Hình ảnh dây chằng chéo trước (Imaging of the anterior cruciate ligament)

Dây chằng chéo trước (ACL) là một cấu trúc quan trọng trong việc duy trì cơ chế sinh học bình thường của khớp gối và là dây chằng khớp gối bị tổn thương nhiều nhất. Tuy nhiên, đường đi chếch của ACL trong hố gian lồi cầu (intercondylar fossa) hạn chế việc quan sát và đánh giá bệnh lý của dây chằng. Bài tiểu luận bằng hình ảnh này cung cấp cái nhìn toàn diện và mang tính minh họa về giải phẫu và cơ chế sinh học cũng như thông tin cập nhật về các phương thức xét nghiệm chẩn đoán hình ảnh khác nhau của ACL, đặc biệt là chụp cộng hưởng từ.

Giải phẫu

Dây chằng chéo trước (ACL) chạy chếch từ xương chày (tibia) đến lồi cầu ngoài xương đùi (lateral femoral condyle). Nó là một dây chằng trong khớp ngoài bao hoạt dịch (intra-articular extrasynovial ligament) bao gồm các sợi chạy từ vùng gian lồi cầu trước (anterior intercondylar region) của đầu gần xương chày đến mặt trong của lồi cầu ngoài xương đùi bên trong rãnh gian lồi cầu (intercondylar groove). Các sợi của ACL được sắp xếp thành hai bó được gọi là bó trước trong (anteromedial) và bó sau ngoài (posterolateral bundle) theo vị trí bám vào xương chày của chúng. 

Bó trước trong bám vào phía trong và trên hơn của lồi cầu ngoài xương đùi trong khi bó sau ngoài bám vào phía ngoài và đoạn xa hơn của lồi cầu ngoài xương đùi. Đôi khi có thêm một bó trung gian (intermediate bundle) ở giữa hai bó này. Toàn bộ ACL có chiều dài khoảng 38 mm và chiều rộng 11 mm. Bó trước trong có chiều dài 36,9 ± 2,9 mm, trong khi bó sau ngoài có chiều dài 20,5 ± 2,5 mm. Cả hai bó đều có kích thước tương tự nhau với chiều rộng trung bình là 5,0 ± 0,7 mm và 5,3 ± 0,7 mm ở phần giữa.

Cơ chế tổn thương (injury mechanisms)

ACL ngăn cản sự dịch chuyển của xương chày ra trước trong quá trình duỗi (extension) và giúp ổn định khớp khi xoay. Bó trước trong căng (taut) khi gối gấp và bó sau ngoài căng khi gối duỗi ra. Bó trước trong là bó dài nhất khi gấp gối và có thể là thành phần chính ngăn cản sự dịch chuyển về phía trước của xương chày khi gấp gối. Bó sau ngoài dường như chủ yếu ngăn cản sự dịch chuyển của xương chày ra trước khi duỗi gối và cũng góp phần vào sự ổn định xoay của khớp gối được sử dụng trong hiện tượng “xoay khóa gối-screw home”, tức là trong quá trình duỗi hết mức khớp gối, xương chày xoay ra ngoài so với xương đùi dùng để “khóa” khớp gối khi duỗi ra. Các bó trước trong và sau ngoài giúp ổn định khớp gối để đáp ứng với tải trọng của xương chày trước và tải trọng xoay kết hợp theo một cách hợp lực nhau (synergistic way). 

Rách ACL (ACL tears) có thể là một phần (partial) hoặc hoàn toàn (complete). Rách một phần có thể dao động từ vết rách nhỏ chỉ liên quan vài sợi đến rách gần như hoàn toàn ở mức độ cao liên quan đến hầu hết tất cả các sợi ACL. Rách một phần có thể liên quan đến cả hai bó hoặc chỉ một bó đơn độc ở các mức độ khác nhau. Đôi khi biến dạng dẻo (plastic deformity) của ACL mà không có sự mất liên tục của các sợi (fibre discontinuity) có thể xảy ra dẫn đến tình trạng suy yếu ACL (ACL insufficiency).

Cơ chế tổn thương ACL bao gồm sự xoay vào trong của xương chày so với xương đùi. Điều này thường xảy ra do té ngã khi trượt tuyết, cũng như trong các môn thể thao tiếp xúc như bóng đá. Với áp lực vẹo ngoài (valgus stress), khoang trong của khớp đùi-chày bị di lệch tạo ra tổn thương dây chằng bên trong (medial collateral injury) và tổn thương sụn chêm trong (medial meniscal injury) (bộ ba O’Donoghue). Một cơ chế khác của tổn thương ACL là duỗi quá mức (hyperextension), ví dụ như xảy ra khi thực hiện động tác nhảy hoặc đá cao và dẫn đến giập xương (bone contusion) với cơ chế đụng dội (contra-coup) ở xương chày trước và lồi cầu xương đùi. Rách ACL do duỗi quá mức thường xảy ra mà không kèm theo tổn thương dây chằng bên hoặc sụn chêm. Cơ chế thứ ba là sự xoay ngoài của xương chày so với xương đùi với áp lực vẹo trong (varus stress) gây ra sự chèn ép và phù nề xương về phía trong và di lệch về phía bên dẫn đến giật đứt (avulsion) viền mâm chày ngoài  (lateral tibial rim) (gãy Segond) và rách dây chằng bên ngoài.

