膝關節退行性改變DR及MRI成像的對比分析

聶超

摘 要：目的 認識DR及MRI成像在膝關節退行性改變中的各自特點及診斷價值。方法 分析30例膝關節退行性改變患者的 DR及MRI成像表現，進行對比分析。結果 DR片可顯示膝關節關節面邊緣的增生、硬化，髁間嵴變尖，關節間隙狹窄等，對于骨質增生DR優于MRI。MRI檢查對于關節軟骨病變、軟骨下骨質改變、半月板病變及關節腔積液的顯示較好并優于DR片。結論 DR片與 MRI在膝關節骨關節病的診斷中各有優勢，且優勢互補，兩者結合，能為臨床診斷提供準確的依據。

關鍵詞：數字化X線攝影；磁共振成像；退行性改變；關節間隙狹窄；骨贅

膝關節是人體結構最復雜的負重關節，膝關節退行性改變是中老年人比較常見的膝關節慢性退行性疾病。隨著年齡的增長，人體各器官逐漸發生退行性變，功能減退。而作為人體主要關節之一的膝關節更為明顯，關節軟骨及骨質的退變刺激關節囊產生炎性反應，刺激并引起疼痛，活動受限，繼而活動量減少，肌肉及骨質廢用性加速退變，形成惡性循環。本研究對30例膝關節病例行數字化X線攝影（DR）片及磁共振成像（MRI）檢查的結果進行回顧性分析，探討退變的病理基礎及兩者對照的診斷意義。

1 資料與方法

1. 1 一般資料：本組膝關節病例 30例，男性 l6例，女 l4例，年齡 40～78歲，平均（55+10）歲。臨床癥狀主要以膝關節疼痛、關節功能受限為主要表現，病程 1周至 10年 ，關節不適 5例，疼痛25例，疼痛時間最短者 1周，最長者達 l0余年。其中3個月以上者 15例，關節壓痛者 11例，活動受限 3例，關節彈響 5 例，關節交鎖 4例 ，有明確外傷史 1例。

1.2 影像學檢查方法：30例患者均做膝關節正側位 DR片和MRI檢查。采用 Min dray數字化X線成像（DR）設備，拍攝正側位片。MRI檢查使用 Min dray 0.35 T永磁型 MRI成像系統，應用膝關節表面線圈。常規采用矢狀位 T1WI：重復激發時間（TR）400ms，回波時間（TE）20ms；T2WI：TR 5000ms，TE 144ms；T2-STIR：TR 6800ms，TE 108ms；冠狀位 T1WI：TR 450ms，TE 20ms；T2-STIR：TR 6800ms，TE 108ms；T2WI：TR 5000ms，TE 144ms。層厚為 4.5mm 矩陣 256。

2 結果

2.1 DR片表現：由于關節軟骨破壞，使關節間隙變窄，關節面變平。邊角銳利或有骨贅突出、骨質增生，關節肥大，軟骨下骨質致密，關節面下方骨內出現圓形或不規則形透亮區。

晚期除上述表現加重外，可見關節半脫位 2例和關節內游離骨體 3例，5例有輕度骨質疏松現象。

2.2 MRI表現：MRI具有高軟組織分辨率，包括關節腔內不同程度的積液，關節間隙變狹窄，骨質邊緣骨贅形成。半月板內異常信號，滑膜壁增多、增厚或呈結節樣改變。軟骨下骨可見圓形、大小不一的囊腫樣信號改變，脂肪抑制序列可見膝關節骨內大小不一呈不規則形態的高信號骨損傷改變。其中3例繼發胭窩囊腫，3例交叉韌帶輕度損傷、變性。

3 討論

膝關節是人體重要的關節，是最容易患病的關節之一。它由股骨下端、脛骨上端和髕骨共同組成，股骨和脛骨關節面凹突不平，骨的關節面被覆有透明軟骨，在相對的軟骨接觸處沒有致密的結締組織覆蓋，而在軟骨接觸的基底部有小片軟骨膜向后反折于關節囊內膜內。此處有許多軟骨細胞延伸的骨膜，軟骨的營養主要來源于滑膜內的滑液，其次極少量來源于軟骨下骨和滑膜下血管。骨性關節周圍包繞有關節囊，而關節囊是由纖維結締組織組成，其外層為纖維層，是致密的纖維結締組織膜，富有血管、神經、淋巴管；內層由平滑光亮、薄而柔軟的疏松結締組織構成，緊貼于纖維層的內面。關節的神經纖維種類較多，軀體感覺神經伴于關節囊纖維層、滑膜、韌帶等，本體感覺神經伴于關節囊及韌帶，關節血管的管壁則接受內臟神經的纖維。

