陳其春，王龍勝，管松，陳琦

膝關節(jié)骨性關節(jié)炎(osteoarthritis，OA)是一種以膝關節(jié)軟骨退變和磨損、關節(jié)緣和軟骨下骨骨質(zhì)增生為特征的慢性關節(jié)炎疾病，是中老年人群最常見的慢性關節(jié)退行性疾病。大多數(shù)流行病學研究診斷骨性關節(jié)炎主要是依靠影像學資料。常規(guī)X線片是OA臨床診斷中最基本和首選的方法，同時也被用于了解病變進展情況和療效評估。目前大部分學者均采用OA的X線診斷標準(Kellgren-Lawrence classification，K/L分級)[1,2]，并得到普遍認可。但由于X線片為重疊影像，且主要顯示關節(jié)骨結(jié)構(gòu)改變，對于關節(jié)間隙未狹窄的早期OA，K/L分級有其局限性。與X線成像相比，MRI能夠?qū)浌莵G失、骨髓腫脹以及關節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)紊亂等病理特征進行顯像。目前，MRI已經(jīng)成為除常規(guī)X線以外的重要輔助檢查手段，能夠更深人的了解OA患者病情。部分學者嘗試應用MR分級評估關節(jié)OA嚴重度，但目前未有公認的MR分級標準，可靠性也有待研究，國內(nèi)相關研究甚少。MR分級評估膝關節(jié)OA是否可以取代K/L分級，尚需進一步研究。本研究目的是探討膝關節(jié)OA的MR分級的可行性及可重復性，期望為臨床提供更可靠的OA分級方法。

材料與方法

1.一般資料

搜集2017年10月～2018年12月間就診于我院，因膝關節(jié)疼痛完成X線及MR檢查的住院患者68例，共89個膝關節(jié)，其中左膝52例，右膝37例，男23例，女43例，年齡范圍32～91歲，中位年齡62歲。納入標準：①膝關節(jié)正側(cè)位X片及MR資料齊全；②患者有膝關節(jié)疼痛病史，臨床懷疑原發(fā)性OA；③根據(jù)臨床及影像資料排除類風濕關節(jié)炎、外傷等導致的繼發(fā)性OA。

2.設備及掃描

X線攝影采用GE(Definium 8000)X線機，行標準膝關節(jié)正側(cè)位攝影，電壓70 kV，毫安250 mA，自動電離室控制曝光。

MR掃描采用西門子3.0T(MAGNETOM Verio)磁共振儀，膝關節(jié)專用線圈，采取仰臥位、腳先進模式行常規(guī)矢狀面PDWI(TR 2400 ms,TE 17 ms)、壓脂T2WI(TR 3600 ms,TE 52 ms)，冠狀面T1WI(TR 700 ms，TE 16 ms)及壓脂T2WI(TR 3600 ms，TE 52 ms)掃描，層厚3 mm，層間距3.3 mm，層數(shù)18層，視野160 mm×160 mm，矩陣384×384，采集次數(shù)1，翻轉(zhuǎn)角140°。

3.圖像評價方法

由2名具有5年以上肌骨影像診斷經(jīng)驗的放射醫(yī)師分別采用盲法(無臨床資料及影像報告)對圖像進行評級。首先對膝關節(jié)X線圖像進行分級，標準依據(jù)K/L分級法[1]，并將K/L分級作為金標準，意見不一致時進行討論確定。K/L分級標準：0級，正常；1級，可疑或輕度唇樣骨贅；2級，有明確的骨贅，可出現(xiàn)關節(jié)間隙狹窄；3級，中度多發(fā)骨贅形成和(或)關節(jié)間隙明顯變窄，有些骨質(zhì)硬化；4級，巨大骨贅，關節(jié)間隙顯著變窄，骨質(zhì)嚴重硬化，明顯骨質(zhì)磨損。

