膝关节前交叉韧带（anterior cruciate ligament, ACL）损伤常见。MRI具有多参数、多方位成像、良好的软组织对比度和高空间分辨力等优点，已成为ACL损伤主要检查手段^[1]。但由于容积效应、病人对疼痛以及MR检查体位（膝关节外翻15°）耐受性等因素影响，部分病例ACL显示不佳，ACL不全撕裂MRI诊断的准确性、敏感性和特异性均较低^[2]。鉴于此，笔者利用MRI三维成像技术（M3D/cube T2WI）对30例正常志愿者和11例膝关节损伤病例膝关节扫描及ACL的MIP、VR重组，并将M3D/cube T2WI扫描图像与常规扫描2维扫描图像相对照，结果报道如下。

1　资料与方法

1.1　一般资料

       选取2009年7月至2010年2月来我院因膝关节外伤行MRI检查的病例共11例（损伤组），男8例，女3例，年龄14~52岁。选取无膝关节临床症状的志愿者30例（对照组），男15例，女15例，年龄18~25岁。

1.2　MRI检查方法

       采用GE Signa HDxt 1.5 T超导型MR和膝关节表面线圈。FSE扫描序列矢状面T1WI (TR 500 ms/TE 15.8 ms)序列，矩阵384×256，带宽27.8 kHz，NEX 2；FSE矢状面T2WI压脂（fs-T2WI，TR 3920 ms/84.5 ms），矩阵320×224，带宽19.2 kHz，NEX 3；冠状位压脂PDWI技术（TR 2480 ms/TE 12.9 ms），矩阵320×224，带宽19.2 kHz，NEX 3。层厚4 mm，层距1 mm，FOV 18 cm×18 cm。每位检查者均加作横断面M3D/cube T2WI(TR 2740 ms/TE 123.4 ms)，带宽50 kHz，FOV 18 cm×14.4 cm，层厚0.8 mm，容积采集，矩阵256×224 ，NEX 1。每位受检者均取仰卧位，膝关节取伸直位或微屈，中心线对准髌骨下缘，检查时间约15 min。

1.3　后重组技术

       采用GE公司的ADW4.4工作站软件，提取M3D/cube T2WI采集的薄层横断位图像，行ACL斜矢状面的MIP、VR重组。

1.4　分析方法

       病例评估：将对照组及ACL损伤组M3D/cube T2WI扫描及重组后显示的ACL斜矢状位三维图像与膝关节常规扫描显示的矢状面ACL二维图像进行对照，由两名高级职称影像学医师先行双盲法独自评价，然后行一致性校正。评价标准为在一幅图像可完整观察ACL全长为Ⅰ级，在一幅图像仅能部分观察到ACL、需连续两幅图像方能看到ACL全长为Ⅱ级，在图像上仅能部分观察到ACL为Ⅲ级。ACL损伤MR分级：ACL形态信号无异常为正常；ACL走行连续，直径增粗或其韧带内见异常信号为部分损伤；ACL连续性中断，伴或不伴断端回缩为断裂。

2　结果

2.1　显示结果

       对照组MRI常规扫描ACL矢状位显示结果分别为：Ⅰ级16例（图1），Ⅱ级14例，经M3D/cube T2WI三维扫描后重组矢状面ACL 30例均为Ⅰ级（图2）。损伤组MRI常规扫描ACL分别为Ⅰ级2例，Ⅱ级3例，Ⅲ级6例，而经M3D/cube T2WI三维扫描后重组矢状面ACL分别为Ⅰ级5例，Ⅲ级6例（见表1）。

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图1  正常志愿者，FSE矢状位T2WI压脂(fs-T2WI)显示ACL（箭头所示）；
图2  男，22岁，正常自愿者，MRI三维成像技术（M3D/ cube T2WI）扫描后重组显示ACL连续、自然，信号均匀（箭头所示）；
图3  男，23岁，外伤2天，FSE-fs T2WI显示ACL连续性存在，受容积效应影响不能肯定ACL有无损伤（箭头所示）；
图4  与图2为同一病例，M3D/ cube T2WI后重建示ACL连续，但胫骨端信号增高，提示ACL轻度不全撕裂（箭头所示）；
图5  与图2为同一病例，M3D/ cube T2WI序列ACL的VR显示，ACL轻度不全撕裂处表现为粗细不均（箭头所示）
Fig 1  Sagittal fs-T2WI with FSE showed ACL (arrow) of a volunteer.
Fig 2  A 22 years male volunteer's ACL. M3D/cube T2WI showed continuous smooth and accordant signal (arrow).
Fig 3  A 23 years male patient's ACL who had knee injury the day before yesterday. Continuous ACL was showed with FSE-fs-T2WI . ACL injury was uncertain.
Fig 4  The same volunteer with figure 2, continuous ACL which had higher signal near tibia (arrow) showed with M3D/cube T2WI.
Fig 5  The same volunteer with figure 2, VR image of ACL with M3D/cube T2WI, unaccordant part (arrow) of ACL was the partial tears.

