徐 菲 楊志杰

踝關節(jié)骨性關節(jié)炎是臨床上比較多發(fā)的一種關節(jié)疾病，早期主要表現(xiàn)為關節(jié)軟骨變性以及骨質(zhì)增生，其中關節(jié)軟骨損害是導致該病的病理基礎[1]。磁共振T2-mapping技術能夠準確檢測T2弛豫的時間，從而定量分析患者關節(jié)軟骨內(nèi)部組織成分出現(xiàn)的改變，并且T2-mapping圖還能夠觀察正常以及非正常的軟骨區(qū)域[2]。所以本研究使用磁共振T2-mapping成像檢測踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者以及正常人關節(jié)軟骨的T2值，對比二者存在的差異，從而分析T2-mapping技術在診斷踝關節(jié)早期骨性關節(jié)炎中的應用價值，現(xiàn)總結(jié)如下。

方 法

1.臨床資料

選 取2017年1月-2017年12月 南 京 軍 區(qū)福州總院第一附屬醫(yī)院收治的踝關節(jié)骨性關節(jié)炎40例為研究組，均符合《骨關節(jié)炎診斷及治療指南》中踝關節(jié)骨性關節(jié)炎的診斷標準，為臨床確診病例，且無關節(jié)間隙狹窄、關節(jié)畸形等，屬于McDemott、Scranton踝關節(jié)骨關節(jié)炎分類標準Ⅰ～Ⅱ類的早期患者。排除不符合臨床診斷標準、踝關節(jié)嚴重畸形、類風濕關節(jié)炎、踝關節(jié)損傷等，無使用對關節(jié)軟骨有影響的藥物史。選取同期體檢健康人員踝關節(jié)40例為對照組，無踝關節(jié)外傷以及手術病史，踝關節(jié)無任何不良癥狀，活動狀況良好，近期無劇烈運動史。

2.檢測方法

采用西門子VERIO 3.0T磁共振4通道包裹式表面線圈（CP Flex coil，Small），患者取仰臥、足先進體位。踝關節(jié)放松，自然前伸，盡量將被檢側(cè)踝關節(jié)置于磁體中心（趾屈10°～30°）。將內(nèi)踝水平置于磁體中心處，以魔術帶固定，輔以沙袋固定。

3.采樣位置

踝關節(jié)MRI掃描方式采取斜冠狀位、橫軸位、斜矢狀位三個位置進行采樣。斜冠狀位：取橫斷位及矢狀位作定位線，平行于內(nèi)外踝的連線，掃描范圍從距骨前緣至跟骨后緣，是顯示脛距關節(jié)軟骨病變的最佳位置，故T2-mapping取斜冠狀位[3]。橫斷位：取冠狀位及矢狀位作定位線，平行于脛骨下緣，掃描范圍從下脛腓關節(jié)至跟骨下緣。能夠顯示最多的肌腱和韌帶的診斷信息。斜矢狀位：取橫斷位及冠狀位作定位線，垂直于內(nèi)外踝連線，掃描范圍包括內(nèi)外踝，有利于肌腱的顯示。兩組病例檢查前運動狀態(tài)予以限定，防止檢查結(jié)果因運動原因發(fā)生改變。

4.掃描參數(shù)

見表1。

5.圖像處理方法

所得圖像由2名對臨床信息不知情并且經(jīng)驗豐富的放射科醫(yī)師分別評估，如果兩人意見不一致，則討論達成一致。將T2-mapping圖像傳至工作站生成T2-mapping偽彩圖（圖1），對感興趣區(qū)進行T2值的測量。根據(jù)踝關節(jié)承重不同劃分6個區(qū)域進行軟骨測量：踝關節(jié)外側(cè)負重區(qū)、非負重區(qū)、踝關節(jié)內(nèi)側(cè)負重區(qū)、非負重區(qū)、脛骨內(nèi)側(cè)、脛骨外側(cè)。并將軟骨劃分為深淺兩層，對比軟骨空間T2值是否存在差異，各區(qū)域每層取3個感興趣區(qū)，每個感興趣區(qū)分別測量3次取平均T2值[4]。

