吳智昌 安溪縣醫(yī)院醫(yī)學影像科 (福建 泉州 362400)
內容提要: 目的:探討多回波合并梯度回波成像(MEGRE)序列在早期膝關節(jié)軟骨損傷中的診斷價值。方法:回顧性分析2020年9月~2022年12月在本院進行治療的129例早期膝關節(jié)軟骨損傷患者一般臨床資料,篩選出先后行MRI MEGRE序列、MRI常規(guī)序列的76例患者進行研究,記錄兩種不同序列對膝關節(jié)軟骨損傷的診斷情況,并以關節(jié)鏡結果為金標準,探討MRI MEGRE序列、MRI常規(guī)序列對早期膝關節(jié)軟骨損傷的診斷價值。結果:MEGRE序列及常規(guī)序列圖像評分中均無1分、2分者,其3分、4分、5分占比情況比較有顯著差異(P<0.05);在MRI上對髕骨、脛骨內外側平臺、股骨內外側踝、股骨滑車6個關節(jié)面關節(jié)軟骨進行評估,共有456個關節(jié)軟骨,關節(jié)鏡結果檢出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各54例、96例、147例、82例、77例;MRI MEGRE序列檢測出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各54例、96例、150例、82例、74例;常規(guī)序列檢測出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各55例、93例、147例、83例、78例;MRI MEGRE序列在膝關節(jié)軟骨損傷分級診斷中的敏感度明顯高于常規(guī)序列(P<0.05)。結論:在早期膝關節(jié)軟骨損傷診斷中,MRI MEGRE序列較常規(guī)序列具有更高質量的影像學圖像,且在膝關節(jié)軟骨損傷分級中,具有更高的診斷效能。
膝關節(jié)為人體重要的運動關節(jié),其軟骨可減少緩沖震蕩、摩擦,分散負荷,增加關節(jié)面接觸面積,維持膝關節(jié)正常功能,但因膝關節(jié)運動幅度大,膝關節(jié)軟骨損傷十分常見[1]。對膝關節(jié)軟骨損傷,早期診斷及治療是當前研究重點[2,3]。臨床上常采用外科手術對膝關節(jié)軟骨損傷患者進行治療,而采用何種手段對膝關節(jié)軟骨損傷進行評估是手術成功的關鍵[4]。當前,磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)為評估膝關節(jié)軟骨損傷的最有效檢查手段,且隨著影像學技術的進展,MRI可間接或直接地顯示軟骨早期損傷時內部形態(tài)變化及生化物質變化,為軟骨損傷早期診提供有效基礎[5]。王彩云等[6]研究中提出,傳統(tǒng)的MRI序列在評估膝關節(jié)軟骨成分及結構中不敏感,較難及時對膝關節(jié)軟骨早期損傷作出有效的診斷,導致患者錯過最佳治療時機,形成不可逆關節(jié)軟骨損傷。多回波合并梯度回波成像(Multiple Echo Combined with Gradient Echo Imaging,MEGRE)序列檢測可抑制動脈搏偽影,較常規(guī)二維(2D)檢查在半月板、軟骨中分辨率更高,可在任意方向重建[7,8]。但當前較少研究對MRI MEGRE序列在膝關節(jié)軟骨損傷中的應用情況進行分析。本研究回顧性分析在本院進行治療的膝關節(jié)軟骨損傷患者的一般資料,以關節(jié)鏡手術結果為金標準,探討MRI MEGRE序列在膝關節(jié)軟骨損傷早期診斷的價值,旨在為臨床診斷及治療提供客觀依據(jù)。
回顧性分析2020年9月~2022年12月在本院進行治療的129例早期膝關節(jié)軟骨損傷患者一般臨床資料,按下列標準篩選出先后行MRI MEGRE序列、MRI常規(guī)序列的76例患者進行研究,其中男36例,女40例;年齡25~68歲,平均(46.58±6.17)歲。
