1 资料和方法 1.1 实验对象

本课题共有实验对象33例健康成人, 男性25名, 女性8名, 年龄最小18岁, 最大70岁, 平均(42.82 ±15.83)岁。受检者体位:采取俯卧位、侧卧位或仰卧位, 两腿并拢, 双膝屈曲, 小腿向后与大腿成角小于135°, 然后予以固定。

1.2 扫描条件

扫描使用GE ProSpeed AI螺旋CT机, 采用螺旋扫描, 先作TOP像, 根据TOP像确定扫描线与胫骨平台之间的夹角、扫描范围和视野, 管电压120 kV, 管电流200 mA, 准直器2~3 mm, P值为1.0, 扫描时间1.5 s; 然后用1 mm层厚和1 mm层距对两侧分别进行靶重建, 或两侧同时重建, 采用软组织算法。

1.3 图像选取及测量

利用软组织窗显示每一层的半月板图像, 对双侧的内侧和外侧半月板选最厚点测量:内侧、外侧分别测量与胫骨平台垂直的厚度, 扫描线与胫骨平台夹角的正弦值乘以所测厚度值, 即是半月板的实际厚度。测量各内、外侧半月板的CT值, 各选10个以上感兴趣区测量平均CT值, 做好详细记录。对所得数据进行统计学处理。对所得图像逐层目测观察, 观察内容包括半月板的形态、边缘、厚度、密度以及与胫骨平台的关系。

2 结果 2.1 客观测量结果

对所得半月板厚度和CT值测值作统计学处理结果是:外侧较内侧厚, 内侧为(5.58±1.18)mm, 外侧为(7.82±1.80)mm。CT值内侧(93.53±16.11)HU, 外侧(93.30±18.40)HU, 平均(93.72±12.68)HU。详见表 1。

2.2 主观观察结果

在目测情况下, 半月板位于胫骨平台上方, 顺胫骨平台呈带状, 边缘连续、光滑, 厚度连续性变薄或变厚, 密度均匀, 低于骨骼而高于肌肉。

3 讨论

(1) 半月板由纤维软骨组成, 内外各一, 位于膝关节的关节间隙, 半月板接股骨髁的上面略凹陷, 连胫骨髁的下面则平坦, 分别适应于相对骨面。内侧半月板呈“C”形, 较大, 前端窄而后部宽, 前角起自胫骨髁间隆起的前方, 位于前交叉韧带附着点之前。后角附于胫骨髁间隆起的后方, 后交叉韧带附着点之前的无关节面处, 其边缘与关节囊以及胫侧副韧带紧密相贴, 比较固定, 活动范围较小, 仅前半部稍微松弛, 在松弛的前半部与固定的后半部交界处, 易因扭转外力而发生横形破裂。外侧半月板呈环形, 近似“ 0”形, 体积较小。中部稍宽, 前后端略窄, 其前角起自胫骨髁间隆起前方, 前交叉韧带止点的后方, 并与股-半月板前韧带相连; 后角附着于髁间隆起的后方, 内侧半月板后角附着点的前方, 外缘与腓肌相连, 但与腓侧副韧带并不连接。股-半月板后韧带起源于后角, 外侧半月板前角比外侧半月板后角为大。但由于前后角附着点接近, 且与侧副韧带不相连接, 因而外侧半月板活动度较大。半月板的作用主要是增强了关节的稳定性, 并可避免周围软组织被挤入关节。半月板又富弹性, 能缓冲重力, 吸收震荡, 减少摩擦, 散布滑液, 润滑关节^[1]。

(2) 半月板的CT表现  半月板的解剖结构和毗邻关系决定了在轴位上很难观察半月板, 没有一个层面能看到理想的半月板影像。在屈膝位上可以观察其边缘是否光滑, 形态结构是否正常, 密度是否均匀。在此位置上所观察到的半月板呈带状, 并能测量出任何位置的厚度和CT值。螺旋CT用于膝关节检查以时间短为其优势, 采取屈膝位, 使半月板的任何部位都可以显示出来。根据半月板的解剖结构和本组实验结果总结出判断半月板是否正常的标准是:①边缘是否光滑; ②边缘是否连续; ③密度是否均匀; ④CT值是否在正常范围; ⑤厚度是否连续性变薄或变厚。至于半月板的厚度, 所测量的数值对其正常与否的判断没有太大参考意义。