Phần lớn các tổn thương ACL có thể được chẩn đoán bằng bệnh sử và khám lâm sàng. Nghiệm pháp ngăn kéo trước (anterior drawer test), nghiệm pháp Lachman và nghiệm pháp chuyển trục (pivot shift test) là những nghiệm pháp lâm sàng được áp dụng phổ biến nhất để chẩn đoán rách ACL mặc dù chúng phụ thuộc vào cả kinh nghiệm của bác sĩ lâm sàng và mức độ hợp tác của bệnh nhân. Trong trường hợp suy yếu ACL mạn tính, nghiệm pháp chuyển trục đã báo cáo độ nhạy cao trong việc phát hiện tổn thương ACL từ 84% đến 98,4%. Độ đặc hiệu của nghiệm pháp đã được chứng minh là khác nhau nhiều, với các giá trị được báo cáo từ mức thấp nhất là 35% ở bệnh nhân tỉnh táo (alert patient) đến cao tới 98,4% ở bệnh nhân được gây mê (anesthetized patient). Nghiệm pháp ngăn kéo trước và nghiệm pháp Lachman có độ nhạy tương tự nhưng độ đặc hiệu thấp hơn. Tuy nhiên, trong tổn thương cấp tính, nếu bệnh nhân bị đau hoặc sưng nề, việc thăm khám có thể bị hạn chế và độ nhạy cũng như độ đặc hiệu của các nghiệm pháp lâm sàng cũng bị hạn chế. Tổn thương phối hợp như rách sụn chêm (meniscal tear) hoặc tổn thương sụn (chondral injury) cũng có thể hạn chế việc khám lâm sàng đầy đủ. Do đó, chụp cộng hưởng từ (MRI) rất hữu ích trong việc đánh giá nghi ngờ tổn thương ACL.

Hầu hết rách ACL (khoảng 80%) là hoàn toàn, xảy ra ở đoạn 1/3 giữa ACL (90%) hoặc thường ít hơn ở gần chỗ bám của xương đùi (7%) hoặc xương chày (3%). Thường ít hơn (khoảng 20%) với rách ACL không hoàn toàn do các sợi ACL bị đứt một phần. Rách một phần có thể chỉ liên quan đến một hoặc cả hai bó ở các mức độ khác nhau mặc dù bó trước trong có xu hướng bị ảnh hưởng nhiều hơn. Xét nghiệm hình ảnh, và đặc biệt là MRI, rất hữu ích trong việc đánh giá nghi ngờ tổn thương ACL. 

Chụp Xquang (radiography)

X quang có giá trị hạn chế trong chẩn đoán tổn thương ACL cấp. Các dấu hiệu là gián tiếp và hạn chế đối với các bất thường của xương. Trên chụp X quang, có một số dấu hiệu gián tiếp có thể làm tăng nghi ngờ về tổn thương ACL tiềm ẩn. Gãy giật đứt (Avulsion fracture) dây chằng chéo trước ở vị trí bám vào xương chày hoặc nơi xuất phát ở xương đùi có thể được thấy trên X quang nhưng được xác định rõ hơn bằng chụp cắt lớp vi tính (CT) (Hình 1A và B). Gãy giật đứt viền mâm chày ngoài (gãy Segond) (Hình 2) thường liên quan đến rách ACL và về cơ bản là do gãy giật đứt dải chậu chày (avulsion fracture of the iliotibial band), mặc dù thuật ngữ này cũng được áp dụng khi có hiện tượng giật đứt dây chằng bên mác (fibular collateral ligament) hoặc gân nhị đầu đùi (biceps femoris tendon). 

Hình 1. Gãy giật đứt củ gian lồi cầu xương chày (tibial spine). Bệnh nhân nam 20 tuổi bị chấn thương khớp gối trong một trận đấu bóng đá. 

A: X-quang nghiêng của khớp gối cho thấy gãy giật đứt xương di lệch của dây chằng chéo trước (anterior cruciate ligament) (mũi tên đen) ở củ gian lồi cầu trước của xương chày. Mảnh gãy được kéo lên hoàn toàn so với xương chày. Tăng đậm độ của mô mềm ở ngách trên xương bánh chè (suprapatellar pouch) (mũi tên trắng) và ngách dưới xương bánh chè (infrapatellar pouch) (đầu mũi tên trắng) phù hợp với chảy máu khớp (haemarthrosis)

B: Hình ảnh chụp cắt lớp vi tính (CLVT) mặt cắt sagittal được tái tạo lại của cùng một bệnh nhân qua giữa mâm chày (mid tibial plateau) cho thấy gãy giật đứt xương di lệch của củ gian lồi cầu xương chày (tibial intercondylar eminence) (mũi tên trắng).

Hình 2. Gãy xương Segond. Bệnh nhân nam 30 tuổi bị chấn thương khớp gối trong một trận đấu bóng rổ. 

A: X quang thẳng của khớp gối phải cho thấy một mảnh xương gãy giật đứt ra ở viền mâm chày ngoài (mũi tên đen) tương ứng với gãy Segond. Gãy xương này thường phối hợp với rách dây chằng chéo trước cũng xảy ra ở bệnh nhân này (không được hiển thị)

B: Hình ảnh MRI T2W xóa mỡ ở mặt cắt coronal của cùng một bệnh nhân. Vị trí tương ứng cho thấy gãy xương Segond di lệch ít (mũi tên trắng) có thể dễ bị bỏ sót ở bệnh nhân này mà không có dấu hiệu giập hoặc phù nề xương đáng kể.

Gãy lún xương sụn (Osteochondral impaction fracture) đôi khi có thể được thấy ở rãnh lồi cầu-bánh chè (condylopatellar sulcus) của lồi cầu ngoài xương đùi (dấu hiệu khuyết (notch sign) lồi cầu ngoài xương đùi) (Hình 3A). Rãnh sâu hơn 1,5 mm là dấu hiệu X quang gián tiếp khá đặc hiệu mặc dù rất kém nhạy của ACL bị rách (Hình 3B). Chảy máu khớp (Haemarthrosis) rất thường gặp khi rách ACL và được thấy tăng đậm độ (increased opacity) ở ngách trên xương bánh chè hoặc thậm chí có mức dịch-mỡ (mức mỡ-máu: lipohemarthrosis) nếu kết hợp với gãy xương (Hình1A).

