龔熹 敖英芳 鄭卓肇

北京大學第三醫(yī)院運動醫(yī)學研究所（北京 100191）

關節(jié)軟骨是維持活動關節(jié)正常功能所必需的結構，關節(jié)軟骨損傷是一種常見且多發(fā)的運動創(chuàng)傷。而關節(jié)軟骨自身修復能力有限，嚴重的軟骨損傷往往需要進行軟骨修復，不同面積的軟骨損傷，修復方法也不同。術前準確測量和評估軟骨損傷范圍對手術至關重要。核磁由于其良好的組織和空間分辨率和無創(chuàng)傷性，被認為是術前評價軟骨損傷的最佳方法[1]。核磁診斷軟骨損傷程度準確性很高，但國內少有應用核磁評估軟骨損傷范圍的報道。2011年2月～2011年10月，有11例膝關節(jié)IV度軟骨損傷患者在我所進行了軟骨修復手術，術前均采用3T核磁評估其軟骨損傷范圍，術中清理軟骨損傷病灶后對損傷范圍進行了直接測量，并與3T核磁測量結果進行對比，以檢驗術前核磁評估的準確性，探討其臨床意義。

1 資料和方法

1.1 一般資料

2011年2月至2011年11月，11例膝關節(jié)軟骨損傷患者在我所進行了關節(jié)鏡下軟骨移植修復手術，平均年齡 34.4歲（25～47歲）；其中男性 10例，女性1例；髕骨損傷3例，股骨滑車損傷5例，股骨內髁損傷2例，股骨外髁損傷1例；平均損傷長度為14.7 mm（10～22 mm），平均損傷寬度為 10.5 mm（6～18 mm），出現(xiàn)癥狀至手術平均時間52.2個月(1～120個月)。2例合并前交叉韌帶斷裂，1例合并外側半月板損傷，均同期進行手術處理。

1.2 方法

采用 3T（Magnetom Trio Tim，Siemens）核磁掃描儀，術前對患膝進行檢查，評估軟骨損傷程度及范圍。核磁檢查時患者仰臥，常規(guī)應用8通道膝關節(jié)專用線圈，掃描序列如下：①矢狀位TSE T1W：TR 650ms，TE 16 ms；②矢狀位脂肪抑制TSE雙回波序列：TR 3000 ms，TE 33ms、80ms； ③冠狀位脂肪抑制TSE PDW：TR 3000 ms，TE 31ms；④橫斷位脂肪抑制TSE PDW：TR 3000 ms，TE 31ms。以上各序列層厚均為3 mm～4 mm，層間隔0.3 mm～0.4 mm，掃描野160 mm×160 mm，掃描矩陣 256×（256～384）。

軟骨損傷測量基于三個方位的脂肪抑制TSE PDW。軟骨損傷程度的MRI分級采用Recht[2]標準：0級：正常軟骨；I級：軟骨分層結構消失，軟骨內出現(xiàn)局灶性低信號區(qū)，軟骨表面光滑；II級：軟骨表面輪廓輕至中度不規(guī)則，軟骨缺損深度未及全層厚度的50%。III級：軟骨表面輪廓重度不規(guī)則，軟骨缺損程度深達全層厚度的50%以上，但未見完全剝脫。IV級：軟骨全層缺損、剝脫，軟骨下骨質暴露伴或不伴軟骨下骨質信號改變。

3T核磁具有很高的分辨率和解析度，可清晰顯示關節(jié)各類結構和層次，清楚觀察軟骨病損處的信號改變及軟骨下骨內信號的變化。我們采用兩種方法測量軟骨損傷范圍，一是軟骨損傷直接測量，軟骨缺損部位往往為關節(jié)液充填，在3T核磁影像上顯示不同于正常軟骨的高信號，通過不同方位掃描測量損傷區(qū)域的最大長度與寬度評估軟骨損傷的范圍；二是軟骨下骨水腫范圍測量，IV度軟骨損傷常常伴有不同范圍的軟骨下骨水腫及囊變，形態(tài)也不規(guī)則，測量靠近軟骨的軟骨下骨水腫的最大長度與寬度，并不一定是最大骨水腫的范圍。軟骨損傷的核磁評估與測量均由我院放射科有經(jīng)驗的醫(yī)師完成。

術中軟骨損傷程度分級采用Outerbridge[3]標準：0度：正常軟骨；I度：軟骨軟化水腫或出現(xiàn)表面泡狀結構；II度：軟骨變薄，出現(xiàn)輕、中度纖維化；III度：軟骨重度纖維化，呈現(xiàn)蟹肉樣改變；IV度：軟骨退變深及骨皮質，全層軟骨缺損，軟骨下骨質裸露。

本組病例均采用切開手術修復軟骨，術中徹底清理損傷軟骨，直至軟骨與軟骨下骨連接緊密部位，用測量尺精確測量缺損的最大長度與寬度。

1.3 統(tǒng)計學分析

采用SPSS軟件，分別將術前兩種測量方法的測量值與術中測量值進行配對t檢驗，并且將術前兩種測量方法的測量值與術中測量值之差進行配對t檢驗，所有統(tǒng)計檢驗采用雙側檢驗，P值小于0.05被認為所檢驗的差別有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 軟骨損傷程度

11例軟骨損傷術中評估均為IV度損傷。術前所有病例的軟骨損傷的MRI評估與術中評估一致，均顯示典型的IV級軟骨損傷，均可見明顯的軟骨下骨水腫。3T核磁診斷IV度軟骨損傷的準確性為100%。

