李 慧
廈門大學附屬福州第二醫(yī)院放射科 (福建 福州 350007)
前交叉韌帶(ACL)系膝關節(jié)重要穩(wěn)定結構,可受運動、撞擊等因素導致韌帶牽拉過度造成斷裂損傷[1]。而針對ACL斷裂嚴重患者,行前交叉韌帶重建術(ACLR)為有效手段,但ACLR術后肌腱移植物恢復評估尚缺乏敏感工具。既往使用的Lachman試驗、軸移試驗、單腿跳躍試驗、國際膝關節(jié)文獻委員會膝關節(jié)評估表(IKDC)、美國特種外科醫(yī)院膝關節(jié)評分(HSS)等評估均有一定不足[2]??紤]到肌腱移植物需經(jīng)歷缺血壞死、細胞增殖、再血管化及膠原纖維塑形的過程,采用于肌肉骨骼應用廣泛的磁共振成像(MRI)技術隨診監(jiān)測為最佳策略[3]。但常規(guī)MRI成像診斷實質(zhì)依賴的是病變組織長T2信號,當用于膝關節(jié)韌帶、肌腱等短T2組織檢測時,因信號衰減迅速,甚至于信號接收模式進入前便已衰減到0,由此表現(xiàn)為無或低信號,這對于ACLR術后肌腱恢復評估是不利的[4]。而隨短T2成分成像序列的研發(fā),通過3D徑向K空間采集、高采樣效率及良好運動魯棒性的MRI三維超短回波時間雙回波脈沖序列(d-UTE)已解決常規(guī)MRI的局限性[5]。且由相關研究證實測定d-UTE的T2*等指標可定量評估ACLR術后肌腱移植物恢復情況[6]。而我國應用d-UTE技術稍遲,國內(nèi)研究相對缺乏,茲本院以此為切入點展開研究,作報道如下。
1.1 一般資料選取廈門大學附屬福州第二醫(yī)院于2020年1月至2021年7月收治疑似ACL斷裂損傷患者154例進行研究,均行d-UTE動態(tài)增強、關節(jié)鏡手術檢查。
納入標準:年齡18~60歲;均因外界創(chuàng)傷收治入院;均采用取腘繩肌腱ACLR;期間未行其他治療患者;排除標準:年齡≥60歲老年人群;合并膝關節(jié)感染或其他病變;不符合MRI檢查適應癥或間隔3個月MRI復查無法耐受;對比劑過敏。其中,男54例、女26例,年齡18~58歲,平均年齡(32.15±5.24)歲。研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會準予實施,所納入對象及家屬均知情同意。
1.2 方法患者均行常規(guī)MRI及d-UTE檢查。儀器采用西門子Skyra 3.0T MRI儀 ,膝關節(jié)專用線圈。自膝關節(jié)前交叉韌帶肌腱行常規(guī)矢狀面T1W1、T2W1、T2W1抑制脂肪及d-UTE序列平掃及增強掃描,序列相關參數(shù)設置:(1)T1W1:TR 600ms,TE:17ms,層厚3mm,F(xiàn)OV:80×80×20mm,矩陣:68×66;(2)T2W1及T2W1抑制脂肪:TR:2500ms,TE:80ms,層厚3mm,F(xiàn)OV:100×100×39mm,矩陣:124×105;(3)d-UTE:TR:7.9ms,TE:0.08、3.2ms,層厚2.4mm,F(xiàn)OV:80×80×80~140×140×140mm,矩陣:88×88~124×124,反轉(zhuǎn)角8~12°、延時固定2s。于平掃結束后,行d-UTE增強掃描,于前交叉韌帶撕裂損傷處行0.1mL/kg釓噴酸葡胺注射液【國藥準字:J20080063,廠商:拜爾先靈醫(yī)藥】勻速推注,控制時間5~8s。設置15個序列行動態(tài)掃描,每個序列掃描時間約55s,整體掃描時間850~900s。為凸顯前交叉韌帶肌腱組織短T2成分,將d-UTE序列聯(lián)合增強掃描獲取原始圖像中第一、二個回波系列圖相減,用以去除長T2成分信號,最終獲取由短T2成分信號構成的超短回波剪影差異圖(SUTED),并采用最大強度投影手段對SUTED進行重建層厚2mm三維重建,獲取肌腱三維空間圖。
