摘要：目的 通過比較3.0T磁共振序列成像顯示膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的準(zhǔn)確性和優(yōu)缺點(diǎn)，從而評價出最佳診斷損傷的序列。探討不同序列相互搭配、組合的臨床應(yīng)用價值，旨在做出最優(yōu)化方案。方法 應(yīng)用3.0T 3D-FSPGR序列、T2-maping序列和常規(guī)2D-FSE序列（FSE-T1WI， FRFSE-PdWI/T2WI），將膝關(guān)節(jié)鏡的結(jié)果視為\"金標(biāo)準(zhǔn)\"，比較膝關(guān)節(jié)3D-FSPGR序列、T2-maping序列和膝關(guān)節(jié)常規(guī)序列在診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度。結(jié)果 ①在敏感度和準(zhǔn)確度上: T2-maping > 3D-FSPGR >PdWI > T2WI > T1WI；②在一致性 Kappa 值上： T2-maping的 Kappa 值明顯優(yōu)于3D-FSPGR 、PdWI、T2WI 、T1WI序列， 其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義( P<0.01)。 T2-maping與關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果之間一致性極佳。結(jié)論 T2mappiag成像可以發(fā)現(xiàn)沒有形態(tài)學(xué)改變的損傷的關(guān)節(jié)軟骨組織成分的改變，對診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷，尤其是病變早期有很高的實(shí)用價值。

關(guān)鍵詞：磁共振 ; 生理成像技術(shù)；膝關(guān)節(jié)；軟骨損傷

膝關(guān)節(jié)損傷在所有關(guān)節(jié)損傷中最常見。關(guān)節(jié)軟骨覆蓋于膝關(guān)節(jié)表面，在其運(yùn)動中起著重要作用，多種原因均可導(dǎo)致膝關(guān)節(jié)軟骨的損傷，如退行性變、關(guān)節(jié)外傷、關(guān)節(jié)炎等，關(guān)節(jié)軟骨不能再生，且修復(fù)能力有限，故明確診斷膝關(guān)節(jié)軟骨病變，具有重大的臨床意義。

1資料與方法

1.1一般資料對2012年~1月~2014年1月來我院就診的60例膝關(guān)節(jié)軟骨損傷患者69側(cè)膝關(guān)節(jié)鏡檢查病例，其中，男28例，女32例，年齡16~73歲，平均50.5歲。應(yīng)用3.0T 3D-FSPGR序列、T2-maping序列和常規(guī)2D-FSE（2D Fast Spine Echo）序列（冠狀位FSE-T1WI，冠狀位FRFSE-PdWI/T2WI，矢狀位FRFSE-PdWI/T2WI），將膝關(guān)節(jié)鏡的結(jié)果視為\"金標(biāo)準(zhǔn)\"，比較膝關(guān)節(jié)3D-FSPGR序列、T2-maping序列和膝關(guān)節(jié)常規(guī)序列在診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的敏感度、特異度和準(zhǔn)確度，用Wilson評分法計算敏感性和特異性的95%可信區(qū)間；用R×C列χ2檢驗(yàn)來比較這幾種不同MRI序列對膝關(guān)節(jié)軟骨損傷診斷的統(tǒng)計學(xué)差異。

1.2檢查設(shè)備和采用方法所有患者均在GE Singna HDX 3.0T MRI機(jī)上進(jìn)行，掃描線圈為膝關(guān)節(jié)表面線圈。所有患者均采用T1WI、T2WI 、PdWI、 3D-FS-SPGR及T2-mapping序列，選擇性行冠狀位、矢狀位、橫斷位掃描。利用ADW 4.5進(jìn)行圖像的后處理?；颊哐雠P，膝關(guān)節(jié)伸直并外旋10°~15°，用表面線圈置于膝關(guān)節(jié)上并綁定，膝關(guān)節(jié)兩側(cè)用沙袋固定，患者檢查期間保持體位，以提高圖像質(zhì)量及掃描層面相同率。

1.3 3D-FS-SPGR序列（fat-suppressed three dimensional spoiled gradient recalled sequence）即三維抑脂擾相梯度回波序列，又稱三維抑脂毀損梯度回波序列[1]。是在梯度回波之后在層面選擇梯度方向上再加上一個\"擾向梯度\"，使殘留的質(zhì)子橫向磁矩在下次射頻脈沖到來之前完全反相位。擾相可減少T2的影響，故該序列具有T1加權(quán)性質(zhì)。附加脂肪抑制后增加了關(guān)節(jié)軟骨和軟骨下骨的對比，提高了軟骨圖像的信噪比，使軟骨顯示的更清晰。三維連續(xù)薄層掃描可進(jìn)行多方位重建，無信號丟失，有利于觀察關(guān)節(jié)軟骨微小病變并對其進(jìn)行精確評價。但其也存在一些不足，掃描時間過長，對軟骨內(nèi)部早期退變的敏感度較低，當(dāng)關(guān)節(jié)積液與關(guān)節(jié)軟骨相鄰時，關(guān)節(jié)軟骨的顯示易受到完全容積效應(yīng)影響，使關(guān)節(jié)軟骨顯示欠佳。

