MRI對膝關節退行性骨關節炎軟骨損傷分級診斷的應用價值

傅建斌 陳慶航 姚志鋒 伍清全

[摘要] 目的 探討MRI對膝關節退行性骨關節炎軟骨損傷分級診斷的應用價值。方法 方便選取該院2014年10月—2017年10月間收治158例膝關節退行性骨關節炎患者進行研究，均采取MRI檢查，并將檢查結果與關節鏡檢查進行對比研究，總結其診斷體會。 結果 MRI檢查顯示145例患者存在關節間隙狹窄，以內側關節間隙變窄明顯；139例關節腔內出現游離體，其中102例患者T1WI、T2WI低信號；121例出現骨質增生，表現為關節邊緣骨贅形成、關節面骨皮質增生；104例表現為滑膜壁增厚、增寬或伴有結節樣改變，以STIR序列及T1WI像顯示較為清晰；98例韌帶退變，以韌帶松弛、寬窄不等，粗細不均為主要表現，以前交叉韌帶顯像最佳；152例準確顯示關節積液的量及與積液分部的范圍；140例患者表現為關節面已達到線狀，或其他形態的出現等信號影/高信號影，半月板縮短或部分消失。與關節鏡檢查相比，兩者在關節間隙狹窄、骨質增生、關節積液、半月板退行性損傷等方面檢出情況差異無統計學意義（P>0.05）；MRI對軟骨損傷檢查結果的敏感度為84.27%，特異度為81.82%，準確度86.52%；MRI和關節鏡對于早期膝關節退行性骨關節病在軟骨損傷分級方面對比差異無統計學意義（P>0.05）。結論 MRI能夠達到與關節鏡相同的檢查效果，在膝關節退行性骨關節炎軟骨損傷分級診斷中應用價值較高，值得在臨床推廣實施。

[關鍵詞] MRI；膝關節；退行性骨關節炎；軟骨損傷；分級診斷；應用價值

[中圖分類號] R5 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-0742（2018）02（b）-0193-03

[Abstract] Objective This paper tries to investigate the value of MRI in grading diagnosis of articular cartilage injury of degenerative osteoarthritis of the knee. Methods A total of 158 patients with degenerative osteoarthritis of the knee were treated in this hospital from October 2014 to October 2017. They were examined by MRI， and the results were compared with arthroscopy. The diagnosis experience was summarized. Results MRI examination showed that there were 145 cases of narrowing of joint space， the narrowing of the medial joint space obvious； 139 cases of articular cavity appeared isolated， of which 102 patients with low signal T1WI， T2WI； 121 cases of bone hyperplasia， the performance of the joint edge of the bone， the formation of superficial fasciculus and articular surface cortical hyperplasia； 104 cases of synovial wall thickening， widening or accompanied with nodular changes， STIR sequence and T1WI images showed more clearly； 98 cases of degenerative ligament degeneration， ligament laxity， width ranging from uneven thickness as the main performance， the best anterior cruciate ligament imaging； 152 cases accurately showed the amount of joint effusion and effusion subdivision of the scope； 140 patients showed that the articular surface had reached a linear， or other appearance of the signal shadow / high signal， shortening or partial disappearance of the meniscus. Compared with the arthroscopy， there was no significant difference between the two methods in the detection of joint space stenosis， osteoarthritis， joint effusion， meniscus degeneration and other aspects（P>0.05）；MRI examination results of cartilage damage， the sensitivity and specificity were 84.27%， 81.82% and 86.52% respectively. MRI and arthroscopy had no significant difference in the grading of cartilage degeneration between early degenerative knee osteoarthrosis （P>0.05）. Conclusion MRI can achieve the same effect as arthroscopy， and has higher application value in the diagnosis of knee osteoarthritis degenerative cartilage damage. It is worth popularizing in clinical practice.

[Key words] MRI； Knee joint； Degenerative osteoarthritis； Cartilage damage； Grading diagnosis； Application value

退行性骨關節炎是臨床常見的骨科疾病，多見于中老年人，近年來隨著我國社會老齡化進程的日益加快，骨關節炎發病率呈現明顯升高的趨勢，通常該病多發于人體承重和多動關節，例如膝關節、腰椎關節等其，其中膝關節者作為全身負重最大的關節，是最容易損傷和退變的部位[1]。統計顯示[2]，膝關節退行性骨關節炎約占臨床所有骨病的11%～23%，其主要以關節活動受限、疼痛為典型癥狀，臨床X線平片、CT等均能有效檢出，但難以顯示骨關節炎的軟骨改變與分級狀況。目前國內外已有多名學者研究證實[3]，磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）能夠準確分辨軟組織高度和對比度，具有多平面成像的能力，在臨床軟骨結構的顯示中具有較高應用價值。該研究方便選取2014年10月—2017年10月間收治158例膝關節退行性骨關節炎患者的臨床資料，均采用MRI檢查，并與關節鏡檢查結果進行對比，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

