膝关节是人体最大、最复杂的关节，由股骨下端、胫骨上端及髌骨构成。膝关节的主要辅助结构有韧带、滑囊、滑膜和半月板等。
01膝关节肌肉
膝关节肌肉：前方有股四头肌，后方有腘窝上方的股二头肌、半膜肌和半腱肌，以及下方的小腿三头肌。见下图。坐骨神经在腘窝处分为胫神经和腓总神经。
在股骨内、外髁和胫骨内、外髁关节面之间有两块半月板形的软骨板，即内、外侧半月板。半月板的主要功能是缓冲股骨与胫骨间的撞击力，保护膝关节的稳定。半月板外周缘厚，内缘锐薄，呈半环形。内侧半月板：呈C形；外侧半月板：呈O型。
02关节囊及滑膜
关节囊上方附着在股骨内、外侧髁关节面周缘及髁间窝的后缘，下方前部绕过髌骨至胫骨内、外侧髁的前缘，后部位于交叉韧带的前方和两侧。
滑膜：裱衬除关节软骨及半月板以外的所有结构。前、后交叉韧带将关节腔分为内、外两部分，半月板将关节腔再分为上下两层，上、下、内、外各部彼此相通。
03膝关节韧带
膝关节韧带：包括内侧副韧带、外侧副韧带、前交叉韧带、后交叉韧带、髌韧带、髌内侧支持带、髌外侧支持带。见下图。
04膝关节周围滑液囊
膝前滑液囊：髌上囊、髌前皮下囊、髌下皮下浅囊、髌下深囊。见下图。
膝后或腘窝滑液囊：包括腘肌囊、腓肠肌内侧囊、半膜肌囊、腓肠肌外侧囊。
膝内侧囊：鹅足腱囊。
膝外侧囊。
1、膝关节不同扫查区域观察结构
前区：仰卧位，屈曲15°～20°，观察股四头肌肌腱、髌上囊、髌腱、髌支持带。
内侧区：仰卧位，向外侧轻度倾斜，下肢外旋，髋关节及膝关节轻度屈曲，观察内侧副韧带、内侧髌支持带、鹅足腱及滑囊。
外侧区：侧卧位，观察腘肌腱、髂胫束、联合腱、外侧副韧带、外侧髌支持带。
后区：俯卧位，伸直，观察腘窝、腘血管神经、半膜肌－腓肠肌内侧头滑囊及肌腱。
除少数结构，如前交叉韧带和部分区域半月板受骨骼遮挡超声检查有一定困难外，膝关节多数结构，包括肌肉、肌腱、侧副韧带、滑囊、神经，超声均可清晰显示。
2.操作常规
膝关节解剖构成复杂，根据所要观察目标的深度，可采用相应频率的探头。如：髌韧带、鹅足腱、髌骨表面及表浅滑囊可采用10～13MHz线阵探头，股四头肌腱、内外侧副韧带、半月板体部等可用频率为7～10MHz，关节腔积液、关节内游离体、半月板后角等可用5～7MHz，后交叉韧带、明显肿胀的小腿三头肌、股四头肌等可用5MHz探头。
9种膝关节结构的正常声像图
（1）滑囊。
滑囊是结缔组织和滑膜形成的囊，形扁壁薄，囊内有少量滑液起到润滑剂作用，多位于肌腱、韧带、肌肉与骨面等紧密接触而又相互滑动处。
正常滑囊在超声上表现为软组织中的低或无回声裂隙，常被一高回声线围绕。高回声线代表了滑膜囊的组织－液体界面。正常情况下彩色多普勒无法探测到滑膜血流。滑膜囊内液体不超过3mm。与对侧比较是评价少量滑膜囊积液的最好方法。
（2）髌上囊。
髌上囊在股四头肌腱远端的深方与股骨周围脂肪垫之间。其上界在髌骨上缘上方5～7cm，两侧达股骨下段两侧中部。髌上囊的两层滑膜仅有少量滑液起润滑作用。正常髌上囊呈薄层无回声，可见少量积液，液体深度小于2mm。髌上囊与关节腔相通，在关节腔积液时，可见髌上囊积液。见下图。
超声检查髌上囊时，应避免过度加压，防止少量积液被推挤而造成假阴性。下图为髌上囊隐窝超声图。
