膝关节是骨肌系统MR检查中最常涉及的部位之一，其软组织分辨率高，能清晰显示关节软骨、半月板、韧带、肌腱及骨髓病变。掌握规范的扫描技术、熟悉正常解剖与信号特点，是准确诊断半月板损伤、韧带撕裂、滑膜病变及骨挫伤等常见疾病的基础。本文从检查技术、正常解剖、病变判读三个层面进行梳理。
一、患者体位、线圈与成像平面
膝关节MR检查通常采用膝关节专用线圈，患者仰卧位、足先进，患膝自然伸直，利用沙袋、楔形垫等辅助固定装置保持关节稳定，扫描中心定于髌骨下缘。为配合长时间扫描，需提前告知患者保持体位不动。
成像平面选择直接影响病变显示：矢状面常规垂直于两股骨后缘连线，可清晰显示内、外半月板、后交叉韧带及关节软骨；斜矢状面平行于前交叉韧带长轴，扫描层面与双股骨切线垂线呈15°~20°，有利于显示前交叉韧带，但会使半月板切面变形，可能影响半月板形态观察；冠状面平行于股骨内外后缘连线，是诊断内、外侧副韧带病变的主要依据，也有益于评价前交叉韧带近端和中部撕裂，并辅助诊断半月板和关节软骨病变；横断面是评价髌骨后缘软骨的最好层面，也能很好地显示各种韧带与肌腱病变。
二、扫描序列与参数选择
不同序列在膝关节MR中各有侧重。SE或FSE T1WI信噪比高、解剖显示好、扫描时间相对较短，对骨髓病变比较敏感，但对半月板、韧带病变、关节积液及关节软骨显示欠佳。SE或FSE T2WI是诊断膝关节各种韧带断裂的主要序列，也是许多非创伤性关节病变的主要定性手段，常与脂肪抑制技术并用。PDWI及脂肪抑制技术有益于半月板及软骨病变的显示，图像信噪比高于对应的T2WI。STIR序列主要用于T2加权脂肪抑制成像，有利于骨髓水肿、关节积液及周围软组织水肿的显示。GRE梯度回波序列主要用于显示半月板病变及关节软骨病变，对韧带病变及骨髓病变显示较差。
常用扫描方案可参考：矢状面T1WI（TR约400~500 ms，TE约11~12 ms，层厚4 mm，无压脂，NEX 2）；矢状面PDWI（TR约2500 ms，TE约30 ms，层厚4 mm，压脂，NEX 2）；冠状面T2WI（TR约3000~3200 ms，TE约81~102 ms，层厚4 mm，压脂，NEX 2）；横断面T2WI（TR约3200 ms，TE约102 ms，FOV 16，NEX 2）。实际参数需根据设备与患者情况调整。
三、正常解剖与MRI信号特征
膝关节囊薄而松弛，附于各关节面周缘，前壁不完整，由股四头肌腱、髌骨和韧带填补，周围被腓侧副韧带、胫侧副韧带和腘韧带加固。滑膜覆盖除关节软骨和半月板以外的关节内所有结构，正常滑膜很薄，MR上难以识别，增强一般不强化或仅轻度强化。关节软骨为透明软骨，厚约2 mm，覆盖股骨远端和胫骨近端，边缘规则光滑，髌骨关节软骨较厚，可达7 mm。
内侧半月板呈C形，前端窄后份宽，外缘与关节囊及胫侧副韧带紧密相连；外侧半月板较小，呈O形，前、后角等宽，外缘与关节囊相连。前交叉韧带起自胫骨髁间隆起前方，斜向后上外方，附于股骨外侧髁内侧面，限制胫骨前移，正常呈中等信号，完整者具有平行外缘，在股骨与胫骨附着处可见清晰纤维条纹，外旋15°显示最佳。后交叉韧带起自胫骨髁间隆起后方，斜向前上内方，附于股骨内侧髁外侧面，限制胫骨后移，矢状面呈环弓向后，轴面呈环状，T1WI或T2WI均呈低信号。腓侧副韧带从股骨外上髁延伸至腓骨小头股二头肌腱附着处，胫侧副韧带从股骨内上髁延伸至胫骨内侧。