Hình 3. Chấn thương xương sụn lồi cầu ngoài xương đùi. X quang nghiêng của hai bệnh nhân bị rách hoàn toàn dây chằng chéo trước (ACL). 

A: Dấu hiệu khuyết sâu (Deep notch sign) là sự sâu bất thường của rãnh lồi cầu đùi (condylofemoral sulcus) lớn hơn 1,5 mm (mũi tên trắng)

B: Dấu hiệu khuyết dài (Long notch sign) là rãnh lồi cầu đùi dài ra bất thường (đường thẳng đen). Hai dấu hiệu này gợi ý gãy xương sụn của lồi cầu ngoài xương đùi và có liên quan nhiều đến rách ACL mặc dù đây không phải là dấu hiệu thường gặp. 

Chụp cắt lớp vi tính (Computed tomography)

Mặc dù ACL có thể thấy trên CT, nhưng khả năng thấy ACL khó hơn khi có chảy máu khớp và hầu hết bệnh nhân bị chấn thương ACL đều được đánh giá bằng MRI vì đây cũng là phương thức tốt nhất để phát hiện các tổn thương sụn chêm, dây chằng hoặc sụn đồng thời. Nếu tổn thương giật đứt ACL được phát hiện bằng chụp X quang khớp gối thì CT rất hữu ích trong việc xác định kích thước và sự nghiền nát (comminution) của mảnh xương bị giật đứt (avulsion) (Hình 1B) bằng CT ba chiều (3D) cho phép mô tả gãy xương tốt hơn. Chụp CT khớp có thể được thực hiện và có độ chính xác tương đương với MRI trong việc phát hiện cả chấn thương dây chằng chéo cũng như chấn thương sụn chêm.

Chụp cộng hưởng từ (Magnetic resonance imaging)

Các chuỗi xung MRI (MR sequences) được áp dụng để hiển thị tối ưu ACL là chuỗi xung 2D fast spin echo có hoặc không có xóa mỡ (fat suppression). Các mặt cắt khác nhau được sử dụng để cho thấy sự tương quan về mặt giải phẫu. Ở hầu hết các trung tâm, các chuỗi xung được sử dụng để thấy ACL bao gồm chuỗi xung trung gian trọng mặt cắt sagittal (sagittal intermediate weighted sequence) Turbo spin echo (TSE) có xóa mỡ và không xóa mỡ, chuỗi xung T2W TSE xóa mỡ mặt cắt coronal và chuỗi xung trung gian trọng TSE xóa mỡ mặt cắt axial. Ở trung tâm của chúng tôi, quy trình (protocol) tiêu chuẩn chụp khớp gối bao gồm ba chuỗi xung sau (Hình 4A-C): (1) Chuỗi xung T2W xóa mỡ mặt cắt coronal; (2) Chuỗi xung trọng trung gian (intermediate weighted) TSE mặt cắt sagittal; và (3) chuỗi xung trung gian trọng TSE xóa mỡ mặt cắt axial. 

Hình 4. Dây chằng chéo trước bình thường. Tình nguyện viên, nam 24 tuổi, không có tiền sử chấn thương và có lâm sàng ổn định. MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal của khớp gối. Hình A: Dây chằng chéo trước (ACL) bình thường được đặc trưng bởi các sợi tín hiệu thấp, liên tục, căng kéo dài từ mâm chày phía trước đến mặt trong của lồi cầu ngoài xương đùi. Phần trước hơn của ACL là bó trước trong (anteromedial-AM) (mũi tên đen) trong khi phần sau hơn là bó sau ngoài (posterolateral -PL) (mũi tên trắng). Chúng không thể xác định rõ ranh giới nhau trên mặt cắt sagittal này. Bó sau ngoài có tín hiệu cao hơn bó trước trong. 

Hình B: MRI gối T2W xóa mỡ mặt cắt coronal. ACL đoạn giữa và đoạn xa ở hố gian lồi cầu. Các sợi chạy lên trên và ra ngoài trong hố gian lồi cầu từ chỗ bám vào xương chày đến lồi cầu ngoài xương đùi (lateral femoral condyle-LFC). Phần ở phía trong hơn là bó trước trong (mũi tên ngắn màu trắng) trong khi phần ngoài là bó sau ngoài (mũi tên dài màu trắng). 

Hình C: MRI xung trung gian trọng (intermediate-weighted) xóa mỡ mặt cắt axial. Đoạn giữa của ACL bình thường (mũi tên cong màu trắng). ACL có dạng hình elip vì nó chạy chếch so với mặt phẳng chụp. Hai bó không thể phân biệt được với nhau. *: Dây chằng chéo sau (Posterior cruciate ligament-PCL).

Các chuỗi xung bổ sung bao gồm mặt cắt chếch (oblique views), mặt cắt với gối gấp (flexion views), các chuỗi xung T1W và hình ảnh FOV nhỏ hoặc cuộn coil nhỏ khi cần thiết. Chuỗi xung T1W rất hữu ích khi nghi ngờ gãy xương hoặc xác định các vật thể bong tróc (loose bodies) bên trong khớp gối vì bất kỳ mảnh xương nào (osseous fragments) cũng có thể chứa thành phần tủy trung tâm (central marrow component). Các chuỗi xung trường khảo sát nhỏ (Small field of view sequences) với cuộn coil nhỏ được đặt trực tiếp lên vùng quan tâm rất hữu ích trong việc xác định bệnh lý ngoại vi xung quanh gối. Các mặt cắt chếch rất hữu ích trong việc xác định sự hiện diện, mức độ nặng và vị trí của rách ACL và sẽ được thảo luận sau.

