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膝 关 节 MRI

膝关节MRI检查最早应用于半月板撕裂的诊断，随着检查技术不断完善和诊断经验的日积月累，用无创性MRI检查替代X线摄片、CT扫描或造影作为诊断半月板撕裂首选方法已成为共识。与此同时，也逐渐发现MRI检查对关节内其他一些病变同样具有很高的价值，并且对以往少以接触的病变有了更为清晰的认识。
膝关节MRI正常表现 很高组织分辩率的MRI影像所呈现的膝关节内结构远比X线摄片或CT扫描丰富，熟悉膝关节MRI正常表现不仅是膝关节MRI诊断的基础，也可帮助理解膝关节的X线片上的解剖关系和CT像上的断面特点。为此不再累述X线和CT的正常表现，而是重点介绍膝关节各个方位的MRI正常解剖。
一、 MRI横断面影像
横断面提供了一组膝关节断面的基本图象，是三维影像首选的方位或是为了便于MRI与CT比较，而且可准确地展现髌骨内外侧关节面（矢状面像斜切髌骨关节面则可能造成漏诊或误诊）。5mm层厚的横断面像显示与其层面平行的结构（如：胫骨平台软骨和半月板等）有所欠缺，采用3mm以下薄层成像则存在信/噪比偏低的问题。
横断面上的半月板呈现不均匀的低信号结构，内侧半月板呈“C”形，前角比后角窄。外侧半月板宽于内侧，各部分宽度也相近，其形态趋向“O”形。横韧带连接内外侧半月板前角，横穿高信号的髌下脂肪垫后下部，呈现低信号索带样结构。腘肌和腘肌腱位于胫腓关节上方、胫骨和外侧半月板的后外侧，因其斜向走行，断面呈断续的低信号椭圆形结构。
半腱肌腱和半膜肌腱位于腓肠肌腱内侧头和胫骨平台的外侧，呈现低信号圆形结构，半膜肌腱略比半腱肌腱粗，该两肌腱外侧为椭圆形的缝匠肌腱和圆形的股薄肌腱。股二头肌腱位于腓肠肌腱外头的外前侧，附着于腓骨头上。
腘动脉位于腓肠肌腱内外两头之间，在腘静脉之前，接近外侧半月板的后角，在行外侧半月板切除术中和严重的膝关节外伤都易损伤腘动脉。胫神经位于腘静脉后侧，腓总神经贴在胫骨外侧，呈现中低信号的圆形结构。
横断面像上，内外附韧带和前后交叉韧带均为截面像，判断其整个结构的形态和信号改变困难且不方便。Hoffa's髌下脂肪垫外侧为髂胫束，内侧是髌支持带，前为髌韧带。髌骨两侧附以内外支持带，经常与两侧关节囊隐窝或皱襞混淆。
二、 矢状面成像
矢状面像整段显像髌韧带、前后交叉韧带、外侧附韧带、股二头肌腱和股四头肌腱等结构，可显示连续的从前至后股骨髁软骨线，也是诊断半月板撕裂或变形最为关键的断面。矢状面像显示边缘层次的结构不理想，如髌支持带和内外侧副韧带等，因受到太多的容积效应作用而显示不清或被抹消。
股骨髁软骨表现为SE- T1,2WI中等信号和FE- T2*高信号，外侧股骨髁前外部软骨较厚，容积效应也使股骨髁边缘层面的软骨偏厚。软骨下低信号线的宽窄与化学位移密切相关。
内外侧半月板体部的矢状面像表现为均匀或不匀低信号的双凹镜样结构，前后角呈现相对的两个三角形结构。内侧半月板后角大于前角，外侧半月板前后角大小相仿。内侧半月板后角与后关节囊之间可有少许的脂肪组织。
后交叉韧带（PCL）处于ACL的内侧，低信号的PCL连接内髁之外缘至胫骨平台后下缘，膝关节伸直时，PCL呈弓形，上段和下段夹角大于90°。Humphery和Wrisberg韧带分别位于PCL前后两侧或集中于PCL的一侧，两支韧带粗细不一，甚至某支缺损。
ACL连接胫骨嵴前外侧部分至股骨外髁之后内侧。ACL包括前后两束，MRI就两束结构显示率视束间距离和MR设备而异。ACL明显比PCL细，并在股骨髁和临近脂肪的容积效应的作用下，原本低信号的ACL可呈现中等信号强度。
矢状面中间层面显示低信号的股四头肌腱和全段髌韧带，Hoffa's髌下脂肪垫紧挨髌韧带之后,内低信号细线样结构。个别人膝关节MRI可在髌骨周围出现髌上、髌内侧和髌下滑膜皱襞。
矢状面偏外侧层面可见LCL与股二头肌腱合并，附着于腓骨头上。腓肠肌外头由股骨外髁附着处向下走行在腘肌腱和腓骨后侧。低信号的腘肌腱与相伴略低或略高信号的腱鞘斜行在关节囊和外侧半月板的外后侧。髌支持韧带和内侧副韧带接近矢状方向，在容积效应的作用下常被抹消。
三、 冠状面成像
冠状面成像最多用于判断内外侧附韧带、腘肌和拱状韧带有无信号和结构改变，虽也能显示交叉韧带，但其影像即非韧带截面像也非纵切面像，容易造成判断的错误。冠状面像侧重关节胫股软骨的两边和半月板的体部，矢状面则侧重的股胫软骨中部和半月板前后角，两方位相互补充得以取长补短。
