤的一个重要指标，这些损伤可能不明显。90%以上的后交叉韧带撕裂病例中，矢状位T2加权像上的前后径大于或等于7毫米。损伤导致的实质内液体可使后交叉韧带出现条纹外观，这可能导致外观在影像上与正常前交叉韧带更相似。部分后交叉韧带断裂可能表现出一些凹凸不平或不规则状。图4. A、矢状位质子密度加权MRI图像，显示正常的后交叉韧带(PCL)。B、冠状面质子密度加权MRI图像显示Wrisburg后半月板-股韧带(红色箭头)。外侧半月板后角也有放射状撕裂(箭头所指)。矢状位液体敏感MRI序列显示PCL高度损伤(箭头所指)。矢状位质子密度加权MRI图像显示PCL高度损伤(箭头所指)。E-G、3个矢状位图像(2个液体敏感序列，1个质子密度加权序列)显示PCL损伤的胫前水肿(箭头所指)。PCL：后交叉韧带。
由于前交叉韧带占据了胫骨平台切迹的大部分位置，只有最近端的部分才能从前面的角度充分显示出来。与前交叉韧带不同的是，后交叉韧带最好通过30度的关节镜后路入口从后方角度观察，但如果试图通过胫骨平台切迹进行可视化，70度的关节镜可能会更加有用。在前交叉韧带重建的情况下，当去除前交叉韧带残留物时，后交叉韧带的可视化效果最好。像前交叉韧带一样，它也被透明的滑膜覆盖。后交叉韧带的完全性损伤可以表现为两个附着点的中间物质撕裂或撕脱，每种撕裂的发生比例大致相同。后交叉韧带损伤的一个间接迹象包括“肥大的前交叉韧带征”，这是由于后交叉韧带功能不全导致胫骨后移到股骨上，导致前交叉韧带张力降低而形成的征象。慢性后交叉韧带损伤的膝关节常见的表现是内侧和髌股间室的骨性关节炎，这是由于膝关节运动学异常引起的。MCL由3个不同的部分组成：浅MCL(SMCL)、深MCL(DMCL)和后斜韧带(POL)。SMCL是膝关节内侧第二层的一部分，长约100毫米，宽约15毫米。它起源于内侧上髁近端3.2毫米和后部4.8毫米，在远端有2个附着点，其中1个附着点位于半膜肌肌腱的前部，另一个附着点在距关节线60毫米的远端，深至鞍肌腱的附着点。后斜韧带起源于浅内侧副韧带，并附着于内侧半月板、后内侧关节囊和半膜性肌腱等多个结构上。它长50毫米，宽6毫米。深内侧副韧带是第三层的一部分，由半月板、胫骨和半月板股骨韧带组成。在关节水平上有一个小的黏液囊将浅内侧副韧带和深内侧副韧带分开。使用冠状位序列(图5A)评估浅内侧副韧带是最好的。它的信号显示为均匀的、低而薄的，与股骨内侧髁和胫骨近端的皮质密不可分且平行。在冠状斜位序列上，后斜韧带显示的效果最好。核磁共振成像将MCL损伤分为3级。在I级损伤中，韧带基本正常，但有韧带周围水肿。在Ⅲ级损伤中，有明显的韧带断裂(图3F)。II级病变介于两者之间，表现为部分增厚、部分破裂，以及比I级更明显的水肿和/或出血。急性孤立的MCL断裂可以与股骨外侧髁、胫骨外侧平台或两者同时的骨挫伤类型相关，但只有大约45%的病例可以看到，而且往往在2-4个月内消失。慢性MCL损伤可能会暴露出丝状肌腱，这是由于损伤时的伸展和轻微拉长状态下的愈合所致(图5B)。它们还可显示骨髓信号区出现低信号钙化，这可以和Pellgrini-Stieda病变中实质内钙化/骨化的X线图像相关联。关节镜检查一般不适用于孤立的MCL损伤。半月板股骨或半月板胫骨韧带断裂是严重MCL复合体损伤的直接征兆，可分别与损伤部位的半月板凹陷或隆起有关。有时撕裂的sMCL的纤维可以通过包膜缺损看到(图5C)。更常见的是，内侧沟通过试验阳性是MCL撕裂的间接征兆，定义为内侧腔室开口>10毫米(图5D)。 图5. A、冠状面质子密度加权MRI图像显示正常的内侧副韧带(MCL)；B、冠状面质子密度加权成像显示股骨慢性MCL撕裂伴线内营养不良骨化(箭头所指)(Pellgrini-Stieda病变)；C、关节镜图像显示高度MCL损伤在关节内可见后内侧囊膜撕裂(白色箭头)；D、关节镜下图像显示MCL损伤的内侧沟通过试阳性。