2.2 軟骨損傷范圍

表1顯示，核磁直接測量值與術中測量值比較偏小，有顯著性差異，而骨水腫測量值與術中測量值比較無有顯著性差異。術前兩種測量方法測量值與術中測量值之差進行比較，兩個差值有顯著性差異。

表1 術前兩種測量方法測量值與術中測量值的比較

3 討論

膝關節(jié)軟骨損傷發(fā)生率很高。在接受膝關節(jié)鏡檢查患者中，約63%存在關節(jié)軟骨損傷。膝關節(jié)任何發(fā)育異常、生理生化因素改變、生物力學因素改變、關節(jié)內環(huán)境改變、機械性外傷因素等，均可引起關節(jié)軟骨損傷。軟骨損傷表現(xiàn)多樣，不僅有局部損傷缺失，亦可出現(xiàn)軟化囊變、萎縮、增生隆起等，臨床上常用OuterbridgeⅣ度法劃分關節(jié)軟骨損傷程度。輕、中度軟骨損傷尚未累及軟骨全層，軟骨下骨尚未暴露，可采用軟骨刨刀或射頻氣化修整損傷面。重度軟骨傷，除傷及軟骨全層外，已有關節(jié)軟骨局部缺失，軟骨下骨暴露，此情況下單純修整效果不好，往往需要進行軟骨修復，尤其是對年紀較輕的患者。不同部位、范圍的軟骨缺損，選擇的修復方法也不盡相同，因此，選擇能準確反映軟骨損傷程度、范圍的檢查方法十分重要。核磁檢查能清楚顯示關節(jié)軟骨形態(tài)和信號變化，是目前顯示關節(jié)透明軟骨病變的最佳影像手段，核磁軟骨損傷分級一般采用Recht標準，它是基于臨床Outerbridge法的一種分級，二者在評價標準上完全一致。

本研究基于三個方位的脂肪抑制TSE PDW測量軟骨損傷，這是目前評價軟骨損傷的經(jīng)典序列[4]。核磁圖像可清晰顯示軟骨病損的位置、邊緣、累及的范圍和深度、軟骨下骨水腫和囊變，核磁圖像評估膝關節(jié)II～III級軟骨病損也有很高的準確性 （80%以上），對IV級軟骨病損評估的準確性更高 （90%以上）。而超高場強（3T）設備能在較短的掃描時間內提供很高空間分辨率、高信噪比的圖像，使診斷軟骨病變更加精確[5]。本組11例患者經(jīng)術中證實均為IV度軟骨損傷，所有患者術前的3T核磁檢查也均為IV級，準確性為100%，說明3T核磁對IV度軟骨損傷的診斷價值很高。

評估軟骨損傷程度很重要，評估軟骨損傷范圍對手術方式及修復材料的選擇也非常關鍵。我們選用兩種方法在不同方位的核磁圖像上測量軟骨缺損的最大長度和寬度，一是直接測量軟骨缺損的長度和寬度，二是測量靠近軟骨的軟骨下骨水腫或骨囊性變的長度和寬度。本組病例均為切開手術修復軟骨，術中清理損傷軟骨，把龜裂、翹起的軟骨徹底清理干凈，直至軟骨周緣與骨質連接緊密，清理干凈后測量缺損的最大長度和寬度。統(tǒng)計分析顯示，術前直接測量范圍較術中測量范圍偏小，而靠近軟骨的軟骨下骨水腫或骨囊性變范圍的測量值更接近術中測量值。這是因為軟骨局部缺損創(chuàng)面的周邊軟骨往往亦有不同程度的損傷，有些可能已經(jīng)和軟骨下骨剝離，但從表面看尚完整并未掉下，此部位在術中是應該清理的，但在核磁上可能顯示軟骨還在，導致測量結果偏小。這部分軟骨無正常力學特性，軟骨下骨應力會增高，還會有骨水腫存在，此時測量的骨水腫范圍更接近真實軟骨損傷的范圍。

本組病例顯示，直接測量結合軟骨下骨水腫范圍的測量，能更準確了解軟骨損傷的真實范圍，但并非所有IV度軟骨損傷的核磁影像都有軟骨下骨水腫，對此類病例的核磁測量需要進一步研究。由于臨床軟骨修復病例較少，本研究例數(shù)較少，希望有更多更大樣本量的研究驗證核磁測量的準確性。并進一步研究應用3T核磁直接精確檢查軟骨損傷程度與范圍的方法，有利于術前判定與手術準備。

[1]楊光，嚴世貴，馮建鉅，等.膝關節(jié)軟骨病變的MRI表現(xiàn)與關節(jié)鏡術后療效相關性研究.中國骨傷，2010，23（2）：90-91.

[2]Recht MP，Krammer J，Marcelis S，et al.Abnormalities of articular cartilage in the knee：analysis of available MR techniques.Radiology，1993，187：473-478.

[3]Outerbifdge RE.Further studies in etiology of chondromalacia of the patella.J Bone Joint Surg，1974，4：179.

[4]謝海柱，崔書安，史英紅，等.膝關節(jié)關節(jié)軟骨損傷的MRI評價.醫(yī)學影像學雜志，2009，19：1024-1027.

[5]Eckstein F，Charles HC，Buck RJ，et al.Accuracy and precision of quantitative assessment of cartilage morphology by magnetic resonance imaging at 30T.Arthritis Rheum，2005，52（10）：3132-3136.