磁共振DTI對膝關節軟骨慢性損傷的診斷價值分析

肖果 馬元龍 張婷

(漢中職業技術學院附屬醫院,(1.放射科;(2.超聲科,陜西 漢中 723000)

關節軟骨是膝關節日常活動中的重要結構，膝關節軟骨慢性損傷易引起膝關節疼痛和功能障礙[1]。當前膝關節軟骨慢性損傷的診斷方法包括超聲波、關節鏡、關節造影、磁共振成像(MRI)等[2]。MRI具有無創傷、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，可對軟骨內基質變化進行定量分析，提高薄層掃描時層面內的空間分辨率，有助于顯示關節軟骨的走形及定位病變[3-4]。本文探討分析MRI DTI對膝關節軟骨慢性損傷分級及診斷價值，現報告如下。

1 資料與方法

1.1一般資料 選擇2017年7月至2019年8月本院診治的膝關節軟骨慢性損傷患者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(22.19±2.88)kg/m2；左側64例，右側60例；高血壓22例，糖尿病34例。納入標準：均行MRI檢查；單側發病，有不同程度膝關節疼痛、活動受限等；年齡40～80歲；體檢內側或外側間隙壓痛，過伸過屈試驗陽性。排除標準：有膝關節手術史；圖像質量差、不能做出明確診斷；MRI禁忌證。本研究經我院倫理委員會批準。

1.2MRI檢查方法 患者均在入院后1～5 d內行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通道膝關節表面線圈。腳先進，單側成像，膝關節置于檢查床中間，中心線置于關節腔。掃描參數：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：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，FOV 16 cm×16 cm。

1.3圖像處理 將數據傳輸到GE 工作站，由兩位有經驗的放射科醫生對原始軸位圖像進行重建、主觀圖像質量評分與診斷判斷，若診斷結果不一致，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果均經手術證實。膝關節軟骨慢性損傷分級：0級，MRI表現為膝關節軟骨在所有序列上信號均勻，形態規整；Ⅰ級，膝關節軟骨內出現局灶性的小結節狀或球狀高信號影，且未達關節面；Ⅱ級，膝關節軟骨內出現線條狀高信號影，未達關節面邊緣；Ⅲ級，膝關節軟骨內高信號區累及到關節面。應用8回波MRI圖像進行記錄髕骨、股骨內側踝、股骨外側踝、脛骨內側踝、脛骨外側踝的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。主觀圖像質量評分：1分，膝關節軟骨全程未完整顯示；2分，膝關節軟骨完整顯示，信號強度中等；3分，膝關節軟骨完整顯示，信號強度良好；4分，膝關節軟骨完整顯示，與周圍組織間對比優異，信號強度好。

2 結 果

2.1常規MRI表現 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：膝關節透明軟骨均勻分布于關節各個承重面，在各個序列上軟骨均顯示為均勻片狀結構；DTI上軟骨為無分層的中低信號帶。患側：膝關節顯示病變區域軟骨局限性變薄，失去分層表現，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 患者的患側軟骨T2值均顯著高于健側(P<0.05)，患側軟骨厚度均顯著低于健側(P<0.05)。見表1。

表1 膝關節軟骨慢性損傷健側與患側的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對膝關節軟骨慢性損傷分級的評估價值(n)

3 討 論

膝關節軟骨屬于透明軟骨，主要由細胞外基質和軟骨細胞構成[5]。關節軟骨早期損傷首先表現為軟骨細胞外基質的合成與分解失去平衡，增加了關節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和排列方式發生變化。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，達到量化評價組織結構的目的。T2值增加是關節軟骨慢性損傷最早出現的征象，出現在軟骨厚度之前。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效應的膠原纖維丟失也使MRI軟骨信號強度增加。

本研究結果顯示，患者MRI圖像評分(3.44±0.41)分；患者的患側軟骨T2值均顯著高于健側(P<0.05)，患側軟骨厚度均顯著低于健側(P<0.05)；MRI DTI評定膝關節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值可發現沒有發生明顯形態學改變的膝關節髕骨早期損傷的組織成分變化，防止軟骨發生不可逆性損傷。特別是其不僅軟骨慢性損傷處T2值增高，鄰近損傷區軟骨也暴露出更多親水基團吸引水分子，導致鄰近區域T2值也增高[7]。但膝關節軟骨慢性損傷時，單一結構損傷較少，多合并兩種或兩種以上結構損傷，MRI DTI參數的選擇對于病變的顯示都有非常重要的影響[8]。且本研究的樣本數較少，還需多中心大樣本進一步深入研究。