PCL前侧的Humphrey和后侧的Wrisberg韧带(即为板股韧带)呈现低信号细线样结构，连接外侧半月板后角至内侧股骨髁的外侧面。然而,板股韧带的MRI显示率并不高，单独一支板股韧带的显示率约30%左右，同时显示两支板股韧带仅有3%，随MR设备发展和检查技术的改进，板股韧带的显示率有望进一步提高。
均匀低信号的内侧附韧带紧靠在胫骨骨内侧，与同为低信号的骨皮质界线不清。内侧附韧带内层与内侧半月板之间相隔略低信号的滑膜小隐窝。外侧附韧带呈现清晰的低信号线样结构，连接股骨外髁和腓骨小头，与外侧半月板相隔一支腘肌腱和腱鞘。
半月板病变
半月板病变包括撕裂、变性、盘状和囊肿，是膝关节最为好发的病变之一，应用X线和CT扫描诊断必须引入造影剂至关节腔内以勾勒半月板结构，其诊断准确率很大程度仰赖于造影质量。膝关节MRI检查最早应用于半月板撕裂的诊断，已体现出很高的使用价值并广泛为临床接受。
一、 检查方法的选择
MRI是显示半月板结构最为理想的检查方法，其SE序列或FE序列T1WI图象清晰，而且伪影和信号丢失少；而SE序列和FE序列T2WI像的半月板和关节液信号对比强烈，利于观察半月板表面；质子密度像对板内信号变化十分敏感。MRI关节腔造影检出半月板撕裂的敏感性高于X线造影、等同于CT造影以及等同于常规MRI，其假阳性则显著低于常规MRI。联合冠状面和矢状面成像基本可满足诊断要求，横断面像虽能显示完整的半月板环，但检出病灶的敏感性和特异性偏低。
二、 半月板解剖特点
半月板的功能是扩大胫股关节轴向力量和扭力的传导面积，起着机械防护垫和缓冲作用，稳定胫股关节活动，调节关节液的分布以润滑胫股关节，增加股骨髁活动的接触表面，防止滑膜嵌入关节间隙。
半月板的上下缘光滑并略有凹陷，保持与胫股关节面最大面积的接触。板股韧带、板胫韧带和横韧带将半月板相对固定在胫骨平台上，半月板与股骨的活动度相当较大。成年人半月板通常无血供；儿童半月板的周边部分可有毛细血管，而中央部分依然无血供。
半月板分为前角、体部和后角三个部分，其截面像呈现低信号三角形结构。板内包括了环行纤维束和横行纤维束两个区域，环行纤维束主要位于周边1/3部分，横行纤维从半月板边缘穿越环行纤维直达半月板中部的游离缘。横行纤维分为上下两层，层内存在第二纵向纤维，两层间夹有中间穿越纤维。正常半月板的中间穿越纤维MRI信号与上下两层横行纤维一致，而变性的中间穿越纤维信号升高，矢状面或冠状面显示板中央横行的略高信号线。
外侧半月板活动度较内侧大，其外后侧的腘肌腱穿越1cm裂隙腘肌腱隐窝进入关节囊内附着在外侧半月板的后外缘。当膝关节屈曲时，腘肌向后牵拉外侧半月板；若膝关节处于伸直状态，腘肌旋转胫骨，解开膝关节伸直状态的拧紧机制。Wrisberg和Hunphery韧带连接外侧半月板后角，限制其外移。
内侧半月板的“C”形结构比外侧半月板大，活动度相对较小，周边与内侧附韧带的深层（囊韧带）粘连，因而更容易受到损伤。
三、 半月板变性和撕裂
股骨对胫骨平台的极大扭力很容易损伤半月板，若连带周围连接的韧带损伤，则可能伴随剧烈的疼痛和关节腔出血。根据文献报道，半月板撕裂的MRI诊断准确率为80%-100%，准确率的这一变化范围与放射科医师的认识程度、关节镜医师的经验、半月板纤维化、游离体干扰、MRI检查方式和某些特殊撕裂不易诊断等诸多因素相关。
【MRI表现】所有序列成像的正常半月板都呈现均匀的低信号结构。当半月板出现变性和撕裂时，关节液渗透至板内的变性和撕裂部位，水分子集结在分界层上，板内的大分子与水的相互作用，减低了质子的自由度，从而缩短T1和T2弛豫时间，突出表现在变性和撕裂部位T1WI和质子密度像信号升高，T2WI像的信号则有所减低，然而梯度回波（FE）序列的T2WI却呈现略高信号。为此，FE T2WI发现半月板内信号改变比SE T2WI敏感。
半月板内MRI高信号影的大小、形态以及是否延及半月板上下缘等各种变化类型与半月板病理改变密切相关，目前多采用三级分类法予以归纳：
（一）Ⅰ级MRI表现：表现常见于运动员和正常自愿者，通常无临床意义。MRI表现为半月板内局限性信号升高。组织学表现为半月板内局限性早期黏液样变性，少软骨细胞区域的苏木精和伊红染色较浅。黏液性、黏液样和透明质变性的命名取决于基质粘多糖的积聚程度而定。
