核磁共振T 2 mapping成像在OA病情評(píng)估中的作用

河南省鶴壁市人民醫(yī)院磁共振室(河南 鶴壁 458000)

李 麗 宣德勝 路一川 武永紅

膝骨關(guān)節(jié)炎(osteoarthritis，OA)的發(fā)病率具有顯著的上升趨勢(shì)，流行病學(xué)研究證實(shí)，OA的發(fā)病率可達(dá)284-493/1萬人左右[1]。臨床上OA的發(fā)生能夠?qū)е禄颊哌h(yuǎn)期關(guān)節(jié)功能的喪失，增加患者的致殘率[2]。

臨床上對(duì)于OA的早期診斷具有重要的價(jià)值，其能夠早期指導(dǎo)臨床上保守性藥物治療，從而降低關(guān)節(jié)軟骨病變持續(xù)進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)。核磁共振(MRI)能夠在關(guān)節(jié)軟組織的損傷和病變觀察過程中發(fā)揮作用，其對(duì)于關(guān)節(jié)軟骨局部結(jié)構(gòu)和基質(zhì)成分改變的觀察，能夠在關(guān)節(jié)軟骨顯著病變之前指導(dǎo)臨床干預(yù)。T2 mapping成像技術(shù)是采用多回波SE序列進(jìn)行成像，在相同的TR時(shí)間和不同的TE時(shí)間的基礎(chǔ)上，獲得原始的T2W1圖像。通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算獲得T2值和T2馳豫時(shí)間圖像，得到不同層次軟組織的T2值，定量分析關(guān)節(jié)軟組織病變[3]。部分研究者報(bào)道了T2 mapping成像技術(shù)在輔助診斷OA過程中的作用，認(rèn)為T2 mapping成像技術(shù)能夠提高早期OA的診斷靈敏度[4]，但缺乏對(duì)于T2 mapping成像技術(shù)與OA患者關(guān)節(jié)病理分級(jí)的關(guān)系研究。為了指導(dǎo)臨床上OA的早期診斷，本次研究選取2017年1月至2018年2月在我院治療的OA患者70例，探討了T2 mapping成像技術(shù)在輔助診斷OA過程中的價(jià)值，報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2017年1月至2018年2月在我院治療的OA患者70例，其中男性21例，女性49例；年齡30～64歲，平均年齡(45.50±6.84)歲；病變部位：左膝關(guān)節(jié)31例，右膝關(guān)節(jié)39例；病情程度：輕度OA患者21例，中度OA患者30例，重度患者19例。納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)符合2007年版中國骨關(guān)節(jié)炎診治指南中的標(biāo)準(zhǔn)；(2)在我院行人工膝關(guān)節(jié)表面置換術(shù)或關(guān)節(jié)鏡清理術(shù)，并捐贈(zèng)軟骨標(biāo)本；(3)術(shù)前行MRI檢查；(4)患者及家屬知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)有膝關(guān)節(jié)外傷、手術(shù)及關(guān)節(jié)鏡操作史；(2)類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、強(qiáng)直性脊柱炎等疾?。?3)檢查前接受過皮質(zhì)類固醇、關(guān)節(jié)腔內(nèi)藥物注射等治療；(3)有MRI檢查禁忌證者。同時(shí)選取健康志愿者60例作為對(duì)照組，各組受試者性別、年齡等比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＞0.05)，見表1。

1.2 MRI檢查 采用日本panasonic公司生產(chǎn)的GE SONIC EXCITED磁共振掃描，采用16圈套進(jìn)行掃描，對(duì)于關(guān)節(jié)表面進(jìn)行掃描，矢狀位進(jìn)行T1W1和T2mappin成像，掃描的過程中關(guān)節(jié)保持伸直的狀態(tài)，同時(shí)掃描的過程中下肢與磁場(chǎng)的方向一致。T2mapping的掃描參數(shù)：重復(fù)時(shí)間2400ms，層厚4.1mm，層距1.0mm，掃描矩陣256*192，視野20*20。

1.3 圖像分析 由于兩名以上的高年資影像科醫(yī)師進(jìn)行圖片分析和歸納，將圖像歸類于可用于診斷和不可用于診斷的圖像。觀察的圖像目標(biāo)主要包括關(guān)節(jié)軟骨組織的密度、表明缺損、軟骨剝脫等圖像特點(diǎn)。