1.3 觀察指標統(tǒng)計d-UTE檢查前ACL連續(xù)性、形態(tài)、信號及走行等特征,并根據(jù)ACL斷裂損傷情況進行分度:(1)Ⅰ度:ACL連續(xù)性完整,韌帶走行正常,呈低信號,其內(nèi)見有點狀、線條樣信號增高影;(2)Ⅱ度:ACL部分撕裂,ACL局限性增粗,韌帶走行正常,輪廓模糊,呈信號增高影;(3)Ⅲ度:ACL完全撕裂,韌帶結構消失,連續(xù)性中斷,呈信號增高影。比對關節(jié)鏡檢查“金標準”,評估d-UTE檢查診斷效能及分度準確性及一致性,并對關節(jié)鏡檢查確診ACL完全斷裂(Ⅲ度)患者實施ACLR,于術后1個月、3個月、6個月、12個月進行常規(guī)MRI、d-UTE聯(lián)合增強檢查,測定患側(cè)、健側(cè)前交叉韌帶T2*值、短弛豫值(T2*s)、長弛豫值(T2*l)及短弛豫組水組分比例(FF),分析肌腱恢復情況。
1.4 統(tǒng)計學方法應用SPSS 22.0軟件作統(tǒng)計分析,以“%”表示計數(shù)資料,行χ2檢驗,以“χ-±s”表示計量資料,行t檢驗,行Kappa值分析d-UTE檢查與關節(jié)鏡檢查分度一致性,若P<0.05,差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 關節(jié)鏡檢查結果經(jīng)關節(jié)鏡檢查,154例疑似ACL斷裂損傷患者中有142例確診,Ⅰ度61例、Ⅱ度49例、Ⅲ度32例,12例ACL正常,見表1。
表1 d-UTE聯(lián)合增強檢查分度準確性及一致性
2.2 d-UTE聯(lián)合增強檢查影像特征經(jīng)d-UTE聯(lián)合增強檢查影像特征顯示:正常ACL呈連續(xù)性高信號,且ACL內(nèi)部纖維走行正常;部分斷裂ACL表現(xiàn)為局部增粗,內(nèi)部纖維束部分斷裂;完全斷裂ACL表現(xiàn)為彌漫性增粗,走行異常,內(nèi)部纖維束全部斷裂,模糊。典型特征見圖1所示。
圖1 男,26歲,左膝關節(jié)外傷病史。圖1A:D-UTE平掃顯示左膝前交叉韌帶部分增粗模糊;圖1B:增強掃描顯示左膝前交叉韌帶部分纖維連續(xù)性中斷、模糊。
2.3 d-UTE聯(lián)合增強檢查診斷效能比對關節(jié)鏡檢查“金標準”,經(jīng)d-UTE聯(lián)合增強檢查診斷ACL斷裂損傷靈敏度、特異度及準確性分別為97.18%、91.67%及96.75%,且經(jīng)分度一致性結果顯示,準確性為88.02%、Kappa值為0.81%,見表2。
表2 d-UTE聯(lián)合增強檢查診斷效能
2.4 經(jīng)ACLR術后患側(cè)、健側(cè)T2*、T2*s、T2*l、FF結果20例ACL部分、完全斷裂患者進行ACLR術治療,除T2*l外,于術后1個月、3個月、6個月及12個月患側(cè)T2*、T2*s均高于健側(cè),F(xiàn)F則低于健側(cè)(P<0.05);且健側(cè)T2*、T2*s、T2*l、FF隨時間變化無明顯差異,除T2*l外,患側(cè)隨時間變化T2*、T2*s均有降低,F(xiàn)F有一定提高(P<0.05),見表3。
表3 經(jīng)ACLR術后患側(cè)、健側(cè)T2*、T2*s、T2*l、FF結果
ACL是連接脛骨、股骨重要支點,可承擔機體運動約86%限制力,由此較易因各類因素作用形成ACL斷裂損傷。對此,行關節(jié)鏡檢查為診斷“金標準”,但該方式屬侵入性操作,于臨床廣泛應用有所制約。而憑借多方位成像、高空間分辨力等優(yōu)勢的MRI檢查為ACL斷裂損傷診斷重要手段,尤以d-UTE聯(lián)合增強檢查更可明確韌帶內(nèi)部纖維束走形及信號強度。