MRI khớp gối khi gấp gối có thể cung cấp nhiều khoảng trống hơn xung quanh ACL trong vùng gian lồi cầu, giúp giảm ảnh giả thể tích trung bình (volume-averaging artifact) và do đó cho phép thấy rõ hơn chỗ bám vào xương đùi của dây chằng. Gần đây, hình ảnh 3D fast spin echo có hoặc không có xóa mỡ đã được chứng minh là có độ chính xác chẩn đoán tương tự như chuỗi xung 2D. Điều này có thể làm giảm ảnh giả thể tích trung bình và rút ngắn thời gian chụp MRI toàn bộ. 

ACL bình thường phải căng (taut), có cường độ tín hiệu từ thấp đến trung bình với các sợi liên tục ở tất cả các mặt cắt và các chuỗi xung. ACL chạy song song hoặc dốc đứng hơn đường gian lồi cầu. Bó sau ngoài thường có cường độ tín hiệu cao hơn bó trước trong. 

MRI có độ chính xác cao trong chẩn đoán rách ACL với độ chính xác, độ nhạy và độ đặc hiệu hơn 90%.

Chẩn đoán rách ACL trên MRI thường dựa vào các dấu hiệu trực tiếp.

Dấu hiệu chủ yếu của rách ACL là sự mất liên tục của sợi dây chằng (Hình 5A). Mặt cắt chếch trên sagittal là hữu ích nhất trong chẩn đoán kết hợp thêm với mặt cắt coronal và axial. Dấu hiệu khuyết trống (empty notch sign) trên mặt cắt coronal là dấu hiệu thường thấy ở rách ACL hoàn toàn. Trong chấn thương cấp hoặc bán cấp, ACL dày lên và phù nề được đặc trưng bởi tín hiệu cao trên T2 hoặc các chuỗi xung trung gian trọng (Hình 5B).

Trong trường hợp mạn tính, các sợi có thể được hấp thu hoàn toàn (Hình 5C) hoặc phần gốc còn lại của ACL có thể dính vào màng hoạt dịch bao phủ dây chằng chéo sau. Vì chiều hướng đi của ACL làm cho việc thấy toàn bộ ACL trên một mặt cắt trở nên khó khăn, một số tác giả ủng hộ việc sử dụng các mặt cắt chếch song song hoặc vuông góc với ACL để thấy rõ dây chằng và vị trí rách. Các mặt cắt chếch coronal và sagittal song song với ACL đã cho thấy có hiệu quả trong việc cải thiện hình ảnh của ACL (Hình 6A và B). Chúng tôi đã bắt đầu lấy mặt cắt chếch axial của ACL và nhận thấy nó rất hữu ích trong việc xác định rõ hơn về hai bó của ACL và giúp xác định sự hiện diện, vị trí giải phẫu từng bó riêng lẻ bình thường và có thể liên quan đến từng bó riêng lẻ do rách một phần (Hình 7A và B). Lợi ích tiềm năng rõ ràng của hình ảnh trong mặt cắt chếch axial cho phép hiển thị ACL trên 11-15 hình ảnh kế tiếp nhau thay vì trên 2-3 hình ảnh kế tiếp nhau như với mặt cắt chếch sagittal và coronal. 

Hình 5. Các dấu hiệu chủ yếu của rách dây chằng chéo trước (anterior cruciate ligament tear). Hình ảnh xung trung gian trọng sagittal của ba bệnh nhân khác nhau cho thấy các kiểu rách dây chằng chéo trước (ACL) khác nhau. 

Hình A: Đặc điểm điển hình của rách ACL ở đoạn giữa với sự mất liên tục của các sợi ACL (đầu mũi tên). Phần gốc còn sót lại ở phía xương đùi (dấu hoa thị) và phía xương chày (mũi tên trắng) là lỏng lẻo (lax), dày lên và tín hiệu cao. 

Hình B: Rách ACL mạn tính khi không thấy các sợi ACL bình thường tương ứng với tái hấp thu hoàn toàn ACL. Dây chằng chéo sau (PCL) (Mũi tên cong màu đen). 

Hình C: Rách bên trong ACL cấp mức độ cao (rách nhiều) (Acute high grade intrasubstance tear) được đặc trưng bởi sự thay đổi dày lên và phù nề của các sợi ACL cho thấy tín hiệu cao (mũi tên trắng). Các sợi vẫn còn liên tục cho thấy ACL rách một phần.

Hình 6. Hình ảnh MRI độ phân giải cao của dây chằng chéo trước bình thường ở mặt cắt chếch coronal và mặt cắt chếch sagittal.Tình nguyện viên, nam 31 tuổi, không có tiền sử chấn thương và có lâm sàng ổn định. Lưu ý rằng bó trước trong (AM) (mũi tên dài màu trắng) và bó sau ngoài (PL) (mũi tên ngắn màu trắng) có thể thấy rõ ACL tại chỗ bám vào xương chày trên mặt cắt chếch coronal nhưng không thấy rõ ACL tại chỗ bám vào xương đùi trên mặt cắt chếch coronal và mặt cắt chếch sagittal. 

Hình 7. Hình ảnh MRI độ phân giải cao dây chằng chéo trước trên mặt cắt chếch axial. 

Hình A: Mặt cắt chếch axial có thể xác định rõ hai bó và đánh giá từng bó riêng biệt; Bó trước trong (AM) (mũi tên dài màu trắng). Bó sau ngoài (PL) (mũi tên ngắn màu trắng). 

