安 超 牛金亮*
(山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院,山西 太原 030001)
前交叉韌帶(anterior cruciate ligament,ACL)是維持膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性的重要結(jié)構(gòu),是膝關(guān)節(jié)中最易發(fā)生損傷的韌帶之一。隨著關(guān)節(jié)韌帶病變外科治療手段的不斷改進(jìn),臨床對(duì)檢測(cè)和準(zhǔn)確判定韌帶病變程度和治療轉(zhuǎn)歸的要求更加迫切。MRI是一種公認(rèn)的無(wú)創(chuàng)檢測(cè)膝關(guān)節(jié)損傷的影像學(xué)方法,能夠?yàn)锳CL損傷提供診斷依據(jù)。近年來(lái),一些針對(duì)ACL形態(tài)改變的特異MRI序列應(yīng)用于臨床。其中,三維穩(wěn)態(tài)采集快速成像序列(3D FIESTA)由于可以明顯縮短成像時(shí)間,近年來(lái)在實(shí)驗(yàn)研究和臨床應(yīng)用上受到廣泛的關(guān)注[1-3]。本研究以關(guān)節(jié)鏡為金標(biāo)準(zhǔn),比較三維穩(wěn)態(tài)采集快速成像(3DFIESTA)和常規(guī)序列(2DSE/FSE)診斷前交叉韌帶(ACL)損傷的準(zhǔn)確性,為臨床應(yīng)用提供更多依據(jù)。
本研究共搜集50例(共55個(gè)膝關(guān)節(jié)),其中男29例,女21例,年齡18-72歲,平均36歲。其中5例為雙膝。所有患者均先進(jìn)行MRI檢查,然后接受關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。MRI檢查距關(guān)節(jié)鏡手術(shù)時(shí)間平均為3d(0~58d)。
采用美國(guó)GE公司Signa核磁共振儀,場(chǎng)強(qiáng)為1.5T。掃描序列包括:3D FIESTA序列;常規(guī)序列:自旋回波序列(spin echo,SE)T1WI、脂肪抑制快速自旋回波序列(fat-suppressed fast spin echo sequence,fsFSE)T2WI+fs及質(zhì)子密度加權(quán)序列(fat-suppressed proton density weighted sequence) PDWI+fs,掃描參數(shù)見(jiàn)表1。
MRI圖像由2名經(jīng)驗(yàn)豐富的放射學(xué)醫(yī)師共同閱片,判斷是否有ACL撕裂。閱片時(shí)提供患者的病史及物理檢查結(jié)果。如有不同意見(jiàn),則2名放射學(xué)醫(yī)師商量后得出結(jié)論。根據(jù)綜合文獻(xiàn)制定前交叉韌帶損傷MRI診斷標(biāo)準(zhǔn)[4-6],將前交叉韌帶撕裂的MRI直接征象分為4級(jí):0級(jí):韌帶輪廓、走行、信號(hào)均未見(jiàn)異常;1級(jí)為挫傷或變性:韌帶輪廓、走行正常,韌帶可見(jiàn)平行與纖維走行的線條樣異常信號(hào)影;2級(jí)為部位撕裂:韌帶走行正常,韌帶局部增粗,輪廓不清,可見(jiàn)片狀異常信號(hào),斷端攣縮、移位;3級(jí)為完全性撕裂:韌帶消失、連續(xù)性中斷。
由兩位分別有12年和20年關(guān)節(jié)鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的骨科醫(yī)師行關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。術(shù)前MRI診斷報(bào)告中無(wú)具體的分級(jí)信息。關(guān)節(jié)鏡關(guān)于ACL損傷的評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)與MRI評(píng)級(jí)標(biāo)準(zhǔn)相似。將55個(gè)膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)鏡的結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn),將MRI分級(jí)結(jié)果與之對(duì)照,評(píng)價(jià)MRI診斷的敏感性、特異性和準(zhǔn)確性。