由本文結果顯示,比對關節(jié)鏡“金標準”,經(jīng)d-UTE聯(lián)合增強檢查靈敏度、特異度及準確率均高于90.0%,且分度診斷準確率達88.02%,Kappa值為0.81。提示ACL斷裂損傷應用d-UTE聯(lián)合增強檢查具有較高診斷價值。這與張南等[7]研究分析162例ACL斷裂損傷患者應用MRI診斷,靈敏度96.01%、特異度95.68%呈較大相關性。但本研究仍有少數(shù)假陽性、假陰性病例存在,可能由既往病史、ACL結構、設備及運動偽影、骨髖附著點容積效應、鄰近組織損傷等因素干擾所致。
經(jīng)確認為ACL斷裂損傷Ⅲ度患者常采用ACLR進行治療,由Fukuda T等[8]分析8例腘繩肌腱自體移植重建的原發(fā)性單側(cè)ACL斷裂患者研究證實,由密集膠原蛋白、蛋白多糖等成分構成的肌腱移植物經(jīng)ACLR會經(jīng)歷韌帶化及移植物/骨界面腱骨愈合過程。且由Chu CR等[9]系統(tǒng)闡述了韌帶化的三個階段:即早期炎癥階段(4周)、血運重建階段(4~12周)及后期重塑階段(12周以后)。且肌腱移植物成熟多于術后9個月開始。故對于術后肌腱移植物恢復情況評估有助于最佳康復方案指導實施。而據(jù)Liu J等[10]研究通過尸體及活檢組織證實,ACL斷裂損傷系膠原蛋白濃度降低所致,而通過測定膠原蛋白結合水、游離水比例可一定程度反映肌腱損傷。由于定量指標T2*及T2*S可反映結合水,其中,T2*信號成分來源于膠原蛋白結合水,T2*S信號成分來源于膠原基質(zhì)結合水,T2*l則反映韌帶和肌腱游離水以及反映結合水組分比例的FF,對此,本文通過d-UTE聯(lián)合增強檢查測定經(jīng)ACLR術后1個月、3個月、6個月及12個月T2*、T2*s、T2*l、FF水平,結果顯示:患側(cè)T2*、T2*s高于健側(cè),F(xiàn)F低于健側(cè),T2*l則無明顯差異。于術后1個月居最高水平的T2*、T2*s(約為健側(cè)的1.5倍、1.3倍),隨時間逐漸降低,F(xiàn)F則見一定程度上升??芍獧z測d-UTE聯(lián)合增強檢查中T2*、T2*s、FF指標變化可較好反映肌腱移植物恢復情況。這與上述ACLR術后肌腱移植物組織學恢復機制時間相一致。且與Titchenal MR等[11]認為ACLR術后短期內(nèi)急性炎癥反應,肌腱移植物T2*為健康人群的1.5倍有一定類似性。而由國內(nèi)陳寧等學者[12]觀點認為前交叉韌帶病變膠原蛋白結構及含量、含水量均可引起T2*的變化亦證實本文結論準確性。
由于上述指標測定可受脂肪高信號、運動偽影、魔角效應、信噪比、翻轉(zhuǎn)角、采集校正等因素干擾[13-15],為保證測量準確性,本文選擇ACL脛骨部位插入,使其與魔角對齊,可最大限度降低內(nèi)流物對T2*等指標測量的影響,且根據(jù)肌腱最佳加權因子0.3,調(diào)整d-UTE信噪比,并設置TE1 0.08、翻轉(zhuǎn)角8~12°、延時2s,在信噪比較佳情況下獲取組織輪廓清楚、高分辨率高影像圖,并對梯度渦流及梯度延遲等因素導致的K空間軌跡失真于采樣或重建時進行校正,以避免圖像偽影出現(xiàn),由此,本研究T2*、T2*s、T2*l、FF等定量指標真實、可靠,研究結論信服力較高。
綜上所述,d-UTE聯(lián)合增強檢查診斷ACL斷裂損傷具有較高價值,且經(jīng)ACLR術后測定T2*、T2*s、FF等定量指標可準確評估肌腱恢復情況,可為后續(xù)最佳康復方案制定及實施提供重要決策。