定量MRI技術在跑步人群膝關節軟骨中的應用進展

于海霞 沈怡穎 張晏境 丁建平

跑步運動尤其是馬拉松運動是一種高強度、高負荷的運動，可能會導致膝關節慢性骨關節炎[1]。隨著影像檢查技術的進步，出現了T1ρ、T2mapping、T2*mapping、T1mapping、擴散張量成像（diffusion tensor imaging,DTI）及軟骨延遲動態增強MRI（delayed gadolinium-enhanced MRI of cartilage,dGEMRIC）等定量MRI技術，可以對關節軟骨早期解剖、病理、生化等變化進行定量評估，有利于指導跑步愛好者進行合理健康的跑步運動，也有助于臨床對關節軟骨病變的診斷和治療。本文就定量MRI技術在跑步運動導致膝關節軟骨改變的應用進行綜述。

1 膝關節軟骨的組織結構和生理特性

膝關節軟骨是一種透明軟骨，由軟骨細胞（1%～4%）和細胞外基質高度有序排列而成。其中，細胞外基質主要由水（65%～85%）、膠原纖維（15%～20%）和蛋白多糖聚合物（proteoglycans，PG；10%）等成分構成。水在其中呈規律性分布，含量由表層到深層逐漸減少；膠原纖維的主要組成成分為Ⅱ型膠原纖維，在軟骨內由深層到表層呈垂直向上轉向平行于軟骨面，構成拱形網架，對膝關節軟骨的應力傳導起著重要作用；PG主要由帶負電的糖胺聚糖（glycosaminoglycan,GAG）附著在核心蛋白上而構成，能夠吸引陽離子（如Na＋）。GAG鑲嵌在膠原網格上，共同維持著軟骨的構成，并賦予關節軟骨一定的生物力學彈性[2]。

微量軟骨細胞、膠原纖維、細胞外基質共同構成膝關節軟骨的不同區域。最深層為鈣化層，然后依次為放射層、過渡層和淺表層。鈣化層與軟骨下骨連接最緊密，膠原纖維呈網狀排列；放射層約占軟骨厚度的30%，它具有高度各向異性的膠原纖維，此層膠原纖維含量最高，PG含量豐富，水分含量最低，保證了軟骨的抗壓縮能力；……