以手術(shù)記錄為標(biāo)準(zhǔn)對(duì)ACL損傷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。筆者將0級(jí)定位陰性,1、2、3級(jí)定為陽(yáng)性。分別計(jì)算兩組序列診斷ACL撕裂的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確度、Kappa值。用Mc-Nemar統(tǒng)計(jì)法雙尾精確表比較兩組序列對(duì)ACL損傷診斷的顯著性差異,P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
本研究中,3D FIESTA序列診斷結(jié)果:ACL損傷39例,ACL正常16例;關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果:ACL損傷35例,ACL正常14例。3D FIESTA序列與關(guān)節(jié)鏡對(duì)照結(jié)果見(jiàn)表2。2D SE/FSE序列診斷結(jié)果:ACL損傷38例,ACL正常17例,關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果:ACL損傷30例,ACL正常11例。2D SE/FSE序列與關(guān)節(jié)鏡對(duì)照結(jié)果見(jiàn)表2。兩組ROC曲線顯示:2DSE/FSE序列ROC曲線面積=0.718,3D FIESTA 序列ROC曲線面積=0.886。二者比較3D FIESTA序列的診斷效果要好于常規(guī)序列。通過(guò)各序列圖像對(duì)ACL損傷分級(jí),3D FIESTA序列中16例顯示正常(0級(jí)),1級(jí)11例,2級(jí)8例,3級(jí)20例。與關(guān)節(jié)鏡診斷各級(jí)別ACL損傷的完全一致率為80%,2D SE/FSE序列中17例顯示正常(0級(jí)),1級(jí)11例,2級(jí)9例,3級(jí)18例。與關(guān)節(jié)鏡診斷各級(jí)別ACL損傷的完全一致率為79%,3D FIESTA序列的完全一致率2D SE/FSE序列高。但二者間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.85)。ACL損傷MRI分級(jí)與關(guān)節(jié)鏡分級(jí)對(duì)照結(jié)果見(jiàn)表3。試驗(yàn)組Kappa值 =0.745;P<0.001;對(duì)照組Kappa值=0.423;P=0.002
表1 試驗(yàn)組膝關(guān)節(jié)MRI掃描序列各參數(shù)
表2 各序列診斷結(jié)果與關(guān)節(jié)鏡結(jié)果的比較
表3 ACL損傷MRI分級(jí)與關(guān)節(jié)鏡分級(jí)對(duì)照結(jié)果
ACL是膝關(guān)節(jié)最易發(fā)生損傷的韌帶之一,多種損傷機(jī)制均可導(dǎo)致ACL撕裂。ACL損傷早期癥狀并不明顯。有研究表明,正常人群中有8%的前交叉韌帶不同程度的損傷,一般活動(dòng)時(shí)不會(huì)影響膝關(guān)節(jié)功能,容易被忽略。隨著病程的發(fā)展,ACL損傷會(huì)嚴(yán)重影響膝關(guān)節(jié)功能。手術(shù)治療也很難達(dá)到理想的效果。因此,早期診斷和及時(shí)治療非常重要。
MRI是診斷ACL損傷最準(zhǔn)確的影像學(xué)檢查方法,具有高軟組織對(duì)比、高分辨率、無(wú)創(chuàng)傷性、無(wú)痛、無(wú)輻射和多切面成像等優(yōu)點(diǎn),且無(wú)需造影,可詳盡顯示膝關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu),能提供較其他方法更豐富的診斷信息。文獻(xiàn)報(bào)道,MRI診斷ACL損傷具有很高的靈敏度和特異度[7],對(duì)懷疑有ACL損傷的患者術(shù)前要進(jìn)行MRI檢查,為手術(shù)治療提供有力的影像學(xué)依據(jù)。MRI關(guān)節(jié)常規(guī)掃描一般采用PDWI+fs和T2WI+fs兩種序列。本實(shí)驗(yàn)顯示,常規(guī)序列能夠準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)ACL損傷。靈敏度78.9%,特異度 64.7%,準(zhǔn)確性74.5%。與關(guān)節(jié)鏡的完全一致率達(dá)到79%。