磁共振DTI對膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷的診斷價值分析

肖果 馬元龍 張婷

(漢中職業(yè)技術(shù)學(xué)院附屬醫(yī)院,(1.放射科;(2.超聲科,陜西 漢中 723000)

關(guān)節(jié)軟骨是膝關(guān)節(jié)日常活動中的重要結(jié)構(gòu)，膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷易引起膝關(guān)節(jié)疼痛和功能障礙[1]。當(dāng)前膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷的診斷方法包括超聲波、關(guān)節(jié)鏡、關(guān)節(jié)造影、磁共振成像(MRI)等[2]。MRI具有無創(chuàng)傷、多方位成像、高軟組織分辨率等特點，MRI 彌散張量成像(DTI)作為軟骨磁共振生理性成像技術(shù)，可對軟骨內(nèi)基質(zhì)變化進行定量分析，提高薄層掃描時層面內(nèi)的空間分辨率，有助于顯示關(guān)節(jié)軟骨的走形及定位病變[3-4]。本文探討分析MRI DTI對膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷分級及診斷價值，現(xiàn)報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2017年7月至2019年8月本院診治的膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷患者124例，其中男60例，女64例；年齡43～78歲，平均(65.10±2.58)歲；平均體重指數(shù)(22.19±2.88)kg/m2；左側(cè)64例，右側(cè)60例；高血壓22例，糖尿病34例。納入標(biāo)準(zhǔn)：均行MRI檢查；單側(cè)發(fā)病，有不同程度膝關(guān)節(jié)疼痛、活動受限等；年齡40～80歲；體檢內(nèi)側(cè)或外側(cè)間隙壓痛，過伸過屈試驗陽性。排除標(biāo)準(zhǔn)：有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史；圖像質(zhì)量差、不能做出明確診斷；MRI禁忌證。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)。

1.2MRI檢查方法 患者均在入院后1～5 d內(nèi)行MRI檢查，平均(2.48±0.31)d，掃描前靜30 min。采用GE discovery 3.0T MRI掃描儀，配有8通道膝關(guān)節(jié)表面線圈。腳先進，單側(cè)成像，膝關(guān)節(jié)置于檢查床中間，中心線置于關(guān)節(jié)腔。掃描參數(shù)：矢狀位T1WI(TR 485 ms，TE 17.4 ms)；冠狀位脂肪抑制T2WI(TR 2 216 ms，TE 43.5 ms)。DTI掃描與髕骨后緣垂直軸位掃描，采集方向為前后，避免搏動偽影，使用8回波SE 序列，成像參數(shù)：TR 800 ms，TE 6.3 ms，層厚3 mm，NEX 2.00，掃描時間5 min 9 s，矩陣256×192，層間距0.6 mm，F(xiàn)OV 16 cm×16 cm。

1.3圖像處理 將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紾E 工作站，由兩位有經(jīng)驗的放射科醫(yī)生對原始軸位圖像進行重建、主觀圖像質(zhì)量評分與診斷判斷，若診斷結(jié)果不一致，共同討論，取得一致意見后作出最終診斷，所有病例的影像診斷結(jié)果均經(jīng)手術(shù)證實。膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷分級：0級，MRI表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)軟骨在所有序列上信號均勻，形態(tài)規(guī)整；Ⅰ級，膝關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)出現(xiàn)局灶性的小結(jié)節(jié)狀或球狀高信號影，且未達關(guān)節(jié)面；Ⅱ級，膝關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)出現(xiàn)線條狀高信號影，未達關(guān)節(jié)面邊緣；Ⅲ級，膝關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)高信號區(qū)累及到關(guān)節(jié)面。應(yīng)用8回波MRI圖像進行記錄髕骨、股骨內(nèi)側(cè)踝、股骨外側(cè)踝、脛骨內(nèi)側(cè)踝、脛骨外側(cè)踝的T2值與軟骨厚度，在DTI上軟骨病灶定義為肉眼可見的T2值顯著升高的局限性區(qū)域，可將背景中干擾顯示的高信號組織剪切，病變可觀察到的閾值為10 ms。主觀圖像質(zhì)量評分：1分，膝關(guān)節(jié)軟骨全程未完整顯示；2分，膝關(guān)節(jié)軟骨完整顯示，信號強度中等；3分，膝關(guān)節(jié)軟骨完整顯示，信號強度良好；4分，膝關(guān)節(jié)軟骨完整顯示，與周圍組織間對比優(yōu)異，信號強度好。