正常MRI信号可归纳为：骨皮质T1WI低、T2WI低；关节软骨T1WI等、T2WI高；滑膜T1WI低、T2WI低；滑液T1WI低、T2WI高；纤维软骨、韧带、肌腱均呈低信号；肌肉呈等信号。
四、半月板损伤的分级与撕裂类型
半月板损伤最易发生于内侧半月板后角，因内侧半月板较紧密地附着于内侧副韧带，承受负荷较外侧大，而外侧半月板活动度大于内侧，前角活动度大于后角。MRI分级：Ⅰ级为半月板内局限性信号升高，病理为局限性早期黏液样变性；Ⅱ级为板内水平略高信号线，可从囊缘直达游离缘但未累及关节缘，病理上黏液样变性范围较Ⅰ级大，显微镜下见纤维断裂；Ⅲ级为板内略高信号线累及关节板的关节缘，病理为纤维软骨撕裂。
半月板撕裂的基本类型包括纵向撕裂、桶柄状撕裂、放射状撕裂和斜形撕裂，其中斜行撕裂最常见，高信号方向与胫骨平台成一定角度。桶柄状撕裂是纵行撕裂的特殊类型，多见于内侧半月板，表现为半月板宽度减小、内移，矢状面残余前/后角变小或截断，可见“双前交叉韧带征”或“双后交叉韧带征”，冠状面髁间窝内可见低信号半月板碎片。半月板关节囊分离（板囊分离）表现为半月板与相邻关节囊间见液体信号影，可引起半月板不稳定，多合并其他韧带损伤。盘状半月板为遗传增大的半月板，外侧多见，常双侧，易撕裂，青少年出现症状；矢状面连续三个层面呈双凹镜样表现，冠状面中部宽度显著增宽，板/胫比率超过50%，51%~75%为小盘状半月板，大于75%为大盘状半月板。
五、韧带与肌腱损伤的判读
MRI能准确显示韧带损伤，是其他影像方法无法替代的。前交叉韧带损伤表现为韧带中断、增粗、边缘不规则或呈波浪状，其内出现T2WI高信号；部分撕裂可见纤维带缺损或平行外缘断裂，多位于股骨附着点外侧，T2加权像上撕裂处水肿呈高信号，韧带后弯、松弛；完全断裂在矢状与冠状面上均看不到前交叉韧带，急性期伴广泛关节积液积血。继发征象包括后交叉韧带成角、半月板后角裸露、胫骨前移，以及胫骨外侧平台后缘骨软骨挫伤，高度提示ACL损伤。
后交叉韧带撕裂表现为正常解剖位置上见不到韧带影、韧带不规则呈波浪状、韧带内高信号和正常轮廓分裂，可合并胫骨后缘韧带附着处骨质撕脱。内侧副韧带损伤常与ACL撕裂、内侧半月板撕裂共同构成O’Donoghue三联征。股四头肌肌腱及腘肌腱损伤、腓肠肌内侧头挫伤亦可在MR上显示。韧带损伤诊断的关键在于熟悉各韧带的解剖部位和走向、有无明确外伤史、信号异常、有无连续性中断以区分完全撕裂与部分撕裂，并在两个以上扫描体位中观察。
六、滑膜、关节积液与关节外囊肿
关节积液多是创伤、退变和炎症的结果，单纯性滑膜液体增多造成的积液信号强度等同于正常关节液体；关节内近期出血表现为层状，上层为液体，下层为细胞碎片。关节积脂血症见于关节囊内骨折后，脂肪组织和血液同时进入关节腔形成分层，即脂肪-血液界面征。
