MRI和關節鏡測量膝關節軟骨缺損面積的一致性

謝井文+張剛+鄭紅+薛水培

【摘要】 目的：探究MRI和關節鏡在測量膝關節軟骨缺損面積的一致性及診斷價值。方法：選擇2015年3月-2016年6月來本院就診的62例膝關節軟骨缺損患者，對所有患者先后進行膝關節MRI和關節鏡檢查，以觀察軟骨缺損數量并測量缺損面積，比較MRI和關節鏡對診斷軟骨缺損數量及測量缺損面積的差異性和一致性。結果：膝關節MRI和關節鏡均發現軟骨缺損共150處，平均每例軟骨缺損2.4處，MRI和關節鏡在診斷軟骨缺損數量上比較差異無統計學意義（P>0.05）。MRI測量平均軟骨缺損面積為（2.04±1.43）cm2，關節鏡測量平均軟骨缺損面積為（2.98±2.34）cm2，MRI測量的平均缺損面積小于關節鏡測量結果，比較差異有統計學意義（P<0.05），兩者平均差值為（1.32±1.03）cm2，MRI測量結果占關節鏡的（71.2±13.1）%。其中MRI測量股骨內側髁、股骨外側髁和股骨滑車的缺損面積均小于關節鏡測量面積，比較差異均有統計學意義（P<0.05），而兩者測量的髕骨關節面缺損面積比較差異無統計學意義（P>0.05）。結論：MRI在診斷膝關節軟骨缺損數量上與關節鏡具有極高的一致性，適合該病的初步定位、定性診斷，在測量軟骨缺損面積上優勢雖不及關節鏡（尤其表現在股骨內側髁、股骨外側髁和股骨滑車等部位），但仍能直接或間接地反映缺損面積，且MRI檢查方便快捷、普及范圍廣，故值得臨床推廣。

【關鍵詞】 磁共振； 關節鏡檢查； 膝關節； 軟骨缺損

The Consistency of Knee Articular Cartilage Defect Area by MRI and Arthroscopy/XIE Jing-wen，ZHANG Gang，ZHENG Hong，et al.//Medical Innovation of China，2017，14（10）：125-128

【Abstract】 Objective：To explore the consistency and diagnosis value of knee articular cartilage defect area by MRI and arthroscopy.Method：62 patients with knee articular cartilage defect from March 2015 to June 2016 in our hospital were selected.All the patients were treated by knee MRI and arthroscopy.The number of cartilage defect and measured the defect area by these two examination were observed.The consistency and differences of knee articular cartilage defect area by MRI and arthroscopy were compared.Result：MRI and arthroscopy both found 150 knee articular cartilage defects，and the average cartilage defect per person were 2.4，the differences had no statistical significance（P>0.05）.MRI demonstrated the mean cartilage defect area was（2.04±1.43）cm2，while the arthroscopy indicated the mean cartilage defect area was（2.98±2.34）cm2，the cartilage defect area measured by MRI was less than arthroscopy，the difference was statistically significant（P<0.05）.The mean area difference was（1.32±1.03）cm2，and the mean area measured by MRI was（71.2±13.1）% of that by arthroscopy.The mean defect area at medial femoral condyle，lateral femoral condyle and femoral block measured by MRI were less than measured by arthroscopy，the difference was statistically significant（P<0.05），while the mean defect area at patellar articular surface measured by both two examinations had no statistically differences（P>0.05）.Conclusion：MRI and arthroscopy have good consistency in the number of knee articular cartilage defects.Although the measurement of cartilage defect area by MRI is not as good as by arthroscopy （especially at the medial femoral condyle，lateral femoral condyle and femoral block），it still can directly or indirectly reflect the defect area.MRI is very convenient and widely spread，so it is worthy of promoting.

【Key words】 MRI； Arthroscopy； Knee articular； Cartilage defect

First-authors address：Shenzhen Nanshan Peoples Hospital，Shenzhen 518052，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.10.035