（二）Ⅱ级MRI表现：板内出现水平的略高信号线，可从半月板的囊缘直达游离缘，但不影响到关节缘。Ⅱ级MRI表现的半月板黏液样变性范围较Ⅰ级大，虽无明显的肉眼可见的裂隙，但常有显微裂隙或在无细胞区域内存在纤维断裂。
中间穿越纤维束将半月板分为上下两半部，起到缓冲作用，正常情况下与半月板的其他部分同为低信号，因而MRI不显像；半月板的黏液样变性最易或首先发生在中间穿越纤维区，MRI呈现水平的略高信号线，其特点是未延及半月板的关节缘。
（三）Ⅲ级MRI表现：当板内略高信号线累及半月板的关节缘时，既为Ⅲ级改变。几乎所有的Ⅲ级MRI均有纤维软骨撕裂，其中5%-6%的病例为板内撕裂。关节镜检查无法发现这种封闭在板内的撕裂，只能通过手术切除后病理证实，这也可能是MRI对照关节镜分析时出现6%假阳性的原因之一。另有5%-6%假阴性的病例则是MRI将半月板边缘毛糙和纤维化误认为撕裂。
Ⅲ级MRI表现的半月板可伴有形态改变，包括高度和宽度的改变和失去三角形态。内侧半月板后角经常受到胫股骨巨大的压力和扭力的作用，半月板后下缘与胫骨平台相互碾磨致使撕裂，这一部位撕裂的发生率最高，约占内外侧半月板各个部位的45%-69%。
撕裂的修复由软骨细胞繁殖和滑膜增生共同参与，然而滑膜长入撕裂口经常导致急慢性疼痛，也继发骨关节炎，通常在病变半月板周围滑膜增厚可非常显著且有明显强化。若半月板的囊缘血管增生并长入半月板撕裂区，增强MRI则可见半月板弱或中等度强化。
【半月板撕裂形态】给予半月板撕裂形态的分型是为了便于采取何种治疗方法，同时也便于更好地理解撕裂的MRI表现特点。
（一）纵向撕裂：纵向撕裂也称环行撕裂，横断面像显示撕裂线沿环方向呈弧形，可延及一个或两个部位，甚至从前角一直延续到后角。纵向撕裂线在冠状面或矢状面呈垂直或水平状两种表现。垂直撕裂线连续半月板的上下关节缘，若发生在半月板的囊缘则易漏诊；水平状撕裂MRI表现类似Ⅱ级MRI表现，横断面根本无法显示，若无半月板形态改变，通常被误诊为变性。
（二）桶柄状撕裂：内侧半月板桶柄状撕裂较外侧多见。半月板首先是纵向撕裂，主要是垂直型，若撕裂线内侧的半月板碎片向内异位，形成类似桶柄形态。矢状面像上半月板体部失去正常的双凹镜形态，前后角萎缩或截断并见信号改变，在近髁间嵴层面见低信号的半月板碎片。冠状面像上半月板分为两个部分，原位部分明显萎缩，向内移位半月板碎片位于髁间棘旁。
（三）横向撕裂：或称放射状撕裂，其撕裂线只有垂直型而无水平型，多见于外侧半月板体部。横向撕裂线可从半月板的游离缘直达囊缘，矢状面和冠状面像通常只有1-2个层面显示高信号的撕裂线，若撕裂线与层面平行则可能漏诊。
（四）斜向撕裂：斜向撕裂介于横向和纵向撕裂，其撕裂线从半月板游离缘斜向弯入，呈现鹦鹉嘴样改变。矢状面像显示撕裂斜行，延及上下关节缘或一侧关节缘，形成以前部或后部为基底的瓣样结构。
四、 盘状半月板
盘状半月板属发育变异，可能是半月板后角异常连接致下束发育异常，外侧（占95%）远比内侧多见。盘状半月板失去半环形结构，呈现半月形或圆盘状的形态。盘状半月板易发生半月板撕裂和囊肿，并可引起软骨磨损或剥脱性骨软骨炎。临床表现为膝部疼痛、弹响和绞锁。
【X线表现】近半数病例为厚板状的大盘状半月板，其X线可见外侧胫股关节间隙增宽。少数病例因半月板撕裂继发剥脱性骨软骨炎、关节内出血和滑膜炎，X线平片显示股骨髁骨性关节面毛糙、硬化或局部骨质缺损、关节囊积液、髌下脂肪垫变模糊。
【CT表现】超薄层次的CT扫描可见外侧半月板失去“C”或“O”形表现，而呈现片状密度不均结构。CT扫描能够清晰地显示关节囊积液、隐窝炎和半月板囊肿，但检出半月板撕裂和关节软骨病变须行关节腔CT造影。
【MRI表现】膝关节矢状面像上盘状半月板连续三个层面呈现双凹镜样表现。冠状面像上盘状半月板中部宽度显著增宽，与同侧胫骨关节面宽度的比率（板/胫比率）超过50%。板/胫比率在51%-75%间为小盘状半月板，大于75%的为大盘状半月板。盘状半月板形态分为契形和厚板形，前者半月板的游离缘渐变薄，后者半月板的游离缘和囊缘的厚度相近。
盘状半月板极易发生变性和撕裂。撕裂多见于青少年，有急性膝关节扭伤史，MRI显示板内高信号线延伸至半月板的关节缘并伴有形态改变，半月板各个部分的高度可相差3mm以上。盘状半月板变性的板内信号变化可非常明显，个别甚至全板信号升高。若按非盘状半月板病变的MRI信号变化特点分级，则可能有10%-35%盘状半月板变性误诊为撕裂，也即部分盘状半月板变性可呈现Ⅲ级MRI信号改变。
