急性髌骨脱位后骨软骨骨折的MRI表现

郑娟 李国平 肖左功 王志洋 李方祥

国家体育总局运动医学研究所（北京 100061）

急性髌骨脱位是一种复合性损伤，多见于青少年和运动员［1，2］，常造成髌骨内下部及股骨外侧髁外侧部骨挫伤、内侧支持带撕裂、骨软骨骨折、髌骨半脱位、关节积液等一系列膝关节损伤。其中，骨软骨骨折是急性髌骨脱位后的一种严重的膝关节内损伤，软骨及软骨下骨在剪切力作用下形成缺损，伴有骨软骨碎片产生；当骨折仅累及软骨时，即为软骨骨折［3］。

骨软骨骨折临床并不少见，并且易影响膝关节功能。但因骨折片较小、软骨在X线片中不显影、投照条件或角度的偏差等因素，其在膝关节X线检查中极易漏诊和误诊［4］。而在评价骨关节损伤，特别是骨软骨损伤方面，磁共振成像（MRI）检查具有X线、CT等影像检查无法比拟的优势，能清楚显示骨软骨损伤的部位、大小、程度，亦能清楚显示骨挫伤、内侧支持带撕裂等急性髌骨脱位的其它损伤，有助于临床诊断及关节镜或手术治疗。目前，国外关于急性髌骨脱位后膝关节骨软骨骨折的相关文献报道逐渐增多［5-9］，而国内尚少。本研究通过回顾性分析19例经MRI诊断并经临床证实的急性髌骨脱位MRI图像资料，探讨急性髌骨脱位后膝关节骨软骨骨折的发生率及MRI表现。

1 资料和方法

1.1 临床资料

髌骨内下部及股骨外侧髁外侧部骨髓水肿是急性髌骨脱位的MRI典型表现［10］。据此，回顾性阅读了本研究所附属体育医院2006年10月至2010年12月间的所有膝关节MR图像，挑选出19例具有急性髌骨脱位MR典型表现的影像资料进行分析。然后查阅上述19例患者的临床资料，均证实了急性髌骨脱位的诊断，其中7例还进行了关节镜检查和治疗。19例患者中，男10例，女9例；右膝11例，左膝8例；年龄14~33岁，平均19岁。19例均有膝关节急性扭伤病史，从外伤到MR检查的时间间隔为4~60天，平均23天。16例主诉髌骨有向外侧错位感，其中2例髌骨不能自行回复，后经手法复位。临床查体19例均有膝关节肿胀，关节伸展活动受限，髌骨内侧缘压痛，髌骨恐惧实验阳性。

1.2 扫描方法

本组MRI图像来自于两台MRI扫描仪：GE公司Signa Excite 0.2T开放式永磁性MRI扫描仪和百胜公司G-scan 0.25T骨肌关节专用MRI扫描仪，均使用膝关节专用线圈。虽然两台核磁机的膝关节常规MRI成像技术有些许差别，但均为低场MR，图像质量差别不大且都达到了诊断要求。

GE公司膝关节MRI成像技术：轴位T2加权像（T2W I），矢状位T1加权像（T1W I）、T2*加权像（T2*W I），脂肪抑制像及冠状位T2*加权像。T1W I采用自旋回波序列（SE），扫描参数为TR/TE = 550 mm/19 mm；T2W I采用快速自旋回波序列（FSE），扫描参数为TR/TE = 3500 mm/82 mm，回波链长度（ETL）=11；脂肪抑制像采用短时反转恢复序列（STIR），扫描参数为TR/TE = 4000 mm/32 mm，TI=80 ms，ETL=7；T2*W I采用梯度回波序列（GRE），扫描参数为TR/TE = 660 mm/26 mm，反转角度为30°。FOV = 18 cm×18 cm，矩阵=（224~288）×（160~256），层厚3.5~5 mm，间距0.5 mm，3~4次采集。

百胜公司膝关节MRI成像技术：轴位T2W I，矢状位T1W I、T2W I，脂肪抑制像及冠状位T2*W I。T1W I采用SE序列，扫描参数为TR/TE =680 mm/20 mm；T2W I采用TSE序列，扫描参数为TR/TE = 2540 mm/90 mm；脂肪抑制像采用梯度回波STIR序列，扫描参数为TR/TE = 1720 mm/25 mm，TI = 85 ms，反转角度为 90°；T2*W I采用GE序列，扫描参数为TR/TE = 820 mm/22 mm，反转角度为45°。FOV=20 cm×20 cm，矩阵=（224~288）×（192~200），层厚3.5~5 mm，间距0.0~0.5 mm，1次采集。

