磁共振成像在半月板變性和半月板撕裂 診斷中的應用價值

半月板損傷發病與扭轉暴力、退行性病變等有關，臨床上患者常感到膝關節疼痛，疼痛的位置多位于關節間隙。活動時疼痛可能加劇，尤其是在屈伸膝關節時，上下樓梯或蹲下站起時疼痛明顯[]。有時還會出現膝關節的彈響或卡頓現象，還可能伴有膝關節腫脹。關節鏡檢查是半月板損傷檢查的金標準。同時，在關節鏡下還能進行一些治療操作，如半月板的修整、縫合等[2]。磁共振檢查在關節成像方面具有諸多優勢，但對于半月板損傷的鑒別診斷受主觀因素影響，極易誤診。磁共振定量磁敏感圖（QSM）在半月板損傷中有獨特的應用價值，其可以更敏感地檢測出半月板內的鐵沉積情況[3。在半月板損傷早期，可能會伴隨局部微出血，QSM技術可以識別出血區域中的含鐵血黃素沉積物。由于含鐵血黃素具有順磁性，它能夠引起局部磁場的不均勻性。QSM通過對這種磁場變化的量化分析，從而間接反映半月板損傷的情況[4]。有研究顯示，與傳統的MRI序列相比，QSM在檢測半月板早期損傷和評估損傷程度方面可能具有更高的準確性[5]。但目前有關于磁共振成像在半月板變性、半月板撕裂診斷中的應用價值的研究尚少，故本研究回顧性分析撫州市第一人民醫院影像科2021年8月一2024年8月76例半月板損傷患者的相關資料，旨在探討以上問題。

1資料與方法

1.1一般資料

回顧性分析撫州市第一人民醫院影像科2021年8月—2024年8月就診的76例半月板損傷患者的相關資料，其中男40例、女36例，平均年齡（ 48.36±2.36 ）歲。納入標準：（1）所有患者均符合文獻[6第10版《外科學》半月板損傷的診斷標準；

（2）患者均在近期有關節疼痛病史；（3）無磁共振檢查禁忌證；（4）患者臨床資料完整無缺失。排除標準：（1）其他膝關節疾病，如骨肉瘤等；（2）膝關節手術病史；（3）膝關節放療病史；（4）膝關節感染病史。另選擇同期在醫院進行膝關節檢查的健康人30例，男16例、女14例，平均年齡（ 48.93±2.28 ）羅。納入標準：（1）全身健康，無心肺肝腎等重大系統疾病，基礎代謝指標（血壓、血糖、血脂）正常；（2）膝關節無異常，無外傷、手術、疼痛史，功能評分（KOOS/Lysholm）及影像學（X線/MRI）均正常；（3）患者臨床資料完整無缺失。排除標準：（1）長期使用免疫抑制劑/糖皮質激素；（2）近6個月膝關節外傷／炎癥史。本研究經撫州市第一人民醫院醫學倫理委員會批準。

1.2 檢查方法

磁共振成像。采用3.0T磁共振掃描儀（SiemensVida）搭配32通道膝關節專用線圈，分別對半月板損傷患者患側及健康志愿者右側膝關節實施成像。受檢者取仰臥位頭先進，下肢自然伸直。掃描序列參數如下，軸面脂肪抑制 T₂WI ： TR/TE ⁼³ 200/65 ms，FOV 170×170mm² ，層厚 3.5mm ；矢狀面脂肪抑制PDWI： TR/TE=2800/22ms ，FOV 175×175mm² ，層厚3.8mm ；冠狀面脂肪抑制 T₂WI ： TR/IE=2900/72ms ，FOV 175×175mm² ，層厚 4.2mm ；冠狀面 T₁WI TR/TE ：=550/10ms ，FOV 170×170mm² ，層厚 3.5mm 矢狀面3D快速梯度回波：TF /TE=25/1.8ms ，翻轉角 15^° ，體素 0.6×0.6×1.0mm³ ，矩陣 240×240× 110，層厚 1.2mm ，FOV 185×185mm² ，總耗時 255s關節鏡檢查。（1）正常：形態完全，邊緣較光，張力較好。（2）變性：體積減小、表面粗糙或張力降低。（3）撕裂：結構破壞、缺損或功能喪失。

由兩名資深影像科醫師分別獨立評估半月板損傷患者的常規MRI圖像（盲法，未獲知關節鏡結果），依據Stoller分級標準判定半月板狀態，0級：結構正常；I級：局灶性關節面未達高信號；Ⅱ級：線性高信號延伸至關節囊緣但未及關節面；Ⅱ級：關節面貫通性高信號（即撕裂）。

以關節鏡診斷為參照依據，將撕裂病例納入撕裂組，變性者歸入變性組進行診斷一致性比對。

QSM處理及測量流程。膝關節原始相位/幅值數據導入后處理系統，由兩名盲法操作（未接觸常規MRI及關節鏡結果）的影像醫師通過MatlabSTISuite完成重建，相位解纏繞：應用拉普拉斯算法展開相位圖，基于ITK-SNAP人工勾繪組織掩膜；背景場校正：采用變核復諧波算法消除磁場干擾，結合二級OSM重建；損傷區標定：在矢狀面OSM幅值圖中，以病變區為核心進行全層手動ROI標記；磁敏感值提取：映射ROI至OSM圖量化參數，健康組ROI定位于外側半月板后角中央區。