1.4 病理分級(jí) I級(jí)：關(guān)節(jié)表明光滑，但是關(guān)節(jié)軟骨內(nèi)部的分層現(xiàn)象消失，部分組織區(qū)域出現(xiàn)低回聲信號(hào)；II級(jí)：關(guān)節(jié)軟骨表面不規(guī)則，輕度缺失的最大深度不超過最深的50%；III級(jí)：關(guān)節(jié)軟骨表面不規(guī)則，輕度缺失的最大深度超過最深的50%，但是無剝脫出現(xiàn)；Ⅳ級(jí)：軟骨出現(xiàn)剝脫和出血，軟骨下組織區(qū)域暴露。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 統(tǒng)計(jì)分析采用SPSS19.0軟件，計(jì)量資料采用(±s)表示，多組間比較使用方差分析，兩兩比較采用LSD-t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料比較使用χ2檢驗(yàn)；相關(guān)性采用Spearman秩相關(guān)分析。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

2.1 各組膝關(guān)節(jié)軟骨T2值比較 各OA亞組膝關(guān)節(jié)軟骨T2值明顯高于對(duì)照組(P＜0.05)，其中重度OA組T2值明顯高于輕度OA組和中度OA組(P＜0.05)，見表2?？梢婋SOA病情程度增加，T2值明顯增加。

2.2 不同病理分級(jí)OA患者T2值比較 根據(jù)Collins病理學(xué)分級(jí)，0～Ⅰ級(jí)病變15例，Ⅱ～Ⅲ級(jí)病變32例，Ⅳ級(jí)病變13例；Ⅳ級(jí)病變T2值明顯高于0～Ⅰ級(jí)和Ⅱ～Ⅲ級(jí)(P＜0.05)，見表3。可見隨Collins病理學(xué)分級(jí)升高，T2值明顯增加。

2.3 相關(guān)性分析 將OA患者T2值與病情程度、Collins分級(jí)進(jìn)行Spearman秩相關(guān)分析，結(jié)果顯示：T2值與病情程度、Collins分級(jí)呈正相關(guān)(rs=0.516和0.560，P＜0.05)。

2.4 典型病例 某女性患者40歲，左膝重度OA，T2-mapping成像軟骨定量分析顯示T2值為48.70ms，病理結(jié)果顯示Collin分級(jí)為Ⅳ級(jí)。見圖1-4。

3 討 論

長期的重體力勞動(dòng)、負(fù)重或者自身免疫性因素等導(dǎo)致的關(guān)節(jié)軟骨上皮細(xì)胞的損傷，均能夠促進(jìn)OA的發(fā)生。特別是在合并有吸煙史的患者中，OA的發(fā)病率更高，遠(yuǎn)期關(guān)節(jié)功能喪失的風(fēng)險(xiǎn)可進(jìn)一步的上升[5]。長期的臨床觀察研究發(fā)現(xiàn)，OA患者最終關(guān)節(jié)功能喪失的風(fēng)險(xiǎn)可超過8%以上，需要進(jìn)行關(guān)節(jié)置換的患者可超過15%以上[6-7]。而對(duì)于OA的早期診斷，具有下列兩個(gè)方面的現(xiàn)實(shí)意義：(1)能夠指導(dǎo)臨床上OA的早期生活習(xí)慣的干預(yù)，為甾體類抗炎藥物的應(yīng)用或者軟骨保護(hù)劑類藥物的早期治療提供機(jī)會(huì)；(2)能夠?yàn)榕R床上OA患者治療后的病情評(píng)估提供參考。關(guān)節(jié)鏡檢查雖然是診斷OA的金標(biāo)準(zhǔn)，其能夠?qū)τ诓煌愋突蛘邠p傷程度的OA進(jìn)行診斷，但關(guān)節(jié)鏡檢查屬于有創(chuàng)檢查，其費(fèi)用較高，患者的接受程度較低，同時(shí)無法動(dòng)態(tài)檢測(cè)，不具有篩查和病情評(píng)估價(jià)值。因此臨床上尋找可靠而有效的輔助檢查方式，對(duì)于OA的診療具有重要意義。