Hình B: Rách một phần dây chằng chéo trước. Mặt cắt chếch axial ở phía xương đùi cho thấy bó trước trong dày lên và tăng tín hiệu (mũi tên dài màu đen) trong khi không thấy các sợi của bó sau ngoài (mũi tên ngắn màu đen). Các đặc điểm tương ứng với rách một phần bó trước trong mức độ cao (rách nhiều) và rách hoàn toàn bó sau ngoài đã được xác nhận trong nội soi khớp (arthroscopy). LFC-Lateral femoral condyle: lồi cầu ngoài xương đùi; *: Dây chằng chéo sau (Posterior cruciate ligament); F: Đầu xương mác (Fibular head). 

Rách một phần ACL khó chẩn đoán hơn rách hoàn toàn ACL. Rách một phần được đặc trưng bởi tăng tín hiệu và lỏng lẻo (laxity) của ACL với hình ảnh cong lõm lên (Hình 8). Các sợi dây chằng còn liên tục cho thấy rách không hoàn toàn. Độ nhạy (40% đến 75%) và độ đặc hiệu (51% đến 89%) của MRI trong chẩn đoán rách một phần là thấp mặc dù điều này có thể được cải thiện nhờ MRI độ phân giải cao hơn trên hình ảnh 3T. Một nghiên cứu gần đây sử dụng MRI 3T đã báo cáo độ nhạy 77% và độ đặc hiệu 97% trong việc phát hiện rách một phần ACL. Nếu hơn 50% sợi ACL bị rách thì được coi là rách mức độ cao (rách nhiều), rách trung bình là 10%-50% số sợi bị rách, trong khi rách mức độ thấp (rách ít) là ít hơn 10% số sợi bị rách. Hình ảnh tái tạo của ACL (Holy Grail), đối với hình ảnh rách một phần ACL, sẽ phải có đủ độ phân giải để xác định xem có rách ít, trung bình hay nhiều trong mỗi bó cụ thể của ACL hay không.

Hình 8. Rách một phần dây chằng chéo trước (ACL). Hình ảnh chuỗi xung trung gian trọng mặt cắt sagittal của rách một phần ACL. ACL biểu hiện lỏng lẻo, lõm xuống (mũi tên trắng) và tăng tín hiệu. Tuy nhiên, các sợi vẫn liên tục cho thấy ACL bị rách một phần.

Những cạm bẫy (pitfalls) tiềm ẩn của MRI trong việc xác định rách ACL là xảo ảnh thể tích từng phần (partial volume artifact) và xơ hóa bù trừ (reparative fibrosis) sau chấn thương ACL với việc bắc cầu của phần gốc còn sót lại của ACL (residual ACL stump) với các cấu trúc kế cận, chẳng hạn như khuyết xương đùi (femoral notch), dây chằng chéo sau (PCL) hoặc màng hoạt dịch bao phủ PCL. Điều này sẽ giúp duy trì sự thẳng hàng (alignment) gần như bình thường của ACL và có thể làm cho ACL biểu hiện còn liên tục khi rách toàn bộ hoặc một phần trước đó. Tuy nhiên, có thể hình dung rằng ACL được gắn lại theo cách như vậy vẫn có thể duy trì chức năng bình thường và khả năng này phải được báo cáo một cách nhất quán. Hình ảnh MRI với gối gấp đặc biệt hữu ích trong tình huống này vì thậm chí gối gấp 20 độ cũng giúp thay đổi hướng đi của các cấu trúc trung tâm ở khớp gối đến mức có thể thấy gốc ACL dính chặt vào dây chằng chéo sau (PCL) (Hình 9).

Hình 9. MRI khớp gối với gấp gối một phần. Tình nguyện viên, nam 31 tuổi, không có tiền sử chấn thương và có lâm sàng ổn định. Hình ảnh MRI chuỗi xung trung gian trọng mặt cắt sagittal với gối duỗi hoàn toàn (full extension). A: Và gối gấp 30 độ; B: Cho thấy ích lợi của việc gấp gối. Khi gối duỗi, hình ảnh sagittal cho thấy các đặc điểm nghi ngờ rách dây chằng chéo trước (ACL). Khi gối gấp, xuất hiện một khoảng trống rõ (mũi tên đen) xác nhận có rách ACL.

Giập xương (Bone bruising) rất phổ biến khi rách ACL. McCauley và cộng sự gợi ý rằng sự hiện diện của giập xương ở mặt sau của mâm chày (tibial plateau) và sự di lệch ra phía sau của sừng sau sụn chêm ngoài là đặc hiệu cao cho rách ACL. Tuy nhiên, một số tác giả nhận thấy rằng các dấu hiệu gián tiếp như giập xương không giúp ích nhiều trong chẩn đoán rách ACL. 

Giập xương thường xảy ra do sự xoay vào bên trong trong chấn thương với áp lực vẹo ngoài (valgus stress), trong đó có sự tác động của mặt sau mâm chày lên phần giữa hoặc phần trước của lồi cầu đùi (Hình 10). Tín hiệu tủy xương bất thường này được cho là do gãy xương vi thể dưới vỏ xương (subcortical microfracture), phù nề hoặc xuất huyết. Trong trường hợp chấn thương cơ chế trước trong hoặc chấn thương chèn ép trực tiếp, kiểu giập xương sẽ khác, chẳng hạn như tổn thương phù nề xương hôn nhau (kissing bone oedema lesions) hoặc liên quan đến mâm chày sau trong.

Hình 10. Giập xương (Bone bruises). 