盘状半月板干扰膝关节功能以及所伴发的撕裂常导致临近关节软骨病变，如软骨磨损和剥脱等，也可继发半月板囊肿。盘状半月板急性损伤较非盘状半月板者更易发生板股韧带或囊韧带撕裂，但MRI只能显示关节腔积液或积血间接征象。
五、半月板撕裂的鉴别诊断
【Ⅱ级和Ⅲ 级信号改变的区分】约有5%的病例MRI不易区分Ⅱ级和Ⅲ级MRI信号改变，致判断半月板变性和撕裂困难。结合半月板形态改变和厚度的变化可能有助于变性和撕裂的判断，通常变性的半月板形态完整，无明显增厚或变薄现象；撕裂的半月板可有明显变形和萎缩，关节缘变毛糙或局部凹陷。
有时半月板内高信号线延及关节缘仅出现在某一方位的一个层面上，有必要采取多方位成像（包括放射状断面）和多种序列成像以最大限度地减少这一征象的遗漏。
关节腔MRI造影有助于解决某些病例的鉴别问题。见造影剂渗透至裂隙或裂口则可明确撕裂的诊断，板内未见造影剂渗透可以是半月板变性，也可能是裂口已封闭的撕裂。
【剪缉伪影】当MRI检查使用128×128矩阵和频率编码轴与人体纵轴一致时，则出现剪切伪影，类似半月板撕裂线。增加矩阵至192或256×256后可减弱或消除该伪影。
【横韧带】横韧带起源与外侧半月板前角前外侧的长菱形的结构，在ACL和髌下脂肪垫之间横向走行，附着于内侧半月板前角，约有40%的横韧带可粗细不均或部分缺失。
  MRI矢状面象上横韧带与半月板前角的连接处可出现高信号线，类似斜行撕裂。连续观察各个层面，可发现低信号圆形的横韧带从外侧半月板前角一直延伸至内侧半月板前角。再者，单纯的半月板前角撕裂远较体部和后角少见。CT和MRI关节腔造影很少混淆半月板前角撕裂和横韧带的重叠问题。
【疤痕组织】半月板游离缘（偏上）的纤维化或磨损可出现略高信号结构，该结构主要位于半月板的游离缘，可延续至髁间嵴，半月板本身无明显的变形、剪切和缩短。
【腘肌腱鞘】。腘肌腱鞘在T1、T2W像上呈现中等信号强度，在腘肌腱之前由前上向后下斜行，该结构间于外侧半月板外后缘和腘肌腱之间，类似半月板撕裂的略高信号线。伴有关节腔积液者行T2W成像即清晰地显示高信号的腱鞘腔；无关节腔积液者须行关节腔MRI或CT造影以显像腘肌腱鞘腔。腘肌腱上下的囊膜缺损供帼肌腱穿越，逐层认清腘肌腱整个行经移位就不致于将囊膜缺损误认为半月板后角上下缘撕裂。
【部分容积效应】半月板的囊缘略内陷（尤其是内侧半月板）并嵌有神经营养结构，MRI矢状面像的半月板边缘层面（体部）经常见到板内横行的略高信号线，此线既非半月板变性也非撕裂，另行冠状面或放射状成像则发现半月板的囊缘无异常信号改变。
【板股韧带】Humphrey和Wrisberg走行在PCL前后，；连接内侧股骨髁后外缘和外侧半月板后角，通常以某一支为主。在韧带插入半月板后角处可出现类似半月板的垂直型撕裂，由外向髁间嵴逐层观察矢状面的各个层次，发现假撕裂线逐渐增宽直至消失。
【假桶柄状撕裂】冠状面像偏后层面，“C”形或“O”形的外侧半月板偏后侧层面有可能同时断到半月板体部和后角，形似桶柄状撕裂，而矢状面或横断面像则见半月板形态正常。ACL慢性撕裂的前下段水平走行，紧贴在髁间嵴旁似移位的半月板碎片，注意到半月板形态完整且无萎缩现象即不致于误诊。
【半月板翻转】在复杂型半月板损伤的病例中，外侧半月板后角翻转至前角区域，造成原后角区域空虚和前角明显增厚，即可能误诊为前角撕裂，也可能误诊为后角撕裂后萎缩或缺失。行关节腔MRI成像以扩展关节腔，常能发现半月板翻转现象。
【半月板松弛】半月板松弛多发生在膝关节大量积液病例中，松弛的半月板上下缘出现皱皱褶和波浪状表现，但半月板整体形态正常、板内无信号升高现象。连接半月板的板股韧带、囊韧带或横韧带撕裂，半月板相对胫骨平台的活动度增加。
六、半月板术后改变
半月板部分切除后，无论有无再撕裂，残留半月板均有广泛信号升高或呈现Ⅲ级信号改变。熟知术前半月板MRI表现和手术方法则可避免错误的判断。半月板部分切除后的残余半月板轮廓变圆钝，伴有明显缩短或变薄，在游离缘处经常见到剪切征。完全半月板切除后RMI检查则不能见到残留半月板。术后MRI随访在原半月板区域可发现半月板碎片，呈现低信号小点状结构，但这些碎片与临床症状有无关系尚不清楚。
Smith等将半月板部分切除后MRI表现分为三种类型：⑴Ⅰ型的残余半月板近似正常，无骨关节炎改变；⑵Ⅱ型的残留半月板有缩短、变薄或见剪切征，无继发骨关节炎表现；⑶Ⅲ型的半月板可表现正常或变形，但都伴有骨关节炎。Ⅱ型占多数，其变形半月板的MRI表现常形似游离体，两者鉴别有一定难度，详细了解手术情况对诊断有一定帮助。
