磁共振成像評估膝關節剝脫性骨軟骨炎分級及穩定性

孫虎林，張雪松，韓躍峰

(北京麥瑞骨科醫院 影像科，北京100012)

剝脫性骨軟骨炎 (OCD)為關節軟骨及軟骨下骨的無菌壞死現象[1]，發病部位多在膝關節，發病群體多為兒童和青少年，常累及股骨內髁及股骨外髁[2]。OCD的發病原因，部分是外部創傷引起，但多數患者無外傷史，所以尚不明確發病機制，研究認為可能與遺傳、內分泌、缺血、外傷等因素有關[3，4]。目前，OCD的有效治療方法為關節鏡手術。而磁共振成像(MRI)檢查成為OCD診斷的有效輔助手段。有研究發現[5]，OCD的治療預后與病灶情況緊密相關，其中病灶的分級及穩定性是治療OCD的關鍵及良好預后的主要原因[6]。但研究顯示MR判斷膝關節OCD的分級及穩定性的準確率結果差異很大，本研究回顧性分析2012年6月至2017年6月在我院就診的膝關節剝脫性骨軟骨炎患者86例，2名醫師經MRI診斷膝關節OCD分級及穩定性，與關節鏡結果進行比較，以評價術前磁共振成像診斷膝關節剝脫性骨軟骨炎分級及穩定性的準確性及使用價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

回顧性分析2012年6月至2017年6月在我院就診的膝關節剝脫性骨軟骨炎患者86例。納入標準：①經醫生評估及檢查，確診為膝關節剝脫性骨軟骨炎患者；②手術治療前2個月內，行MRI檢查；③于本院行關節鏡手術；④無膝關節手術史。排除標準：①存在膝關節感染；②合并其他膝關節病變；③全身性骨軟骨炎。86例患者，其中男性52例，女性34例，年齡13-35歲，平均年齡(25.46±9.33)歲。58例患者病發前有膝關節外傷史；28例患者明確無外傷。平均病程9.63±4.22月。患者的臨床主要表現為膝關節疼痛、膝關節腫脹、積液或僵直，伴有間歇性運動障礙或關節“絞鎖”征。本研究經本院倫理委員會批準同意。

1.2 MR掃描方法

MR檢查使用設備:美國GE1.5T超導磁共振掃描系統，工作站為美國GE1.5T磁共振圖像工作站。8通道膝關節表面線圈進行檢查。分別行膝關節矢狀位快速自旋回波T1加權像(PDWI)、冠狀位脂肪抑制質子密度加權像及橫軸位脂肪抑制PDWI掃描。掃描方法：患者常規仰臥，患膝伸直，足先進。參數設定：MR掃描需設定的參數包括重復時間(rTR)/回波時間(TE)、層厚/間隔、視野(FOV)、矩陣、激發次數(NEX) 。具體參數見表1。

表1 MRI掃描序列及參數

1.3 膝關節OCD分級標準

膝關節OCD的分級標準，參照Kramer方法[7]，經膝關節OCD分為IV級。其中Ⅰ級、Ⅱ級病變為穩定性，Ⅲ級、Ⅳ級病變為不穩定性。Ⅰ級：膝關節軟骨信號減低，呈現豆狀或卵形，膝關節軟骨增厚但保持完整；Ⅱ級：膝關節軟骨病變周圍現低信號影，無原位及關節腔游離體，膝關節軟骨變薄且粗糙；Ⅲ級：病變骨組織及表面軟骨骨折線或缺損，累及全層，PDWI呈液體信號。Ⅳ級：軟骨碎片及壞死骨與原骨分離，出現混雜或低信號游離體。

1.4 MR評價標準

工作流程：①MRI圖像分析，在未與膝關節鏡結果進行對照的前提下，由兩名從事MRI工作5年以上的放射科醫師，分別獨立完成患者MRI圖像的分析工作，并做好記錄；②膝關節OCD分級判斷，根據MRI的分級標準，2名醫師分別單獨判斷膝關節分級情況。然后，2名醫師一起分析患者的征象，發生分歧時，由另1名資歷高醫師參與其中，共同商議解決，確定患者是否出現提示膝關節OCD不穩定的MR征象；③將MR診斷結果與關節鏡手術記錄進行對比分析。

膝關節OCD不穩定的MR征象:病灶與母體骨交界面線狀高信號、病灶鄰近骨質多發囊變影或出現大囊變、累及全層的軟骨骨折線、累及全層的軟骨缺損。

膝關節鏡OCD分級標準：Ⅰ級：關節面完整，關節軟骨軟化；Ⅱ級：骨軟骨未完全分離，與周圍骨部分相連；Ⅲ級：骨軟骨與原骨分離完全，但還位于缺損內；Ⅳ級：骨軟骨分離脫落，形成游離體。