（3）髌上囊滑膜。
显微镜下滑膜是分为两层，即较薄的表层和滑膜下层。部分可观察，正常滑膜厚度为1mm，超声表现为靠近髌上囊液体的线状强回声及外侧的弱回声带。见下图。
（4）股骨内外髁软骨。
在膝关节最大屈膝位，探头横放于股骨两髁之间，可观察到股骨髁和髁间窝软骨呈前后缘锐利的一个清晰的低回声或无回声带，软骨-骨界面回声比软骨-滑膜腔界面回声强。见下图。正常厚度约1.2～1.9mm，一般股骨内髁软骨较外髁及髁间窝软骨薄。
05侧副韧带
1）内侧副韧带：起自股骨内侧髁，止于胫骨内侧髁，长轴断面呈“条索”样的双层强回声结构，强回声之间为薄层低回声带。伸膝位时，韧带呈紧张状态，更易显示。韧带浅层宽扁，直接与皮下脂肪层接触，深层与内侧半月板的周缘相延续。见下图。
2）外侧副韧带/股二头肌腱：探头置于股骨外侧髁与腓骨头之间，可显示外侧副韧带的长轴断面，呈带状强回声。见下图。韧带近侧端深方为腘肌腱，后者附着于股骨外侧髁。韧带远端在附着于骨之前与股二头肌腱融合，二者形成联合腱附着于腓骨头。超声检查时以腓骨头为解剖学标志，探头足侧固定于腓骨头，首先显示股二头肌腱长轴断面，随后探头头侧向髌骨侧旋转约20°即可清晰显示外侧副韧带。
06半月板
检查半月板前角和体部时，病人采用坐位或仰卧位，膝关节屈曲70°～90°，检查后角时病人采用俯卧位。内外侧半月板位于股骨、胫骨髁之间，因半月板边缘厚，内缘薄，在膝关节伸直时，膝关节间隙较小，声像图上半月板显示不理想。声像图上半月板为三角形强回声结构，内部回声均匀，三角形尖端指向关节中央，基底朝向皮肤，其尖端即为半月板内缘，基底为外缘。内侧半月板紧贴内侧副韧带，当内侧副韧带急性撕裂时，常将内侧半月板损伤，甚至牵拉出关节腔。正常外侧半月板后角亦呈三角形强回声结构，其边缘与关节囊不相连，中间隔以腘肌腱，腘肌腱在声像图上呈现为低回声或无回声区。见下图。半月板侧角即中间部无论在伸直位还是在屈曲位都不易显像。但在膝关节屈曲15°～30°将膝关节内翻或外翻，加大关节间隙，半月板侧角可显示。
07髌韧带及髌下脂肪垫
髌韧带起自髌骨下缘，止于胫骨粗隆。由于髌韧带外形宽扁，检查时必须纵断面和横断面结合扫查，以避免边缘处（如细微撕裂）漏诊。髌韧带纵断面呈典型的纤维条带样强回声，骨附着处增厚，髌骨端相对更为粗大；横断面为一扁椭圆形强回声，边界清晰。髌韧带的深方有Hoffa脂肪垫，呈强弱相间回声。远端髌韧带深方与胫骨之间可见髌下深囊，正常人该囊内可有极少量滑液。正常情况下，髌下浅囊不显示。见下图。
08髌内/外侧支持带
髌内/外侧支持带均由深浅两层构成。股内侧肌腱沿髌韧带向下延续，止于胫骨上端的内侧面形成髌内侧支持带浅层。股外侧肌腱沿髌韧带外侧下行止于胫骨上端的外侧面，与部分髂胫束共同形成髌外侧支持带浅层。髌内/外侧支持带的深层由关节周围韧带和筋膜加强而成。超声显示髌内/外侧支持带为边界清晰的双层强回声结构。见下图。
09鹅足腱
探头由胫骨内侧髁位置下移，置于胫骨上端的内侧面，可观察鹅足肌腱的附着部，为缝匠肌、半腱肌和股薄肌共同的肌腱止点。该处有鹅足腱滑囊，损伤时可见滑囊积液。见下图。