半月板再生或撕裂愈合处的T1W和T2W信号偏高，不易与未愈合的撕裂线和再撕裂鉴别。追加关节腔MRI或CT造影有助于分辨裂隙和疤痕组织。临床症状的逐渐好转并不能说明撕裂已修复，而症状加重也可能是撕裂正在愈合中。
七、半月板其他病变
【半月板囊肿】外伤或手术后退变导致局部关节滑液消压或泵入半月板囊缘逐渐形成囊肿。囊肿好发在外侧半月板体部的囊缘，外侧与内侧半月板囊肿的比例约为7∶1。在半月板撕裂的各个类型中，水平状撕裂最易继发半月板囊肿。
半月板囊肿位置通常紧贴在半月板的囊缘，若远离半月板则仍可见囊肿尖端指向半月板或囊肿与半月板间有结构相连。囊内信号均匀一致，T1WI为低信号，T2WI呈高信号。囊壁的T1WI和T2WI为略低信号，囊壁厚度变化甚为明显，薄囊壁通常光整，厚囊壁边缘毛糙或模糊不清。
【软骨钙化】假性痛风的焦磷酸盐沉淀于半月板内，常规X线摄片即能清晰显示关节间隙中间横行的高密度影，而MRI易忽略半月板内的这一变化，偶然在低信号半月板内见更低信号影或出现伪影。若同时伴有半月板撕裂，焦磷酸盐降低了整个半月板的信号强度，使原本Ⅲ级MR改变低格为Ⅱ级MR改变，造成判断错误。
【板囊分离】板囊分离或撕裂好发于相对固定的内侧半月板。内侧囊韧带分为板股韧带和板胫韧带两部分，位于滑囊与MCL之间。矢状面MRI像上后部胫骨平台上覆盖着内侧半月板后角，若后角前移达5mm以上，胫骨后部平台上仅见关节液时，提示板囊韧带撕裂或分离。在有较多关节液的情况下行T2WI成像，板囊联合处的上囊和下囊之间若无结构分隔则属囊韧带撕裂的可靠征象。
内侧副韧带撕裂和囊韧带的损伤或分离合并存在时，病变的MCL经常干扰板囊韧带的分辨，但见内侧半月板明显移位（尤其是前滑）仍能作出囊韧带撕裂的诊断。追加关节腔MR造影以扩展关节腔，能消除病变MCL的干扰，提高囊韧带显像的清晰度。
前交叉韧带
自MRI在临床应用以来，已逐步成为诊断前交叉韧带(Anterior Creiute Ligment，ACL)损伤的最为直接和有效的检查工具。为此，本节有必要对前交叉韧带的功能、损伤机理、临床表现和MRI表现作一详细讨论。
一、解剖与功能
前交叉韧带起自外侧股骨髁内缘后侧,向前内下走行,附着在髁间嵴前部和内侧半月板前角；宽约11mm，长约31-38mm；部分位于囊内，部分在囊外。ACL包括两束纤维，前内束（AMB）和后外束（PLB）。由于两束间或旁有脂肪组织的容积效应， ACL的MRI信号不匀并高于其他韧带。
膝关节屈曲状态下，较长的AMB绷紧，较短的PLB松弛；膝关节伸直状态下，AMB松弛，PLB绷紧。ACL基本上悬挂在股骨髁的中点偏后侧，在不妨碍膝关节伸屈活动基础上，有效地限制胫骨前移或股骨后滑，维护膝关节的稳定性。
二、损伤机理
膝关节部分屈曲时胫骨过度外旋，或者膝关节完全伸直时胫骨过度内旋，致使胫骨直接前移而损伤ACL。单纯的ACL损伤并不多见，强制性膝关节外翻和外旋力量产生MCL和ACL联合损伤，而外翻和外旋则发生LCL和ACL联合损伤。在某些情况下，如滑雪运动员坡道下滑时，股四头肌剧烈收缩和屈曲膝关节突然受到胫骨的冲击力，胫骨平台前移，可发生单纯性ACL损伤。
三、相关的病变
急性ACL损伤者合并半月板损伤占41%-68%；慢性病例伴发半月板撕裂者高达85%-91%，内侧半月板撕裂多于外侧。急性和慢性ACL损伤伴发内外侧关节软骨磨损或骨软骨骨折分别占23%和54%左右。
四、临床表现
ACL撕裂患者所诉症状通常对诊断无帮助，临床诊断重要依靠抽屉试验。无任急/慢性或完全/部分性撕裂，抽屉试验都可阳性，但要求施加20磅压力，胫骨前移达或前后抽动3mm以上。
膝关节屈曲90度，胫骨平台可向前抽动指示ACL的AMB损伤，且多伴有MCL损伤；膝关节屈曲15度或者屈曲70度，强制内收和内旋并逐渐伸直膝关节，见胫骨松动，提示ACL的PLB损伤。单纯ACL因胫骨平台和半月板相对固定股骨髁，其抽屉试验可为假阴性。
五、X线CT检查
多数ACL损伤病例X线摄片阴性，少数呈现一些间接征象（软组织肿胀），脂肪组织水肿或出血表现为密度升高、变模糊和各软组织结构不清，伴有关节囊明显积液者显示髌上囊肿大，ACL撕裂常见髌下脂肪垫肿胀，MCL和LCL撕裂则可出现膝内/外皮下脂肪肿胀。某些病例X线摄片显示髁间嵴前部或平台骨折，偶可发现胫骨前移或内侧关节间隙增宽。CT扫描显示软组织肿胀和关节积液或积血比X线平片清楚，显示小碎骨片敏感，但直接显示ACL依然不佳。
