孙晓新 周伟 左淑萍 刘昊 刘昊 宋敬峰 余向前 张岩 梁春雨 张柳
1华北理工大学附属医院（河北唐山063000）
2唐山市第三医院
3唐山工人医院
成人完全型外侧盘状半月板损伤的形态学特征及MRI评价
孙晓新1周伟2左淑萍3刘昊1刘昊1宋敬峰1余向前1张岩1梁春雨1张柳1
1华北理工大学附属医院（河北唐山063000）
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目的：探讨形态学指标在成人完全型外侧盘状半月板损伤MRI评价中的价值。方法：回顾性分析具有完整术前MRI影像资料并经关节镜手术证实的成人完全型外侧盘状半月板病例68例（70膝）。由一名放射学住院医师（甲）和一名运动医学主任医师（乙）采用双盲法独立分析所有病例MRI图像资料。采用楔形征、板形征、游离缘肥厚征和肥角征等4个形态学指标作为评价外侧盘状半月板形态学特征的指标。以膝关节镜作为诊断金标准，探讨上述4个形态学指标评价成人完全型外侧盘状半月板损伤的能力。采用Kappa检验评价2名医师诊断结果的一致性。结果：Kappa评价显示2名医师评价结果的一致性极佳（K值＞0.75，P＜0.001）。外侧盘状半月板损伤组中游离缘肥厚征和肥角征的发生率明显高于无损伤组（P＜0.05）；无损伤组楔形征的发生率明显高于损伤组（P＜0.05）。两组板形征的发生率间比较差异无统计学意义（P＞0.05）。楔形征病例中外侧盘状半月板损伤的发生率为14.8%（甲）和12.0%（乙），板形征为33.3%（甲）和37.5%（乙），游离缘肥厚征为94.1%（甲）和100%（乙），肥角征甲、乙均为100%。与楔形征比较，游离缘肥厚征和肥角征预示存在外侧盘状半月板损伤的风险更高（P＜0.001）。而板形征与楔形征间比较差异无统计学意义。结论：损伤与无损伤的成人完全型外侧盘状半月板的MRI形态学特征有所不同。形态学指标对于评价成人完全型外侧盘状半月板损伤具有一定价值。
成人；外侧盘状半月板；形态；核磁共振成像
外侧盘状半月板（discoid lateral meniscus，DLM）是一种常见的外侧半月板解剖变异，因其形态近似圆盘形而得名。外侧盘状半月板由于自身存在形态学和组织学上的异常，相较正常外侧半月板而言更加容易损伤并且多需手术治疗[1，2]。因此，能否及时准确地对外侧盘状半月板及其损伤做出诊断极为重要。
形态学变化特征是MRI评价外侧盘状半月板及其损伤的重要指标。王淑丽等[3]提出了基于形态学特征的外侧盘状半月板MRI分型标准：①板形：冠状面外侧盘状半月板上下表面近乎平行；②楔形：冠状面外侧盘状半月板形态与正常外侧半月板相近但更大；③肥角型：外侧盘状半月板前角或后角异常肥大。虽然这一分型较好诠释了外侧盘状半月板的三种形态学特征并为众多研究采纳[4，5]，但研究并未明确提出分型的形态学量化标准。笔者团队在前期对损伤外侧盘状半月板进行量化分析的研究中证实：损伤外侧盘状半月板在MRI冠状面显示特征性的形态学变化，即游离缘肥厚现象[6，7]。但有关这一形态学征象的量化标准及临床意义仍有待进一步探讨。
为此，我们回顾性分析了一组成人完全型外侧盘状半月板病例的MRI影像资料，旨在探讨形态学指标在MRI评价成人完全型外侧盘状半月板损伤中的价值。
1 资料与方法
1.1病例资料
回顾性分析2009年5月至2015年10月间，所有经关节镜手术治疗的成人完全型外侧盘状半月板病例。病例纳入标准：①年龄≥19岁且＜60岁；②术前均行3.0T MRI检查，且扫描序列和参数相同；③关节镜手术均由运动医学科同一专业组医师完成。排除标准：①既往有同侧膝关节手术史；②合并膝关节化脓感染、结核、类风湿性关节炎以及色素沉着绒毛结节滑膜炎等可引发关节结构破坏的疾病；③依据 Kellgren Laurence评估标准，膝关节退变程度＞Ⅰ度。
1.2MRI扫描序列和参数
入组病例术前均经3.0T MR系统 （Magnatom Trio A Tim，Siemens Medical Systems，Erlangen，Germany），常规行以下5个序列扫描：①矢状位T1 SE序列；②矢状位PD FSE序列；③矢状位脂肪抑制T2 FSE序列；④冠状位PD FSE序列；⑤冠状位脂肪抑制T2 FSE序列。所有病例同一扫描序列的TR值、TE值相同，并且扫描层厚均为4 mm，层间距0.4 mm，矩阵256×256，视野160 mm。
1.3影像分析与评价标准
在参照以往文献[3，8-10]及笔者前期研究[6，7]中对外侧盘状半月板形态学的描述或分型的基础上，经进一步量化修定，拟选择如下形态学征象作为评价成人完全型外侧盘状半月板的形态学指标：一、冠状面指标：①楔形征（图1）：在股骨髁间窝最宽的冠状层面显示外侧盘状半月板形态呈楔形，即关节囊缘高度和中部高度大于游离缘高度，且高度差＞2 mm。②板形征：在股骨髁间窝最宽的冠状面外侧盘状半月板形态呈均匀板状，即关节囊缘高度、中部高度与游离缘高度相近，且高度差≤2 mm。③游离缘肥厚征：在股骨髁间窝最宽的冠状层面显示外侧盘状半月板游离缘明显肥厚，即游离缘高度大于中部高度和关节囊缘高度，且高度差＞2 mm。二、矢状面指标：肥角征：在MRI矢状层面上显示外侧盘状半月板前角或后角异常肥厚，且肥厚侧高度大于非厚侧高度至少1倍[10]（注：为避免冠状面和矢状面形态学指标的重复记录，规定无论在冠状面显示何种形态学征象，只要矢状面符合肥角征即记录为肥角征阳性）。
