1.5T磁共振在診斷膝關節退行性骨關節病中的應用效果

黃 璐

（貴州省骨科醫院醫學影像科，貴州 貴陽 550002）

關節軟骨在維持關節承重與正常活動中扮演著十分重要的角色，軟骨病變是影響關節穩定的危險因素。退行性骨關節病（Osteoarthritis，OA）是骨科常見病，該病的形成會導致關節軟骨萎縮、壞死，致使關節耐磨能力下降。其中，膝關節OA 是臨床上常見的慢性疾病，臨床表現為關節軟骨病變、骨質呈現增生性病變，多發生于老年人群[1-2]。膝關節OA 的發生與患者的關節創傷、關節畸形、身材肥胖等因素相關，關節創傷或畸形會刺激滑膜，而關節創傷所致炎癥反應可能會增加滑膜增生的風險。以往臨床上診斷膝關節OA 的主要方式是先根據體征進行初步判斷，然后結合X 線檢查來明確病變情況。但有研究發現，X 線檢查雖能夠顯示關節軟骨的厚度及整體結構，但對于關節軟骨組織水分變化的顯示效果欠佳，往往需要在關節軟骨已出現嚴重損傷時才能夠顯現出影像特征，在早期軟骨損傷的診斷中缺乏特異性[3-4]。關節鏡是診斷軟骨病變的金標準，但考慮到此檢查中需進行相關組織的切割（做病理切片），侵入性較強且操作復雜，一般不將其作為首選檢查方式[5]。隨著1.5T 磁共振診斷技術的不斷完善，臨床發現其能夠展現膝關節OA病變發展期間關節軟骨組織水分的變化；相較于常規X 線，其在呈現軟骨組織變化情況方面的效果更好，有利于臨床對膝關節OA 病變的嚴重程度進行詳細的評估。在本文中，筆者主要是探討1.5T 磁共振在診斷膝關節OA 中的應用效果。現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

分析2020 年4 月至2021 年6 月貴州省骨科醫院收治的80 例疑似膝關節OA 患者的影像學資料。納入標準：（1）檢查配合度良好；（2）病史資料、影像學資料完整；（3）有不同程度的關節疼痛、僵硬、活動無力、跛行等癥狀。排除標準：（1）存在因風濕病、脊柱炎、痛風等原因引起的關節疾病；（2）已開始接受關節鏡手術、消炎等治療的患者；（3）合并血液疾病的患者。入組對象包括男、女各40 例；年齡49 ～72 歲，平均(58.89±5.41) 歲；病程0.7 ～10 年，平均(5.21±0.42) 年。

1.2 方法

對80 例疑似膝關節OA 患者開展1.5T 磁共振檢查以及關節鏡手術病理檢查。進行1.5T 磁共振檢查的方法：使用美國GE HDX 1.5T 超導型磁共振儀進行檢查。檢查時患者保持仰臥位，膝關節外翻約10°～15°，儀器探頭定位于目標檢查區域，采用膝關節專用表面線圈采集目標區域圖像，確保專用線圈置于髕骨下極水平位。為獲取多個方位的關節軟骨組織情況，分別在不同序列下進行掃查，各序列掃描層間距均為1 mm，層厚均為4 mm，掃描矩陣設定為256×256，檢查視野為16 cm，體素為0.8 cm×0.7 cm×0.4 cm。橫斷面利用T1WI 序列及質子脂肪抑制(PDWI-FS)序列進行檢查。參數設定如下：T1WI TE 9.8 ms，TR 500ms；PDWI-FS TE 34 ms，TR 3800 ms。斜 矢 狀 面 應 用STIR、T1WI、T2WI 序列進行檢查，參數設定如下：STIR TE 22 ms，TR 562 ms ；T1WI TE 22 ms，TR 562 ms；T2WI TE 99 ms，TR 3890 ms。在斜矢狀面下進行檢查時，需要保證前交叉韌帶和斜矢狀面平行。冠狀面采用STIR、T1WI 序列進行檢查，參數設定如下：STIR TE 100 ms、TR 400 ms ；T1WI TE 20 ms、TR 500 ms。觀察目標檢查區域內關節有無骨質增生、組織游離等情況，了解關節腔是否變窄，關節間隙是否存在積液，內膜是否增厚，記錄存在病變征象關節軟骨的所處位置及病變情況。進行關節鏡手術病理檢查的方法：視病變部位靈活選取入路，做穿刺點后深入關節腔，經內側入路置入探針，依次檢查關節囊、關節面、關節間隙處的組織病變情況，注意避免損傷周圍血管、神經。