由于ACL主要位于滑膜囊外以及ACL区域结构复杂，X线CT关节腔造影难以获得良好的ACL影像，对诊断通常无帮助。
六、MRI表现
【检查方法】患者仰卧，膝伸直并略外旋10°-15°，使前交叉韧带与正矢状面平行，当然也拉长了股骨髁的前后经并影响了半月板的判断。尽管矢状面显示交叉韧带最佳，但依然需完成横断面、冠状面和矢状面三个方位成像。采用3mm的薄层成像能有效地减弱容积效应的作用，判断韧带撕裂更为准确，用1mm层厚3DFT容积成像则更好。自旋回波T1WI发现ACL韧带内后周围信号改变非常敏感，但区分韧带内外水肿、积液、出血和韧带本身还须结合T2WI，梯度回波序列成像常受到伪影的困扰，而脂肪抑制法不适合ACL撕裂的诊断。
【MRI表现特点】ACL呈索带状低信号结构，边缘平直光整。因有脂肪组织相嵌在ACL束间沟，矢状面像在容积效应影响下，ACL信号强度高于其他韧带，且不均匀。部分病例矢状面像显示前后两束低信号线，分别为AMB和PLB，后上段和前下段的束间距离可不同。
【MRI检查的准确率】MRI判断ACL撕裂的敏感性、特异性和准确率分别为94%、100%和95%，相对临床的抽屉试验阳性率的75%和Lachman's试验阳性率的89%，MRI检查有其相当的优势。MRI检查的另一目的是发现其他联合病变，如MCL、LCL、半月板和PCL撕裂等，这比仅注意单一病变更为重要。
【ACL撕裂MRI直接征象】：完全性ACL撕裂的MRI矢状面像表现为ACL连续性中断伴有或不拌平直的韧带边缘模糊消失。撕裂ACL内和周围结构水肿、出血以及关节液渗入致使ACL变形或明显增粗、断裂区出现块样结构，T1WI呈现模糊不清的低信号改变，T2W信号不均匀升高。撕裂区严重的出血水肿常抹消ACL断段和PCL。
ACL部分撕裂MRI征象不如完全型典型。由于ACL内或周围出血水肿，MRI表现为ACL全段或局部信号升高、增粗和边缘模糊。部分ACL撕裂多伴有韧带松弛现象，原本平直形态变弯曲，可向前拱起或呈现波浪状。
亚急性或慢性ACL撕裂的出血水肿改变并不明显，而疤痕形成则相对突出，其T2WI仍为低信号，但可有明显的形态改变，粗细不一，明显扭曲，若与PCL粘连，ACL前下段水平走行或见成角现象，后上段ACL与PCL分界不清。
【间接征象】：ACL撕裂后丧失了限制胫骨前移或股骨后移的功能，临床抽屉试验阳性，MRI矢状面像显示股骨髁中点垂直线与胫骨平台中点垂直线错开3mm以上，抑或股骨髁后侧缘与胫骨平台后侧缘的垂直线明显错开。PCL变得更为弯曲，其夹角可少于90°。由于ACL和MCL功能相互补充，在无外力施压下，单纯ACL撕裂少有胫骨移位，ACL和MCL联合性部分性撕裂可有轻度胫骨前移，而当ACL和MCL均为完全撕裂时，胫股关节的前后滑移通常十分显著。
【伴随病变】急性ACL撕裂多伴有关节积液和髌下脂肪垫水肿，而慢性者则不多见。在ACL撕裂的过程中，胫骨前移并挤压股骨髁，可造成半月板变性或撕裂，内侧发生率稍高于外侧。胫骨平台的外侧中部囊韧带附着处易发生骨挫伤，表现为T1WI信号明显降低，T2WI信号升高，边缘模糊不清。Murphy等指出股骨髁和胫骨平台的后外侧挫伤是ACL撕裂最具价值的伴随病变，可作为ACL撕裂的诊断依据之一。关节囊的破裂并不少见，以外侧居多。MRI多不易直接显示滑囊破裂，但见腘肌腱后侧积液量增多则提示可能存在滑囊破裂。
七、治疗和随访
ACL修复术后的MRI随访需了解手术类型。 ACL重建包括关节外、关节内或关节内外三种途径。关节外途径采用髂胫束固定在膝关节外侧；关节内途径需移植部分髌韧带、骨和血管以重建ACL，其前下端穿越胫骨中前部，固定在胫前结节处。
MRI显示重建的ACL穿越胫骨前部和髁间凹后部的骨隧道，在固定处可有金属伪影，韧带的两端的T2WI信号偏高，此信号改变可持续2年以上。PCL仍可有拱起现象。通道、固定处和ACL周围的疤痕形成或水肿使韧带结构增粗、模糊和韧带周围信号升高。手术创伤导致关节滑膜不同程度增厚，而且明显强化。
后交叉韧带
后交叉韧带（PCL）显著强于ACL，只有很强的暴力才会断裂，因而撕裂的发生率明显低于ACL。PCL撕裂经常合并ACL撕裂、侧附韧带撕裂和骨折，面对这种复杂性损伤，临床诊断经常忽略PCL撕裂。
一、功能和解剖