膝關節軟骨缺損大多是由于長時間不科學運動鍛煉、或其他疾病共同造成的，大多發生在青少年及中老年群體，近年來發病率不斷攀升[1]。起初患者多表現為膝關節紅、腫、痛及活動受限，隨著病程延長、軟骨損傷程度加重，患者可出現步行、上下樓梯時疼痛加劇，甚至伴嚴重膝關節內、外翻畸形，嚴重影響生活質量[2]。關節鏡作為一種直觀關節內部結構的光學儀器，具有病情判斷全面、診斷準確性高等特點，已被臨床廣泛運用[3]。但是關節鏡屬有創操作，會增加損傷鄰近組織的風險、帶來額外創傷，因此在關節軟骨缺損的初步定位、定性診斷上存在一定局限性和不合理性[4]。據文獻[5]報道，MRI作為一種無創檢查方式，操作簡單、實用性強、普及范圍廣，可清晰觀察軟骨缺損部位，對關節軟骨缺損定位、定性診斷較確切。但由于膝關節軟骨缺損大多為裂隙性不全缺損，因此MRI對缺損面積的定量判斷仍有一定局限性[6]。本院為進一步探究MRI和關節鏡在測量膝關節軟骨缺損面積的一致性，選擇62例患者進行對照研究，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2015年3月-2016年6月來深圳市南山區人民醫院進行膝關節軟骨缺損診療的62例患者。納入標準：均符合膝關節軟骨缺損的診斷標準[7]；MRI和關節鏡檢查間隔時間小于1個月；關節鏡檢查提示膝關節軟骨缺損在Outerbridge 3～4級者；患者意識清晰，自愿配合MRI和關節鏡檢查并已簽署知情同意書。排除標準：合并其他臟器疾病或其他膝關節病變；基礎疾病多、體質差、重度營養不良；MRI及關節鏡檢查前6個月內有膝關節手術或外傷病史；有關節鏡和MRI檢查相關禁忌證；MRI或關節鏡圖像顯示模糊，無法準確判斷病情；關節鏡檢查提示膝關節軟骨缺損在Outerbridge 1～2級者；拒絕MRI及關節鏡檢查者。該研究已通過倫理委員會批準。所有患者平均年齡（40.5±10.6）歲；男41例，女21例；左膝病變25例，右膝病變18例，雙膝病變19例；平均體質量為（29.4±2.1）kg/m2。所有患者年齡、性別、單/雙膝病變等一般資料比較差異均無統計學意義（P>0.05），具有可比性。所有患者的MRI和關節鏡均分別由相同有經驗的影像科醫生和骨科醫生完成。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查方法 囑患者平臥，采用Skyra 3.0T MRI（德國西門子公司）進行MRI掃描，掃描序列分為矢狀位序列和冠狀位序列、橫斷位序列。矢狀位序列包括自序回波序列T1WI、T2WI、PD_FS加權回波序列；冠狀位序列包括PD_FS序列，橫斷位序列包括T2WI_FS，掃描層厚3.5 mm，層距1 mm，層數20層，FOV 150×150 mm；需重點觀察T2WI和PD_FS序列對軟骨缺損的顯影（由于該序列下軟骨組織顯影清晰、病情判斷準確[8]）。掃描后由3名有經驗的影像科醫生共同通過二維MRI圖像來判斷軟骨缺損部位并測量面積，最終由3名醫生共同得出結果，測量面積取三者測量平均值。

1.2.2 關節鏡檢查方法 囑患者平臥屈膝，充分消毒手術區域，采用2%利多卡因多點局部浸潤麻醉，將關節鏡鏡頭、攝像頭、主機、顯示器和冷光源依次組裝好，制造切口、進鏡，仔細觀察關節腔內關節軟骨及周圍組織情況，處理軟骨缺損區域周邊的異常軟骨組織，在顯示器上仔細尋找缺損區域，記錄缺損部位，以缺損區域周圍正常穩定的軟骨組織作為邊界，采用可伸縮測量裝置對缺損面積進行二維測量，每處測量三次，取平均值作為最終結果。

1.3 觀察指標及評價指標 觀察比較MRI和關節鏡對膝關節軟骨缺損部位和缺損面積的判斷及測量結果。膝關節軟骨缺損：軟骨厚度減少>50%即可判定[9]。

1.4 統計學處理 使用SPSS 20.0統計軟件對所得數據進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 MRI和關節鏡判斷軟骨缺損部位情況 患者先后采用MRI和關節鏡評估膝關節軟骨缺損情況，MRI和關節鏡均發現軟骨缺損共150處，平均每例缺損2.4處，其中股骨內側髁缺損65處、股骨外側髁缺損32處、股骨滑車缺損44處、髕骨關節面缺損9處，兩種檢查手段在判斷軟骨缺損部位上比較差異無統計學意義（P>0.05）。