5种膝关节疾病的超声诊断
1、色素沉着绒毛结节性滑膜炎
素沉着绒毛结节性滑膜炎。病因不明，可能是一种介于炎症和良性肿瘤之间的滑膜疾病，分为绒毛型与结节型两种，好发于膝关节，多见于男性。
主要症状为膝关节肿胀，疼痛多较轻微。无明显全身症状。膝关节穿刺可抽出血性或咖啡色液体。声像图（见下图）
1）中等量或大量膝关节积液，髌上囊及后侧关节囊明显扩张。
2）滑膜增生肥厚呈绒毛状、结节状中等回声结构，弥漫分布，血供丰富。
3）可侵蚀骨皮质。
4）少数滑膜增生侵犯膝关节周围软组织，在软组织内融合成低回声或中等回声团块状，类似肿瘤，范围广泛，弥漫分布。
2、膝关节骨关节炎
膝关节骨关节炎分为原发性和继发性骨关节炎。
原发性骨关节炎是指人体关节长年应力不均而发生退行性变。随着年龄增长，结缔组织易发生退行性变化。软骨的变化最为显著，可因承受不均应力而出现破坏。
继发性骨关节炎是指膝部的创伤、畸形和疾病均可造成软骨的损害，从而导致骨关节炎。病因有：创伤、畸形、关节不稳定和类风湿性关节炎。股骨髁关节面软骨厚度变薄，见下图。
大部分膝关节表面的正常清晰边缘显示模糊不清或消失。最有特征的声像图改变是软骨变毛糙。见下图。
伴有膝关节积液和滑膜增生。
关节面软骨磨损后可变成膜状，并可脱离形成游离体。
3、膝关节半月板损伤
造成半月板损伤必须有四个因素：即膝关节的半屈、内收外展、挤压和旋转。长年累月的磨损也可造成半月板变性撕裂，常发生在中老年人，不一定有明确的外伤史。
半月板的损伤分为：①前角撕裂；②后角撕裂；③体部撕裂（可分为纵形撕裂、横形撕裂、水平劈裂及边缘撕裂等）。
半月板的垂直纵裂的距离2mm，水平撕裂距离3～4mm，放射状垂直撕裂距离5mm以上，超声即可显示。垂直纵裂超声容易显示，对半月板内缘的撕脱，超声难以显示。当半月板完全断裂时，间隙较宽，可见两个强回声界面，其间为一低回声带近似“＝”状。见下图。
小的不完全分离的裂伤，多显示为线状强回声。半月板退行性变时，表现为半月板内部回声不均匀，表面不光整，并可出现钙化。半月板的水平撕裂声像图上较难显示，裂口较大时表现为半月板内部出现水平位的低回声区。半月板撕裂时，特别是边缘撕裂时，可发生囊性变，形成半月板囊肿，声像图表现为在半月板区或基底部出现液性暗区，并向外突出。见下图。
4、髌前滑囊炎
髌前滑囊炎一般是指髌前滑囊的原发无菌性炎症。急性损伤性滑囊炎滑膜水肿，滑囊积液，经治疗可以迅速消退，滑囊恢复正常。慢性损伤性滑囊炎，滑囊遭受到不可逆的病理损害，初期由于血性渗出，滑囊肿胀，以后出现感染征象，如红、肿、热、痛及压痛等。髌骨与皮肤之间有一液性暗区，纵向扫查时，液性暗区呈长方形或长条形，横向扫查时呈椭圆形液性暗区，部分范围超过髌骨，见下图。当髌前滑囊炎合并感染时，声像图上髌前滑囊内液性暗区转变为弱回声，其后方仍有回声增强效应。见下图。
5、膝关节周围肿物
膝关节周围肿物1）囊性肿物：如滑膜囊肿、腱鞘囊肿、半月板囊肿、血肿等。2）实性肿物：如神经鞘瘤、神经纤维瘤、脂肪瘤、血管瘤、滑膜来源的肿瘤等。
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