納入標準:①接受膝關節(jié)MRI檢查并在一周內行膝關節(jié)鏡手術者;②短期有明確膝關節(jié)外傷者;③一般臨床資料完整。排除標準:①急性膝關節(jié)創(chuàng)傷;②有膝關節(jié)手術史者;③MRI圖像或關節(jié)鏡圖像不清晰者。
MRI檢查:患者在檢查前2h禁止劇烈活動,安靜坐0.5h后行影像學檢查。采用飛利浦3.0T核磁共振掃描:應用膝關節(jié)專用線圈,設置35mT/m的梯度強度。取仰臥位,足部先進入,設置矢狀面參數(shù):MEGRE序列600ms重復時間(TR),5.0~10.4ms回波時間(TE),30°翻轉角,2.0mm層厚,0.2mm層間隔,224×320矩陣,20cm×20cm視野(FOV),回波鏈長度設置為2,41.67Hz帶寬,4min34s采集時間。
MRI常規(guī)序列參數(shù)設置:T1WI:528msTR,20msTE,3.5cm 層厚,1.0mm 間隔,1min40s 掃描時間;T2WI:5200msTR,85msTE,3.5cm層厚,1.0mm間隔,1min49s掃描時間。
圖像處理:將獲得的數(shù)據(jù)上傳至PACS 系統(tǒng)及GEAVW4.7工作站,采用2D Viewer處理軟件對圖片進行處理,顯示最清晰的軟骨窗寬窗位。由專業(yè)的影像學醫(yī)師采用雙盲法對序列圖像進行評估,結果不一致時協(xié)商后得出結果。并由骨科專業(yè)醫(yī)師對軟骨損傷程度進行評估。
1.3.1 膝關節(jié)軟組織損傷評估
應用ICRS分級標準[9]對MRI圖像中軟骨損傷進行評估:0級:膝關節(jié)軟骨表面光滑,無缺損,MRI顯示軟骨中信號均勻,在下骨處無異常信號影;Ⅰ級:膝關節(jié)軟骨無缺損,表面光滑,內部出現(xiàn)局灶性異常信號;Ⅱ級:膝關節(jié)軟骨表面有缺損,深度在全層軟骨厚度的50%以下;Ⅲ級:膝關節(jié)軟骨缺損程度在全層軟骨的50%及以上,但未累及全層軟骨;Ⅳ級:膝關節(jié)軟骨完全缺失,其下骨骨質裸露。一處軟骨在呈現(xiàn)不同級別損傷時,視為最高損傷級別。
膝關節(jié)鏡手術由2名專業(yè)骨科醫(yī)生完成,關節(jié)鏡下膝關節(jié)軟骨損傷標準[10]:0級:膝關節(jié)軟骨正常;Ⅰ級:膝關節(jié)軟骨有軟化,并有輕度水泡樣結構在其表面,未出現(xiàn)裂隙潰瘍;Ⅱ級:膝關節(jié)軟骨變薄,并出現(xiàn)輕度、中度纖維化,淺表有“鯊魚鰓”裂隙樣潰瘍;Ⅲ級:膝關節(jié)軟骨纖維化呈重度,軟骨部分已剝脫,呈“蟹肉樣”改變,軟骨下骨未暴露;Ⅳ級:膝關節(jié)軟骨全層缺失,暴露出軟骨下骨。
1.3.2 圖像質量比較[11]
評分標準:1分:可顯示軟骨,但比較模糊;2分:可顯示軟骨,不能分辨出髂側、關節(jié)間隙、骶側軟骨;3分:可顯示軟骨,少數(shù)層面可分辨髂側、關節(jié)間隙、骶側軟骨;4分:可清晰顯示軟骨,一般的信號均勻性,一半以上層面可分辨出髂側、關節(jié)間隙、骶側軟骨;5分:可清晰顯示軟骨,均勻信號,清晰分辨髂側、關節(jié)間隙、骶側軟骨,其邊緣亦清晰。
采用SPSS 20.0軟件處理數(shù)據(jù),無序分類資料采用χ2檢驗,敏感度及特異度結果經(jīng)四格表得出,P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
MEGRE序列及常規(guī)序列圖像評分中均無1分、2分者,其3分、4分、5分占比情況比較有顯著差異(P<0.05),見表1。
表1.圖像評分比較(n=76,n)