PCL迄自内髁的外侧面，与ACL相交，附着于胫骨后下侧。PCL包含前外和后内二束纤维，膝关节屈曲状态下，后内束可以翻转到前外束之前。PCL是稳定膝关节极为重要的结构，主要是限制胫骨后移，其次是限制膝关节内翻和外翻以及胫骨的内旋。PCL的强度是ACL的两倍。
PCL前后侧的Hunphrey和Wrisberg韧带起自外侧半月板的后角，附着于内髁后侧，其主要是用于固定外侧半月板后角，无任膝关节屈曲还是伸直，该两支韧带均处于绷紧状态，内旋胫骨则更为绷紧。
二、PCL损伤机制
PCL撕裂源于膝关节过度旋转、过伸、脱位和膝关节屈曲状态下直接的作用力。单独的PCL的撕裂少见，通常伴有ACL、半月板和附韧带撕裂。撕裂常发生在PCL中端，若为两端撕裂则伴有附着处骨质挫伤或骨折。PCL损伤后膝关节不稳定，易继发关节软骨磨损或骨关节病，内髁是其最为好发部位。
三、MRI诊断
正常PCL在矢状面像上呈现均匀低信号条带状结构，膝关节屈曲状态下呈小弧度的拱形，上段和下段两切线夹角大于90°，膝关节伸直状态下拉伸成大弧度的供形或直线。PCL前或后侧板股韧带的显示率约60%左右，两支韧带同时显示则非常少见。冠状面像上，PCL前上段和中段为圆形截面，后下段为纵行形的条状结构。比ACL粗大的PCL影像较少受到位置的影响，5mm层厚的标准矢状面T1WI和T2WI成像可基本满足诊断需要。
【PCL信号改变】急性部分损伤的PCL局部出血水肿，致原本低信号的PCL在T1WI、质子密度和T2WI像上的信号均有升高。T1WI和质子密度像显现韧带内信号改变的敏感性高于T2WI像，但因容积效应的影响而特异性低于T2WI像，三像同时显示韧带信号升高则诊断较为可靠。
急性完全撕裂的PCL连续性中断，两断段间夹杂出血、水肿和肉芽组织，其T1WI为略低或中等信号强度，T2WI呈高信号，有不均匀强化，边缘不清。PCL断端增粗和信号升高。
慢性损伤的PCL内和周围出血水肿消退，故韧带内无信号升高改变。韧带周大量疤痕形成，其MRI信号强度视疤痕新旧度而异，陈旧疤痕的信号强度和强化程度均明显低于新鲜疤痕。
【PCL形态改变】急性损伤的韧带内和周围脂肪出血水肿增加了韧带体积和减弱了韧带和周围结构的信号对比，致使韧带边缘变模糊和局部明显增粗，越近撕裂处，韧带增粗越明显。
部分撕裂的PCL出现不同程度松弛现象，膝关节伸直矢状面像上PCL可呈现扭曲、波浪状、花边状或上下段切线夹角小于90°，但这些形态改变远比ACL撕裂少见。
完全撕裂的两端可退缩也可在原位。无退缩的PCL多有扭曲和波浪状改变；少许退缩之PCL呈现典型的连续性中断征，断端移位；显著退缩的断段可在附着处形成低信号的块样结构。
慢性撕裂的PCL改变主要与疤痕形成相关，韧带变形常比急性者更为显著，而韧带信号改变则不甚明显。大量疤痕形成使得PCL区域结构紊乱不堪，甚至无法辨认PCL结构。
【关节结构对位】撕裂的PCL固定胫骨能力减弱或消失，致使胫骨后移或股骨前移，测量胫骨移位的方法同ACL撕裂。胫骨后移经常伴随半月板相对胫骨平台的位置改变（内侧半月板多见），半月板轻度前移位是受胫骨后移的影响，明显移位可能伴随囊韧带或板股韧带撕裂。若伴有侧附韧带撕裂，则可见一侧关节间隙内的关节液量明显增多，也即该侧关节间隙增宽。
【骨结构改变】PCL撕裂伴随附着处骨结构挫伤或骨折明显多于ACL撕裂，其发生率达70%以上，PCL撕裂发生在两端几乎都伴有骨结构损伤，。单纯的骨挫伤表现为骨髓T1WI低信号和T2WI高信号模糊片状影，合并骨折者另见高低信号相间的骨折线。
【关节积液】PCL撕裂多伴有关节积液，单根据关节液信号强度是无法判断关节内出血程度和时间。关节腔积液可能掩盖ACL影像，但很少干扰PCL显像。若关节液破入PCL周围，矢状面MRI可能会误认为PCL信号升高，而冠状面像则很容易区分高信号区是位于韧带内还是在韧带周。
四、 术后随访
PCL撕裂的修补须采集带血管的半腱肌腱、腓肠肌内头、髌韧带或薄肌腱以重建PCL，其前上端穿越骨隧道固定在股骨髁前上缘，后下端固定在胫骨后侧。MRI随访发现重建的PCL较粗，信号偏高，周围有积液和疤痕形成。
内侧附韧带
膝关节内侧有三层韧带结构，内侧附韧带（MCL）位于第二层。由于三层结构关系密切，不仅损伤可以连带多层，而且影像学检查也难以明确分辨何层结构损伤。为此，将膝关节内侧三层韧带统称为内侧网状结构。
一、 解剖与功能
