楊 峰， 趙惠鈺， 李洪秋， 王馨悅

沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院 放射科，遼寧 沈陽(yáng) 110024

膝關(guān)節(jié)前交叉韌帶斷裂損傷常伴有軟骨損傷，而軟骨損傷是導(dǎo)致?lián)p傷性骨關(guān)節(jié)炎或遠(yuǎn)期骨性關(guān)節(jié)炎的主要原因。MRI可以評(píng)估整個(gè)膝關(guān)節(jié)，適合術(shù)前、術(shù)后準(zhǔn)確評(píng)估軟骨損傷情況，進(jìn)而及時(shí)采取干預(yù)措施，對(duì)疾病的治療康復(fù)和預(yù)后具有重要意義。雙回波穩(wěn)態(tài)(dual echo steady state，DESS)序列是較為成熟的軟骨成像序列，可輔助臨床醫(yī)師對(duì)前交叉韌帶斷裂患者進(jìn)行術(shù)中治療和后期針對(duì)性康復(fù)治療。DESS是一種梯度成像，可以在二維或三維(three dimensions，3D)采集中進(jìn)行。與前者比較，后者具有明顯的高信噪比，成像時(shí)間少，軟骨和關(guān)節(jié)液之間的對(duì)比度較好。本研究旨在探討3D-DESS序列在前交叉韌帶重建術(shù)前評(píng)估軟骨損傷中的應(yīng)用價(jià)值。現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取沈陽(yáng)醫(yī)學(xué)院附屬中心醫(yī)院2020年4—9月收治的20例前交叉韌帶斷裂損傷患者為研究對(duì)象。所有患者均在接受膝關(guān)節(jié)3.0 T MRI質(zhì)子密度加權(quán)成像(proton density weighted image，PDWI)、TI加權(quán)成像(T1 weighted imaging，T1WI)、3D-DESS序列掃描后行前交叉韌帶重建關(guān)節(jié)鏡手術(shù)。納入標(biāo)準(zhǔn)：有膝關(guān)節(jié)外傷史(時(shí)間≤14 d)，且初步診斷為前交叉韌帶斷裂損傷；MRI與關(guān)節(jié)鏡手術(shù)間隔時(shí)間≤14 d。排除標(biāo)準(zhǔn)：年齡≥50歲；存在影響膝關(guān)節(jié)軟骨的高危因素；存在MRI禁忌證；既往明確膝關(guān)節(jié)手術(shù)史或相關(guān)疾病史。20例患者中，男性16例，女性4例，年齡17～45歲，平均年齡31歲?；颊呒捌浼覍倬炇鹬橥鈺?。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。

1.2 檢查方法

1.2.1 MRI 采用Siemens 3.0 T MRI，選擇8通道膝關(guān)節(jié)表面線圈，掃描序列為PDWI、T1WI、3D-DESS。患者仰臥位、足先進(jìn)，線圈中心對(duì)準(zhǔn)髕骨下緣，專業(yè)沙袋固定位置。PDWI：TR 3 360 ms，TE 37 ms，層厚3 mm，視野160×256 mm2，翻轉(zhuǎn)角141°，掃描時(shí)間2 min 48 s。T1WI：TR 600 ms，TE 13 ms，層厚3 mm，視野160×256 mm2，翻轉(zhuǎn)角150°，掃描時(shí)間1 min 51 s。DESS：TR 13.9 ms，TE 5.2 ms，層厚0.5 mm，視野300.0×197.5 mm2，翻轉(zhuǎn)角25.0°，掃描時(shí)間5.0 min。由2名具有5年以上工作經(jīng)驗(yàn)的肌骨專業(yè)放射科醫(yī)師在后處理工作站上對(duì)3種序列圖像進(jìn)行雙盲評(píng)估閱片。

1.2.2 關(guān)節(jié)鏡 關(guān)節(jié)鏡下軟骨損傷評(píng)估由1名有豐富膝關(guān)節(jié)鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的骨科醫(yī)師完成。在膝關(guān)節(jié)鏡檢查之前，醫(yī)師獲得MRI圖像，但無(wú)MRI軟骨損傷分級(jí)。患者取仰臥位，經(jīng)髕骨內(nèi)上入路置入水管，分別于前外側(cè)入路及前內(nèi)側(cè)入路置入關(guān)節(jié)鏡，進(jìn)行前交叉韌帶重建，術(shù)中探查各區(qū)域軟骨狀況。