臨床納入158例診斷為膝關節退行性關節炎患者，搜集其一般資料，其中男性86例，占總例數54.43%，女性72例，占45.57%，年齡段45～75歲，平均年齡（60.12±6.84）歲。病程3.5～12個月，平均（7.54±3.21）個月，均為單膝患病，左膝56例，右膝102例。所有患者均表現為膝關節不同程度疼痛，關節屈曲或用力時疼痛加重，其中39例患者活動部分受限，43例患者伴有響聲。所有患者對該次研究均知情同意；排除合并惡性病變者；可能導致關節病變的相關疾病者，肢體功能障礙者；凝血機制障礙及全身感染者。所有調查對象均對該次研究項目知情同意，且此研究開展前已獲得醫院倫理委員會批準。

1.2 方法

158例患者均在行關節鏡術中探查前1周采取MRI診斷，MRI儀器采用西門子1.5T磁共振掃描儀，自旋回波SE序列T1WI，FSE序列T2WI（TR 4 000 ms，TE 95 ms），用膝關節正交線圈，視患者情況選擇是否加做FIR序列STIR，指導患者取自然直立位，使膝關節位于線圈中心，自然伸直或輕微外旋10～15°左右，常規進行矢狀位、冠狀位掃描，部分病例加做橫斷位掃描，以膝關節髕骨、股骨內、外髁及脛骨內、外側平臺關節5個部位的表面軟骨為觀察對象。掃描參數：TR4 100 ms，TE79.4 ms，層厚3 mm，層距4 mm，矩陣240×240，掃描時間202 s，將掃描圖像傳輸到MRI工作站，觀察并記錄膝關節股骨內、髕骨、外髁及脛骨內、外側平臺關節5個部位的表面軟骨情況，包括軟骨損傷的位置、范圍以及損傷程度，將其與關節鏡手術探查結果進行對比觀察。

關節鏡診治：選用史塞克關節系統，包括攝像系統（688i，1088i，1188，1288）、冷光源、監視器、關節泵、動力刨削系統（動力主機、刨削手機、刨削刀頭）、射頻消融系統，SDC Ultra圖文工作站以及各種手術器械等。協助患者取仰臥位，行腰部麻醉，視患者損傷情況選擇合適入路，按照常規順序依次進行關節鏡檢查，檢查內容包括關節軟骨的損害程度、滑膜及半月板變化等。對關節軟骨損傷進行修復或切除，發現關節內的游離體予以取出，清理骨贅，使用骨鉆對關節軟骨損傷進行鉆孔減壓。術畢清洗關節腔，縫合。

1.3 觀察指標

對所有患者的關節軟骨損傷按照相關標準進行MRI和關節鏡分級[4]，共分為5級，Ⅳ級顯示為軟骨嚴重損傷，全層剝脫、缺損，軟骨下骨暴露，偶可伴有骨質信號改變；Ⅲ級表現為軟骨缺損程度占全層1/2以上，表面重度不規則但尚未累及全層；Ⅱ級為軟骨表面缺損程度未達到1/2，表明輕度不規則；Ⅰ級為軟骨形態正常偶出現信號異常現象；0級，關節軟骨一切正常。以關節鏡剖開檢查作為關節軟骨損傷的金標準，根據關節軟骨異常信號、厚度和表面情況改變，對膝關節軟骨的損傷進行分級評價。

1.4 統計方法

采用SPSS 19.0 統計學軟件對數據進行統計分析。計數資料采用[n（%）]表示，進行χ2檢驗，多組間對比采用方差分析，F檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩種影像學檢測后的檢測結果比較

MRI檢查顯示145例患者存在關節間隙狹窄，以內側關節間隙變窄明顯；139例關節腔內出現游離體，其中102例患者T1WI、T2WI低信號；121例出現骨質增生，表現為關節邊緣骨贅形成、關節面骨皮質增生；104例表現為滑膜壁增厚、增寬或伴有結節樣改變，以STIR序列及T1WI像顯示較為清晰；98例韌帶退變，以韌帶松弛、寬窄不等，粗細不均為主要表現，以前交叉韌帶顯像最佳；152例準確顯示關節積液的量及與積液分部的范圍；140例患者表現為關節面已達到線狀，或其他形態的出現等信號影/高信號影，半月板縮短或部分消失。MRI與關節鏡檢查在關節間隙狹窄、骨質增生、關節積液、半月板退行性損傷等方面檢出情況差異無統計學意義（P>0.05），詳見表1。

2.2 軟骨損傷MRI及關節鏡比較

將關節鏡檢查作為膝關節退行性骨關節炎軟骨損傷診斷的金標準，由表2計算可知，MRI對軟骨損傷檢查結果的敏感度為84.27%（75/89），特異度為81.82%（9/11），準確度86.52%，見表2。