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表1  两种扫描方式下对照组与损伤组ACL显示效果比较
Table 1  Results of routine MRI and M3D/cube T2WI showed normal and injured ACL

2.2　诊断结论

       对照组，两种方法30例均为正常Ⅰ级。11例ACL损伤患者，MRI常规ACL诊断结果分别为正常2例（图3），部分损伤3例，断裂6例（图6、图7）；而经M3D/ cube T2WI三维扫描后重组矢状面ACL分别诊断为部分损伤5例（图4、图5），断裂6例（图8、图9），结果见表2。

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图6~9  同一病例：女15岁，外伤后右膝疼痛，不能走路，临床检查前抽屉试验阳性。图6 MRI常规T1WI像，ACL股骨端未见明显显示（箭头所示）；图7 MRI常规T2WI压脂像，对ACL显示不清，关节腔内可见积液（箭头所示）；图8重建后MIP图未见ACL股骨端显示，挛缩至中部，致局部增粗，信号增高（箭头所示）；图9经重建后的VR图，对ACL断裂显示较直观（箭头所示）
Fig 6-9  A 15 years female patient's ACL who had knee injury and can't walk with anterior drawer test (ADT) positive. The ACL part near femur (arrow)showed vaguely with routine T1WI (figure 6). The ACL showed vaguely with routine fs-T2WI (figure 7). There was joint effusion (arrow). The part near femur (arrow) which had increased and higher signal was contractured with MIP (figure 8). ACL tears showed ocularly with VR image (figure 9).

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表2  两种扫描方式下对照组与损伤组ACL损伤诊断结果比较
Table 2  Diagnosis result of normal and injured ACL with routine MRI and M3D/cube T2WI

2.3　ACL显示

       M3D/ cube T2WI三维后重组ACL的MIP（图4、图8）和VR图均能清晰显示韧带全长，两者无明显差别；VR图像显示韧带相对较直观（图5、图9）。

3　讨论

       膝关节是人体负重最大、最易受外伤的关节，而ACL损伤在膝关节韧带损伤中最为常见，准确判断ACL有无损伤及损伤程度有助于治疗方案的确定。MRI是诊断ACL有无损伤的首选方法，目前ACL损伤的诊断主要依靠T2WI^[1]。但由于正常ACL宽约1.1 cm，常规MRI的层厚一般为5 mm左右，图像上可能出现部分容积效应而引起漏、误诊；同时ACL走行与正中线有15°夹角，对扫描体位有特殊要求，在膝关节受伤痛明显的患者其对特殊体位的耐受性较低，对检查的合作性差，会影响到ACL的清晰显示，继而影响诊断结果。文献报道，常规MR诊断ACL不全撕裂的准确性、敏感性和特异性分别为57.1%、50.0％和62.5%^[1,2,3,4]。

       M3D/cube T2WI是一种新的三维成像序列，它是由并行成像及扩展回波链长采集的各向同性三维快速自旋回波脉冲序列(3D-FSE-cube)，可实现膝关节容积扫描，然后行三维重组。有报道3D-FSE-cube T2WI序列对前交叉韧带撕裂、内侧半月板撕裂、外侧半月板撕裂的检出敏感性与特异性与常规MRI无明显差别^[5]。本组病例MRI常规检出的ACL损伤与3D-FSE-cube T2WI检出的损伤例数相近，与报道基本一致。但对后重组图像进一步分析，发现对ACL不全部撕裂，3D-FSE-cube T2WI更敏感，11例患者以及30例正常志愿者ACL，M3D/cube T2WI三维容积扫描后重组一幅图像上显示的有35例，而MRI常规扫描显示的只有18例。其原因主要为常规MRI层厚较厚，对ACL显示不佳，而三维扫描的图像层薄，可以任意角度重组直至完全显示ACL，且图像清晰，基本消除部分容积效应的影响。另一方面，MR扫描常规序列需要外旋15° ，外伤患者不易耐受，而M3D/cube T2WI扫描后重组技术，不受体位限制、患者舒适，使检查容易完成，并可观察到膝关节诸多解剖结构。因此在显示ACL的解剖细节方面M3D/cube T2WI序列优于常规扫描序列。但其缺点为扫描时间稍长，完成扫描约需5分钟。

       本组研究表明，膝关节三维成像与常规MRI扫描在正常人群中诊断结果一致。而在损伤组11例患者中，MRI常规扫描ACL不全撕裂患者2例漏诊，此结果与王嘉^[6]等研究较一致，他们认为虽然常规扫描对前交叉韧带撕裂的敏感性、特异性较高，但对完全撕裂和不完全撕裂的区分仍然存在误差。其原因主要为常规扫描层厚较厚，扫描体位不当，至ACL显示不佳时会影响诊断结果。该2例患者经M3D/cube T2WI扫描薄层重建后显示均为ACL近胫骨端韧带部分撕裂，表现为信号局限性增高，轻度增粗、边缘毛糙或扭曲呈波浪状改变，符合ACL不全撕裂的诊断^[7]。其余3例ACL不全撕裂表现两种技术均显示为部分韧带连续性中断、增粗和局部信号升高。6例ACL完全撕裂患者，两种检查方法所得结果一致，完全撕裂在MRI表现为ACL的连续性中断，残余韧带退缩而扭曲呈团块状或假瘤样改变。

       本组实验膝关节M3D/cube T2WI三维扫描，包括MIP图和VR图。MIP图可清晰显示ACL和扫描区内的任意结构，是评价ACL损伤与否的主要方法；VR图像对ACL损伤患者，适合于完全撕裂和较明显的部分撕裂的显示，对轻微的小撕裂显示较差。

       综上所述，MRI三维成像技术（M3D/cube T2WI），对ACL的显示及损伤程度的判定有较大的优越性，尤其可以提高ACL不全撕裂的诊断。