2.2 MRI和關節鏡測量軟骨缺損面積情況 所有患者分別采用MRI二維圖像和關節鏡直觀測量軟骨缺損面積，經數據統計后發現：MRI測量平均軟骨缺損面積為（2.04±1.43）cm2，關節鏡測量平均軟骨缺損面積為（2.98±2.34）cm2，MRI平均測量結果小于關節鏡測量面積，比較差異有統計學意義（P<0.05），兩者平均差值為（1.32±1.03）cm2，MRI測量的缺損面積占關節鏡測量結果的（71.2±13.1）%，其中MRI測量的股骨內側髁、股骨外側髁、股骨滑車和髕骨關節面缺損面積分別占關節鏡測量結果的（90.7±11.4）%、（44.6±8.6）%、（88.7±16.5）%、（6.3±2.7）%。MRI股骨內側髁、股骨外側髁和股骨滑車的測量面積均小于關節鏡測量面積，比較差異均有統計學意義（P<0.05），而髕骨關節面測量結果與關節鏡比較差異無統計學意義（P>0.05）。見表1。

3 討論

關節軟骨作為關節的重要組成部分，具有緩沖作用力、保護骨性結構等重要作用[10]。在外力或其他創傷損傷后，軟骨極易產生裂隙、缺損，導致繼發關節退變[11]。這與關節軟骨修復能力較弱、血供較少、損傷修復細胞較少等有密切關系，因此軟骨的科學保護及早期診斷治療格外重要[12]。據文獻[13]統計，近年來隨著生活方式改變，該病發病率逐年上升，患者多以膝關節紅、腫、疼痛、活動受限來院就診，也有部分患者已發展至膝關節內翻、外翻畸形、合并膝關節骨性關節炎或其他疾病，嚴重影響生存質量，大大增加致殘幾率，預后質量較差。有大量臨床研究顯示，軟骨損傷和缺損的自然病程是無法準確預料的，若不及時發現及干預，軟骨損傷不會自行愈合，而會進一步發展為功能損害不可逆的關節退行性病變，因此關節軟骨缺損的重點應放在早期診斷上[14]。現臨床多采用X線攝影、MRI、關節鏡等手段判斷關節軟骨病變情況，其中關節鏡可通過數字顯像直接觀察并測量病變部位，具有較可靠的診斷價值和臨床指導意義，因此被廣泛應用[15]。但近年來陸續有學者報道，關節鏡雖然是微創手術，但仍為有創操作，會增加患者不良體驗和損傷鄰近組織風險，且設備儀器技術要求較高，重復操作性不強、普及范圍不廣，尤其在部分基層醫院無法開展[16]。MRI作為常見影像學檢查手段，目前已被廣泛應用和普及，MRI在不同序列下，組織的顯像情況也發生變化，因而MRI對關節軟骨組織顯像明顯，病變部位觀察也較清晰，可準確對病變進行定性、定量診斷[17]。為進一步探究MRI和關節鏡對膝關節軟骨缺損定性、定位、定量診斷的一致性和差異性，筆者選擇本院62例患者進行對比研究。

關節鏡是一種觀察關節內部結構的直徑5 mm左右的棒狀光學儀器，是用于診治關節疾患的內窺鏡，將關節鏡一端透鏡插入關節內部，組織結構就會顯像在顯示器上，因此能夠多角度、全面直觀的觀察關節內部結構，不受組織重疊、遮擋等影響，也可以先對病灶周圍預處理，使病變區域充分暴露[18]。但關節鏡也是一種有創操作，雖較傳統術式顯著縮小了切口長度，但仍不可避免損傷周圍鄰近組織、增加患者不良體驗。MRI成像作為斷層成像的一種，是利用磁共振現象從人體中獲得電磁信號，并重建人體信息，對不同物理特性（質子密度、馳豫時間長短、血液和腦脊液流動、順磁性物質、蛋白質）的組織所反映出的參數大不相同。對比其他成像技術，MRI的成像方式更多樣，所得信息更豐富，可依據醫生重點觀察部位選擇合適的成像方式，因此對關節軟骨MRI成像清晰，可較準確評估病變部位和數量[19]。但影像科醫生需通過二維MRI圖像測量軟骨的缺損面積，往往有人工誤差，加上大部分患者為裂隙性不全缺損，MRI顯像不充分，因此用MRI定量測量缺損面積仍存在一定難度[20]。

在本研究中，MRI對膝關節軟骨缺損部位和數量和判斷與關節鏡的判斷結果完全相同，說明MRI對患者初步定性、定位診斷有重要臨床意義，且診斷結果與關節鏡有極高的一致性，證明在定性、定位診斷上MRI可替代關節鏡檢查，避免有創損傷和不良體驗；但在膝關節軟骨缺損面積測量上，MRI顯示出一定局限性，在股骨內側髁、股骨外側髁和股骨滑車等部位，MRI測量的缺損面積低于關節鏡的測量結果，說明MRI無法多角度、直觀立體的觀察缺損區域及周圍組織，無法完全替代關節鏡的直觀優勢，因此在測量軟骨缺損面積上，尤其是股骨內側髁、股骨外側髁和股骨滑車等部位的測量，MRI需輔助其它檢查方式，否則會造成測量面積比實際偏小，影響治療方案的制定。