MR圖像評估：將89個膝關節(jié)MR資料3次隨機編為1～89，形成3份資料。2名醫(yī)師獨立在PACS系統(tǒng)(深圳藍網(wǎng))分別對其中2份資料進行MR評級。MR分級采用最新的Park分級法[3]分為5級：0級，無軟骨損傷或者極少量骨贅(<5 mm)；1級，軟骨損傷1級伴至少一項(骨贅>5 mm，骨髓水腫>10 mm，軟骨下囊腫>10 mm)；2級，軟骨損傷2級至少伴一項(骨贅>5 mm, 骨髓水腫>10 mm，軟骨下囊腫>10 mm)；3級，軟骨損傷3級至少伴一項(骨贅>5 mm，骨髓水腫>10 mm，軟骨下囊腫>10 mm)；4級，軟骨損傷3級伴半月板三度撕裂。其中軟骨損傷參照Noyes分級[4]：0級，正常；1級，軟骨內(nèi)部信號改變，軟骨腫脹；2級，軟骨缺損<99%層厚；3級，全層軟骨損傷伴或不伴軟骨下骨水腫或潰瘍。選取髕股關節(jié)、內(nèi)外側(cè)脛股關節(jié)各亞區(qū)軟骨損傷最嚴重亞區(qū)作為該側(cè)膝關節(jié)軟骨損傷分級。如果軟骨損傷相符但其他3項條件均不符，則分級降低一級。半月板損傷參照Stoller分級[5]：0級，半月板內(nèi)無高信號；1級，圓點狀高信號；2級，線狀高信號未達半月板的關節(jié)面；3級，線狀高信號延伸至半月板的關節(jié)面。將MR分級與K/L分級進行組間比較。10天后1號醫(yī)師按照同樣的方法對第3份資料進行MR分級，并比較組內(nèi)一致性。

4.統(tǒng)計學分析

結(jié) 果

1.OA影像分級情況(圖1～3)

兩名醫(yī)師對89個膝關節(jié)OA評級情況見表1。

表1 膝關節(jié)OA患者KL分級及MR分級情況 (個)

注：MR1、MR2分別為1號和2號醫(yī)師MR評級；MR1#、MR2#：兩名醫(yī)師第二次MR評級

圖1 女，54歲，左膝。a)矢狀面T2WI示MR分級3級。髕軟骨損傷3級(箭)，骨贅>5 mm，骨髓水腫>10mm，無半月板撕裂；b)K/L分級3級。髕股關節(jié)間隙明顯狹窄，明顯骨質(zhì)增生，關節(jié)面硬化(箭)。 圖2 女，70歲，右膝。a)冠狀面T2WI示MR分級4級。股骨內(nèi)髁軟骨損傷3級(箭)，骨贅>5 mm，骨髓水腫>10 mm伴內(nèi)側(cè)半月板撕裂；b)K/L分級4級。巨大骨贅，內(nèi)側(cè)關節(jié)間隙顯著變窄，骨質(zhì)嚴重硬化(箭)。 圖3 男，63歲，右膝。a)冠狀面T2WI示MR分級3級。股骨內(nèi)髁軟骨損傷3級(箭)，骨髓水腫>10 mm)；b)K/L分級2級。有明確的骨贅，關節(jié)間隙輕度狹窄(箭)。

表2 兩種方法評估膝OA組內(nèi)及組間一致性數(shù)目及Kappa值及P值

注：MR1-K/L、MR2-K/L分別為1號、2號醫(yī)師MR分級和K/L分級比較；MR1-MR2：兩名醫(yī)師MR分級組間比較；MR1-MR1#、MR2-MR2#：兩名醫(yī)師組內(nèi)比較

2.一致性檢驗

兩種影像學評分方法的一致性及兩名醫(yī)師MR分級的組間及組內(nèi)一致性見表2。兩名醫(yī)師對膝關節(jié)OA的K/L分級與MR分級一致性Kappa值分別為0.812(一致性最強)、0.783(一致性高度)。兩名醫(yī)師MR分級組間一致性Kappa值為0.897(一致性最強)。組內(nèi)一致性Kappa值分別為0.882、0.897(一致性最強)。MR分級與K/L分級差異顯著性評價，P>0.05(P=0.081和0.117)，兩種影像學分級方法間無顯著性差異。

討 論

骨性關節(jié)炎(OA)是一種臨床上常見的慢性退行性骨關節(jié)病，膝關節(jié)與髖關節(jié)最常受累。病理表現(xiàn)為關節(jié)軟骨變性、破壞、軟骨下骨硬化，關節(jié)邊緣和軟骨下骨增生，骨贅形成，可以引起疼痛、關節(jié)活動障礙和致殘。自1957年首次提出以X線片評估大關節(jié)OA的K/L分級標準以來，臨床和科研關于OA分級方法，K/L分級一直沿用至今[2,3,7],得到普遍認同，這也是本研究將K/L分級作為金標準原因。但K/L分級有其局限性。Schiphof等[2]提出由于影像學工作者采用K/L分級法描述圖像過程中會使用不同的詞匯描述，導致形成多個不同版本的“K/L分級”，甚至對同一個患者會有不同的K/L分級。另外，K/L分級受設備條件、年齡及操作影響，不同文章的觀察者間信度波動范圍比較廣(0.51～0.89)[8,9]。因K/L分級強調(diào)骨質(zhì)增生程度，對于軟骨退變存在關節(jié)間隙狹窄但無骨質(zhì)增生的患者，無法給予OA診斷。且平片無法直接評估關節(jié)軟骨、骨髓水腫及半月板損傷程度，忽略了膝關節(jié)OA的重要病理征象，存在“假陽性”[10]。