2 结果

19例患者MRI典型表现（见图1）中，12例17处膝关节骨软骨骨折，发生率为63.2%（12/19例），其中发生在髌骨的8例（42.1%），股骨外侧髁9例（47.4%），5例髌骨及股骨外侧髁均有骨软骨骨折。骨软骨骨折发生在髌骨内侧面3例（见图2），中央嵴1例，内侧面及中央嵴2例（见图3），外侧面1例，外侧面及中央嵴1例；位于股骨外侧髁滑车面2例（见图4），承重面或更靠后5例（见图1，5），滑车面与承重面移行区2例（见图6）。骨软骨骨折面积＞1.0 cm×1.0 cm的13例，＜1.0 cm×1.0 cm的4例。骨软骨骨折仅累及软骨的6例（见图1，3，4），表现为局部软骨层缺损，软骨下骨皮质完整；累及软骨及软骨下骨11例（见图2，5，6），表现为软骨及软骨下骨缺损，软骨下骨皮质连续性中断。可见游离体共11块，2例膝关节有2块游离体。游离体位于髁间窝前部2块（见图5），髌上囊4块（见图6），髌骨骨软骨骨折旁4块（见图2），髌股关节间隙1块。软骨游离体MR信号表现为T1W I等信号、T2W I稍高信号，骨软骨游离体包含有T1W I、T2W I均为高信号的骨松质成分。12例急性髌骨脱位后骨软骨骨折的MR及关节检查资料见表1。

12例膝关节骨软骨骨折合并内侧支持带损伤10例，髌骨半脱位10例，内侧副韧带损伤2例，股外侧肌损伤1例，关节积液12例。

3 讨论

3.1 急性髌骨脱位后骨软骨损伤机制

表1 12例急性髌骨脱位后骨软骨骨折的MR及关节镜检查资料

急性髌骨脱位骨软骨损伤被一致认为是由切线应力造成的。但是，对于受伤时膝关节处于伸直位还是屈曲位，以及骨软骨损伤是在髌骨脱位还是在复位阶段，学者们持有不同观点。milgram［11］认为，当膝关节伸直时，大腿突然内旋使髌骨向外脱位，可产生股骨外侧髁损伤；当股四头肌用力收缩使髌骨复位时，髌骨内下部骨软骨受切线应力的作用而产生损伤，同时，股骨外髁前外侧缘骨软骨受挤压也产生损伤。国内王植［12］等也持相似观点。另外一些学者［13，14］则认为膝关节屈曲位站立再扭转是其损伤的重要机制。受伤时膝关节处于屈曲位，当股四头肌收缩，使髌骨向外侧移位。患者常因为疼痛而摔倒，与此同时髌骨自动复位。在脱位阶段，髌骨沿着股骨外侧髁外侧面向外侧脱位时，剪切力造成髌骨或股骨外侧髁关节面损伤。在复位阶段，髌骨内侧面与股骨外侧髁前部非关节面相撞击，导致髌骨内下部及股骨外侧髁典型的骨挫伤；同时髌骨内侧面还可发生剪切力损伤。

关于这两种观点，笔者更倾向于后者，理由主要有两点：一是就本研究结果而言，膝关节伸直位受伤无法解释股骨外侧髁承重面骨软骨骨折这一现象；二是由膝关节解剖特点所决定的，髌骨关节面是凸面，而股骨外侧髁关节面是凹面，这就造成了髌骨骨软骨骨折可发生在髌骨脱位和复位两个阶段，而股骨外侧髁骨软骨骨折仅发生在髌骨脱位阶段。

3.2 膝关节骨软骨骨折的发生率

以往基于X线检查的研究认为急性髌骨脱位后骨软骨骨折发生率较低，为10%~30%［5，6］。近年来，基于关节镜检查、手术或MRI检查的研究认为，急性髌骨脱位后关节内软骨损伤较常见，发生率在40%~76%［7，8］。本研究中，急性髌骨脱位后骨软骨骨折的发生率为63.2%，与国外文献报道一致。

关于股骨外侧髁骨软骨骨折发生率的报道差异较大，有文献［15］报道其发生率为25%，Nomura等［8］在文献中提及股骨外侧髁骨软骨损伤的发生率为31%；但另一篇文献［10］报道了25例急性髌骨外侧脱位后，有10例（40%）股骨外侧髁骨软骨骨折。本研究中，股骨外侧髁骨软骨骨折发生率为47.4%，相对较高。