1.3 觀察指標

（1）記錄80 例患者的關節鏡手術病理檢查結果及1.5T 磁共振檢查結果。（2）以關節鏡手術病理檢查結果為金標準，評估1.5T 磁共振對膝關節OA 的診斷效能。評估指標包括診斷準確率、靈敏度、特異度。

1.4 統計學分析

使用SPSS 25.0 軟件分析數據，計量資料用均數± 標準差（±s）表示，采用t檢驗，計數資料用百分比（%）表示，采用χ2 檢驗。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 關節鏡手術檢查及1.5T 磁共振檢查的結果

80 例疑似膝關節OA 患者中經關節鏡手術檢查確診為膝關節OA 的患者有55 例（陰性25 例）；1.5T磁共振檢查結果為陽性者有58 例，為陰性者有22 例。

2.2 1.5T 磁共振檢查結果與關節鏡手術檢查結果的比較

1.5T 磁共振檢查結果與關節鏡手術檢查結果的比較情況見表1。以關節鏡手術檢查結果為金標準，1.5T磁共振診斷膝關節OA 的準確率為91.25%（73/80），靈敏度為96.36%（53/55），特異度為80.00%（20/25）。

表1 1.5T 磁共振檢查結果與關節鏡手術檢查結果的比較（例）

2.3 1.5T 磁共振與關節鏡手術檢查對膝關節OA病變影像學表現檢出情況的比較

1.5T 磁共振與關節鏡手術檢查對各種膝關節OA 病變影像學表現檢出率的差異無統計學意義（P＞0.05），見表2。

表2 1.5T 磁共振與關節鏡手術檢查對膝關節OA 病變影像學表現檢出情況的比較[例（%）]

3 討論

膝關節OA 也稱為膝骨性關節炎，該病的形成與關節軟骨功能減退及組織損傷關聯密切，會引發關節活動受限、運動時疼痛加重等癥狀，需盡早進行治療，以防關節軟骨壞死、萎縮，遏制關節活動功能障礙的發展。盡早對膝關節OA 施以明確診斷，是遏制病變進展的重要前提。關節鏡手術檢查是診斷膝關節軟骨病變的金標準，但該技術屬于有創檢查，部分早期未出現明顯癥狀的患者對此檢查的接受度較低[6-8]。為了在保證良好診斷效能的基礎上降低診斷的創傷性，臨床上開始致力于探索能夠對膝關節OA 作明確診斷的無創性影像學檢查方法。本研究的結果顯示，1.5T磁共振診斷膝關節OA 的準確率為91.25%（73/80），靈敏度為96.36%（53/55），特異度為80.00%（20/25），診斷效能良好；且以關節鏡手術檢查結果為依據，發現1.5T 磁共振對關節邊緣骨贅形成、關節腔內游離體、滑膜增厚改變等膝關節OA 相關影像學表現的檢出情況良好。這與鐘志民等[9]的研究結果相近，該研究顯示，1.5T 磁共振對膝關節OA 所致軟組織腫脹、骨質增生、關節間隙狹窄等影像學表現的檢出情況與金標準相當，提示1.5T 磁共振檢查可為膝關節OA 的臨床診斷提供關節及周圍軟組織多視角下的影像，豐富診斷依據。關節軟骨分布在運動關節的骨性關節面，具有減小關節滑動摩擦力、保護骨關節面等作用。膝關節OA 的產生會破壞膝關節面承重結構，隨著軟骨細胞損傷程度的加重，患者會逐漸出現疼痛、行走不便等癥狀，需及時給予診斷及治療，恢復關節結構的正常。有研究指出，膝關節OA 的形成大多伴隨著骨質結構、組織形態等方面的改變，1.5T 磁共振可展現關節軟骨退變早期微觀化結構變化，比如膠原纖維網格損壞、糖蛋白丟失、自由水含量異常等，常用的序列包括快速自旋回波（FSH）的T1WI、T2WI 以及PDWT、3D 脂肪抑制梯度回波（GRE）[10-11]。綜合分析多個序列下的信息，能夠獲取多個方位下膝關節組織內部水分子的變化情況，防止因視角限制而未全面考量膝關節組織病變情況。此外，1.5T 磁共振檢查的可重復性特征顯著，除可根據檢查影像判斷有無病變外，還可以動態跟蹤膝關節組織病變的進展、消退情況。