使用軟骨修復協(xié)會(ICRS)的分級標準，對踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者的軟骨損傷程度加以分級。0級：正常軟骨；Ⅰ級：軟骨分層結(jié)構不清，可見內(nèi)部局灶低信號，但表面尚光滑；Ⅱ級：軟骨輪廓輕中度不規(guī)則變化，損傷深度累及不足全層50%；Ⅲ級：軟骨表面重度改變，損傷深度累及全層50%以上，但未完全累及全層；Ⅳ級：損傷累及全層軟骨。其中0級、Ⅰ級屬于輕度損傷，≥Ⅱ級屬于重度損傷[5]。同時對比觀察不同分級情況下T2值。

表1 踝關節(jié)MRI掃描參數(shù)

6.統(tǒng)計學方法

將所檢測的數(shù)據(jù)用統(tǒng)計學專業(yè)軟件數(shù)據(jù)包SPSS18.0進行分析，定量資料采用t檢驗分析，數(shù)據(jù)用（ x ±s）表示，以P＜0.05為具有差異統(tǒng)計學意義。定性資料采用χ2檢驗。

結(jié) 果

1.研究組與對照組均衡性比較

研究組40例，其中左踝14個，右踝26個，男22例，女18例，年齡37～58歲，中位數(shù)50.1。對照組40例，其中左踝15個，右踝25個，男24例，女16例，年齡31～57歲，中位數(shù)48.2。所有患者體重指數(shù)（BMI）處于正常范圍18.5～23.9 kg/m2。兩組間年齡（Z=1.928，P=0.054），性別（χ2=3.653，P=0.056），BMI（t=2.28，P＞0.05），差別無統(tǒng)計學意義，具有可比性。

表2 兩組研究對象診斷結(jié)果比較（ms,± s）

表2 兩組研究對象診斷結(jié)果比較（ms,± s）

?

表3 兩組研究對象各區(qū)域深淺層軟骨T2值比較（ms, ±s）

表3 兩組研究對象各區(qū)域深淺層軟骨T2值比較（ms, ±s）

?

表4 研究組不同軟骨區(qū)、不同損傷分級時T2值比較（ms, ±s ）

表4 研究組不同軟骨區(qū)、不同損傷分級時T2值比較（ms, ±s ）

?

圖1 踝關節(jié)冠狀位T2-mapping圖像。

2.比較兩組各區(qū)域軟骨T2值

研究組患者踝關節(jié)各區(qū)域軟骨T2值均高于對照組，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），具體結(jié)果見表2。

3.比較相同區(qū)域深層和淺層軟骨T2值

不同顯示區(qū)域淺層軟骨的平均T2值均較深層軟骨的平均T2值高，差異有統(tǒng)計學意義（P＜0.05），見表3。

4.比較研究組不同軟骨區(qū)、不同損傷分級的T2值

研究組患者踝關節(jié)外側(cè)負重區(qū)、非負重區(qū)，踝關節(jié)內(nèi)側(cè)負重區(qū)、非負重區(qū)，脛骨內(nèi)側(cè)、脛骨外側(cè)軟骨T2-mapping序列成像T2值在不同軟骨區(qū)、不同損傷分級時T2值差異顯著（P＜0.05），見表4。