2 結(jié) 果

2.1常規(guī)MRI表現(xiàn) 124例患者中MRI圖像評分(3.44±0.41)分，其中4分103例，3分20例，2分1例。健側(cè)：膝關(guān)節(jié)透明軟骨均勻分布于關(guān)節(jié)各個承重面，在各個序列上軟骨均顯示為均勻片狀結(jié)構(gòu)；DTI上軟骨為無分層的中低信號帶。患側(cè)：膝關(guān)節(jié)顯示病變區(qū)域軟骨局限性變薄，失去分層表現(xiàn)，局部信號降低；DTI上存在2層信號帶。

2.2T2值與軟骨厚度對比 患者的患側(cè)軟骨T2值均顯著高于健側(cè)(P<0.05)，患側(cè)軟骨厚度均顯著低于健側(cè)(P<0.05)。見表1。

表1 膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷健側(cè)與患側(cè)的T2值與軟骨厚度對比

2.3損傷分級的評估價值 在124例患者中，MRI DTI評定為0級2例，Ⅰ級24例，Ⅱ級38例，Ⅲ級60例；手術(shù)證實為0級0例，Ⅰ級23例，Ⅱ級40例，Ⅲ級61例，評估正確率為116/124(93.5%)。見表2。

表2 MRI DTI對膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷分級的評估價值(n)

3 討 論

膝關(guān)節(jié)軟骨屬于透明軟骨，主要由細胞外基質(zhì)和軟骨細胞構(gòu)成[5]。關(guān)節(jié)軟骨早期損傷首先表現(xiàn)為軟骨細胞外基質(zhì)的合成與分解失去平衡，增加了關(guān)節(jié)表面的摩擦作用及對水的通透性，軟骨表面膠原退變，使得膠原纖維的形態(tài)和排列方式發(fā)生變化。同時蛋白多糖合成受到抑制且丟失，可增加水的含量。MRI DTI采用多層面多回波自旋回波序列測量組織的T2值，可反映軟骨狀態(tài)，達到量化評價組織結(jié)構(gòu)的目的。T2值增加是關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷最早出現(xiàn)的征象，出現(xiàn)在軟骨厚度之前。有研究[6]顯示，運動量多的成人軟骨T2值要比運動量少的人高，具有短T2效應(yīng)的膠原纖維丟失也使MRI軟骨信號強度增加。

本研究結(jié)果顯示，患者MRI圖像評分(3.44±0.41)分；患者的患側(cè)軟骨T2值均顯著高于健側(cè)(P<0.05)，患側(cè)軟骨厚度均顯著低于健側(cè)(P<0.05)；MRI DTI評定膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷分級的正確率為93.5%。從機制上分析，MRI DTI通過測量T2值可發(fā)現(xiàn)沒有發(fā)生明顯形態(tài)學(xué)改變的膝關(guān)節(jié)髕骨早期損傷的組織成分變化，防止軟骨發(fā)生不可逆性損傷。特別是其不僅軟骨慢性損傷處T2值增高，鄰近損傷區(qū)軟骨也暴露出更多親水基團吸引水分子，導(dǎo)致鄰近區(qū)域T2值也增高[7]。但膝關(guān)節(jié)軟骨慢性損傷時，單一結(jié)構(gòu)損傷較少，多合并兩種或兩種以上結(jié)構(gòu)損傷，MRI DTI參數(shù)的選擇對于病變的顯示都有非常重要的影響[8]。且本研究的樣本數(shù)較少，還需多中心大樣本進一步深入研究。