1.4 T2－mapping作為新的軟骨磁共振生理性成像技術(shù)，對軟骨內(nèi)基質(zhì)變化能做出定量分析。T2mapping成像是采用多回波自旋序列技術(shù)通過工作站后，通過感興趣區(qū)測量得出組織的T2弛豫時間值，T2弛豫時間通過描述組織橫向磁化衰減來反映組織的特異性。T2值受關(guān)節(jié)軟骨水含量和膠 原纖維方向的影響，在關(guān)節(jié)軟骨大體形態(tài)變化化之前，其內(nèi)部膠原纖維破壞和膠原成分改變會造成其水含量增加，導(dǎo)致T2值延長，可對軟骨退變作出早期診斷。但掃描時間也稍顯過長。

1.5膝關(guān)節(jié)鏡檢査關(guān)節(jié)鏡采用美國StrykerX6000型，SONY彩色顯示器和視頻采集系統(tǒng)。關(guān)節(jié)鏡操作醫(yī)師作全面的膝關(guān)節(jié)鏡檢查，評價關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨面的情況。將膝關(guān)節(jié)軟骨面分為5個區(qū)域：股骨內(nèi)髁面、股骨外髁面、脛骨平臺內(nèi)側(cè)面、脛骨平臺外側(cè)面和髕骨軟骨面。對有病損的軟骨面重點(diǎn)觀察，并作出初步分級評價。

1.6 MRI圖像分析和膝關(guān)節(jié)鏡表現(xiàn)所有MR1影像學(xué)資料由3名具有主治醫(yī)師職稱以上的MRI診斷醫(yī)師采用雙盲法，對以下問題做出回答：①有無軟骨病損：②病損的具體位置、數(shù)量：③按Recht分級 標(biāo)準(zhǔn)對各序列閣像中關(guān)節(jié)軟骨病損進(jìn)行分級并寫出報告。膝關(guān)節(jié)軟骨病損的關(guān)節(jié)鏡表現(xiàn)為軟背的變薄、軟化、水腫，軟骨的纖維化呈蟹肉樣外觀以及軟骨有無剝脫等[2]。對有病損的軟骨面重點(diǎn)觀察，并作出初步分級評價。

2結(jié)果

以關(guān)節(jié)鏡診斷為標(biāo)準(zhǔn)：FSE-T1WI 序列診斷軟骨病損的敏感度為63.1%，特異度為 93.8%，準(zhǔn)確度為76.3%， Kappa值為0.411; FRFSE- T2WI序列診斷軟骨病損的敏感度為 59.6 %，特異度為 96.6%，準(zhǔn)確度為 79.7%， Kappa 值為 0.367；FRFSE-PdWI序列診斷軟骨病損的敏感度為69.6%，特異度為90.8%，準(zhǔn)確度為83.8%，Kappa值為0. 669; 3D-FSPGR序列診斷軟骨病損的敏感度為70.6%，特異度為91.8%，準(zhǔn)確度為84.2%，Kappa值為0. 687; 3T新生理成像技術(shù) T2-maping序列診斷軟骨病損的敏感度為98.1%，特異度為89.7%，準(zhǔn)確度為97.2%，Kappa 值為 0.903。①在敏感度和準(zhǔn)確度上: 3T新生理成像技術(shù) T2-maping >3D-FSPGR >FRFSE-PdWI >FRFSE- T2WI > FSE-T1WI；②在一致性 Kappa 值上：3T新生理成像技術(shù) T2-maping的 Kappa 值明顯優(yōu)于3D-FSPGR 、FRFSE-PdWI、FRFSE- T2WI 、FSE-T1WI序列， 其差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.01)。T2-maping與關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果之間一致性極佳。