MRI軟組織分辨率高，能夠全面評估膝關節(jié)軟骨、骨髓及半月板、關節(jié)腔積液、關節(jié)滑膜及游離體等情況，功能成像序列能夠發(fā)現(xiàn)關節(jié)軟骨形態(tài)發(fā)生改變前的分子結(jié)構(gòu)成分的退變，為早期OA診斷提供可能[11,12]。目前，MRI已經(jīng)成為除常規(guī)X線以外的重要輔助檢查手段。Lee等[7]證實MR半定量評級髖關節(jié)OA方法(SHOMRI法)具有良好可重復性，且與K/L分級及臨床指標具有顯著相關性。臨床急需一種實用、可靠的MR評分系統(tǒng)用于評價膝關節(jié)OA的嚴重度，目前國內(nèi)相關研究幾近空白。

本研究兩名醫(yī)師對膝關節(jié)OA的MR分級與K/L分級一致性檢驗Kappa值分別為0.812(一致性最強)、0.783(一致性高度)。MR分級組間一致性Kappa值為0.897(一致性最強)，組內(nèi)一致性Kappa值分別為0.882、0.897(一致性最強)，均提示該MR分級具有良好的可重復性。MR分級與K/L分級差異無顯著性(P>0.05)，提示MR能夠替代X線作為膝關節(jié)OA影像學分級方法之一。

本研究參考的MR分級指標包括關節(jié)軟骨損傷程度、骨贅、骨髓水腫、軟骨下骨囊變、半月板撕裂情況五項內(nèi)容，能夠綜合評估膝關節(jié)OA嚴重度。之前有學者利用MR研究膝關節(jié)OA，主要研究關節(jié)軟骨。Cicuttini等[13]發(fā)現(xiàn)內(nèi)外側(cè)脛骨平臺軟骨體積與膝關節(jié)間隙程度呈明顯負相關，提示關節(jié)軟骨的破壞是導致OA患者關節(jié)間隙狹窄主要原因。K/L評分以關節(jié)間隙狹窄程度評價OA嚴重度，間接評估關節(jié)軟骨損傷程度，但對于早期軟骨損傷而關節(jié)間隙未出現(xiàn)狹窄病人容易低估。高分辨MR成像能直接評價軟骨形態(tài)、體積，能夠更真實的反應OA嚴重度，這也是MR優(yōu)勢所在，這也是研究MR評估OA時均未包含關節(jié)間隙測量的原因[7,14]。但軟骨體積計算繁雜，需要掃描3D薄層序列,臨床上不適合作為MR分級指標，而軟骨損傷的形態(tài)改變作為分級的半定量標準更簡單、實用。Hayes等[15]統(tǒng)計了OA膝關節(jié)滑膜增生、半月板異常、軟骨缺損、關節(jié)積液、軟骨下骨病變、骨贅等MR征象與K/L評分之間的關系,發(fā)現(xiàn)隨著K/L評分越高，MR顯示的骨贅>5mm、骨髓水腫>10mm、軟骨下囊腫>10mm等征象越常見，故本文參考的MR評分也將此3項征象作為評分指標。與Hunter等[14]報道的MR評分含13項指標相比，本文應用的評分指標更簡潔、實用且重復性良好，適合臨床推廣。

本研究不足：首先，只應用了MR常規(guī)序列掃描，對軟骨病損顯示沒有3D薄層序列清晰，下一步需結(jié)合高分辨序列如三維肪肪抑制擾相梯度回波序列(3D-FS-SPGR)更精準的診斷軟骨損傷程度。其次，診斷結(jié)果缺乏關節(jié)鏡和病理證實，但本研究重心不在于MR診斷軟骨損傷準確性，而是以公認的K/L分級結(jié)果作為金標準進行MR分級，驗證MR分級可重復性。

本研究證實新的MR分級標準評估膝關節(jié)OA嚴重度，具有良好的可靠性和可重復性，將來或許可以替代以平片為基礎的K/L分級，為影像及臨床醫(yī)生提供更準確的MR分級方法，且有望應用于除膝關節(jié)外的大關節(jié)(髖關節(jié)等)OA的診斷。