Warren和Marshall等将膝关节内侧网状结构分为三层：第一层（最外层）是围绕缝匠肌周和覆盖腓肠肌的深筋膜；第二层为MCL，由内侧股骨髁连接至胫骨平台下4-5cm处，其上覆盖肌肉和深筋膜；第三层是囊韧带中部，也有作者将第二层归为MCL浅层，囊韧带归为MCL深层。
MCL在膝关节伸曲时始终绷紧，其主要功能是限制膝关节外翻。当MCL撕裂丧失相应功能后，第三层囊韧带替代其部分功能；若MCL连带囊韧带一起损伤，则由ACL弥补部分功能；同样，ACL撕裂后MCL也弥补其部分功能。由于ACL和MCL功能上的互补性，两者同时损伤则在情理中。
MCL功能检查须略屈曲膝关节并外旋胫骨，以松弛ACL，消除ACL与MCL功能上的相互影响。外展膝关节若有松动则提示MCL功能异常。
二、 损伤机制
在膝关节屈曲状态下，外展力的作用强制性撑开内侧关节间隙，从而导致MCL撕裂。MCL撕裂通常位于股骨髁的附着处，其次位于中段，发生在胫骨附着处则很少见。MCL损伤程度按内侧关节间隙可撑宽度而定（表1），严重损伤病例可伴随囊韧带、内侧半月板和ACL联合撕裂。半月板撕裂多位于囊缘，容易漏诊。
表1：MCL损伤程度分级
分级  关节间隙撑宽度  病理
Ⅰ级  0-5mm  轻微损伤
Ⅱ级  6-10mm  部分撕裂
Ⅲ级  11-15mm  完全撕裂
Ⅳ级  16mm以上  完全撕裂伴其他结构撕裂
三、 MRI表现
【检查方法】MCL只有在冠状面像上才得以很好显像，结合横断面像可准确地判断韧带周出血水肿的位置，矢状面像用于发现其他结构的损伤。病侧膝关节冠状面成像易受对侧关节的影响（如图象折返和S/N比率降低等），抬高对侧膝关节15-20cm可消除干扰。常规采用SE序列T1，2WI成像，也可追加FE- T2*成像。
【正常表现】冠状面像上内侧网状结构呈低信号线样结构，T1WI通常不能区分三层结构，T2WI勉强分辨MCL和囊韧带。MCL上下段紧靠在股骨和胫骨旁，同为低信号的内侧网状结构和骨皮质不能区分。
【MCL损伤表现】Ⅰ级MCL损伤仅有少许出血水肿，韧带结构完整，无扭曲和增粗现象。MRI显示出血水肿局限于内侧网状结构一侧的皮下脂肪或肌组织，边缘模糊，T1和T2弛豫时间延长。T1WI显示脂肪内出血水肿比T2WI清楚，而显示肌肉内出血水肿则比T2WI差。
Ⅱ级MCL损伤的韧带依然完整，也无扭曲和增粗，韧带周出血水肿则较为明显，且分布在韧带的两侧。冠状面T2WI像韧带两侧高信号的组织水肿清晰勾勒出低信号MCL的全段。韧带下显著的出血水肿或积液具有一定的占位效应，内侧网状结构可均匀地隆起。
Ⅲ级和Ⅳ级MCL损伤除出血水肿更为显著外，另有韧带的连续性中断。冠状面像显示低信号的MCL线不连贯，断段退缩、扭曲、外移或波浪样改变，韧带两侧出血、水肿或积液。
慢性MCL损伤的出血水肿消退，代之不同程度的疤痕形成。韧带周围结构的信号改变不明显，但可见韧带增粗、扭曲或波浪样改变。
常规冠状面T1WI和T2WI成像基本能满足MCL损伤的诊断要求。MRI增强主要是针对慢性MCL损伤病例，以分辨疤痕组织和了解创伤性滑膜增厚情况。MRI关节腔造影用于发现关节囊有无破裂，一旦造影剂外溢至囊外MCL下则提示囊韧带撕裂。MRI关节腔造影也可帮助诊断半月板囊缘撕裂和骨软骨骨折。
【伴随病变】MCL撕裂通常伴有大量的关节积血。若血被关节液稀释，MRI多呈现T1WI低信号和T2WI高信号改变，这一信号改变雷同于关节的渗液；关节内短时间的大量出血可出现液-液平，下部血浓度高，T1，2弛豫时间较上部短。若有关节囊破裂，关节液可积聚在MCL与囊韧带之间或MCL两侧。
膝关节外翻力损伤MCL的同时也可发生外侧股骨髁和胫骨平台挫伤或骨折。外侧股骨髁多为骨挫伤，MRI表现为T1WI低信号和T2WI高信号的模糊片状影；胫骨平台外侧骨折发生率高于股骨髁，非错位性骨折X线摄片常漏诊，MRI的敏感性很高，其T2WI可发现黑白相间骨折线。
近半数的病例伴有ACL撕裂或内侧半月板撕裂。当内侧关节间隙撑宽达16mm以上或胫骨前移度超过3mm以上，应高度怀疑合并ACL撕裂；MCL和囊韧带之间发现积液，可能存在半月板的囊缘撕裂。为此，有必要完成矢状面T1，2WI成像，尽可能地减少漏诊。
【鉴别诊断】MCL损伤需与膝关节内侧隐窝炎鉴别，后者MRI的T2WI像在MCL和囊韧带之间显示清晰的高信号囊样结构或液体聚集，并与MCL平行，关节线水平以下的液体积聚相对较多。
单纯的膝关节内侧皮下组织挫伤易与Ⅰ级M