3討論

軟骨分為透明軟骨、纖維軟骨和彈性軟骨。絕大多數(shù)軟骨細(xì)胞均遠(yuǎn)離營養(yǎng)血管。軟骨周圍毛細(xì)血管和軟骨細(xì)胞之間，營養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物在基質(zhì)內(nèi)沿濃度梯度擴(kuò)散。軟骨組織的祛血管特征：軟骨內(nèi)存在抗血管長入的抗血管生長因子和抗溶軟骨蛋白酶的抑制素是軟骨祛血管的物質(zhì)基礎(chǔ)[3]，軟骨是一種可負(fù)重組織，可以把力均勻的分布到軟骨下組織；為關(guān)節(jié)活動提供無或少摩擦的表面，關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨可擴(kuò)大關(guān)節(jié)的活動范圍；是溶質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)彌散到軟骨細(xì)胞的媒介；現(xiàn)代研究的結(jié)果顯示部分軟骨還有免疫功能。根據(jù)成熟軟骨的組織學(xué)表現(xiàn)、細(xì)胞排列情況以及功能作用，將關(guān)節(jié)軟骨由表及里劃分為四層：淺層（切線層）的膠原直徑較細(xì)，與關(guān)節(jié)面平行排列。這一層基本上對水是不透過的，是關(guān)節(jié)產(chǎn)生液壓負(fù)重基質(zhì)的根本所在。中層又稱中間層或過渡層，膠原纖維排列不規(guī)則，具有較多斜行方向的纖維可以抵抗關(guān)節(jié)表面的剪切力。深層又稱輻射層或輻散層，該層的膠原纖維多呈垂直平行狀的排列，較少交叉，軟骨細(xì)胞常聚成團(tuán)。最深層，又稱鈣化層，膠原纖維通過鈣化層牢固的錨定于軟骨下骨。傳統(tǒng)X線平片的對比分辨力有限，對關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)用具有一定局限性。MRI的空間分辨力高，特別是其組織分辨力很高，能較好顯示關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)軟骨的不同結(jié)構(gòu)，是目前顯示關(guān)節(jié)軟骨最理想的檢查方法，且沒有輻射損傷。在膝關(guān)節(jié)，透明軟骨厚約2~4mm，均勻的被覆于關(guān)節(jié)面。關(guān)節(jié)軟骨的MRI表現(xiàn)與選用設(shè)備及序列不同而表現(xiàn)不一。隨著TE時間的延長，軟骨信號從深部放射帶開始衰減，表現(xiàn)為三層結(jié)構(gòu)，即低信號的表層帶，中等信號的過渡帶和上部放射帶，低信號的放射帶深部及鈣化帶。外傷導(dǎo)致軟骨膠原纖維結(jié)構(gòu)完整性破壞或排列順序的改變、軟骨內(nèi)蛋白聚糖等成分丟失，而相應(yīng)的游離水就會通過損傷處進(jìn)入關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)或在軟骨基質(zhì)內(nèi)與親水的氨基葡萄糖結(jié)合，導(dǎo)致軟骨基質(zhì)水腫或軟骨細(xì)胞腫脹，局部含水量增加。軟骨挫傷、水腫MR表現(xiàn)：局部軟骨T2WI信號增高、軟骨增厚。受損的關(guān)節(jié)軟骨邊緣毛糙。正常軟骨的分層樣表現(xiàn)消失。鄰近組織損傷、水腫表現(xiàn)。

關(guān)節(jié)軟骨退行性改變：①關(guān)節(jié)軟骨退行性改變的病理基礎(chǔ)：早期退變主要是基質(zhì)的松軟、軟骨膠原定向排列方式的改變、蛋白多糖的大量丟失以及水分進(jìn)入軟骨間質(zhì)；晚期主要是軟骨形態(tài)的異常，表現(xiàn)為軟骨水腫、裂隙變、彌散性變薄、裸露。退變的關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的膠原合成及降解遠(yuǎn)比正常關(guān)節(jié)要大，結(jié)果是總量雖無改變，但其形態(tài)和排列方式發(fā)生改變。軟骨修復(fù)的結(jié)果是在軟骨下骨的上部生長軟骨絨毛，這些絨毛束可以分布到骨，越過骨表面，形成新的軟骨覆蓋，即關(guān)節(jié)軟骨的原纖維化(纖絨樣變)；②關(guān)節(jié)軟骨退行性變的分期：Shahriaree根據(jù)關(guān)節(jié)鏡和MRI所見將軟骨退行性變分為4期。關(guān)節(jié)鏡分期:Ⅰ期，可觸知的軟骨軟化，但無形態(tài)改變。Ⅱ期，局部泡狀改變和軟骨表面變形但無破損。Ⅲ期，局部纖維化(或呈蟹肉狀)或潰瘍形成，但未到達(dá)軟骨下骨。IV期，軟骨潰瘍達(dá)軟骨下骨(火山口樣或骨質(zhì)象牙化)；③MRI 表現(xiàn)：Ⅰ期，高信號的局限性增厚。 Ⅱ期，軟骨內(nèi)小的囊狀缺損但未侵及表面。Ⅲ期，表面變薄、變細(xì)，軟骨內(nèi)呈低信號，軟骨缺損未侵及骨。Ⅳ期，軟骨呈低信號并侵及骨。

關(guān)節(jié)鏡檢查屬于有創(chuàng)性，存在諸多手術(shù)并發(fā)癥，所以不宜作為膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的常規(guī)檢查方法。MRI能夠準(zhǔn)確反映軟骨損傷并對其分級，具有重要的診斷價值，磁共振生理成像技術(shù)[4]可以發(fā)現(xiàn)沒有形態(tài)學(xué)改變的損傷的關(guān)節(jié)軟骨組織成分的改變，對診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷，尤其是病變早期有很高的實(shí)用價值。

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編輯/哈濤