綜上所述，MRI與關節鏡在診斷膝關節軟骨缺損部位及數量上具有極高的一致性，適合該病的初步診斷，MRI雖在測量軟骨缺損面積上優勢不及關節鏡，但由于MRI檢查方便快捷、普及范圍廣，在軟骨缺損的定位、定性診斷上與關節鏡有極高一致性，同樣值得臨床推廣。

參考文獻

[1]王浩，王偉.軟骨下鉆孔聯合軟骨源性形態發生蛋白緩釋系統修復膝關節軟骨缺損[J].中國組織工程研究，2014，18（21）：3334-3340.

[2]李春根，曲弋，葉超，等.組織工程軟骨與柚皮苷聯合修復兔膝關節軟骨缺損的組織學證實[J].中國組織工程研究，2014，18（20）：3165-3171.

[3]鄭榮宗，吳偉東，應錦河，等.關節鏡下自體骨軟骨移植治療膝關節軟骨缺損[J].中國骨與關節損傷雜志，2014，29（10）：1050-1051.

[4]潘勇泉，尚平，才忠民，等.關節鏡下微骨折術治療膝關節軟骨損傷的臨床療效觀察[J].中華臨床醫師雜志（電子版），2015，9（5）：771-774.

[5]龐國棟，邵廣瑞.磁共振二維常規序列成像對膝關節軟骨缺損的診斷價值[J].中國CT和MRI雜志，2014，12（6）：84-87，119.

[6]陳浩，孫巖，秦衛，等.3D-SPACE、3D-True FISP序列測量膝關節軟骨缺損面積的比較研究[J].中國中西醫結合影像學雜志，2016，14（3）：284-286.

[7]王慶，黃華揚，張濤，等.基質誘導自體軟骨細胞移植修復膝關節軟骨損傷的早期療效[J].中華骨科雜志，2016，36（1）：28-34.

[8]滿玉琳，郭佑民，劉曉斌，等.MRI與關節鏡測量膝關節軟骨缺損面積的對比[J].實用放射學雜志，2015，31（1）：113-115，120.

[9]鐘建明，張占豐，王丹，等.關節鏡下自體膝關節骨軟骨移植聯合復合凝膠修復軟骨缺損[J].浙江臨床醫學，2015，17（4）：544-545.

[10]高麗蘭，張春秋，劉志動，等.滑動載荷作用下關節軟骨不同層區的法向位移[J].醫用生物力學，2014，29（1）：20-24.

[11]秦迪，李石倫，鄭占樂，等.膝關節骨關節炎病因與關節軟骨磨損的相關性研究[J].河北醫科大學學報，2016，37（2）：227-229.

[12]李祥全，宋科榮，王黎明，等.膝關節軟骨缺損的治療現狀及研究進展[J].中國骨傷，2015，28（5）：482-486.

[13]董福，宋錦旗，姜楠，等.膝關節軟骨早期缺損修復中的基質金屬蛋白酶3抑制劑Ⅰ[J].中國組織工程研究，2016，20（15）：2156-2162.

[14]楊健，龐顯倫，何江孟，等.軟骨移植與軟骨微骨折方法修復關節軟骨損傷[J].中國組織工程研究，2015，19（15）：2315-2319.

[15]董巖，崔鵬，周敬濱，等.關節鏡測量尺指導下微骨折術治療膝關節軟骨損傷的臨床近期療效觀察[J].中國運動醫學雜志，2016，35（5）：478-480.

[16]張菁，王迪，王小樂，等.關節鏡下微骨折術修復膝關節軟骨全層缺損療效觀察[J].山東醫藥，2014，54（34）：48-49.

[17]李樑，余劍峰，劉書奇，等.CT與MRI診斷膝半月板和關節軟骨損傷臨床價值對比[J].重慶醫學，2016，45（4）：522-524.

[18]全海祥，康一凡，沈國華，等.關節鏡下微骨折術和關節清理術修復膝關節軟骨缺失臨床療效對比研究[J].中國骨與關節損傷雜志，2016，31（10）：1088-1089

[19]陳其春，鄒月芬，左強，等.常規MRI評估組織工程軟骨修復豬軟骨缺損的研究[J].實用放射學雜志，2015，31（11）：1893-1896，1924.

[20]曾哲真.術前MRI測量評估膝關節軟骨缺損面積臨床分析[J].中國衛生標準管理，2015，6（31）：164-165.