董玉茹，王　宏，楊　軍，馮　虎，尹媛媛

100039北京, 武警總醫(yī)院：1. 磁共振中心，2. 骨一科

Argus軟件與人工法測量3.0T MRI掃描距骨壞死體積的比較

董玉茹1，王宏1，楊軍2，馮虎2，尹媛媛1

100039北京, 武警總醫(yī)院：1. 磁共振中心，2. 骨一科

距骨位于脛腓骨與足舟骨之間，是唯一無肌肉附著的骨骼，是足部主要負重骨骼之一。踝關節(jié)嚴重損傷時，可破壞距骨血供，導致距骨缺血性壞死[1]，不及時治療可影響距骨形態(tài)，出現(xiàn)塌陷及變形等，形成踝關節(jié)骨性關節(jié)炎。因此，早期診斷并測量壞死體積，有效及時處理距骨缺血性壞死，可遏制嚴重踝關節(jié)疾病的發(fā)生和發(fā)展。文獻[2]報道，壞死體積比例達30%時，是距骨塌陷的危險臨界指標，因此預防距骨塌陷對于踝關節(jié)功能修復具有重要臨床意義。目前，人工測量依然是MRI定量距骨壞死體積的主要手段[3]，但該方法耗時費力，且不同測定者得出的數(shù)據(jù)也稍有差異。Argus軟件最初應用于心臟容積的測量，后亦應用于肝臟體積及癌癥病灶的定量[4]，本研究嘗試將其應用于距骨壞死體積的測定。利用MRI三維分割圖像測定壞死體積的方案更是其臨床診斷的一大突破，為壞死體積的定量測定奠定了堅實基礎。

1對象與方法

1.1對象選擇我院2012-06至2014-03收治的踝關節(jié)疼痛患者20例，其中男12例，女8例；年齡25～71歲，平均48.6歲；病程2個月～4年，平均24個月。臨床癥狀主要為踝關節(jié)疼痛、腫脹、屈伸受限，尤其活動時踝關節(jié)疼痛加劇。20例均為單側(cè)發(fā)病，右側(cè)11例，左側(cè)9例，其中16例有明確的外傷史。20例臨床血常規(guī)和類風濕因子檢查均無異常。所有患者均依據(jù)臨床查體、X線片、MRI表現(xiàn)進行臨床診斷，排除血管損傷和神經(jīng)損傷患者。

1.2檢查方法X線片拍攝采取標準投射位，包括前后位和側(cè)位片。采用德國西門子公司3.0 T Trio Tim超導磁共振掃描儀檢查，取仰臥位，固定患側(cè)踝關節(jié)，常規(guī)使用踝關節(jié)線圈，采集中心定位距骨關節(jié)內(nèi)外連線中心點。掃描矢狀位T1WI、T2WI加脂肪抑制，冠狀位T2WI加脂肪抑制，橫軸位T2WI加脂肪抑制，層厚2.0 mm，無層間距，矩陣256×256，視野17 cm×17 cm。T1及T2加權磁共振掃描序列(表1)。

表1　踝關節(jié)疼痛患者磁共振掃描序列

1.3圖像分析將所獲得圖像通過PACS系統(tǒng)傳輸?shù)结t(yī)生影像工作站，結(jié)果由兩位影像科具有副主任醫(yī)師職稱的醫(yī)師分別經(jīng)人工法和Argus軟件評價并匯總，評價內(nèi)容包括病灶大小、形態(tài)、邊界及MRI信號分析，分別用兩種方法定量測定距骨壞死體積。

1.3.1人工法在媒體瀏覽器模式下利用手工繪出距骨外形輪廓，通過各層面積×層厚×層數(shù)計算出距骨總體積，同樣的方法再計算出距骨壞死體積，并統(tǒng)計計算體積時間，最后結(jié)果取兩位醫(yī)師平均值。

1.3.2Argus軟件同樣先把相同的圖像載入Argus瀏覽器，激活繪制輪廓按鈕，利用半自動模式繪出距骨外形輪廓，可采用nudge輕推工具校正外形輪廓，獲得滿意繪制外形輪廓后進行容積分析，在子菜單結(jié)果點擊volume容積，計算容積結(jié)果。在原有數(shù)據(jù)上利用nudge輕推工具移動邊界線至壞死外緣，計算出距骨壞死體積，并統(tǒng)計計算體積時間，取兩位醫(yī)師平均值。