MRI：核磁共振成像。PLC由多条韧带和包膜增厚而成，包括腓侧副韧带(FCL)、外侧冠状韧带、腘腓韧带和腓骨韧带。FCL长70毫米，厚3-4毫米，起始点位于股骨外上髁的近端和后方，止于腓骨小头。它是外侧膝关节第二层的一部分。最好在冠状位、轴位或冠状位斜位序列中进行评估，并显示为低信号、均匀的结构。在标准的冠状位成像中，由于其走行方向是从近端前部到远端后方的倾斜，所以它通常跨越2到4个连续图像(图6A-C)。外侧冠状韧带起源于外侧半月板，通过附着在胫骨外侧的关节线下方将其固定在胫骨上。腘腓韧带，顾名思义，起源于腘肌腱，通过2个分支附着在腓骨上。最后，腓骨韧带从腓骨或股骨髁上突穿出，附着在腓骨后部。FCL撕裂的部位可以在它的中间部位，也可以在它的任何一个骨性附着点上。轻度损伤，与MCL相似，表现为韧带周围的高强度损伤，较高级别的损伤表现为骨撕脱或纤维断裂(图6D)。这些完全性损伤与前面描述的PLC的许多副韧带断裂有关。慢性FCL损伤可能显示韧带呈波浪状，或韧带完全缺失(图6E)。考虑到PLC是关节外结构，关节镜下发现并提示骨折的大多是间接的。在PLC损伤中可以看到，在膝关节屈曲30度时施加内翻应力时，定义为开口>1 厘米的侧向沟通过试验阳性的标志。在关节镜检查中发现的其他最常见的是腘肌腱、关节膜束、侧冠状韧带和第三侧囊中韧带的损伤。图6. A-C、一系列连续的冠状面质子密度加权MRI图像，用红色箭头显示正常的腓侧副韧带(FCL)。D、冠状面质子密度加权MRI图像用红色箭头显示FCL近端撕脱。E、冠状面质子密度加权MRI图像显示腓骨慢性FCL损伤伴骨撕脱(红色箭头)。股二头肌的联合肌腱部分保持完好。MRI：核磁共振成像。MPFL是髌骨外侧平移的主要制约因素。解剖学上，它位于膝关节内侧II层股内侧肌远端的下方。MPFL，被认为是一种囊膜增厚。起源于内侧上髁与内收肌结节之间的鞍部，然后插入髌骨内侧的上2/3处。解剖上描述主要分为两束：下直束和上斜束，它们分别构成一个长72毫米和74毫米的等腰三角形。在轴位序列上显示效果最佳(图7A)。MPFL断裂最常继发于髌骨脱位，90%以上的MPFL会出现在此类损伤中。如果患者出现了髌骨不稳定则可以在核磁共振成像上被发现，包括滑车发育不良、滑车沟到胫骨结节(TTTG)距离的增加以及髌骨高位。脱位后，通常会出现积液。在影像上，另一表现是股内侧肌远端的退化。除了相关的软骨病变外，核磁共振成像对MPFL的完全破裂和部分破裂的诊断极其准确。MPFL从髌骨或股骨附着处撕脱的概率比韧带中间段撕脱的概率更高(图7B)。临床上最常见的情况是，韧带起始处或止点处撕脱时没有附着骨碎片。与上面描述的其他膝关节韧带损伤不同的是，当MPFL断裂时，最常见的副损伤是典型的内侧髌骨小关节上的骨软骨损伤，但也可能发生在股骨外侧髁上。这一现象还在位于髌骨下内侧和股骨远端的液体敏感序列上产生了特征性的骨髓水肿模式，这是损伤的病理特征(图7C)。图7. A、轴位质子密度加权MRI图像，红色箭头显示正常的髌股内侧韧带(MPFL)。B、轴位液体敏感序列MRI图像显示股骨附着物上有MPFL撕裂(红色箭头)。C、轴位液体敏感序列的MRI图像显示典型的MPFL骨性水肿模式，内侧髌骨小关节和股骨外侧髁处均有（红色箭头）。MRI：核磁共振成像。由于MPFL不能在关节镜下显示，只能辨认其破裂的间接征象。即使在首次急性脱位的病例中，髌骨软骨损伤的发生率高达97%，在骨骼成熟患者中的发生率更高。髌骨内侧是最常见的受累区域。外侧滑车部位也会受到影响，但通常程度较轻(图8)。图8.可吸收钉修复髌骨脱位后滑车软骨损伤(A-C)的图像(D)。本文仅代表作者个人观点，不代表骨今中外官方立场。希望大家理性判断，有针对性地应用。
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