賀 璐, 呂曉婷

(安陽市人民醫(yī)院放射科, 河南 安陽 455000)

膝關(guān)節(jié)為一種人體重要且極其復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié),膝關(guān)節(jié)軟骨有減小關(guān)節(jié)摩擦、分散負(fù)荷等作用,能夠保證其正?；顒?dòng)得以維持[1]。在人體各關(guān)節(jié)中,膝關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)量較大,而過大的外力對(duì)于關(guān)節(jié)軟骨而言難以承受,故骨關(guān)節(jié)炎、退行性改變、關(guān)節(jié)創(chuàng)傷等均可致軟骨損傷[2]。同時(shí),因關(guān)節(jié)軟骨缺乏單獨(dú)的神經(jīng)、淋巴管、血管的營養(yǎng)支持,致使關(guān)節(jié)軟骨損傷后難以修復(fù),同時(shí)關(guān)節(jié)軟骨損傷導(dǎo)致的腫脹、疼痛等癥狀和韌帶損傷等導(dǎo)致的癥狀類似,由此增加膝關(guān)節(jié)軟骨損傷早期的確診難度[3]。因此,尋找有效方法盡早準(zhǔn)確診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷十分重要。MRI軟組織分辨率較好,任何角度均可成像[4]。MRI常規(guī)序列可以利用關(guān)節(jié)間隙及形態(tài)等變化對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的嚴(yán)重?fù)p傷進(jìn)行評(píng)估,但其對(duì)軟骨微小變化的敏感度不足,導(dǎo)致其診斷能力受限,難以盡早診斷膝關(guān)節(jié)軟骨Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)早期損傷[5]。為此,本研究探究三維抑脂快速擾相梯度回波序列(3D-FS-FLASH)聯(lián)合T2 mapping成像技術(shù)在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷診斷中的應(yīng)用價(jià)值,報(bào)道如下。

1 對(duì)象與方法

1.1 對(duì)象 抽取2021年8月—2022年12月安陽市人民醫(yī)院行關(guān)節(jié)鏡檢查患者的80例,均行MRI檢查后再行關(guān)節(jié)鏡診療,其中男、女分別為36例、44例;年齡22～63(42.16±4.37)歲;體質(zhì)量指數(shù)(BMI)19.35～25.81(22.41±1.03)kg·m-2。均已排除明確診斷痛風(fēng)、創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾病者,存在膝關(guān)節(jié)置換、半月板切除等手術(shù)史者,影像圖片不清晰,無法分級(jí)或診斷者。

1.2 方法

1.2.1 檢查方法 檢查前3 h均未進(jìn)行劇烈活動(dòng),其血壓、心率、呼吸等平穩(wěn),囑受檢者將眼鏡、首飾等金屬物品取下,并將外套衣服脫去以換上MRI檢查專用衣服。受檢者體位為仰臥位,并將頭朝外,自然伸直雙腿,采取足先進(jìn)模式。所使用的儀器為美國GE 公司生產(chǎn)的Discovery MR 750 3.0 T磁共振掃描儀。受檢者先行MRI常規(guī)序列掃描,包括矢狀面T1WI(參數(shù)設(shè)置為170×170矩陣,0.3 mm間隔,3 mm層厚,9 msTE,500 msTR)、矢狀面FS-T2WI(參數(shù)設(shè)置為170×170矩陣,0.3 mm間隔,3 mm層厚,75 msTE,5 700 msTR)、冠狀面FS-T2WI(參數(shù)設(shè)置為170×170矩陣,0.3 mm間隔,3 mm層厚,75 msTE,5 700 msTR)、軸面FS-T2WI(參數(shù)設(shè)置為170×170矩陣,0.3 mm間隔,3 mm層厚,75 msTE,5 700 msTR)。再行矢狀面3D-FS-FLASH及T2 mapping成像,其中3D-FS-FLASH掃描參數(shù)設(shè)置為150×150矩陣、0.6 mm間隔、0.6 mm層厚、5 msTE、12 msTR,T2 mapping成像掃描參數(shù)設(shè)置為170×170矩陣,0.4 mm間隔,3.5 mm層厚,13.8 ms、27.6 ms、41.4 ms、55.2 msTE,1 600 msTR。

1.2.2 影像分析 成像數(shù)據(jù)上傳到西門子工作系統(tǒng),采取Syngo via軟件進(jìn)行圖像處理,自動(dòng)生成T2 mapping的偽彩圖。由中級(jí)職稱以上且有10年以上影像學(xué)經(jīng)驗(yàn)的2名影像學(xué)醫(yī)師進(jìn)行雙盲診斷,分別對(duì)6處軟骨(膝關(guān)節(jié)股骨內(nèi)、外側(cè)髁及脛骨內(nèi)、外側(cè)平臺(tái)及股骨滑車與髕軟骨)進(jìn)行損傷分級(jí),若診斷結(jié)果不一則以討論、協(xié)商后的統(tǒng)一結(jié)果作為最終診斷結(jié)果。