在MRI上對髕骨、脛骨內外側平臺、股骨內外側踝、股骨滑車6個關節(jié)面關節(jié)軟骨進行評估,共有456個關節(jié)軟骨,關節(jié)鏡結果檢出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各54例、96例、147例、82例、77例;MRI MEGRE序列檢測出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各54 例、96 例、150 例、82 例、74例;常規(guī)序列檢測出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各55例、93例、147例、83例、78例,見表2。
表2.MRI MEGRE序列及常規(guī)序列對膝關節(jié)關節(jié)軟骨損傷評估情況(n)
MRI MEGRE序列在膝關節(jié)軟骨損傷分級診斷中的敏感度明顯高于常規(guī)序列(P<0.05),見表3。
表3.MRI MEGRE序列及常規(guī)序列在膝關節(jié)軟骨損傷中的診斷價值(%)
膝關節(jié)軟骨為透明軟骨,其不規(guī)則的曲面在髕骨后方、股骨遠端、脛骨近端覆蓋,主要由細胞外基質、軟骨細胞構成,不僅要承擔患者重量,還需輔助人體完成外旋、內旋、伸展、屈伸等動作,承受各種動作帶來的爆發(fā)力,在受到外界刺激或不標準運動時,極易受損,而膝關節(jié)軟骨不可再生,在受損后會導致患者膝關節(jié)疼痛、腫脹,嚴重者可能喪失行走功能,致殘率甚至高達50%,影響患者生活及工作,因此加強對膝關節(jié)軟骨損傷的早期診斷及治療十分關鍵[12-14]。膝關節(jié)軟骨組織干細胞成分相對較少,無單獨淋巴管及營養(yǎng)血管,在損傷后均無法再生,且自我修復能力差,若治療未及時,則可能發(fā)展為骨性關節(jié)炎,關節(jié)水腫、活動受限、疼痛、絞鎖等為骨性關節(jié)炎患者常見癥狀,嚴重者可能會喪失行走功能,具有較高的致殘率,影響患者生活及工作。
梯度回波成像是在射頻脈沖激勵后,以梯度的連續(xù)震蕩產(chǎn)生的回波信號,并采集數(shù)據(jù)后生成影像[15]。本研究中MEGRE序列及常規(guī)序列圖像評分中均無1分、2分者,其3分、4分、5分占比情況比較有顯著差異,提示在MRI檢測中MEGRE序列及常規(guī)序列均較為清晰,但前者圖像質量明顯高于后者,分析可能是因為MEGRE序列為一種多回波合并二維擾相梯度回波技術,在小角度射頻脈沖激發(fā)后,可在讀出多次切換的梯度場基礎上,于同一相位編碼上收集多個梯度回波,在k空間中壓縮成像,因此成像對比度較高,質量則高[16]。
本研究中,在MRI上對髕骨、脛骨內外側平臺、股骨內外側踝、股骨滑車6個關節(jié)面關節(jié)軟骨進行評估,共有456個關節(jié)軟骨,關節(jié)鏡結果檢出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各54例、96例、147例、82例、77例;MRI MEGRE序列檢測出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各54例、96例、150例、82例、74例;常規(guī)序列檢測出0級、Ⅰ級、Ⅱ級、Ⅲ級、Ⅳ級各55例、93例、147例、83例、78例,提示在不同序列中,可得出不同檢測結果,且前者對膝關節(jié)軟骨損傷分級的診斷敏感度明顯高于后者,分析可能是因為MRI MEGRE序列可平均多個TE回波,并在TR相同情況下,提高信噪比,在多梯度回波下,采集的圖像對比度及信噪比均較高,因此對膝關節(jié)軟骨損傷程度的評估亦更加精確;另外,MEGRE序列中提高了帶寬,可減少化學位移及磁敏感偽影對圖像的影響,使得檢測結果更精準;MEGRE序列在飽和脈沖序列及磁化傳遞技術基礎上可增強含結合水的組織信號,減弱了飽和狀態(tài)的自由水組織信號,即增強了軟骨信號,提高了對膝關節(jié)軟骨損傷的診斷效能[17-19]。
綜上所述,較MRI常規(guī)序列,MRI MEGRE序列在膝關節(jié)軟骨早期診斷中,具有更佳的圖像質量,且對膝關節(jié)軟骨損傷分級的評估敏感度更高。