2.3 對比兩種檢查方法在評價關節軟骨損傷分級方面的差異

MRI和關節鏡對于早期膝關節退行性骨關節病在軟骨損傷分級方面對比差異無統計學意義（P>0.05），詳見表3。

3 討論

膝關節是由股骨下端、脛腓骨上端以及髕骨構成，是人體中重要的組成部分，承載著全身3/4的重量，屬于常用的運動關節，也因此導致膝關節出現病變的幾率遠高于其他關節。退行性關節炎是一種非炎性退行性的關節疾病，其主要累及承重的大關節，以膝關節較為多見，疼痛是膝關節退行性骨關節炎最典型的癥狀，通常在活動后疼痛加劇，休息后緩解。臨床將退行性骨關節炎又分為原發性和繼發性，原發性退行性骨關節炎多見于中老年人，因其年齡較大，骨骼與關節均出現一定程度的老化所導致，繼發性可見于任一人群，主要由外傷、關節結構失穩、內分泌失調等原因所致[5]。無論何種類型的退行性骨關節炎均可不同程度的限制患者的活動，嚴重影響了患者的生存質量。

膝關節中除了結締組織、關節囊等內部成分，在脛骨與股骨之間還存在透明狀的軟骨，其作為一種特殊形式的結締組織，在人體運動時承受著巨大的重力，并且吸收各種機械性的震蕩與沖擊，具有重要的鏈接作用，將負荷傳遞給下方骨組織，也因此極易受到創傷[6]。在退行性骨關節炎患病期間軟骨組織將不再透明，質地也會變得堅硬，損傷膝關節滑膜組織，且關節軟骨受到創傷很難愈合。通常關節軟骨的早期退變主要是水含量的改變、膠原纖維的破壞、以及蛋白多糖的大量丟失；晚期主要表現為軟骨水腫、裂隙變、變薄、裸露等改變。軟骨損傷不是單一的疾病，同時也會累及鄰近韌帶、組織下以及骨性關節炎的變化等。因此，針對膝關節退行性骨關節炎采取有效的早期診斷，及時分辨軟骨損傷分級，對后續治療具有重要的臨床意義[7]。

以往由于X線的檢驗成本較低，同時也能靈敏顯示關節內部大致情況，是較為經典傳統的檢查方法，但X線具有輻射性，對于膝關節退行性骨關節病來說，X線檢查難以顯示膝關節軟骨早期的退變與損傷情況，獲取的數據無法令人滿意，存在較高的誤診率；而關節鏡檢查準確來說是一項通過直接觀察關節內部情況，清晰顯示關節軟骨及周圍組織來進行治療的手術方式，臨床常將其做作為診斷關節疾病的金標準，但由于屬于創傷性檢查，可引發多種并發癥，且價格昂貴，多數患者拒絕采用；MRI是近年來在各種影像學檢查手段中逐漸嶄露頭角的一種方法，尤其是在關節軟組織檢查中具有較好的顯示能力[8]。該研究對158例膝關節退行性骨關節炎患者采用MRI進行檢查，結果顯示：145例患者存在關節間隙狹窄，以內側關節間隙變窄明顯；139例關節腔內出現游離體，其中102例患者T1WI、T2WI低信號；121例出現骨質增生，表現為關節邊緣骨贅形成、關節面骨皮質增生；104例表現為滑膜壁增厚、增寬或伴有結節樣改變，以STIR序列及T1WI像顯示較為清晰；98例韌帶退變，以韌帶松弛、寬窄不等，粗細不均為主要表現，以前交叉韌帶顯像最佳；152例準確顯示關節積液的量及與積液分部的范圍；140例患者表現為關節面已達到線狀，或其他形態的出現等信號影/高信號影，半月板縮短或部分消失。MRI對軟骨損傷檢查結果的敏感度為84.27%（75/89），特異度為81.82%（9/11），準確度86.52%，各指標均高于80.00%，提示MRI與關節鏡檢查在膝關節退行性骨關節炎中的診斷結果高度一致，兩者對于早期膝關節退行性骨關節病在軟骨損傷分級方面檢查結果基本相符。該研究與苗寶娟，劉廣紅等人的研究有一定的相似之處，在他們的研究中，對56例經關節鏡或手術證實為膝關節軟骨損傷患者進行研究發現，MRI診斷為Ⅰ級26處，Ⅱ級28處，Ⅲ級58處，Ⅳ級43處，以關節鏡分級為標準，MRI診斷膝關節軟骨損傷的敏感度為97.45%，特異度為98.32%，準確度為97.92%，陰性預測值為97.78%，陽性預測值Ⅰ級～Ⅳ級分別為69.23%、75.00%、100.00%、100.00%。與關節鏡結果相比，兩者在診斷膝關節軟骨損傷方面一致性極佳，其認為MRI能夠有效、客觀、可靠的顯示膝關節軟骨損傷部位及程度，為后續治療提供可靠依據。由此可見，相對于關節鏡檢查，MRI作為一種無創性檢查方法，具有清晰度高、準確率高、分辨率高等特點，能夠通過多參數成像、多方位掃描很好地顯示關節結構、關節軟骨形態變化以及其相關組織的病理變化，甚至能夠達到與關節鏡檢查結果相似或更佳的效果，避免不必要的手術創傷。

綜上所述，MRI對膝關節退行性骨關節炎具有較高的應用價值，對提高軟骨損傷分級的診斷率，減少關節鏡手術帶來的創傷具有重要意義，有著良好的應用前景。

[參考文獻]

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（收稿日期：2017-11-14）