1.3 觀察指標(biāo) 將MRI結(jié)果與關(guān)節(jié)鏡進(jìn)行比較，計(jì)算MRI診斷不同分級(jí)軟骨損傷的敏感度、特異度、陽(yáng)性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值。將膝關(guān)節(jié)軟骨分為6個(gè)區(qū)域：髕骨、股骨外側(cè)髁、脛骨平臺(tái)外側(cè)、滑車、股骨內(nèi)側(cè)髁、脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)。采用改良Noyes分類法對(duì)軟骨損傷進(jìn)行分級(jí)[1]：0級(jí)是正常軟骨；Ⅰ級(jí)是軟骨形態(tài)學(xué)正常，但T2信號(hào)強(qiáng)度增加；ⅡA級(jí)是淺表軟骨病變小于關(guān)節(jié)面總厚度的50%；ⅡB是深層軟骨病變大于關(guān)節(jié)面總厚度的50%；ⅢA級(jí)是全層軟骨病變，但相鄰軟骨下骨形態(tài)和信號(hào)正常；ⅢB級(jí)是全厚軟骨病變及鄰近軟骨下骨損傷異常信號(hào)。如果1個(gè)關(guān)節(jié)面內(nèi)有多個(gè)軟骨病變，則只記錄最高級(jí)別的損傷。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計(jì)數(shù)資料以百分率表示，組間比較采用χ2檢驗(yàn)。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

20例患者均有軟骨損傷(圖1)。MRI共發(fā)現(xiàn)47個(gè)病灶：Ⅰ級(jí)5例，ⅡA級(jí)12例，ⅡB級(jí)18例，Ⅲ級(jí)12例；最常見受累部位是髕骨(25.53%，12/47)，其次分別為股骨外側(cè)髁(23.40%，11/47)、脛骨平臺(tái)外側(cè)(21.28%，10/47)、滑車(12.77%，6/47)、股骨內(nèi)側(cè)髁(10.64%，5/47)、脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)(6.38%，3/47)。關(guān)節(jié)鏡共發(fā)現(xiàn)74個(gè)病灶：Ⅰ級(jí)22例，ⅡA級(jí)18例，ⅡB級(jí)21例，Ⅲ級(jí)13例；最常見受累部位是髕骨(24.32%，18/74)，其次分別為股骨外側(cè)髁(22.97%，17/74)、脛骨平臺(tái)外側(cè)(20.27%，15/74)、滑車(12.16%，9/74)、股骨內(nèi)側(cè)髁(12.16%，9/74)、脛骨平臺(tái)內(nèi)側(cè)(8.12%，6/74)。MRI對(duì)Ⅰ級(jí)軟骨損傷診斷的敏感度較低，特異度較高；隨著軟骨損傷分級(jí)升高，MRI診斷的敏感度增強(qiáng)(P<0.05，表1)。

圖1 矢狀位3D-DESS序列圖像(a～b.27歲男性患者，Ⅰ級(jí)損傷，股骨內(nèi)側(cè)髁、脛骨外側(cè)平臺(tái)信號(hào)增高；c～d.40歲男性患者，ⅡA級(jí)損傷，股骨外側(cè)髁、滑車軟骨缺損累及全層<50%；e.45歲女性患者，ⅡB級(jí)損傷，髕骨軟骨缺損累及全層>50%；f.43歲女性患者，Ⅲ級(jí)損傷，脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)軟骨全層缺損)

表1 MRI對(duì)不同分級(jí)軟骨損傷診斷價(jià)值比較

3 討論

臨床上通常采用前交叉韌帶重建治療前交叉韌帶斷裂損傷，其中，早期軟骨退化損傷對(duì)術(shù)后膝關(guān)節(jié)康復(fù)運(yùn)動(dòng)至關(guān)重要，盡早診斷并及時(shí)處理關(guān)節(jié)軟骨損傷可最大程度維持膝關(guān)節(jié)的對(duì)稱性和穩(wěn)定性，對(duì)前交叉韌帶斷裂的治療康復(fù)和預(yù)后、對(duì)預(yù)防遠(yuǎn)期骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生都具有重要意義[2]。