在未告知手术结果及分组的情况下，在PACKS （GE Healthcare Centricity RIS）医学影像处理系统上，由一名放射学住院医师和一名运动医学主任医师对所有病例的膝关节MRI影像进行观察、分析，并依据上述4个拟定形态学指标对外侧盘状半月板的形态进行评价与分类。
1.4统计学分析
应用SPSS18.0统计软件对所得数据进行统计学处理。以关节镜手术作为评判外侧盘状半月板损伤与否的金标准。首先，采用Kappa检验对两位医师的评价结果进行一致性分析 （检验水准为α=0.05），K值评价标准取：①0.75＜K≤1，认为诊断一致性好；②0.40＜K≤0.75，认为诊断一致性可；③ 0≤K≤0.40，认为诊断一致性差[11]。然后，采用卡方检验比较4个形态学指标在损伤与无损伤病例中的发生率。最后，统计并比较每个形态学征象发生外侧盘状半月板损伤的发生率 （检验水准为α=0.05）。
图1 楔形征：MRI冠状面显示外侧盘状半月板形状呈楔形（关节囊缘高度p和中部高度m大于游离缘高度f，且高度差＞2 mm）
图2 板形征：MRI冠状面显示外侧盘状半月板外形呈均匀板状（关节囊缘高度p和中部高度m与游离缘高度f高度相近，且高度差≤2 mm）
图3 游离缘肥厚征：MRI冠状面显示外侧盘状半月板游离缘明显肥厚（游离缘高度f大于中部高度m和关节囊缘高度p，且高度差＞2 mm）
图4 肥角征（所选病例为后角肥厚型）：MRI失状面显示外侧盘状半月板后角异常肥厚，后角高度p大于前角高度a至少1倍
2 结果
2.1关节镜评价结果
68例患者（70膝）被纳入研究。其中，经关节镜检查证实存在外侧盘状半月板损伤病例36例38膝，年龄19～58岁、平均38.22±12.93岁，男性17例、女性19例 （21膝）；外侧盘状半月板无损伤病例32例32膝，年龄21～56岁、平均35.25±9.32岁，男性15例、女性17例。无损伤组病例手术原因：膝关节轻度骨性关节炎及单纯性滑膜炎9例，髌骨外侧倾斜挤压综合征5例，滑膜皱襞卡压综合征5例，髌骨不稳4例，交叉韧带囊肿及腘窝囊肿3例，软骨损伤及剥脱性骨软骨炎3例，其它3例。损伤与无损伤组年龄、性别比较差异无统计学意义（P＞0.05）。
2.2MRI评价结果
2.2.1两名观察者的评价结果的一致性
Kappa检验显示两名观察者的评价结果的一致性极佳（K＞0.75，P＜0.001），两名医师评价结果见表1。
2.2.2两组形态学指标发生率
表1 两名医师评价结果的一致性比较
以关节镜检查作为金标准，依据外侧盘状半月板损伤与否进行分组，比较两组间各形态学指标的发生率，结果显示：损伤组外侧盘状半月板“游离缘肥厚征”和“肥角征”的发生率明显高于无损伤组（P＜0.01）；无损伤组“楔形征”的发生率明显高于损伤组（P＜0.01）。两组“板形征”的发生率比较差异无统计学意义（P＞0.05）。两组形态学指标的比较见表2。
表2 两组形态学指标发生率比较
2.2.3各形态学征象发生外侧盘状半月板损伤的风险评价
与楔形征比较，游离缘肥厚征和肥角征发生外侧盘状半月板损伤的风险明显增高。而板形征损伤发生率与楔形征比较差异无统计学意义。结果见表3。
表3 不同形态学征象发生半月板损伤发生率
3 讨论
本研究结果显示：损伤与无损伤的成人完全型外侧盘状半月板的MRI形态学特征分布存在明显的不同。损伤的成人完全型外侧盘状半月板的形态学特征主要以“游离缘肥厚征”和“肥角征”为主，二者总的发生率为79.0%（甲）/76.3%（乙），而 “楔形征”[71.9%（甲）/68.8%（乙）]更多见于无损伤者（见表2）。研究同时显示：4个形态学指标外侧盘状半月板损伤的发生率明显不同：与楔形征比较，游离缘肥厚征和肥角征预示存在外侧盘状半月板损伤的风险更高（P＜0.001）。而板形征与楔形征间比较差异无统计学意义。
有证据表明[8，12]：外侧盘状半月板损伤的形态学变化特征与其自身损伤部位以及失稳后移位的方向有关。当损伤主要位于外侧盘状半月板前角时，其体部失稳并向后移位，在MRI矢状面上表现为前角高度降低或消失，而后角肥厚（见图4）。反之，当损伤位于后角时，表现为前角肥厚。而当损伤位于外侧盘状半月板体部关节囊附着处时，其体部失稳并多向髁间窝内移位，在MRI冠状面上表现为“游离缘肥厚”（见图3）。Lee等[13]的研究表明：损伤的完全型外侧盘状半月板的后角高度大于无损伤者，并建议将外后角高度作为指导外侧盘状半月板分型的指标。Yoo等[14]的研究显示：儿童外侧盘状半月板前角厚度增加与外侧半月板后角损伤及失稳有关。我们在前期的研究中也观察到成人及儿童外侧盘状半月板损伤后，失稳以及移位的半月板组织进入髁间窝内堆积的现象[15，16]。并且，我们通过对比和定量研究的方法证明：损伤外侧盘状半月板的冠状面体部宽度和游离缘高度明显增加[6、7]。因此，众多证据表明：外侧盘状半月板损伤后失稳、移位是引发其形态学变化的始动因素，这也正是本研究依据形态学指标评价成人完全型外侧盘状半月板损伤的立论基础和依据。