MRI軟骨損傷分級(jí)以Recht標(biāo)準(zhǔn)[6]為診斷依據(jù)。T2 mapping偽彩圖以圖像顏色及色彩層中斷或連續(xù)程度為依據(jù)進(jìn)行軟骨損傷分級(jí):關(guān)節(jié)軟骨連續(xù)且光滑,間隙正常,圖像為藍(lán)色且色階均勻一致為0級(jí);關(guān)節(jié)軟骨完整,但其內(nèi)部有紅、黃色色階且呈小斑片狀為Ⅰ級(jí);關(guān)節(jié)軟骨輕微變薄,間隙輕微變窄,局部有紅、黃色色階且呈片狀混雜分布為Ⅱ級(jí);關(guān)節(jié)軟骨變薄,出現(xiàn)一些缺損,有顯著混雜色階分布呈不均勻狀,伴四周骨質(zhì)增生為Ⅲ級(jí);關(guān)節(jié)局部軟骨出現(xiàn)全層剝脫,間隙明顯變窄,軟骨內(nèi)有不均雜亂色階信號(hào)且呈片狀為Ⅳ級(jí)。關(guān)節(jié)鏡軟骨損傷分級(jí)以國際軟骨修復(fù)協(xié)會(huì)(ICRS)[7]標(biāo)準(zhǔn)為分級(jí)依據(jù)。

2 結(jié)果

2.1 關(guān)節(jié)鏡診斷 80例患者中,共64例患者獲得完整的6處軟骨關(guān)節(jié)鏡及MRI診斷資料,即共384個(gè)關(guān)節(jié)軟骨損傷分級(jí),發(fā)現(xiàn)0級(jí)146個(gè),Ⅰ級(jí)94個(gè),Ⅱ級(jí)79個(gè),Ⅲ級(jí)40個(gè),Ⅳ級(jí)25個(gè)。

2.2 MRI診斷 以關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果為“金標(biāo)準(zhǔn)”,常規(guī)序列診斷的總體準(zhǔn)確度75.52%(290/384)、敏感度63.03%(150/238)、特異度95.89%(140/146);3D-FS-FLASH診斷的總體準(zhǔn)確度86.98%(334/384)、敏感度91.60%(218/238)、特異度79.45%(116/146);T2 mapping序列診斷的總體準(zhǔn)確度82.03%(315/384)、敏感度80.25%(191/238)、特異度84.93%(124/146)。見表1-3。

表1 常規(guī)序列與關(guān)節(jié)鏡下軟骨損傷分級(jí)比較(個(gè))

表2 3D-FS-FLASH與關(guān)節(jié)鏡下軟骨損傷分級(jí)比較(個(gè))

表3 T2 mapping序列與關(guān)節(jié)鏡下軟骨損傷分級(jí)比較(個(gè))

2.3 各種MRI序列單獨(dú)及聯(lián)合檢測(cè)診斷效能比較 三種序列單獨(dú)檢測(cè)中,3D-FS-FLASH診斷的膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的準(zhǔn)確度及敏感度最高,常規(guī)序列的特異度最高;3D-FS-FLASH+T2 mapping聯(lián)合檢測(cè)的準(zhǔn)確度、總體敏感度及Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)敏感度高于常規(guī)序列、3D-FS-FLASH和T2 mapping序列,而特異度較低,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表4。

表4 各種MRI序列單獨(dú)及聯(lián)合檢測(cè)診斷效能比較

3 討論

關(guān)節(jié)軟骨的主要構(gòu)成包含軟骨細(xì)胞、細(xì)胞外基質(zhì),后者則由關(guān)節(jié)滑液、膠原纖維與蛋白多糖(PGs)構(gòu)成,早期軟骨損傷在組織學(xué)上常常表現(xiàn)為膠原纖維破壞、蛋白多糖含量減少及關(guān)節(jié)滑液含量增加。盡早治療可及時(shí)控制軟骨損傷,避免蛋白多糖的進(jìn)一步丟失,為此盡早明確診斷尤為重要。當(dāng)前膝關(guān)節(jié)軟骨損傷常用的無創(chuàng)診斷方法為MRI檢查,其主要是通過掃描取得的軟骨形態(tài)及信號(hào)分層來反映軟骨組織學(xué)分層,從而進(jìn)行診斷。本研究常規(guī)MRI掃描診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷特異度高達(dá)95.89%,但準(zhǔn)確度、敏感度僅為75.52%、63.03%,提示常規(guī)MRI掃描診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷存在局限性?？赡茉蛟谟谙リP(guān)節(jié)軟骨早期損傷以軟骨組織中的PGs減少,軟骨內(nèi)關(guān)節(jié)滑液增多,軟骨表面粗糙等為主要表現(xiàn),MRI常規(guī)序列掃描膝關(guān)節(jié)軟骨時(shí),因骨髓中脂肪過多導(dǎo)致掃描時(shí)顯示中等信號(hào),缺乏軟骨之間比較,導(dǎo)致對(duì)軟骨損傷的診斷較為困難[8-9]。