MRI是目前用于評(píng)估關(guān)節(jié)軟骨的最佳成像技術(shù)之一，是一種敏感和準(zhǔn)確的非侵入性手段，可顯示良好的軟組織對(duì)比度。其能夠提供軟骨缺損的形態(tài)學(xué)信息，如裂隙、部分或全層病變等。MRI實(shí)現(xiàn)了關(guān)節(jié)軟骨的直接可視化，可比常規(guī)X線檢查更早地發(fā)現(xiàn)缺陷。關(guān)節(jié)軟骨成分的不同是MRI成像中信號(hào)高低變化的主要因素。T1WI在顯示解剖細(xì)節(jié)方面具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。但在T1WI上，關(guān)節(jié)積液表現(xiàn)為低信號(hào)，關(guān)節(jié)軟骨表現(xiàn)為中等信號(hào)，關(guān)節(jié)積液與軟骨之間缺乏明顯的對(duì)比，因此，T1WI對(duì)軟骨表層缺損不敏感。T2加權(quán)成像(T2 weighted imaging，T2WI)序列的空間分辨力高，信噪比好，臨床上常用來檢查軟骨表面異常和骨髓水腫。T2WI對(duì)游離水和關(guān)節(jié)積液的信號(hào)非常敏感，表現(xiàn)為高信號(hào)，而關(guān)節(jié)軟骨呈低信號(hào)，兩者對(duì)比較明顯。軟骨病變表現(xiàn)為軟骨形態(tài)的缺損或軟骨內(nèi)信號(hào)異常增高。T2WI序列以犧牲軟骨信號(hào)強(qiáng)度換取高對(duì)比度，內(nèi)部病變顯示欠清[3-4]。PDWI能夠有效顯示關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)部水成分表現(xiàn)和半月板撕裂，以及軟骨表面退變時(shí)所伴隨的軟骨內(nèi)水腫異常高信號(hào)。不足之處在于，軟骨與關(guān)節(jié)液對(duì)比低，關(guān)節(jié)表面顯示不如T2WI[5]。3.0 T MRI可對(duì)整個(gè)關(guān)節(jié)軟骨病變損傷進(jìn)行分級(jí)，但由于受到偽影、信噪比、部分容積效應(yīng)等因素的影響，易缺乏高分辨率圖像，無(wú)法對(duì)軟骨損傷進(jìn)行精確評(píng)估，因此，常規(guī)MRI檢查序列評(píng)估軟骨損傷存在問題。近期研究顯示，MRI軟骨特異性定量成像序列能夠根據(jù)病變的嚴(yán)重程度區(qū)分膝關(guān)節(jié)軟骨不同級(jí)別的損傷，具有較好的診斷價(jià)值[6]。

本研究采用3.0 T MRI的3D-DESS序列檢查關(guān)節(jié)軟骨。3D-DESS技術(shù)是穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)快速成像和穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)逆快速成像相結(jié)合的技術(shù)，具有混合的對(duì)比度行為。3D-DESS技術(shù)適合肌肉骨骼成像，可檢測(cè)關(guān)節(jié)病變。在無(wú)脂肪抑制或水刺激的3D-DESS中，軟骨是中等強(qiáng)度信號(hào)，但關(guān)節(jié)液顯示的信號(hào)強(qiáng)度非常高，因此，軟骨被很好地描繪出來[7-8]。

本研究結(jié)果顯示：髕骨、股骨外側(cè)髁、脛骨平臺(tái)外側(cè)軟骨損傷占絕大部分。前交叉韌帶斷裂損傷常因急性外翻外旋形成，易導(dǎo)致上述3個(gè)區(qū)域軟骨損傷，尤其當(dāng)股骨外側(cè)髁和脛骨平臺(tái)外側(cè)同時(shí)出現(xiàn)損傷時(shí)，其損傷程度可能與前交叉韌帶斷裂程度存在正相關(guān)[9]。本研究結(jié)果還顯示：MRI發(fā)現(xiàn)Ⅰ級(jí)5例、ⅡA級(jí)12例、ⅡB級(jí)18例、Ⅲ級(jí)12例，關(guān)節(jié)鏡發(fā)現(xiàn)Ⅰ級(jí)22例、ⅡA級(jí)18例、ⅡB級(jí)21例、Ⅲ級(jí)13例；MRI對(duì)Ⅰ級(jí)軟骨損傷診斷的敏感度較低，特異度較高，隨著軟骨損傷分級(jí)升高，MRI診斷的敏感度增強(qiáng)(P<0.05)。關(guān)節(jié)鏡探查到的Ⅰ級(jí)病變數(shù)量多于MRI，可能是受到層間距、層厚或信噪比等因素影響。有研究表明，即使結(jié)合軟骨特異性3D-DESS序列，MRI在檢測(cè)Ⅰ級(jí)病變方面的價(jià)值仍然有限[10]。關(guān)節(jié)鏡檢查雖是衡量膝關(guān)節(jié)MRI準(zhǔn)確性的標(biāo)準(zhǔn)，但其準(zhǔn)確性受臨床醫(yī)師主觀判斷及深層軟骨損傷評(píng)估局限性的影響，臨床醫(yī)師不能單純依靠關(guān)節(jié)鏡評(píng)估軟骨損傷，需綜合MRI判斷。MRI不能取代關(guān)節(jié)鏡作為診斷工具，但由于其特異度高，可作為排除手段。

綜上所述，與常規(guī)序列比較，3D-DESS序列能夠更好地顯示前交叉韌帶斷裂軟骨損傷。對(duì)于ⅡB級(jí)和Ⅲ級(jí)軟骨損傷，3.0 T MRI常規(guī)序列結(jié)合3D-DESS序列是一種比較準(zhǔn)確的診斷手段；對(duì)于ⅡA級(jí)軟骨損傷，該手段顯示出中等的敏感度；而對(duì)于Ⅰ級(jí)軟骨損傷，其敏感度低，價(jià)值僅限于提供參考診斷。