Bệnh nhân nam 26 tuổi bị chấn thương khớp gối. MRI khớp gối T2W xóa mỡ (fat suppression) mặt cắt sagittal cho thấy có xương tăng tín hiệu (dấu hoa thị) ở lồi cầu ngoài-giữa xương đùi và mâm chày sau ngoài cho thấy cơ chế chấn thương là sự xoay vào trong của xương chày trong chấn thương với áp lực vẹo ngoài. Kiểu giập xương này có liên quan nhiều đến tình trạng rách hoàn toàn dây chằng chéo trước ở bệnh nhân này (không được hiển thị).

Giập xương là hậu quả của sự va chạm mạnh tại thời điểm chấn thương. Đặc biệt ở những bệnh nhân trẻ tuổi có các sợi ACL đàn hồi hơn, tình trạng giật kéo (distraction) và đè ép mạnh (impaction), thường giập xương ở phần trung tâm hơn là phần phía sau của lồi cầu đùi, có thể xảy ra ngay cả khi không có rách ACL. Chúng tôi xem việc giập xương là một dấu hiệu rõ ràng nhưng không chắc chắn là có rách ACL.

Dấu hiệu khuyết sâu ở lồi cầu ngoài xương đùi (deep lateral femoral notch sign), mặc dù không thường gặp, nhưng khá đặc hiệu đối với rách ACL và là do chấn thương do lồi cầu ngoài xương đùi bị ép mạnh vào xương chày (Hình 11). Độ sâu của chỗ khuyết trên 2 mm là chẩn đoán rách ACL. Gãy Segond là do gãy giật đứt (avulsion fracture) của dải chậu chày (iliotibial band), dây chằng bên mác (fibular collateral ligament) và gân nhị đầu đùi (biceps femoris tendon) và có thể thấy trên MRI (Hình 3B). Cục xương lồi hay gọi là Bosch-Bock bump liên quan đến sự lồi ra của xương (bone excrescence) nằm ở vị trí 2-5 mm dưới rìa khớp ngoài của xương chày (lateral articular margin of the tibia). Cục xương lồi này cho thấy ACL bị rách mạn tính.

Hình 11. Dấu hiệu chùng gân bánh chè (Patellar buckling sign) và dấu hiệu khuyết lồi cầu ngoài xương đùi (lateral femoral notch sign). 

Bệnh nhân nam 37 tuổi bị chấn thương khớp gối. Chấn thương xương sụn và dấu hiệu chùng gân bánh chè. MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal (Sagittal intermediate-weighted) cho thấy vùng lõm sâu (deep depression) ở phần giữa của lồi cầu ngoài xương đùi (mũi tên cong màu trắng). Rãnh lồi cầu-bánh chè (condylopatellar sulcus) bình thường phải nhỏ hơn 1,5 mm. Độ sâu của vùng khuyết từ 1 đến 2 mm là dấu hiệu gợi ý và trên 2 mm là chẩn đoán rách dây chằng chéo trước. Sự chùng của đầu gần gân bánh chè (mũi tên trắng) cũng chỉ ra tình trạng rách dây chằng chéo trước bên dưới.

Vì chức năng của ACL là chống lại sự dịch chuyển xương chày ra trước khi duỗi gối, rách ACL sẽ làm tăng mức độ dịch chuyển của xương chày ra trước trong quá trình duỗi gối, dẫn đến “di lệch xương chày ra trước-anterior tibial translocation” (Hình 12). Điều này thường thấy rõ trên MRI mặt cắt sagittal ở lồi cầu xương đùi phần ngoài và giữa. Nếu dịch chuyển xương chày ra trước xương đùi ≥ 5 mm, điều này có thể là dấu hiệu của rách ACL (độ nhạy 86%, độ đặc hiệu 99%) trong khi dịch chuyển xương chày ra trước > 7 mm thì chẩn đoán chắc chắn rách ACL.

Hình 12. Sừng sau sụn chêm ngoài không được che phủ (Uncovered posterior horn lateral meniscus) và dịch chuyển xương chày ra trước. Bệnh nhân nam 32 tuổi bị chấn thương khớp gối. MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal của bệnh nhân bị rách dây chằng chéo trước hoàn toàn. Sự dịch chuyển ra trước của xương chày được đo bằng khoảng cách giữa hai đường thẳng song song với khung hình (đường màu trắng). Tại mặt phẳng dọc giữa (mid-sagittal plane) của lồi cầu ngoài xương đùi, một đường thẳng được vẽ qua góc sau nhất của mâm chày ngoài và đường thẳng thứ hai tiếp tuyến với mặt sau nhất của lồi cầu ngoài xương đùi. Sự dịch chuyển xương chày ra trước từ 5 đến 7 mm là gợi ý và trên 7 mm là chẩn đoán rách dây chằng chéo trước. Lưu ý rằng sụn chêm ngoài cũng cắt (intersects) đường tiếp tuyến với mép sau của xương chày và đại diện cho sừng sau không được che phủ của sụn chêm ngoài (uncovered posterior horn of lateral meniscus).

Sự dịch chuyển và xoay của xương đùi và xương chày dẫn đến một loạt các dấu hiệu khác, tất cả đều gợi ý tương đối đến chấn thương ACL như sự chùng gân bánh chè (Hình 11), sự chùng của dây chằng chéo sau (Hình 13), đường thẳng của dây chằng chéo sau ra phía sau (posterior PCL line), sừng sau của sụn chêm trong hoặc sụn chêm ngoài không được che phủ (Hình 12) hoặc thấy toàn bộ dây chằng chéo sau hoặc dây chằng bên ngoài trong một mặt cắt coronal (Hình 14).

