3D-FS-SPGR 及T2-Mapping 序列磁共振成像在膝關節軟骨損傷診斷中的應用

蘇孝生（通信作者），胡海清，董森，巫志凱，鄭澤鈴，魏晨霞，甘培莊

福建中醫藥大學附屬寧德中醫院 （福建寧德 352100）

膝關節軟骨損傷屬臨床常見的一種病損。人體關節軟骨損傷后無法再生且其本身的修復能力有限，若未及時診斷并采取有效干預措施促使膝關節軟骨自我修復，則會導致膝關節軟骨損傷發展為骨性關節炎，致使患者表現出關節水腫、關節疼痛、關節絞鎖、活動受限等癥狀，甚至致殘[1-2]。膝關節鏡是膝關節軟骨損傷的診斷金標準，但具有一定創傷性[3]。因此，探究一種無創、安全、準確的膝關節軟骨損傷診斷方法至關重要。本研究主要分析3D-FS-SPGR及T2-Mapping 序列磁共振成像在膝關節軟骨損傷診斷中的應用價值，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2019年4月至2020年6月我院收治的70例膝關節軟骨損傷患者作為研究對象，其中，男40例，女30例；年齡21～69歲，平均（45.34±6.21）歲。本研究已獲得醫院醫學倫理委員會批準同意，所有患者均對本研究知情，自愿參與研究，已簽署知情同意書。

納入標準：均為成年人；均在膝關節磁共振成像后1周內行膝關節鏡手術治療；就診前1～3 d 存在明確外傷史或明確診斷為膝關節軟骨損傷；參與本研究前無既往膝關節手術治療史。排除標準：骨性關節炎患者；既往有膝關節鏡手術治療史的患者；既往有膝關節軟骨損傷病史的患者；合并認知功能障礙、精神異常的患者。

1.2 方法

1.2.1 磁共振成像診斷方法

采用GE B355 1.5T 磁共振成像系統對所有患者行常規序列、3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像掃描，序列參數設置見表1。不同序列磁共振圖像結果由兩位影像科醫師共同閱片，將膝關節軟骨分為6個區域，即股骨內、外髁、脛骨內、外平臺、股骨髁間滑車關節面及髕骨關節面。

表1 序列參數設置

1.2.2 膝關節鏡診斷方法

在膝關節正中部位做一切口，置入關節鏡（美國施樂輝560Hp 型），全面觀察患者的軟骨損傷部位、類型、范圍及程度，并做好相關記錄。

1.3 觀察指標

以膝關節鏡診斷結果為金標準，比較常規序列、3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像診斷膝關節軟骨損傷的靈敏度、特異度、準確度。

1.4 統計學處理

采用SPSS 22.0統計軟件進行數據分析，計數資料以率表示，采用χ2檢驗，P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 膝關節鏡診斷結果

膝關節鏡診斷結果顯示，70例患者共有420塊膝關節軟骨，正常軟骨320塊，確診為膝關節軟骨損傷100塊。100塊膝關節軟骨損傷中，髕骨損傷、股骨外踝損傷、股骨滑車損傷、股骨內髁損傷、脛骨內側平臺損傷及脛骨外側平臺損傷分別為38、28、21、8、3、2塊，占比分別為38.0%、28.0%、21.0%、8.0%、3.0%、2.0%；其中髕骨損傷、股骨外踝損傷的占比高于股骨內髁損傷、股骨滑車損傷、脛骨內側平臺損傷、脛骨外側平臺損傷的占比。

2.2 常規序列、3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像診斷結果的靈敏度、特異度、準確度比較

3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像對膝關節軟骨損傷的診斷靈敏度、特異度、準確度均高于常規序列磁共振成像，差異有統計學意義（P＜0.05）；3D-FSSPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像對膝關節軟骨損傷的診斷靈敏度、特異度、準確度比較，差異無統計學意義（P＜0.05），見表2～3。

表2 常規序列、3D-FS-SPGR 序列及T2-Mapping 序列磁共振成像與膝關節鏡的診斷結果比較（塊）

表3 常規序列、3D-FS-SPGR 序列及T2-Mapping 序列磁共振成像診斷結果比較（%）

3 討論

膝關節軟骨是人體比較特殊的一種結締組織，組織學上將其分成四層，即最表面表層、中間移行層、下面放射層及最深處鈣化層。發生膝關節軟骨損傷后，患者的早期表現為膝關節軟骨表層有局灶性改變，軟骨的基質淺層破裂，如膝關節軟骨表面出現纖毛樣撕裂，裂隙會隨時間延長而逐步增大，繼而進入關節層表面，形成剝脫，累及放射層，形成軟骨纖維化[4-6]。在致病因素的持續作用下，裂隙會逐步累及患者的膝關節軟骨全層，最終改變軟骨基質代謝，主要病理表現為蛋白、多糖濃度下降，關節軟骨完全磨損，關節下骨有明顯裸露受累。關節軟骨是一種無法再生的組織，自身修復能力有限，在發病后難以主動激活修復機制以迅速有效地修復損傷的膝關節軟骨[7]。因此，在發生膝關節軟骨損傷后，需及時就診并采用有效的診斷方式確診疾病，根據診斷結果實施個體化治療，修復損傷關節軟骨，避免因病情進一步發展而對膝關節功能造成不可逆傷害。

臨床上，膝關節軟骨損傷主要依靠膝關節鏡及磁共振成像進行診斷。膝關節鏡屬膝關節軟骨損傷的診斷及治療方法，且是一種微創治療方案，通過膝關節鏡可直接觀察患者膝關節軟骨的實際情況并對軟骨病變開展必要的手術治療。與傳統膝關節切開手術比較，膝關節鏡在膝關節軟骨損傷的治療方面明顯更具優勢，且其在該病的診斷方面亦具有顯著的應用價值，因此，膝關節鏡被臨床認為是膝關節軟骨損傷的診斷金標準[8]。但膝關節鏡仍是一種有創診斷方案，且只能觀察到關節面狀況，無法觀察軟骨下骨質改變，存在一定的盲區[9]。磁共振成像屬無創檢查，且檢查速度快、檢查方法簡單，更易被患者所接受。從實際應用情況可知，常規序列磁共振診斷膝關節軟骨損傷易受人體關節腔滑液的影響，診斷準確度較低。3D-FS-SPGR 序列是公認的觀察關節軟骨形態的優質3D 序列，TE、TR 均較短，具有抑脂效果，可增強關節軟骨信號，提高圖像信噪比，使關節軟骨組織圖像更為清晰，診斷分辨力較高，能夠清晰觀察到大部分區域關節軟骨表現為高一低一高的三層結構[10]；3D-FS-SPGR 序列能準確顯示關節軟骨的解剖細節，包括關節軟骨的厚度、是否存在裂隙及缺損區以及缺損的程度和范圍，并可進行分級診斷。在磁共振成像中，膝關節軟骨損傷患者的T2值高于正常人膝關節軟骨的T2值，這主要是由膝關節軟骨損傷后膠原破壞和膠原纖維排列改變，軟骨中水分增加所致，提示膝關節軟骨形態學尚未發生改變時，即可通過T2-Mapping 序列磁共振診斷膝關節軟骨的早期損傷。T2-Mapping 序列磁共振可通過T2值直接反映人體軟骨內組織的變化，診斷靈敏度較高，可有效辨別膝關節軟骨損傷的實際情況。

綜上所述，常規序列磁共振比較，3D-FS-SPGR 及T2-Mapping 序列磁共振可更早發現膝關節軟骨損傷情況，對診斷膝關節軟骨損傷具有較高的靈敏度、特異度及準確度，應用價值較高。