Aha等[8]依据外侧半月板损伤部位和移位方向提出了儿童外侧盘状半月板损伤的MRI分型标准：Ⅰ无移位型、Ⅱ中央移位型、Ⅲ前移位型、Ⅳ后移位型。这一分型较好阐明了外侧盘状半月板损伤部位与其自身失稳及移位的关系。刘闻欣等[9]证明Aha分型同样适用于成人症状性外侧盘状半月板损伤病例。基于以往文献以及我们新近的研究成果[6，7]，本研究选定了4个形态学指标，并进行了量化与定义，以对成人完全型外侧盘状半月板形态学特征进行分类。笔者认为：我们的分类标准与Aha分型有相似之处，其中“游离缘肥厚征”的发生机制与形态学特征与AhaⅡ中央移位型大体相符；“肥角征”与AhaⅢ、Ⅳ型相似；板形征更接近于AhaⅠ无移位型；而楔形征更符合无损伤外侧盘状半月板的形态学特征，但二者差别在于Aha分型是依据外侧盘状半月板损伤部位和移位方向，而我们的分类标准只参考外侧盘状半月板的形态学特征。王淑丽等[6]依据外侧盘状半月板形态学特征提出的MRI分型为：板形、楔形和肥角型，研究显示每型发生外侧盘状半月板撕裂的风险不一，肥角型100%发生撕裂，板型居中为74.2%，楔型撕裂的发生率比例最低，为36.8%。但这一分型中未体现游离缘肥厚这一损伤外侧盘状半月板的形态学特征。而本研究表明游离缘肥厚征在损伤组中的发生率高达42.1%（甲）和39.5%（乙），而且MRI显示游离缘肥厚征的成人完全型外侧盘状半月板发生撕裂的风险高达94.1%（甲）和100%（乙）。因此，笔者认为依据形态学特征的外侧盘状半月板分型应包括游离缘肥厚型。
本研究的意义在于不仅明确了损伤与无损伤成人完全型外侧盘状半月板形态学特征的差异，同时还筛选出了有利于评价成人完全型外侧盘状半月板损伤的形态学指标。这些指标将有助于对外侧盘状半月板损伤进行诊断和定位。笔者认为：基于上述4个形态学特征的成人完全型外侧盘状半月板的MRI分型对于临床诊断、治疗外侧盘状半月板损伤可能更具参考价值。形态学指标的另一优势是形象鲜明、简单实用，本研究中两名评价者间高度的一致性（0.75＜K≤1）就说明形态学指标可操作性和实用性较高，适合临床推广应用。同时，研究也显示：由于敏感性相对较低，单独应用孤立形态学指标有一定局限性，而联合应用多个形态学指标似乎可以克服这一不足。
本研究仍有不足和有待改进之处：①本研究为回顾性，因此纳入病例难免存在偏倚，并且缺少对照。②研究只纳入了成人（≥19岁且＜60）完全型外侧盘状半月板病例，不完全型和wisberg韧带型外侧盘状半月板以及儿童病例未纳入研究。③尽管研究对外侧盘状半月板各形态学指标进行了严格定义，并且不同年资及不同专业观察者之间评价的一致性较好，但研究也显示：对于不同形态学特征的判断和把握在一定程度上仍可能受观察者主观因素的影响。
总之，本研究结果表明：损伤的成人完全型外侧盘状半月板的MRI形态学特征与无损伤者有所不同。“游离缘肥厚征”和“肥角征”等形态学指标对于评价成人完全型外侧盘状半月板损伤有一定价值。
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Morphological Characteristics of Adult Patients with Complete Discoid Lateral Meniscus Tears and Their MRI Evaluation
Sun Xiaoxin1，Zhou Wei2，Zuo Shuping3，Liu Hao1，Liu Hao1，Song Jingfeng1，Yu Xiangqian1，Zhang Yan1，Liang Chunyu1，Zhang Liu1
1 Department of Orthopedic Surgery，The Affiliated Hospital of Hebei United University，Tangshan 063000，China
2 The Third Hospital of Tangshan City，Tangshan 063000，China
3 Tangshan Gongren Hospital，Tangshan 063000，China
Sun Xiaoxin，Email:xiaoxin5188@126.com