膝關節OA 所致關節腫脹、疼痛與膝關節軟骨增生、滑膜炎等病變相關，在影像學檢查中多表現為纖維局部關節腔積液[12]。在1.5T 磁共振序列中，T2WI和PDWI 在關節軟骨和關節積液間有較好的對比度，關節軟骨為中低信號，關節積液為高信號。關節間隙滑膜上皺襞增厚在壓脂序列中呈現為稍高信號，關節腔內和髕上囊可顯示大片狀的長T1與T2信號；組成關節諸骨骨質有增生，脛骨平臺、股骨內側脂像呈片狀，為高信號，周圍模糊不清晰；在內外側半月板前后角內圖像中可見斑點條狀高信號，關節周圍軟組織有腫脹。關節邊緣骨贅形成、半月板損傷等病理性變化與關節間隙狹窄存在密切關聯，而應用1.5T 磁共振檢查能夠根據膝關節間隙狹窄程度判斷膝關節OA發病部位骨質結構、半月板、韌帶等組織的變化情況。通過定量分析正常軟骨和受損軟骨間的量化數值差異，可及時了解膝關節軟骨下骨機械性能的改變，有助于評估骨性關節炎軟骨是否完整，并根據軟骨缺損、異常改變程度對病變程度進行評估。

除多方位、多視角檢查優勢外，1.5T 磁共振對組織水分子的高敏感性同樣可協助臨床獲取更為全面、精準的膝關節OA 診斷依據。本研究結果顯示，1.5T 磁共振可顯示關節軟骨退變、腔隙狹窄等情況。軟骨損傷時關節軟骨表層中的Ⅱ型膠原發生退變，關節表面的摩擦作用增強，水分子通透性增高[13]。軟骨中的水分因為承重快速流出，加之網架損傷以及蛋白多糖的丟失，使更多陰離子暴露，軟骨內的水分不斷增加，從而導致軟骨發生腫脹。開展1.5T 磁共振檢查能夠在微觀結構上間接反映組織生化組成，了解軟骨內膠原含量，有助于臨床根據軟骨腫脹程度判斷其是否出現退行性變化[14-15]。利用1.5T 磁共振高清晰度成像的優勢還原膝關節軟骨及周圍軟組織的情況，可防止早期癥狀不顯著、圖像重疊等情況影響診斷的準確性，有助于從多個方位全面評估膝關節軟骨部位間隙的寬度，展現半月板、韌帶等組織的情況，便于臨床綜合分析關節整體結構的病變情況，形成關于膝關節OA 的明確診斷。

綜上所述，1.5T 磁共振在膝關節OA 診斷中可發揮積極作用，開展此項檢查能夠展現關節面、關節腔隙、軟組織及周圍韌帶的情況。發揮此檢查技術多方位成像、對組織水分子敏感度高等優勢，還原立體的膝關節及周圍軟組織影像，利用其可重復性檢查的優勢對膝關節OA 病變的進展進行動態跟蹤，可為臨床提供豐富的診斷依據，便于臨床結合多方位、清晰的膝關節組織影像學表現來對膝關節OA 作出明確診斷。