磁共振不同序列在KOA關節軟骨損傷中的診斷價值及臨床意義

郭麗玲　高勇　陳健　丁賢友

【摘要】 目的：評價磁共振不同序列在膝骨性關節炎（KOA）關節軟骨損傷中的診斷價值及臨床意義。方法：選取2018年1月-2021年2月上海建工醫院收治的疑似KOA患者136例，對患者分別采取T1加權成像矢狀位（T1-SE-SAG）序列、T2加權像成像橫斷位（T2-TSE-TRA）序列、質子密度加權像矢狀位（PD-TSE-SAG）序列以及質子密度加權像冠狀位（PD-TSE-COR）序列進行檢查，并以關節鏡檢查結果為金標準，評價分析磁共振不同序列對KOA關節軟骨損傷的診斷情況。結果：T-SE-SAG序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為52.17%、64.52%、78.38%、82.61%;T-TSE-TRA序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為67.39%、77.42%、81.08%、82.61%;PD-TSE-SAG序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為82.61%、87.10%、91.89%、95.65%;PD-TSE-COR序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為86.96%、87.10%、89.19%、95.65%。與T-SE-SAG序列比較，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列的敏感度以及準確度均較高，差異均有統計學意義（P<0.05）;與T-TSE-TRA序列比較，PD-TSE-SAG序列的敏感度、特異度以及準確度均較高，而PD-TSE-COR序列的敏感度和準確度亦均高于T-TSE-TRA序列，差異均有統計學意義（P<0.05）。結論：PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列對KOA關節軟骨損傷的診斷分級更為準確，且診斷效能較高，具有較高的臨床應用價值。

【關鍵詞】 磁共振成像 膝關節骨性關節炎 軟骨損傷

The Diagnostic Value and Clinical Significance of Different Sequences of Magnetic Resonance in KOA Articular Cartilage Injury/GUO Liling， GAO Yong， CHEN Jian， DING Xianyou. //Medical Innovation of China， 2022， 19（14）： 0-024

[Abstract] Objective： To evaluate the diagnostic value and clinical significance of different sequences of magnetic resonance in KOA articular cartilage injury. Method： A total of 136 suspected KOA patients who were admitted to Shanghai Construction Engineering Hospital from January 2018 to February 2021 were selected. T weighted imaging sagittal （T1-SE-SAG） sequence and T2-weighted imaging transverse position （T-TSE-TRA） sequence， proton density weighted image sagittal （PD-TSE-SAG） sequence and proton density weighted image coronal （PD-TSE-COR） sequence for inspection， the results of arthroscopy were used as the gold standard to evaluate and analyze the diagnosis of KOA articular cartilage injury with different MRI sequences. Result： The sensitivity of T1-SE-SAG sequence for grade Ⅰ-Ⅳ articular cartilage damage were 52.17%， 64.52%， 78.38%， and 82.61%， respectively; the sensitivity of T-TSE-TRA sequence for grade Ⅰ-Ⅳ articular cartilage damage were 67.39%， 77.42%， 81.08%， 82.61%; the sensitivity of PD-TSE-SAG sequence for grade I to IV articular cartilage injury were 82.61%， 87.10%， 91.89%， 95.65%， respectively; the sensitivity of PD-TSE-COR sequence for grade Ⅰ-Ⅳ articular cartilage injury were 86.96%， 87.10%， 89.19%， 95.65%， respectively. Compared with the T1-SE-SAG sequence， the sensitivity and accuracy of the PD-TSE-SAG sequence and the PD-TSE-COR sequence were higher， the differences were statistically significant （P<0.05）; compared with T-TSE-TRA sequence comparison， PD-TSE-SAG sequence had higher sensitivity， specificity and accuracy， and PD-TSE-COR sequence had higher sensitivity and accuracy than T-TSE-TRA sequence， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion： The PD-TSE-SAG sequence and PD-TSE-COR sequence are more accurate in the diagnosis of KOA articular cartilage injury， and have higher diagnostic efficiency， which has higher clinical application value.