ObjectiveTo discuss the value of morphological characteristics in evaluating the complete discoid lateral meniscal（CDLM）tears among adult patients.Methods Sixty eight patients（seventy knees）with CDLM tears were reviewed.The preoperative magnetic resonance imaging（MRI）was checked in 70 knees with CDLM tears.All MR images were analyzed by a radiology residency（doctor A）and a sports physician（doctor B）independently，and the morphological findings were classified into 4 categories:a wedge sign，a slab sign，a hypertrophic-free-edge sign and a hypertrophied-horn sign.Tear pattern classifications were diagnosed based on arthroscopic findings.The feasibility of evaluating the CDLM tears using the above morphological indexeswas discussed，and the diagnostic agreement of the two doctors was evaluated using the Kappa statistics.ResultsThe Kappa statistics for CDLM tears demonstrated a good inter-observer agreement （K＞0.75，P＜0. 001）.The hypertrophic free edge sign and hypertrophied-horn sign were observed significantly more in patients with CDLM tears，but the wedge sign was significantly more frequently found in patients without CDLM tears than those with CDLM tears（P＜0.05）.No significant differences were found in the appearance of the slab sign in the MRI of patients with or without CDLM tears（P＞0.05）.The incidence of CDLM tears in cases with the wedge sign was 14.8%（according to doctor A）and 12.0%（according to doctor B），while that of with the slab sign，the hypertrophic free edge sign and the hypertrophied-horn sign was 33.3%and 37.5%，94. 1%and 100%，and both 100%accordingly.Compared with the wedge sign，the appearance of hypertrophic free edge sign and hypertrophied-horn sign indicated significantly higher risk of CDLM tears（P＜0.001）.There were no significant differences between the slab sign and the wedge sign.Conclusions There are significant morphological differences between a torn CDLM and an intact CDLM in their MR images.The morphological characteristics of the CDLMs may be reliable indicators for evaluating the CDLM tears for adults patients.
adults，discoid lateral meniscus，morphology，MRI
2016.02.22
河北省科技支撑项目（2015，项目编号：152777139）
孙晓新，Email:xiaoxin5188@126.com