但與Sasaki等[8]報(bào)道的靈敏度、特異度能達(dá)到80%~90%相比,本實(shí)驗(yàn)的靈敏度、特異度較低。可能是采用NEX次數(shù)減少的原因,從而使分辨率變低。掃描方位通常采用矢狀面、冠狀面和橫斷面,其中矢狀面成像對(duì)檢查交叉韌帶和半月板最有價(jià)值,因此矢狀面作為診斷ACL損傷最主要的切面,但常規(guī)序列矢狀面掃描不能清晰的顯示ACL,由于ACL斜線走行,常規(guī)矢狀面不能在一個(gè)層面顯示ACL全層,表現(xiàn)類似ACL損傷,尤其無(wú)法與慢性撕裂斷端有溶解吸收者區(qū)別,造成假陽(yáng)性,給ACL損傷診斷帶來(lái)一定因難。
常規(guī)序列診斷ACL造成假陽(yáng)性的原因有:①掃描層面未與韌帶走向平行或韌帶偏離了成像層面中心,可能使ACL中間纖維束顯示不清;②部分容積效應(yīng)使ACL股骨外髁附著區(qū)信號(hào)不均(多呈高信號(hào)),呈ACL損傷的類似表現(xiàn);③當(dāng)滑膜增生和周?chē)窘M織炎性滲出非常明顯時(shí),也可見(jiàn)ACL局限性增粗或結(jié)構(gòu)變得模糊不清造成假陽(yáng)性[9];④由于韌帶內(nèi)黏液樣變性或嗜伊紅變性而使MRI信號(hào)異常[10],關(guān)節(jié)鏡檢查常不能發(fā)現(xiàn)。造成假陰性的原因有:①由于股骨外側(cè)髁的阻擋,MRI可能漏診部分ACL近端的損傷;②ACL輕微部分撕裂,MRI信號(hào)可無(wú)異常[11];③損傷期>2個(gè)月以上時(shí),由于纖維瘢痕的橋接,關(guān)節(jié)鏡檢查可能與正常韌帶相似。
3D FIESTA是一種穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動(dòng)梯度回波(SSFP)技術(shù),它使用較大的翻轉(zhuǎn)角,橫向磁化矢量在連續(xù)激發(fā)中仍被利用形成信號(hào),因此即使TR縮短,但由于相位重聚的原因依然可獲得較好的圖像質(zhì)量[12]。3D FIESTA序列具有以下優(yōu)點(diǎn):①掃描時(shí)間短,圖像質(zhì)量高;②搏動(dòng)和磁敏感偽影減少;③后處理圖像立體、逼真,任意角度地三維旋轉(zhuǎn)可使各部分完整顯露。3D FIESTA 圖像的對(duì)比度取決于T1與T2的比值,其成像速度快、CNR 和SNR較高。本研究中,筆者試將3D FIESTA用于膝關(guān)節(jié)(ACL)診斷。研究發(fā)現(xiàn)3D FIESTA圖像對(duì)膝關(guān)節(jié)ACL損傷的診斷與關(guān)節(jié)鏡結(jié)果的一致率較高(80%);敏感性、特異性分別為94.6%、77.8%。各項(xiàng)數(shù)據(jù)表明3D FIESTA序列的優(yōu)越性。
綜上所述,MRI常規(guī)序列掃描顯示征象雖然清楚,但各種原因也容易造成假陽(yáng)性和假陰性診斷。另外老年患者ACL退變、外傷后水腫以及韌帶周?chē)闹窘M織產(chǎn)生部分容積效應(yīng)等原因使MRI常規(guī)序列對(duì)ACL部分連續(xù)性中斷的診斷相對(duì)困難。根據(jù)我們的統(tǒng)計(jì)結(jié)果,我們可以發(fā)現(xiàn)使用3D FIESTA序列診斷ACL損傷的靈敏度、特異度、準(zhǔn)確性都很高。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明3D FIESTA序列對(duì)于檢查ACL損傷有很大的幫助。MRI診斷ACL損傷主要依靠直接征象,本實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),兩種序列診斷的2級(jí)部分撕裂和3級(jí)完全撕裂的靈敏度和特異度都較其他等級(jí)較低,這兩個(gè)級(jí)別的MRI表現(xiàn)很容易誤診和漏診。這要求影像工作者在做出判斷時(shí)要特別注意。其他等級(jí)的ACL損傷兩種序列診斷的準(zhǔn)確性無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。實(shí)驗(yàn)證明,3D FIESTA序列診斷ACL損傷可以很好的顯示ACL的走行和連續(xù)性中斷,減少假陽(yáng)性和假陰性的出現(xiàn)率,可以用于臨床診斷。