(3) 半月板病变主要是半月板损伤, 少见的是半月板囊肿。当膝关节伸直时, 半月板被股骨髁推挤向前活动, 膝关节屈曲时, 向后活动。膝关节旋转时, 两半月板一个向前, 一个向后。膝屈伸时, 股骨内外二踝活动于半月板的上面, 膝旋转时, 半月板固定于内外踝的下面, 其转动发生在半月板下面与胫骨平台之间。因此, 半月板的破裂多发生于板的下面。旋转活动为造成半月板破裂的主要原因。半月板损伤后粘液性变可产生半月板囊肿, 症状与半月板损伤相似, 局部有明显包块, 伸膝时包块较明显。大多数半月板损伤患者有明确膝扭伤史, 受伤后, 膝关节有剧痛, 不能自动伸直, 关节肿胀。膝关节间隙处的压痛是半月板损伤的重要依据。如经非手术治疗无效, 症状和体征明显, 诊断明确者, 应及早手术切除损伤的半月板, 以防发生创伤性关节炎^{[2, 3]}。

(4) 对半月板损伤的诊断, 主要依据病史及临床检查, 多数病人有外伤史, 患侧关节间隙有固定性疼痛及压能, 结合各项检查综合分析, 如:麦氏(mcmurray)试验(回旋挤压试验)阳性、强力过伸或过屈试验、侧压试验、单腿下蹲试验、重力试验、研磨试验等等。关节镜的应用通过关节镜可以直接观察半月板损伤的部位、类型和关节内其他结构的情况, 有助于疑难病例的诊断^{[4, 5]}。但关节镜检查属于创伤性检查。传统的X线对半月板损伤, 包括空气造影、碘溶液造影、空气和碘溶液双对比造影, 单纯拍摄X线正侧位片等等, 其阳性率和准确率均不满意, 且增加病人痛苦, 不宜使用。现在大多采用CT和MRI, 对CT的评价, 国内国外有学者采用轴位扫描的报道, 而没有屈膝位扫描的报道^[6]。所以, 目前MRI已较多的用于半月板的检查^[7], 但其检查费用高, 时间长为其不足。半月板损伤以后, CT斜冠状位扫描, 可显示半月板边缘不光滑, 或者边缘失去连续性, 损伤区密度不均匀, 主要表现为密度减低, CT值低于正常, 厚度不再是连续性变薄或变厚。关于半月板病变的具体表现还有待于在此基础上积累更多资料, 做进一步的研究。

(5) 因为半月板的平面不是标准平面, 厚度不均匀, 与轴位扫描平面接近平行(约0~15°夹角), 不论使用薄层还是厚层扫描, 在轴位扫描时都会因为部分容积效应使得半月板和胫骨平台的骨结构同时出现在同一层图像中, 这样就不会形成连续性对照的效果。在屈膝扫描时, 采用的角度在45~60°之间, 为斜冠状位, 在每一层中都把半月板置于胫骨平台上方, 可以很好的观察半月板的轮廓、边缘、形态和密度等信息及其变化情况。倾斜角度越大, 或者说与胫骨长轴夹角越小, 其厚度测值越接近半月板实际的厚度, 为了计算方便, 可以在定位像上进行控制, 只采取45°角或60°角就可以, 这样只需记住这两个角的正弦值0.707和0.866即可。

(6) 本研究对半月板厚度的测量, 是在每一例所有层面当中选厚度最大的一层测量, 内侧测1处, 外侧测2处取平均值, 再求出两侧的内侧平均值和外侧平均值。根据半月板的形态特点, 其厚度值对判断半月板是否正常意义不太重要, 其厚度的形态是否连续性顺延即均匀性变薄或增厚意义最大。关于半月板CT值的测量, 为了防止部分容积效应造成较大的误差, 测量时在所有层面中去掉边缘层面的2层, 在比较厚的几个层面上至少选10个感兴趣区, 测量半月板的中心部位, 内、外侧取平均值, 左、右两侧分别统计。统计表明左、右两侧平均CT值几乎相等。所以本研究所得半月板CT值的统计结果可作为判断正常半月板的参考标准。

(7) 对于外伤病人, 有时在屈膝时可引起疼痛, 难以配合, 这时让其屈膝程度小一些, 扫描角度选45°。用于观察胫骨平台时, 软组织重建显示骨骼效果稍差, 可使用骨算法。准直器为3时, 需要重建, 像素少, 可增加管电流。采用1 mm时不需重建, 也可不用螺旋功能, 但扫描费时。观察骨骼时, 图像层厚也可用3 mm, 能提高扫描速度。

4 结论

螺旋CT改良法扫描半月板技术研究, 通过对33例正常成人的半月板给角度扫描, 认识了正常半月板的CT表现特点, 掌握了正常半月板的厚度和CT值范围。认为在斜冠状位的CT表现是:轮廓清楚, 边缘光滑, 密度均匀, CT值为(93.72±12.68)HU, 厚度逐渐变薄或增厚的带状结构。这是判断正常半月板的标准, 可用于对半月板病变的研究, 也可用于胫骨平台及膝关节炎症等病变的检查。该技术操作简便, 经济、快速、无创, 半月板图像连续、直观, 应用范围广泛, 便于普及, 值得推广应用。