2結(jié)果

人工法和Argus軟件測定距骨壞死體積，其左右徑、前后徑和深度，以及總體積比較，差異均無統(tǒng)計學意義。人工法測量距骨壞死體積所用時間長于Argus法，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05，表2)。MRI掃描序列典型圖像(圖1)，Argus軟件測量距骨壞死體積模式(圖2)。

表 2　Argus軟件和人工法測定距骨壞死體積的比較　±s)

圖1　踝關節(jié)距骨損傷MRI掃描序列

A. 距骨矢狀位T2加權脂肪抑制像；B. 距骨矢狀位T1加權像；C. 距骨冠狀位T2加權脂肪抑制像；D. 距骨橫軸位T2加權脂肪抑制像

圖2　Argus軟件測量距骨壞死體積

3討論

常規(guī)X線片和CT不能判斷骨髓的損傷程度，關節(jié)鏡可以清晰顯示骨髓病變，但要在局部麻醉下進行，為有創(chuàng)檢查，患者難以接受。MRI能夠較好顯示骨髓損傷，而且為無創(chuàng)性影像學檢查方法，是距骨損傷診斷的首選工具[3,5]。

3.0T MRI及T2加權抑脂序列等對軟組織分辨率高，可反映組織質(zhì)子密度變化，與周圍結(jié)構(gòu)界限清晰，有利于體積的測量，本研究采用2 mm層厚，無間隔薄層掃描，層厚最佳，體積測量的準確性明顯提高。如層厚太厚，體積測量的準確性將受到影響[6,7]。

本研究結(jié)果顯示，使用人工法和Argus軟件對距骨壞死損傷進行體積測量，所用時間分別為(37.8±4.9)min和(10.5±3.1)min，Argus軟件法較人工法節(jié)約近25 min，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。

兩種測量方法從測量原理上分析，前者在圖像后處理工作站上人工操作，用鼠標對壞死感興趣區(qū)結(jié)構(gòu)進行精細逐層分割，不規(guī)則壞死邊緣分割過程繁雜且耗時，準確度略低，所獲體積由人工計算，一次繪制不滿意需反復操作，臨床應用會有一定困難；而Argus軟件在損傷最大層面繪出輪廓后，軟件根據(jù)信號差異自動分割獲得壞死邊緣，定位準確，準確度高，多余的非感興趣區(qū)采用nudge輕推工具校正邊緣輪廓，最后壞死部分經(jīng)過軟件自動計算獲得壞死體積，操作較為容易，簡單理想，重復性好[8]。

本研究分別采用Argus軟件與人工法定量測量數(shù)值的差異，以探討Argus軟件測定距骨缺血性壞死體積的可行性。結(jié)果表明，Argus軟件對壞死邊緣能較好區(qū)分，進行壞死體積分割所得壞死體積與人工測量相一致，與文獻[7]報道相符。Argus軟件可用于MRI測定時分析骨壞死體積，為關節(jié)疾病的早期診斷及疾病評估提供更省時且有相對固定標準的后處理定量測量技術。

總之，MR Argus軟件用于距骨壞死體積測量與人工方法相比，明顯節(jié)約時間，重復性好，誤差小，有利于邊緣輪廓校正，相對準確，在臨床進行MRI測量距骨壞死的體積上具有較高的應用價值。

【參考文獻】

[1]Golano P, Vega J，Peter A，etal. Anatomy of the ankle ligaments: a pictorial essay[J]. Knee Surg Sports Traumatol Arthrosc, 2010,18: 557-569.

[2]雷新瑋,展影,屈瑾, 等. 非創(chuàng)傷性股骨頭缺血性壞死塌陷預測的MRI研究 [J]. 中華放射學雜志, 2013, 47(6): 529-533.

[3]Goebel J C, Pinzano A, Grenier D,etal. New trends in MRI carlilage: advances and limitations in small animal studies[J]. Biomed Mater Eng, 2010, 20(3): 189-194.