3D-FS-FLASH為MR成像技術(shù)之一,其中“3D”表示三維無間隔薄層掃描,其能夠清晰顯示曲面狀且薄的關(guān)節(jié)軟骨,敏感、準(zhǔn)確反映軟骨微小變化,有助于軟骨分級(jí)診斷;“FS”表示對(duì)骨髓中過多脂肪導(dǎo)致的高信號(hào)進(jìn)行抑制,從而突出顯示關(guān)節(jié)軟骨及其下骨質(zhì)的信號(hào)比較;“FLASH”表示擾相梯度回波,其能夠?qū)2的權(quán)重減輕,進(jìn)而促使組織T1弛豫差別更加突出[10]。相比MRI常規(guī)序列,3D-FS-FLASH可以通過主磁場(chǎng)方向及關(guān)節(jié)軟骨各層膠原纖維排列不同將關(guān)節(jié)軟骨顯示為顯著的“高-低-高”三層信號(hào),第一個(gè)高信號(hào)與軟骨淺層相對(duì)應(yīng),低信號(hào)與軟骨中間層相對(duì)應(yīng),第二個(gè)高信號(hào)與軟骨深層相對(duì)應(yīng)。本研究結(jié)果顯示,3D-FS-FLASH診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的總體準(zhǔn)確度、敏感度分別為86.98%、91.60%,但特異性欠佳,為79.45%,分析可能與該序列亦存在低估判斷、出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影等有關(guān)。

T2 mapping也屬于MR成像技術(shù)之一,作為一種相對(duì)較新的軟骨生化成分成像方法,能夠利用多回波梯度序列,從生化層面對(duì)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)進(jìn)行評(píng)估,主要通過分析軟骨組織橫向磁場(chǎng)衰減狀態(tài)來評(píng)估軟骨結(jié)構(gòu)改變及化學(xué)成分改變,可以準(zhǔn)確顯示軟骨內(nèi)部微小改變[11]。據(jù)相關(guān)研究[12]報(bào)道,T2 mapping獲得圖像的色階改變能夠顯示軟骨早期損傷T2值上升的特征。該技術(shù)工作原理主要是利用不同TE及同一TR進(jìn)行掃描,從而獲得T2WI圖像,再用公式重建彩色色階,最后測(cè)出T2值,而T2值主要受水(或關(guān)節(jié)滑液)含量及膠原網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的影響,從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)軟骨生理成分改變的評(píng)估,即能在軟骨表面大體形態(tài)未出現(xiàn)變化時(shí)即能呈現(xiàn)出其內(nèi)部微小變化,從而有利于關(guān)節(jié)軟骨早期損傷的診斷。本研究T2 mapping序列診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的總體準(zhǔn)確度、敏感度分別為82.03%、80.25%,均低于3D-FS-FLASH診斷。王彩云等[13]報(bào)道,3D-FS-FLASH及T2 mapping成像技術(shù)在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷價(jià)值均較高,其中3D-FS-FLASH為最優(yōu)序列?？紤]本研究中T2 mapping成像技術(shù)特異度高于3D-FS-FLASH診斷,為進(jìn)一步提升MRI診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的臨床價(jià)值,本研究應(yīng)用3D-FS-FLASH+T2 mapping聯(lián)合診斷,準(zhǔn)確度、總體敏感度及Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)敏感度高于常規(guī)序列、FS-FLASH序列和T2 mapping序列,表明聯(lián)合3D-FS-FLASH、T2 mapping成像技術(shù)可以提高膝關(guān)節(jié)軟骨早期損傷的診斷準(zhǔn)確度。此外,既往研究[14]指出,膝關(guān)節(jié)軟骨損傷后自我修復(fù)能力較差,T2 mapping成像對(duì)于軟骨的修復(fù)治療效果也有較好的評(píng)估價(jià)值。但需要指出的是,T2 mapping存在一定局限,其多回波梯度序列缺乏180°聚相位脈沖,對(duì)磁化偽影十分敏感,而臨床實(shí)際中此類偽影可能為軟骨-骨界面呈現(xiàn),也可能為異物顆粒如人工植入器械所致,最終影響軟骨損傷的診斷。

綜上,3D-FS-FLASH和T2 mapping成像技術(shù)在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷診斷中的應(yīng)用價(jià)值較高,可綜合考慮患者實(shí)際情況進(jìn)行檢查診斷。本研究樣本量小,患者年齡跨度大,上述成像技術(shù)在不同年齡段患者中的診斷效果是否存在差異有待進(jìn)一步研究。