色素沉着绒毛结节性滑膜炎的特点是滑膜与结缔组织弥漫性增殖，伴无数黄褐色绒毛与结节形成，含铁血黄素沉着，关节反复积液；滑膜肥厚，滑膜团块呈短T2低信号，梯度回波序列对含铁血黄素沉积更敏感；关节积液呈长T1长T2信号，冠状面囊层面可见积液分布于髌骨内外侧，呈鞍袋状。滑膜软骨瘤病表现为关节腔内多发软骨结节，也可发生于腱鞘、滑液囊或关节旁结缔组织，分三期：Ⅰ期滑膜下软组织多中心性软骨性化生，Ⅱ期结节突向关节腔以蒂与滑膜相连，Ⅲ期滑膜恢复常态、游离体钙化或骨化；以膝关节多见，其次髋、肘、踝、肩或腕。半月板囊肿与半月板撕裂有关，多为退行性变而非创伤，滑液压入撕裂处并挤入半月板关节囊边缘形成囊肿，多见于外侧半月板，呈长T1长T2信号，单房或多房，近半月板处可呈尖状突起并与半月板相连，多伴水平撕裂。腘窝囊肿位于腘窝处，呈边界清晰的长T1长T2信号灶，椭圆形，有蒂与关节囊相通。
七、骨挫伤、骨折与关节软骨损伤
骨挫伤是骨小梁微骨折造成的骨髓水肿和出血，属于X线不能诊断的隐匿性创伤，可由直接暴力或韧带、关节囊等支持结构损伤致关节面间对冲撞击造成。MR上表现为黄骨髓内T1WI地图样或网状低信号区，脂肪抑制T2WI呈高信号；累及关节面下骨挫伤往往提示关节软骨损伤。关节软骨损伤可直接显示软骨断裂、缺损和剥脱。剥脱性骨软骨炎以关节面下碎裂、伴或不伴碎片分离为特征，症状包括疼痛、活动受限、弹响、绞锁和关节肿胀；病理为关节软骨或连同软骨下骨质碎裂剥脱，剥脱骨软骨片与骨床相连或游离，局部骨床缺损；MR显示软骨断裂和剥脱，剥脱骨软骨片T1WI呈低信号，T2WI信号不一，若剥脱骨软骨片与骨床之间为液体样高信号提示病灶不稳定，信号不高则提示稳定。骨折方面，胫骨平台骨折、前交叉韧带胫骨止点撕脱性骨折均可在MR上清晰显示。
八、关节炎、肿瘤与骨髓异常
类风湿性关节炎为全身性结缔组织疾病，女性多见，特点是关节滑膜、关节周围组织、肌肉和神经鞘膜破坏性和增生性改变，导致关节破坏、强直和畸形。痛风性关节炎为嘌呤代谢紊乱性疾病，血尿酸增加，尿酸盐沉着于间叶组织引起炎症反应，表现为关节软组织肿胀、痛风结节钙化、邻近骨皮质不规则侵蚀破坏、关节面不规则；痛风结节多呈T1WI低信号、T2WI均匀高信号到等信号，增强均匀强化。髌股关节对合异常又称髌骨软化症，表现为膝关节屈伸过程中髌骨在股骨髁间沟中上下滑动时对合关系异常，易早期引起髌股关节退行性骨关节病，临床为劳累性膝关节疼痛，屈膝20°时外侧髌骨角开向内侧；MR是显示髌股关节面软骨损伤最敏感的方法，也能清晰显示髌骨关节对合关系。
膝关节肿瘤方面，股骨下端和胫骨上端是骨肿瘤好发部位，鉴别良恶性至关重要，是制定手术方案的重要依据；冠状、矢状及轴面可清晰显示肿瘤全貌，T2WI上呈高信号肿块，异常信号范围包括瘤体及瘤周水肿，还可累及软组织及肌束。骨肉瘤（成骨型）和骨巨细胞瘤是常见类型。骨髓异常中，生理性黄骨髓红髓化可见于应激、嗜烟、嗜酒、高原生活及部分运动员；骨梗死发生于四肢长骨骨干、干骺端的骨缺血坏死，急性者患肢肌肉关节剧痛、活动障碍，慢性者酸痛、软弱无力，MR上骨干、骨髓腔、干骺端或骨端地图样异常信号为特征性改变，T2WI外缘呈高信号、虫蚀样边界，向内可不完整低信号边，再向内为不均匀高或低信号，T1WI均有低信号边缘与T2WI高信号边缘一致。
九、半月板损伤MRI分级与病理对照
| 分级 | MRI表现 | 病理表现 |
|---|---|---|
| Ⅰ级 | 半月板内局限性信号升高 | 局限性早期黏液样变性 |
| Ⅱ级 | 板内水平略高信号线，可从囊缘直达游离缘但未累及关节缘 | 黏液样变性范围较Ⅰ级大，显微镜下见纤维断裂 |
| Ⅲ级 | 板内略高信号线累及关节板的关节缘 | 纤维软骨撕裂 |