討 論

踝關節(jié)軟骨是由細胞外基質(zhì)以及軟骨細胞共同組成的。其中軟骨細胞可以說是軟骨新陳代謝主要的成分[6]。其細胞外基質(zhì)包括Ⅱ型膠原、水以及蛋白聚合物。軟骨內(nèi)部含量最多的Ⅱ型膠原成網(wǎng)狀支架排列，蛋白聚合物以及水則嵌在膠原網(wǎng)當中。組織學上踝關節(jié)的軟骨由包括切線層、放射層、過渡層以及鈣化層[7]。其中切線層的膠原纖維同軟骨表面平行，過渡層的膠原纖維排列比較隨即機，放射層的膠原纖維比較厚，同軟骨表面垂直。鈣化層則代表軟骨以及軟骨下骨之間的過渡位置。軟骨基質(zhì)當中膠原纖維排列形成軟骨組織的各向異性。軟骨基質(zhì)同T2值之間存在著直接的聯(lián)系。相關研究結(jié)果顯示軟骨當中膠原含量、膠原纖維以及水含量是影響軟骨T2值的常見影響因素，對蛋白多糖水平的改變相對而言并不敏感。有研究人員使用軟骨素酶來消化軟骨導致蛋白多糖的含量顯著下降，之后檢測踝關節(jié)軟骨的T2值，結(jié)果沒有明顯的改變，但是膠原酶消化之后檢測得到的T2值明顯上升，因此軟骨T2值可以說是體現(xiàn)膠原網(wǎng)是否完整的重要量度[8]。研究人員使用磁共振以及偏振光顯微鏡來分析關節(jié)軟骨的結(jié)果，表明軟骨組織學分層同橫向弛豫時間存在著明顯的關聯(lián)性。踝關節(jié)軟骨的各層組織結(jié)構之間各向異性，是導致軟骨T2值區(qū)域改變的基礎條件，軟骨淺層到達最深層的T2值呈現(xiàn)出逐漸遞減的改變特點。本研究的結(jié)果顯示，正常人群踝關節(jié)外側(cè)負重區(qū)以及非負重區(qū)的軟骨深層T2值都要顯著低于淺層（P＜0.05），這表明軟骨深淺層的基質(zhì)含量以及膠原纖維會直接影響到軟骨T2值的高低。

在踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者的嚴重程度分級方面，傳統(tǒng)上醫(yī)務工作人員通常使用KL法進行評估，不過這一評估方法的敏感性以及重復性都不夠理想，往往無法準確體現(xiàn)不同級別病變患者存在的差異。關節(jié)軟骨退變則是踝關節(jié)骨性關節(jié)炎最為主要的生理病理改變，即使為出現(xiàn)關節(jié)鏡可視變化之前，踝關節(jié)骨性關節(jié)炎軟骨T2值也會明顯高于正常人群。要是單純使用不夠敏感的KL方法進行分級，來當作診斷踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者的標準，則無法有效從軟骨退變層面來體現(xiàn)疾病的輕重程度，也就無法真正體現(xiàn)出踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者軟骨T2值的改變情況。所以本研究當中使用軟骨損傷ICRS標準來評估磁共振T2-mapping圖像，從而更加準確地論證T2-mapping在判斷關節(jié)軟骨損傷當中的應用價值。本研究的結(jié)果顯示，踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者踝關節(jié)各個位置軟骨的平均T2值同對照組研究對象比較而言顯著上升（P＜0.05）。這主要同踝關節(jié)骨性關節(jié)炎發(fā)病時，患者關節(jié)軟骨當中膠原網(wǎng)狀結(jié)構遭到破壞以及膠原纖維的排列出現(xiàn)改變，從而加大了水的通透性相關。與此同時，膠原網(wǎng)斷裂導致蛋白多糖分散，暴露更多陰離子，進一步提高了軟骨內(nèi)水含量，導致軟骨T2的值明顯上升。T2-mapping成像可以在踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者的關節(jié)軟骨形態(tài)沒有出現(xiàn)顯著改變的時候就提示診斷，從而指導醫(yī)務工作人員臨床早期干預。傳統(tǒng)上對軟骨T2值位置改變的研究，主要集中在正常的軟骨范圍，對踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者軟骨T2值位置改變的研究比較少見。根據(jù)ICRS的標準分級之后，0～2級損傷患者的軟骨T2值仍然體現(xiàn)出深淺位置的改變，也就是深層的T2值要低于淺層。研究人員在隨訪評估患者軟骨修復過程當中發(fā)現(xiàn)，修復組織的T2值空間改變可以當作鑒別修復組織的影像標志之一，其中透明軟骨樣的修復組織T2值出現(xiàn)明顯變化，但是纖維修復組織則缺乏顯著的區(qū)域改變。使用T2-mapping技術進行模擬穿刺，可以準確評估修復手術的治療效果。所以軟骨T2值區(qū)域變化也是踝關節(jié)骨性關節(jié)炎患者的重要影像特征。

綜上所述，磁共振T2-mapping成像能夠量化評估踝關節(jié)軟骨內(nèi)部組織成分的改變化，對早期踝關節(jié)骨性關節(jié)炎的診斷有比較理想的診斷價值，臨床上值得推廣應用。