就髌骨软骨损伤而言，Nomura等［8］认为急性髌骨脱位后软骨损伤，尤其髌骨软骨损伤是很常见的，髌骨内侧面骨软骨骨折的发生率为64%。Sanders等［10］认为髌骨软骨损伤较股骨髁更为常见，原因可能是髌骨软骨损伤在脱位和复位时都有可能发生，而股骨外侧髁软骨损伤仅在脱位阶段。但本研究中，髌骨骨软骨骨折发生率（42.1%）相对股骨外侧髁发生率（47.4%）并不高。笔者认为可能与以下两个因素相关：一是本研究统计的是骨软骨骨折的发生率，未包括软骨肿胀、软骨裂隙等软骨损伤，而其它文献统计的多为软骨损伤的发生率；二是本研究病例数相对较少。

3.3 膝关节骨软骨骨折的MRI表现

在常见影像学检查中，X线检查不能真实反映骨折块大小，实际骨折块常大于X线所见；并且，X线检查常常不能明确骨软骨骨折的具体位置。CT检查敏感性高于X线，可提高膝关节骨软骨骨折的检出率，但CT同样不能显示关节软骨，不能显示仅累及软骨的软骨骨折，加之CT只能轴面扫描，不利于骨折部位及其具体情况的显示。MRI具备良好的软组织分辨率及多方位成像的特点，是显示关节结构及关节损伤最好的影像检查方法。MR能清楚显示膝关节骨软骨骨折的部位、大小、程度，游离体的位置、大小，以及骨髓水肿、内侧支持带撕裂、髌骨半脱位等急性髌骨脱位导致的其它膝关节损伤。

正常关节软骨为薄层条带状，紧密贴附于胫股关节及髌股关节面上，厚薄均匀，走行连续规则，表面光滑完整，为T1W I等信号，T2W I稍高信号；软骨下骨呈T1W I、T2W I 高信号。脂肪抑制序列中关节软骨仍呈稍高信号，软骨下骨呈明显低信号。膝关节软骨损伤表现多样化，从软骨肿胀、细小裂隙、部分软骨缺损到大面积骨软骨骨折。骨软骨骨折时，可见关节软骨连续性中断，局部缺损或并有软骨下骨质缺损，缺损区呈T2W I 高信号，在T2W I及STIR序列中显示最清楚，同时在STIR序列中，骨折处邻近骨髓内呈明显片状高信号改变。软骨骨折与骨软骨骨折的鉴别可观察骨折是否累及骨皮质，对此MRI表现敏感而且准确。髌骨关节面的软骨损伤轴位显示最清楚，而股骨外侧髁软骨损伤则以矢状位及冠状位观察最好。

髌骨内侧面是软骨损伤，包括骨软骨骨折的最常见部位［8，14，16］。本研究中，髌骨内侧面及中央嵴骨软骨骨折也较为常见。一般认为，股骨外侧髁骨软骨骨折多发生在股骨滑车面，Sw ischuk等［9］报道了7例经X线检查发现的急性髌骨脱位后股骨外侧髁骨软骨骨折，虽然未提及骨软骨骨折的具体位置，但是文中X线片均显示在股骨滑车面。另有相关研究报道［17，18］，常规描述部位都是股骨滑车前外侧部，Callew ier和 Mashoof等［19，20］还认为股骨外侧髁骨软骨骨折位于承重面很少见。然而，Sanders等［10］在一文献中报道了10例股骨外侧髁骨软骨骨折，其损伤部位有5例在承重面。本研究中，骨软骨骨折发生在承重面（5例）多于滑车面（2例），这与一般认识有差异。

目前，股骨外侧髁骨软骨骨折发生部位不同的原因尚未十分明确，许多学者［10，19，20］认为股骨外侧髁软骨损伤的部位与髌骨脱位时膝关节屈曲角度相关。股骨软骨损伤的部位越靠后，说明损伤时膝关节屈曲角度越大；越靠前，则受伤时膝关节越伸直。国内学者［21］认为髌骨向外侧脱位时，当膝关节屈曲0°~30°时，可伤及股骨滑车的外上部；当膝屈30°~50°时，髌骨与滑车基本吻合，髌骨向外侧错动则伤及滑车面，若错动过多则可损伤滑车与承重面的移行区；当屈曲至90°~120°时，股骨承重面可受伤。然而，在手术中是很难复制受伤时髌骨撞击股骨承重面这一区域的，并且往往对承重面软骨损伤重视不够。因此，对于急性髌骨脱位患者，外科医生需留心探查承重面这一区域。

4 总结

急性髌骨脱位后膝关节内骨软骨骨折发生率并不低。发生急性髌骨脱位后，应尽早行膝关节MRI检查，明确有无骨软骨骨折等严重并发症。骨软骨骨折常发生在髌骨的内侧面及中央嵴，而发生在股骨外侧髁承重面的骨软骨骨折也似乎比以往观念中更常见，需引起临床医生的注意。

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