Hình 13. Chùng dây chằng chéo sau và dấu hiệu đường thẳng dây chằng chéo sau (Posterior cruciate ligament line sign). MRI khớp gối chuỗi xung trung gian trọng mặt cắt sagittal của dây chằng chéo trước bị rách hoàn toàn. 

Hình A: Dấu hiệu chùng dây chằng chéo sau (PCL) (Posterior cruciate ligament buckling sign). PCL được coi là bị chùng quá mức nếu bất kỳ phần nào của mép sau trên (posterosuperior border) của PCL bị cong lõm xuống (mũi tên trắng).

Hình B: Dấu hiệu đường thẳng của PCL (The PCL line sign). Một đường thẳng tiếp tuyến với mép sau của PCL được vẽ (đường màu đen) và nếu đường tiếp tuyến này không cắt vỏ xương phần sau của xương đùi trong khoảng cách 5cm tính từ đoạn xa của nó, thì dấu hiệu đường thẳng của PCL được coi là dương (tức là PCL bị chùng).

Hình 14. Toàn bộ dây chằng chéo sau và dấu hiệu dây chằng bên ngoài trên mặt cắt coronal. MRI khớp gối T2W xóa mỡ mặt cắt coronal của hai bệnh nhân khác nhau bị rách hoàn toàn dây chằng chéo trước (complete anterior cruciate ligament tear) cho thấy. Hình A: Toàn bộ dây chằng chéo sau (*); B: Toàn bộ dây chằng bên ngoài (mũi tên trắng) có thể được thấy trên một mặt cắt coronal. 

Khối mỡ chấn thương bị cắt đứt cũng liên quan đến rách ACL và dẫn đến rách khối mỡ dưới xương bánh chè (fracture of the infrapatellar fat pad) (Hình 15).

Hình 15. Khối mỡ bị cắt đứt (Shearing of fat pad). MRI T2W xóa mỡ mặt cắt sagittal cho thấy rách khối mỡ Hoffa (fracture of Hoffa’s fat pad) tách biệt với một phần mỡ (mũi tên trắng).

CÁC TỔN THƯƠNG PHỐI HỢP

Chấn thương sụn chêm (Meniscal injury)

Rách sụn chêm thường phối hợp với rách ACL (65%-70%). Rách dọc (vertical tear) ngoại vi ở sừng sau của sụn chêm ngoài (lateral meniscus) (“rách góc sau ngoài-posterolateral corner tear”) có liên quan nhiều đến rách ACL cấp và dễ bị bỏ sót (Hình 16). Sự suy yếu (insufficiency) hoặc rách ACL mạn tính làm tăng tỷ lệ rách dọc ngoại vi ở sừng sau của sụn chêm trong (medial meniscus) rất có thể liên quan đến sự mất ổn định giữa xương đùi và xương chày mạn tính. Rách sừng sau ngoại vi chiếm hơn một nửa số trường hợp rách sụn chêm gặp ở bệnh nhân chấn thương ACL cấp hoặc mạn tính. Cùng với rách dây chằng bên trong và rách ACL, chúng tạo thành bộ ba O’Donoghue kinh điển (classical O’Donoghue’s triad) (Hình 17).

Hình 16. Rách dọc ngoại vi của sừng sau sụn chêm ngoài ở bệnh nhân bị rách hoàn toàn dây chằng chéo trước. MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal cho thấy rách dọc phía ngoại vi (mũi tên trắng) mở rộng ở sừng sau của sụn chêm ngoài. Kiểu rách dọc ngoại vi này có thể dễ dàng bị bỏ sót và thường liên quan đến rách dây chằng chéo trước.

Hình 17. Bộ ba O’ Donoghue. MRI của bệnh nhân bị rách hoàn toàn dây chằng chéo trước (ACL) cho thấy bộ ba O’ Donoghue. 

Hình A: MRI T2W xóa mỡ mặt cắt coronal cho thấy dây chằng sụn chêm-đùi (meniscofemoral ligament) bị rách hoàn toàn (mũi tên dài màu trắng) và vị trí bám của dây chằng bên trong (medial collateral ligament) vào xương đùi (mũi tên ngắn màu trắng). Lưu ý rằng ACL ở hố gian lồi cầu bị rách nhiều (substantial tear) (dấu hoa thị).

Hình B: MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal cho thấy rách ngoại vi theo chiều dọc và chiều ngang (phức tạp) ở sừng sau của sụn chêm trong (posterior horn of medial meniscus (đầu mũi tên). Những tổn thương này tạo thành “bộ ba của O Donoghue” kinh điển.

Chấn thương góc sau ngoài (Posterolateral corner injury)

Chấn thương góc sau ngoài cần phải được điều trị vì tình trạng này gây mất ổn định ba chiều của khớp gối (mất ổn định theo chiều dọc (sagittal), chiều đứng ngang (frontal) và xoay (rotational)). Một số nghiên cứu cho thấy rằng việc tái tạo ACL (ACL reconstruction) mà không sửa chữa chấn thương góc sau ngoài sẽ làm tăng khả năng mất ổn định và rách lại ACL. Chấn thương góc sau ngoài bao gồm dây chằng bên mác (fibular collateral ligament), cơ và gân cơ khoeo (popliteus muscle and tendon), dây chằng khoeo mác (popliteofibular ligament), bao ngoài và bao sau ngoài (lateral and posterolateral capsule) và gân cơ nhị đầu đùi (biceps femoris tendon) (Hình 18). Chiều dài trung bình của dây chằng bên mác là 66 mm (59-74 mm) và độ dày trung bình ở phần giữa là 3,4 mm (3-4 mm). Tổng chiều dài trung bình của gân cơ khoeo là 42,0 mm. Độ dày của dây chằng sụn chêm-khoeo (popliteomeniscal ligament) có thể thay đổi. Peduto và cộng sự nhận thấy trong 10 ca khám nghiệm tử thi khớp gối (cadaveric knees), 5 người có bó dây chằng sụn chêm-khoeo trước dưới có kích thước ≥ 2 mm, 5 người còn lại có kích thước nhỏ hơn 2 mm.