[4]John J, Herman S, Ginai A Z,etal. The additional value of an oblique image plane for MRI of the anterior and posterior distal tibiofibular syndesmosis [J]. Skeletal Radiol, 2011, 40: 75-83.

[5]魏民, 劉玉杰, 李眾利, 等. 距骨軟骨損傷MRI表現(xiàn)與關節(jié)鏡檢查對照研究[J]. 軍醫(yī)進修學院學報, 2012, 33(11): 1121-1122.

[6]Sahin B, Ergur H. Assessment of the optimum section thickness for the estimation of liver volume using magnetic resonance images: a stereological gold standard study [J]. Eur J Radiol, 2006, 57(1): 96-101.

[7]穆學濤, 王宏, 吳春楠, 等. Argus和手工測量法對活體肝移植供體術后肝體積測量的對比研究[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2012, 33(1): 70-72.

[8]馬聰, 張禮榮, 尉傳社, 等. 3.0T MR半自動軟件軟骨體積定量測量的可重復性及準確性[J]. 中國醫(yī)學影像技術, 2010, 26(4): 760-763.

(2014-10-13收稿2014-12-10修回)

(責任編輯武建虎)

【摘要】目的比較3.0T MRI掃描定量測量距骨壞死體積時采用Argus軟件與人工法測量數(shù)值的差異，旨在為關節(jié)疾病的早期診斷及疾病評估提供更省時且有相對固定標準的后處理技術。方法選擇2012-06至2014-03踝關節(jié)疼痛患者20例，采用3.0T磁共振掃描儀檢查，采集圖像由專業(yè)影像科醫(yī)師分別用人工法和Argus軟件對病灶大小、形態(tài)、邊界及MRI信號分析，比較兩種方法定量測量距骨壞死體積的差異。結(jié)果人工法和Argus測量距骨壞死體積結(jié)果分別為(689.32±29.46) mm3和(671.66±23.01)mm3，差異無統(tǒng)計學意義(t=1.164, P=0.155)。人工法和Argus測量距骨壞死體積，所用時間分別為(37.8±4.9) min和(10.5±3.1)min，Argus用時少于人工法，差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。結(jié)論與人工法測量相比，Argus半自動測量壞死體積具有省時、重復性好、直觀、人為誤差小的特點，值得臨床廣泛推廣。

【關鍵詞】MRI；距骨壞死；Argus軟件；人工法

【中國圖書分類號】R445.2

Comparative study of Argus software and artificial method for quantitative measurement of volume of necrotic talus after 3.0T MRI scans

DONG Yuru1, WANG Hong1, YANG Jun2, FENG Hu2, and YIN Yuanyuan1. 1.Department of MRI, 2. Department of Orthopedic Surgery, General Hospital of Chinese People’s Armed Police Forces, Beijing 100039, China

【Abstract】ObjectiveTo compare the numerical difference between the Argus software and artificial method for quantitative measurement of talar necrosis volume separately after 3.0 T magnetic resonance scanning, for the purpose of early diagnosis and evaluation of disease of joint disease with less time and provide a relatively fixed standard quantitative measurement technique. MethodsFrom June 2012 to March 2014, 30 patients with ankle pain were recruited for this study. Using 3.0T MRI scanner, analysis was made of lesion size, shape, boundary and magnetic signal respectively by the artificial method and using the Argus software by professional radiology doctors and the volume of talus necrosis was obtained. The difference of the two methods of quantitative determination of necrosis talus volume was compared. ResultsThe results of artificial method and Argus of talar necrosis volume were (689.32±29.46) mm3and (671.66±23.01) mm3, respectively, with statistically significant difference (t=1.164, P=0.155). And the time required were (37.8±4.9) min and (10.5±3.1) min, respectively, the comparison between the two methods had significant difference. Argus used significantly less time than the artificial method, the difference was statistically significant (P<0.05). ConclusionsCompared with artificial measurement, Argus software semi-automatic measurement of talar necrosis volume has the advantages of time saving, good repeatability, intuitiveness, and human error small, worthy of clinical practice.

【Key words】magnatic resonance imaging；necrosis of talus；Argus software；artificial method

通訊作者：王宏，E-mail：wanghongMRI@sina.com

作者簡介：董玉茹，碩士，副主任技師，E-mail：dongyuru@sohu.com