膝關節的退行性改變首先是關節軟骨發生退行性變，在軟骨退變的早期，其基質小泡的內部和表面出現細小的羥磷灰石結晶，由于羥磷灰石結晶巢變大和相互合并，軟骨則變得不透明，堅硬而脆弱。隨年齡的不斷增加，滑膜慢性損傷的不斷積累，滑膜成纖維細胞的轉化，滑液分泌不斷減少，關節腔變得干燥，關節內軟骨失去營養來源，軟骨細胞產生變性、碎裂，光滑有彈性的關節面變粗糙，使關節運動時的摩擦力大大增加，從而進一步加速了軟骨的損害和退行性改變，逐步累及軟骨下骨組織，表現為關節邊緣骨刺的形成和發展。透明軟骨大多數有不同程度的變性和壞死，軟骨細胞減少，細胞稀疏，殘存的軟骨細胞有明顯退變，細胞核固縮，大小不一，在大多數軟骨細胞消失的同時，有少數殘存退變的軟骨細胞呈簇樣改變，變形細胞幾個或幾十個簇聚在一起，軟骨基質失去同質性，隨之是其生理功能衰竭，彈性減弱，表現為關節間隙變窄，由于股骨下端內側髁比外側髁低約5mm，造成重力的分布不一致，內側所承受的重力比外側大，所以內側關節間隙要比外側狹窄。

DR片與 MRI比較顯示，DR片和 MRI均表現有關節邊緣增生和關節面增生，這表明骨質增生是膝關節退行性骨關節病的主要表現。脛骨內外髁和髕骨關節面的兩側緣及股骨內外側髁后方是骨質增生的好發部位，內側多于并重于外側，股骨較輕。DR片對于輕度骨質增生，髁間嵴變尖以及骨質硬化、鈣化顯示比較明顯。關節間隙變窄DR片與 MRI兩者表現大體相同，內側關節間隙窄于外側關節間隙。DR片顯示關節內游離骨體 3例，MRI顯示不明確，這可能與游離體的大小及信號強度有關。半月板由于密度分辨率低，又是重疊的圖像，DR片不能反映半月板的變化情況。在MRI上表現為半月板信號增高、變形、破損，以半月板變性明顯；文獻[ 3 ]報道半月板損傷變性 MRI敏感性 90%、特異性 98%、準確率 96%，在診斷半月板損傷變性上 MRI相較于DR具有明顯優勢 。

DR片可顯示關節面下方骨內出現圓形或不規則形透亮區，僅有 4例。骨關節內骨損傷未能明確顯示。MRI不僅清晰顯示關節面下的囊變區，骨關節內骨損傷水腫顯示達 23例。而且對繼發性胭窩囊腫、韌帶改變等情況顯示十分清楚。骨關節退變中交叉韌帶的撕裂是很少見的，除非伴有急性膝關節外傷。本組中無一例交叉韌帶斷裂，但可見到交叉韌帶松弛，局部信號增高，提示有慢性輕度損傷及纖維化。DR片可以顯示急性期膝關節周圍軟組織的腫脹，但是不能分辨出關節內的積液征象；MRI對關節積液非常敏感，一般積液 T1WI像上呈低信號 、T2WI像上呈高信號，合并出血時TIWI和 T2WI像均為高信號。關節周圍的軟組織腫脹也多呈T1WI低信號、T2WI高信號改變。

MRI作為對膝關節退行性改變的進一步檢查的影像學方法，能為臨床診斷提供更多有用的影像信息。由于對軟組織具有很高的分辨力，能直接觀察關節囊、滑膜、關節軟骨、半月板等結構，能準確地對病變的定位、定量情況作出判斷。并且MRI還可以進行矢狀位、冠狀位等方向的成像，定位準確，尤其是對膝關節積液、半月板損傷變性，骨關節內骨損傷診斷上更具突出優勢。

綜上所述，DR片可顯示膝關節關節面邊緣的增生、硬化、髁間嵴變尖、關節間隙狹窄等，這些變化已屬晚期改變；對于骨質增生，特別是髁間嵴的增生變尖、關節腔游離體及韌帶鈣化的顯示 DR要優于MRI。MRI檢查對于關節軟骨病變、軟骨下骨質改變、半月板病變及關節腔積液的顯示要優于DR片。MRI檢查可以在病變早期為臨床醫生提供豐富的疾病信息。DR片與 MRI在膝關節骨關節病的診斷中各有優勢，優勢互補，兩者結合，能為臨床診斷提供更準確的依據。

參考文獻：

[1]吳恩惠.醫學影像學.5版.北京：人民衛生出版社 ，2006：35—47.

[2] 榮獨山.X線診斷學（第 3冊 ）.2版.上海 ：上海科學技術出版社，2001：329—330.

[3] 王書智，孫軍，毛存南，等.膝關節退行性骨關節病的 MRI表現.放射學實踐 ，2004，19（4）：250—252.