[Key words] Magnetic resonance imaging Knee osteoarthritis Cartilage injury

First-author’s address： Shanghai Construction Engineering Hospital， Shanghai 200083， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.14.005

膝關節骨性關節炎（KOA）屬于一種較為常見的疾病，又被稱為退行性骨關節炎，該疾病主要是由多種因素導致膝關節出現了關節軟骨退化、關節邊緣出現增生以及關節間隙出現狹窄的進行性病變[1-2]。KOA的常見癥狀有膝關節肥大、僵硬、慢性疼痛以及活動受限等，甚至會導致膝關節功能障礙以及畸形等，嚴重影響了患者的日常生活[3]。該疾病常好發于老年群體中，并且隨著我國人口老齡化日益加劇，其發病率亦在逐年增高，且隨著疾病的發展，致殘率亦會增高[4]。文獻[5]研究表明，疾病早期的關節軟骨有著較為明顯的修復反應，且體外細胞培養亦證實了早期的病理改變是可以被逆轉的，因此早期診斷是治療KOA的關鍵。目前磁共振成像（MRI）已被評為診斷軟骨損傷的最佳方式之一，但是MRI不同序列的診斷效能是不同的[6]，故本研究采用磁共振不同序列對患者進行診斷，并分析評價其在KOA關節軟骨損傷中的診斷價值以及臨床意義，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018年1月-2021年2月上海建工醫院收治的疑似KOA患者136例，其中男62例，女74例，年齡37～68歲，平均（49.32±4.36）歲;病變部位：左膝73例，右膝80例。納入標準：1個月內膝關節反復疼痛者;體格檢查可見骨擦音者。排除標準：伴有嚴重的心腦血管疾病者;合并類風濕性關節炎或者痛風者;既往存在膝關節外傷史者。本研究經過醫院醫學倫理委員會審批通過，所有患者均簽署了知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 MRI檢查 （1）掃描方法。采用西門子3.0T磁共振Verio掃描儀進行診斷檢查，以膝關節表面線圈作為掃描線圈，患者均采用常規MRI序列進行掃描。掃描時患者取仰臥位，膝關節自然伸直或者外旋10°～15°，足先進，掃描順序為股骨外側髁、股骨內側髁、脛骨外側平臺、脛骨內側平臺、滑車、髕骨。（2）掃描參數。常規MRI序列包括：T加權成像矢狀位（T-SE-SAG）、T2加權像成像橫斷位（T-TSE-TRA）、質子密度加權像矢狀位（PD-TSE-SAG）以及質子密度加權像冠狀位（PD-TSE-COR），T-SE-SAG掃描時間為100 s，T-TSE-TRA掃描時間為109 s，PD-TSE-SAG掃描時間為118 s，PD-TSE-COR掃描時間為135 s。不同序列參數設置見表1。

1.2.2 關節鏡檢查 MRI檢查后1～2周內進行關節鏡檢查，檢查順序為髕上囊和髕股關節、內側溝、內側間室、髁間凹、后內側間室、外側間室、外側溝和后外側間室。

1.3 觀察指標 觀察T-SE-SAG、T-TSE-TRA、PD-TSE-SAG、PD-TSE-COR序列與關節鏡的診斷結果，磁共振不同序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度;比較不同序列的敏感度、特異度、準確度。

1.4 評價標準 （1）MRI軟骨損傷程度采用Recht標準分級。0級：正常膝關節軟骨，雖然軟骨彌漫性均勻變薄，但是表面光滑，仍可將其認為是正常的關節軟骨（圖1a）;Ⅰ級：軟骨分層結構消失且表面光滑，而軟骨內會出現局限性低信號區（圖1b）;Ⅱ級：軟骨表面輪廓出現輕至中度的不規則，且軟骨缺損深度尚未達到全層厚度的50%（圖1c）;Ⅲ級：軟骨表面輪廓出現重度的不規則，且軟骨缺損深度已經達到全層厚度的50%以上，但是仍未見完全剝脫（圖1d）;Ⅳ級：軟骨全層剝脫、缺損（圖1e）。以0級判定為陰性，Ⅰ～Ⅳ級判定為陽性。（2）以關節鏡檢查作為診斷的金標準，并采用Outerbridge標準分級。0級：正常的膝關節軟骨;Ⅰ級：軟骨變軟水腫或者局部腫脹;Ⅱ級：軟骨表面輕度纖維化，軟骨缺損厚度小于50%;Ⅲ級：軟骨表面重度纖維化，且龜裂明顯，軟骨缺損厚度大于50%，但是軟骨下骨尚未暴露;Ⅳ級：全程軟骨缺損，且軟骨下骨暴露。以0級損傷判定為陰性，Ⅰ～Ⅳ級損傷判定為陽性。

1.5 統計學處理 采用統計分析軟件IBM SPSS 21.0進行數據分析，計數資料用率（%）表示，比較用χ檢驗;計量資料用（x±s）表示，比較用t檢驗。以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 T-SE-SAG序列與關節鏡的診斷結果 T-SE-SAG序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為52.17%（24/46）、64.52%（20/31）、78.38%（29/37）、82.61%（19/23），見表2。