膝關(guān)節(jié)常規(guī)序列在臨床上已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,具有很高的準(zhǔn)確性。而FIESTA序列主要用于腹部、心臟血管的檢查及耳蝸的水成像,在膝關(guān)節(jié)檢查韌帶損傷方面并沒(méi)有得到認(rèn)可。本實(shí)驗(yàn)研究例數(shù)較少,3D FIESTA序列對(duì)膝關(guān)節(jié)ACL的檢查的準(zhǔn)確性并不能得到充分肯定。各個(gè)醫(yī)院磁共振室應(yīng)用3D FIESTA序列對(duì)膝關(guān)節(jié)檢查還需要實(shí)踐檢驗(yàn)。
[1]Hargreaves BA,Gold GE,Beaulieu CF,et al.Comparison of new sequences for high resolution cartilage imaging[J].Magn Reson Med,2003,49(5): 700.
[2]Kornaat PR,Doornbos J,vanderMolenAJ,et al.Magnetic resonance imaging of knee cartilage u -sing a water selective balanced steady state free precession sequence[J].J Magn Reson Imaging,2004,20(5): 850.
[3]Duc SR,Pfirrmann CW,S chmid MR,et al.Prospective comparison with sequences commonly used for knee imaging[J].Radiology,2007,245(1): 216.
[4]盧超,張國(guó)慶,張璐等.膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶撕裂的MRI診斷[J].中國(guó)臨床醫(yī)學(xué)影像雜志,2008,19(5):374-376.
[5]胡衛(wèi)東,項(xiàng)立,范義等.前交叉韌帶撕裂的MRI診斷[J].醫(yī)學(xué)影像學(xué)雜志 ,2006,16(10):760-762.
[6]Aiello MR.Knee Posterior Cruciate Ligament Injuries (MRI)[J].Injury,2008,27(1):34-36.
[7]Ha TP,Eaulieu CF,Bergman G,et al.Anterior cruciate ligament injury:fast spin-echo MR imaging with athrosepic correlation in 217 examination[J].AJR,170(5):1215-1219.
[8]SasakiT,SaitoY,YodonoH,et al.MR diagnosis of intemal derangement of the knee by SE T1and GRE T2weighted images[J].Nippon Lgaku Hoshasen Gakkai Zasshi,1998,58(11):572-577.
[9]陳宏.不同磁共振掃描方法對(duì)膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶的評(píng)價(jià)[J].新疆醫(yī)科大學(xué)學(xué)報(bào),2006,29(7):639-640.
[10]高凱,王立德,齊志明等.前交叉韌帶損傷的MRI診斷與臨床診斷比較研究[J].中國(guó)運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)雜志,2005,24(5):524-525.
[11]夏黎明,李海軍,向旭等.膝關(guān)節(jié)交叉韌帶損傷的MR診斷及分析[J].中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)生,2008,46(7):1146.
[12]Hatipoglu HG,Durakoglugil T,Ciliz D,et al.Comparison of FSET2W and 3D FIESTA sequences in the evaluation of posteriorfossa cranial nerves with MR cisternography [J].Diagn Interv Radiol,2007,13(2): 56-60.