1.5 統計學方法

計算2名醫師獨立完成膝關節OCD穩定性的特異度、敏感度及準確度，以膝關節鏡手術結果為標準；評價2名醫師MRI診斷膝關節OCD分級的一致性，0.75

2 結果

2.1 膝關節OCD MRI結果

86例膝關節OCD患者，單發病灶83例，多發病灶3例，共89個病灶。病變形態的長軸幾乎平行于關節面，短軸基本垂直于關節面。其中，48個位于股骨內側髁，34個病灶位于股骨外側髁，7個位于股骨滑車。在冠狀位、矢狀位形態呈半月形占53.93%(48/89)；冠狀位呈半月形，矢狀位呈楔形或條形占35.46%(32/89)；冠狀位、矢狀位均呈楔形或條形占10.11%(9/89)。71.91%(64/89)病灶在T1加權像呈低信號，28.09(25/89)呈等信號；69.66%(62/89)抑脂的PDWI呈等信號或以等信號為主的混雜信號，30.34%(27)抑脂的PDWI呈高信號或以高信號為主的混雜信號。

2.2 膝關節OCD MRI分級與關節鏡結果對比

2名醫師術前MR判斷膝關節OCD分級結果為Ⅰ級8、8 例，Ⅱ級 19、22例，Ⅲ級31、27 例，Ⅳ級31、32例。關節鏡膝關節OCD分級結果為Ⅰ級 8例、Ⅱ級20例、Ⅲ級31例、Ⅳ級30例。醫師A術前MR分級與膝關節OCD 分級一致性較好 (Kappa= 0.809,P<0.001),醫師B術前MR分級與膝關節OCD 分級一致性較好 (Kappa= 0.810,P<0.001)，詳見表2。

表2 膝關節OCD MR分級與關節鏡對照結果[nA(nB)]

2.3 兩名醫師MR診斷OCD分級的一致性

經分析，兩名醫師間診斷OCD分級的一致性較好(Kappa= 0.841,P<0.001)，詳見表3。

表3 兩名醫師MR診斷OCD分級一致性評價

Kappa= 0.841,P<0.001

2.4 MRI判斷膝關節OCD不穩定征象與關節鏡結果對比

結果發現，兩名醫師MR診斷膝關節OCD不穩定征象的特異度、敏感度、準確度均較高，其中兩名醫師診斷MR征象與母體骨交界面狀高信號的特異度、敏感度、準確度最高，軟骨骨折線(累及全層)最低。詳見表4。

表4 MR征象診斷膝關節OCD 穩定程度的特異度、敏感度、準確度(%)

3 討論

研究顯示，關節軟骨的組成是四層結構，OCD首先病變位置在淺層[8]，所以X線不能及時發現，且不能顯示軟骨。MRI已發展成為診斷OCD的有效方法，它能夠清晰顯示膝關節結構，檢出病變敏感性高，是有效的成像方法[9]。而關節鏡已被認定為評價OCD的“金標準”[10]。其手術創傷小，在對OCD的直接評價及通過鏡下手術對OCD進行必要的手術處理等方面具有優越性。所有本文以關節鏡為標準，分析了MRI評價OCD分級及穩定性的準確程度。

本研究結果顯示，86例膝關節OCD患者89個病灶。48個位于股骨內側髁，34個病灶位于股骨外側髁，7例位于股骨滑車。戴景儒等[11]研究納入共150個膝關節OCD病灶，病灶多位于股骨外髁關節面，達66個。與本文研究結果不同，本文主要累及股骨內髁，分析原因可能是兩者納入的研究對象差異較大造成的。有研究顯示[12]，股骨內髁后外側是膝關節OCD發病率達69%，是經典發病部位。此結果與本文研究結果一致。本研究中，71.91%(64/89)病灶在T1加權像呈低信號，28.09(25/89)呈等信號；69.66%(62/89)抑脂的PDWI呈等信號或以等信號為主的混雜信號，30.34%(27)抑脂的PDWI呈高信號或以高信號為主的混雜信號。此研究結果與任翠等研究結果一致[13]。

2名醫師MRI判斷膝關節OCD分級結果與關節鏡結果一致性較好。且兩名醫師間診斷OCD分級的一致性較好。說明MRI判斷膝關節分級的準確性較好，醫生判斷的正確率較高。MRI在膝關節OCD診斷中為骨科醫師提供了有效的無創性輔助診斷手段。它能清楚顯示I-V型OCD病變的關節軟骨及軟骨下骨質病變，且能觀察軟骨表面輪廓及其厚度。這也是醫師能夠通過MRI準確判斷膝關節OCD分級的主要原因。

MRI判斷膝關節OCD不穩定征象結果發現，兩名醫師MRI判斷膝關節OCD不穩定征象的特異度、敏感度、準確度均較高，其中兩名醫師診斷MR征象與母體骨交界面狀高信號的特異度、敏感度、準確度最高，軟骨骨折線(累及全層)最低。有研究表明[14]，病灶與母體骨的交界面中有大量纖維血管組織，而呈現在MRI上的為圓形囊變或T2加權像、PDWI 序列上線狀或相對彌漫的高信號影，且在梯度回波序列T1加權像序列，纖維血管組織呈高信號，關節積液呈低信號，所以利于鑒別。這也是兩名醫師診斷MR征象與母體骨交界面狀高信號的特異度、敏感度、準確度最高的原因之一。而當軟骨未錯位，PDWI序列上判斷軟骨骨折線及其累及范圍難度較大[15]，所以文中軟骨骨折線(累及全層)的判斷準確率較低。

綜上所述，術前磁共振成像診斷膝關節剝脫性骨軟骨炎的分級情況及穩定性準確性高，與關節鏡檢查一致性好，為臨床提供很大的參考價值，值得大力推廣、使用。

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