1.3 統計學方法

采用SPSS22.0進行統計分析，分類變量以率（ % ）形式表示，組間比較采用 χ² 檢驗；連續變量以均數 ± 標準差 描述。使用 χ_t 檢驗進行兩組比較，采用Kappa檢驗完成一致性分析。偏態分布連續變量以中位數（ M ）和四分位數[第一四分位數（ Q₁ ），第三四分位數 （Q₃）] 表示，組間比較采用Mann-Whitney U 檢驗，對于磁敏感值在半月板變性和半月板撕裂診斷中的應用，繪制受試者操作特征（ROC）曲線分析價值，并計算曲線下面積（AUC），當 Plt;0.05 ，認為差異有統計學意義。

2結果

2.1基線資料比較

半月板損傷組與健康組在性別構成、年齡、BMI及病程等基線參數上具有可比性（ Pgt;0.05 ），見表1。經關節鏡確診的76例損傷病例中，40例存在半月板組織變性改變，36例表現為局部區域性撕裂。

2.2 磁共振檢查結果分析

半月板撕裂患者以關節鏡為金標準。MRI診斷半月板撕裂準確度 92.1% （70/76）、敏感度 91.7% （33/36）特異度 92.5% （37/40）漏診率 8.3% （3/36）誤診率 7.5% （ 3/40 ）。見表2。

表1兩組基線資料對比

2.3 磁敏感值分析

磁敏感值測定顯示：健康組為 0.040ppm （ Q₁ 0.028ppm ， ），變性組為 -0.025ppm （ ， Q₃ ：-0.003ppm ），撕裂組為-0.130ppm （ Q₁ · ， Q₃ . -0.025ppm ）。Kruskal-WallisH檢驗顯示三組間差異有統計學意義（ H=39.862 ， Plt;0.001 ）。對三組間比較，若Kruskal-Wallis檢驗顯著，則采用Mann-Whitney U 檢驗進行兩兩比較，并通過Bonferroni法校正顯著性水平（校正后 α=0.0167 ）。Mann-Whitney U 檢驗顯示：健康組值顯著高于變性組（ U=28.0 ， Plt;0.001 ）及撕裂組（ U=15.0 ， Plt;0.001 ），而撕裂組值顯著低于變性組（ U=217.0 ， Plt;0.001 ）。當磁敏感值為 -0.062ppm 時，約登指數最大為 0.87[95%CI （0.860，1.000）]，其診斷半月板撕裂的R0C曲線下面積為0.945，敏感度為 87% ，特異度為 86% 。見圖1。

3討論

從解剖學角度來看，磁共振磁敏感圖能夠診斷半月板損傷主要基于半月板自身的結構特點及損傷后引發的一系列解剖學變化[。半月板內部膠原纖維有序排列。正常情況下，其結構和成分在磁共振成像中有特定的表現[8。當半月板損傷時，從微觀解剖結構上發生了諸多改變。首先是出血與鐵沉積方面，損傷常伴隨微血管破裂出血，紅細胞破裂后釋放的鐵離子形成含鐵血黃素沉積[9-12]。由于含鐵血黃素具有強順磁性，而磁共振磁敏感圖對順磁性物質敏感，正常半月板無此物質，一旦檢測到這種物質的信號改變，就能確定損傷部位[12]。其次，膠原纖維結構紊亂，原本有序排列的膠原纖維被打亂[13]，改變了局部組織的磁化率，磁敏感圖可檢測到這種變化，間接反映損傷情況并有助于評估損傷程度[4。再者，損傷后的半月板組織含水量發生變化，從解剖學角度，水分含量改變影響磁化率[15]，磁敏感圖能夠檢測到這種差異，進而輔助診斷損傷，通過與正常半月板組織信號對比準確判斷損傷區域和范圍[1。這些解剖學層面的改變共同使得磁共振磁敏感圖成為診斷半月板損傷的有效手段[7]。總之，通過檢測磁敏感值的變化，可以從解剖學層面反映半月板撕裂和變性的情況。

圖1磁敏感值診斷半月板撕裂的ROC曲線

本研究結果表明，以關節鏡為金標準，磁共振檢查半月板撕裂的準確度為 92.1% ，敏感度為91.7% ，特異度為 92.5% ，漏診率為 8.3% ，誤診率為 7.5% 。這是因為磁共振成像技術可以多平面、多序列地對半月板進行成像，能夠清晰地顯示半月板的形態、結構等解剖信息。當半月板發生撕裂時，其內部的信號改變、形態不連續等特征能夠被磁共振較好地捕捉到，所以大部分真正的撕裂病例能夠被識別。這是由于正常半月板具有相對固定的解剖結構和信號特征，磁共振能夠依據這些特征準確判斷半月板未發生撕裂的情況[7]

對于半月板變性，其細胞外基質成分如蛋白多糖、水分含量等發生改變，這些改變會引起組織磁敏感性的細微變化，QSM技術能夠定量地捕捉到這些變化[8]，普通磁共振卻缺乏這種定量檢測能力，只能從信號強度的大致變化來判斷，準確性欠佳[]。其次，QSM技術具有更高的分辨率和特異性。普通磁共振成像容易受到多種因素的干擾，例如周圍組織信號的影響，在區分半月板撕裂和變性時可能存在模糊地帶。而QSM技術通過對磁敏感值的定量分析，可以減少這些干擾因素的影響，能夠更清晰地分辨出半月板內部結構的真實狀態，準確鑒別是撕裂所帶來的磁敏感變化還是變性導致的，從而提高診斷的準確性和可靠性[20]

綜上所述，QSM技術對半月板撕裂具備優越診斷效力，可有效鑒別撕裂與變性病理改變，是關節鏡術前評估的可靠影像學依據。

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