表1 各組一般資料比較

表2 各組膝關(guān)節(jié)軟T2值比較

表3 不同病理分級(jí)OA患者T2值比較

圖1-4 某患者影像及病理圖。圖1-3：MRI T2-mapping成像分析圖；圖4：病理圖，×100。

通過計(jì)算機(jī)獲得的T2值進(jìn)行圖像重構(gòu)，可以通過構(gòu)造不同的ROI值，進(jìn)而評(píng)估在不同組織平面上的T2值，定量分析軟骨組織成分并評(píng)估病變的程度。T2 mapping成像技術(shù)可以通過評(píng)估軟骨的表面和深部組織，診斷軟骨內(nèi)部骨微觀結(jié)構(gòu)的改變情況[8-9]。部分研究者探討了T2 mapping成像技術(shù)在診斷OA過程中的作用，認(rèn)為在病變區(qū)域軟骨組織，其T2值可明顯的上升[10]，但對(duì)于T2 mapping成像技術(shù)與不同病理分級(jí)的關(guān)系研究不足。

在本次研究中可以發(fā)現(xiàn)，OA組患者的關(guān)節(jié)軟骨T2值明顯高于正常軟骨組織，差異較為明顯，提示了臨床上通過評(píng)估T2 mapping成像中的T2值水平，可以評(píng)估OA的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。通過匯集不同的相關(guān)文獻(xiàn)，筆者認(rèn)為T2值的上升主要考慮與下列幾個(gè)方面的原因有關(guān)[11-12]：(1)自由水質(zhì)子存在于滑膜周圍組織的潤滑液體中，使得軟骨組織T2值明顯的上升；(2)OA病變過程中細(xì)胞外基質(zhì)成分的代償性增多和軟骨細(xì)胞的減少，能夠?qū)е萝浌俏⒂^結(jié)構(gòu)的改變，促進(jìn)T2值的上升。杜小濤等[13]研究者也在探討了磁共振診斷價(jià)值的過程中發(fā)現(xiàn)，T2 mapping成像技術(shù)檢測(cè)的T2值可平均上升25%以上，特別是在合并有明顯的關(guān)節(jié)功能損傷和軟骨表面缺損的患者中，T2值的上升更為明顯。在重度組OA患者中，T2值具有進(jìn)一步的上升趨勢(shì)，提示了T2值定量水平的改變是評(píng)估OA患者病情嚴(yán)重程度的潛在參考指標(biāo)，這主要由于OA病情越為嚴(yán)重，其微觀結(jié)構(gòu)中嵌合水分子和折疊的蛋白質(zhì)糖分子的濃度越高，磁共振成像過程中T2回聲信號(hào)越強(qiáng)，T2值越高。但部分研究者病不認(rèn)為T2值的水平與OA患者的病情嚴(yán)重程度有關(guān)，認(rèn)為只有在合并有明顯的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)改變的人群中，T2值的上升才具有病情評(píng)估價(jià)值[14-15]，這與本次研究的結(jié)論存在一定的差別，考慮可能與磁共振儀器掃描的參數(shù)、OA患者的基礎(chǔ)性病情差別等因素有關(guān)。在探討T2值與OA患者的病理分級(jí)的關(guān)系過程中發(fā)現(xiàn)，高級(jí)別病理學(xué)改變的患者，其T2值可明顯的上升，Collins病理學(xué)分級(jí)升高，T2值明顯增加，這主要由于OA患者的病理學(xué)分級(jí)越高，其關(guān)節(jié)軟骨的基底膜軟骨組織的纖維排列越為紊亂、細(xì)胞外基質(zhì)的比例越高，部分容積現(xiàn)象和化學(xué)位移等因素導(dǎo)致的T2值可進(jìn)一步的上升。相關(guān)關(guān)系分析也可見，T2值與病情程度、Collins分級(jí)呈正相關(guān)，進(jìn)一步提示了T2值在診斷或者評(píng)估OA病變過程中的作用。

本次研究的創(chuàng)新性在于探討了T2 mapping成像技術(shù)與OA患者Collins病理學(xué)分級(jí)的關(guān)系。綜上所述，MRI T2 mapping成像軟骨定量分析可反映OA患者病情程度以及病理分級(jí)情況，有助于膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的監(jiān)測(cè)及診斷。