2.2 T-TSE-TRA序列與關節鏡的診斷結果 T-TSE-TRA序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為67.39%（31/46）、77.42%（24/31）、81.08%（30/37）、82.61%（19/23），見表3。

2.3 PD-TSE-SAG序列與關節鏡的診斷結果 PD-TSE-SAG序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為82.61%（38/46）、87.10%（27/31）、91.89%（34/37）、95.65%（22/23），見表4。

2.4 PD-TSE-COR序列與關節鏡的診斷結果 PD-TSE-COR序列對Ⅰ～Ⅳ級關節軟骨損傷的敏感度分別為86.96%（40/46）、87.10%（33/37）、89.19%（27/31）、95.65%（22/23），見表5。

2.5 磁共振不同序列的診斷效能 與T-SE-SAG序列比較，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列的敏感度以及準確度均較高，差異均有統計學意義（P<0.05）;與T-TSE-TRA序列比較，PD-TSE-SAG序列的敏感度、特異度以及準確度均較高，而PD-TSE-COR序列的敏感度和準確度均高于T-TSE-TRA序列，差異均有統計學意義（P<0.05）。見表6。

3 討論

KOA是骨科較為常見的骨代謝疾病，目前該疾病的發病機制尚未清楚，但是其與年齡、肥胖、創傷勞損以及遺傳等因素有關[7-8]。KOA的病理學特點是關節軟骨的退變，退變的軟骨組織細胞主要是成纖維樣軟骨細胞以及肥大軟骨樣細胞，同時該疾病會累及整個關節，最終導致關節疼痛、僵硬以及失用等功能障礙[9-10]。而關節軟骨是維持關節正常功能活動所必需的組織結構，其自身修復能力較為有限且無法再生，該病變的早期病理改變主要表現為關節軟骨纖維絨樣，而隨著病情的不斷發展，軟骨漸漸被破壞，直至完全剝脫[11]。因此，早期發現患者關節軟骨病變對于KOA的診斷治療具有重要的意義。

目前單純依靠癥狀以及體征對KOA進行早期診斷是具有較大難度的，因此對于高度懷疑患有KOA的患者應予以影像學檢查。X線片是診斷KOA患者較為常用的篩查方法，但是其分辨率有限，對于微小關節軟骨損傷的發現較不敏感，且不能直接地顯示關節軟骨組織，只能識別到關節軟骨下骨的變化，因此普通X線影像難以診斷早期KOA關節軟骨損傷[12-13]。而關節鏡檢查是診斷關節軟骨損傷的金標準，但是該方法是一種有創的檢查，不宜作為KOA關節軟骨損傷的初步診斷[14-15]?，F如今隨著臨床診斷技術的不斷發展和提高，磁共振診斷技術在臨床中得到了較為廣泛的應用，該診斷方法對機體組織及其空間具有較好的分辨效果，并且不會造成任何的創傷[16-17]。磁共振診斷技術主要是根據關節軟骨內信號強度的變化情況以及軟骨表面的組織形態進行評估分析，亦能夠對軟骨損傷進行分級，使之能夠更為客觀地觀察到關節內以及其周圍組織的結構，從而使診斷更為準確，并且該方法的檢查速度較快、操作簡單，更容易被患者所接受[18-19]。

本研究采用MRI的不同序列對KOA關節軟骨損傷進行診斷，結果顯示：與T-SE-SAG序列比較，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列的敏感度以及準確度均較高（P<0.05）;與T-TSE-TRA序列比較，PD-TSE-SAG序列的敏感度、特異度以及準確度均較高，而PD-TSE-COR序列的敏感度和準確度亦均高于T-TSE-TRA序列（P<0.05）;其次PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列在分級診斷軟骨損傷的陽性預測值均較高。提示PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列對KOA關節軟骨損傷的診斷效能較高。

本研究亦存在一定的局限性：首先本次研究的樣本量相對較少，其次掃描時間較長，少部分患者無法忍受較長時間的制動，從而導致運動偽影的產生，影響圖像質量，日后可進行大樣本、多中心的研究，并尋找提高患者做檢查依從性的方法，降低因運動偽影對圖像質量的影響。

綜上所述，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列在MRI診斷中與關節鏡診斷結果的符合程度較高，可為KOA關節軟骨損傷的診斷治療提供依據，具有較高的臨床應用價值。

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（收稿日期：2022-04-11） （本文編輯：張爽）