Hình 18. Chấn thương góc sau ngoài. 

Bệnh nhân nam 25 tuổi bị chấn thương khớp gối trong một trận đấu bóng đá. Hình A: Chuỗi xung trung gian trọng mặt cắt axial; Hình B: MRI T2W xóa mỡ mặt cắt coronal của bệnh nhân bị rách hoàn toàn dây chằng chéo trước cấp (đầu mũi tên trắng). Phù nề kèm dày lên của dây chằng bên ngoài và đứt một phần (partial disruption) dây chằng xuất hiện ở gốc xương đùi (femoral origin) (L). Bao sau và dây chằng chéo khoeo (oblique popliteal ligament-OPL) cũng biểu hiện dày lên và phù nề. Có giãn dây chằng (sprain) nhẹ tại điểm bám vào xương đùi của gân cơ khoeo (P). Dây chằng khoeo-mác bị sưng và phù nề nhiều gợi ý rách một phần mức độ cao (rách nhiều) (mũi tên cong màu đen).

Nói chung, các cấu trúc thường có cường độ tín hiệu thấp này được xác định là có chấn thương hoặc giãn (sprained) khi có sự dày lên và cường độ tín hiệu trung gian (intermediate signal intensity) bên trong cấu trúc trên các hình ảnh T2W xóa mỡ fast spin-echo và bị rách khi cấu trúc mất liên tục với khoảng trống ở giữa có thể thấy được. Một số nhà nghiên cứu ủng hộ việc sử dụng mặt cắt chếch coronal để cải thiện hình ảnh của một số cấu trúc mịn hơn (finer), chiều hướng chếch của góc sau ngoài, bao gồm dây chằng mác-khoeo, vòng cung (arcuate) và dây chằng mác-xương vừng (fabellofibular ligaments), mặc dù điều này chưa sử dụng thường quy. 

Nang hoạt dịch/nang hạch (Ganglion cyst) và thoái hóa nhầy (mucoid degeneration) của ACL

Thoái hóa nang (Cystic degeneration) của ACL được cho là do thoái hóa nhầy (mucinous degeneration) của mô liên kết hoặc được coi là rách ACL nội dây chằng (intrasubstance ACL tear). Trên MRI, thoái hóa nang có thể biểu hiện dưới dạng các nang hoạt dịch giới hạn rõ xuất phát từ ACL xảy ra ở khoảng 1% bệnh nhân (Hình 19) hoặc tăng cường độ tín hiệu của toàn bộ ACL, dẫn đến có hình dạng tương tự như thân cây cần tây (stalk of celery) (Hình 20). Tăng cường độ tín hiệu này là do sự lắng đọng của chất nhầy vô định hình (amorphous) giữa các sợi ACL. Các triệu chứng lâm sàng bao gồm đau, sưng phù và khóa cơ học (mechanical locking). Nang hoạt dịch của ACL và thoái hóa nhầy được xác định trên MRI thường không thể thấy rõ khi nội soi khớp (arthroscopy). Vì ACL được bao quanh bởi một lớp màng hoạt dịch nên các khối có thể xuất phát từ màng hoạt dịch này tương tự như màng hoạt dịch ở nơi khác. Những khối màng hoạt dịch này bao gồm viêm màng hoạt dịch dạng nốt khu trú (focal nodular synovitis), viêm màng hoạt dịch dạng nốt-nhung mao sắc tố (pigmented villonodular synovitis hoặc hạt tophi trong bệnh gút. Các loại khối hoạt dịch ít phổ biến hơn bao gồm dị dạng mạch máu màng hoạt dịch (synovial vascular malformations) và u sụn màng hoạt dịch (synovial chondromatosis).

Hình 19. Dấu hiệu thân cây cần tây (Celery stalk sign) (thoái hóa nhầy-mucoid degeneration). MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal. A: Phì đại dây chằng chéo trước (ACL) (mũi tên trắng) với cường độ tín hiệu tăng tương ứng với thoái hóa nhầy. Các sợi dây chằng cường độ tín hiệu thấp chạy song song với trục dài của ACL tín hiệu cao gọi là dấu hiệu thân cây cần tây; B: MRI xung trung gian trọng xóa mỡ mặt cắt axial cho thấy thay đổi nang (cystic change) trong ACL (mũi tên trắng) chủ yếu ở bó sau ngoài. LFC: Lồi cầu ngoài xương đùi (Lateral femoral condyle).

Hình 20. Nang hoạt dịch (nang hạch) quanh dây chằng chéo trước (Pericruciate ganglion cyst). MRI xung trung gian trọng mặt cắt sagittal cho thấy một nang hoạt dịch (mũi tên trắng) xuất phát từ nửa sau đoạn gần của dây chằng.

KẾT LUẬN

Dây chằng chéo trước (ACL) là dây chằng rất quan trọng về mặt cấu trúc vì nó thường bị chấn thương. Hình ảnh, đặc biệt là MRI đã giúp đánh giá chính xác hơn chấn thương ACL và các tình trạng khác ảnh hưởng đến ACL cũng như các chấn thương phối hợp. Tuy nhiên, các nghiên cứu vẫn cần phải được thực hiện để cải thiện độ chính xác trong việc chẩn đoán và định vị rách một phần ACL.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Imaging of the anterior cruciate ligament

BS. LÊ THỊ NY NY

Làm việc tại trung tâm Anhvanyds