磁共振DFSE序列在髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征關(guān)節(jié)軟骨退變?cè)缙诘膽?yīng)用價(jià)值

李曉會(huì),靳 囡,毛翠平,李興華,周小倩,王 偉

(1西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科,西安 710004;2西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨科;*通訊作者,E-mail:dr.wangwei@xjtu.edu.cn)

髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征(femomacetabular impingement,FAI)是由于髖臼和/或股骨近端的解剖學(xué)異常導(dǎo)致股骨頭頸交界處和髖臼的頻繁撞擊引起的髖關(guān)節(jié)退行性病變。FAI的早期診斷具有重要臨床意義,對(duì)于無退變的髖關(guān)節(jié)病變?cè)缙谥委熆梢员苊庥谰眯泽y關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的形成[1]。目前,評(píng)價(jià)髖關(guān)節(jié)軟組織損傷最好的檢查方法為髖關(guān)節(jié)鏡,然而由于其具有創(chuàng)傷性、易感染等缺陷,難以在臨床上推廣。在各種無創(chuàng)檢查中,磁共振(MR)以較高的組織分辨率和信噪比成為FAI最好的檢查手段。然而MR常規(guī)序列(FS-T2WI)僅能發(fā)現(xiàn)髖關(guān)節(jié)撞擊綜合征Ⅲ、Ⅳ級(jí)的軟骨損傷,對(duì)于Ⅰ、Ⅱ級(jí)軟骨退變?cè)\斷效果較差。近年來,MR快速自旋雙回波序列(DFSE)在膝關(guān)節(jié)等疾病中得到廣泛應(yīng)用,而在FAI中應(yīng)用甚少。我們通過觀察雙回波序列在FAI圖像質(zhì)量及診斷中的應(yīng)用,并與常規(guī)序列進(jìn)行比較,探討雙回波序列在FAI中的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 一般資料

收集我院2015-08～2017-11期間臨床診斷早期FAI的患者32例,發(fā)病年齡16-52歲,平均年齡39.5歲;男性17例,女性15例。臨床表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)的慢性疼痛、關(guān)節(jié)屈曲和內(nèi)收受限。所有受檢者均簽署知情同意書。

1.2 檢查方法

采用美國(guó)GE公司Signa xt3.0TMR掃描儀，腹部8通道相控陣線圈采集圖像。常規(guī)掃描方案(FS-T2WI序列)：FOV 360 mm×360 mm，層厚3.0 mm，TR 2 260 ms，TE 65 ms，矩陣256 mm×256 mm；DFSE掃描方案：①斜矢狀位：平行于股骨頸的長(zhǎng)軸掃描(圖1A)，采用脂肪飽和抑制快速自旋雙回波序列(TR 2 260 ms，TE分別為25 ms和65 ms)；②斜冠狀位：在斜軸位圖像上垂直于髖臼前后緣的連線掃描(圖1B)，同樣采用脂肪飽和抑制快速自旋雙回波序列(TR 2 260 ms，TE分別為25 ms和65 ms)。以上各掃描方位的視野均為200 mm，掃描層厚3.0 mm，層間距0.3 mm，矩陣320×224。

1.3 圖像整體質(zhì)量評(píng)價(jià)

由兩位高年資影像科醫(yī)師分別對(duì)FS-T2WI序列和DFSE序列采集的圖像質(zhì)量按優(yōu)、良和差進(jìn)行評(píng)價(jià)[2]。①優(yōu):髖臼唇輪廓清晰,各結(jié)構(gòu)顯示清楚,軟骨信號(hào)顯示清晰,骨髓中脂肪信號(hào)完全抑制,信噪比高;②良:髖臼唇、軟骨等結(jié)構(gòu)顯示較好,骨髓中脂肪信號(hào)基本抑制,信噪比好;③差:髖臼唇及軟骨等結(jié)構(gòu)顯示尚可,但骨髓中脂肪信號(hào)抑制不好,其中信號(hào)混淆不清,信噪比差。

1.4 FAI早期的MR診斷分級(jí)

兩名高年資影像科醫(yī)師共同對(duì)32例病例單髖常規(guī)序列和雙回波序列的MR圖像閱片,記錄髖關(guān)節(jié)及其軟骨各種影像征象并進(jìn)行評(píng)級(jí)。當(dāng)存在不同意見時(shí),協(xié)商討論后得出一致結(jié)果。髖關(guān)節(jié)軟骨損傷的MRI診斷分級(jí)采用Recht標(biāo)準(zhǔn)[3]:0級(jí)為正常關(guān)節(jié)軟骨,軟骨彌漫性均勻變薄但表面光滑,仍認(rèn)為是正常關(guān)節(jié)軟骨;Ⅰ級(jí)為軟骨分層結(jié)構(gòu)消失,軟骨內(nèi)出現(xiàn)局灶性低信號(hào)區(qū),軟骨表面光滑;Ⅱ級(jí)為軟骨表面輪廓輕至中度不規(guī)則,軟骨缺損深度未及全層厚度的50%;Ⅲ級(jí)為軟骨表面輪廓重度不規(guī)則,軟骨缺損深度達(dá)全層厚度的50%以上,但未完全剝脫;Ⅳ級(jí)為軟骨全層缺損、剝脫,軟骨下骨質(zhì)暴露伴或不伴軟骨下骨質(zhì)信號(hào)改變。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

磁共振常規(guī)序列成像及雙回波成像序列圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)采用SPSS22.0軟件進(jìn)行Mann-Whitney檢驗(yàn),兩種序列對(duì)關(guān)節(jié)軟骨早期退變的檢查結(jié)果比較采用卡方檢驗(yàn)(Fisher確切概率法),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 圖像質(zhì)量的比較

甲乙兩位醫(yī)師分別對(duì)FS-T2WI序列和DFSE序列圖像質(zhì)量的評(píng)價(jià)見表1。從表1可見,DFSE序列的圖像質(zhì)量主要以優(yōu)良為主,明顯優(yōu)于FS-T2WI序列。通過對(duì)兩種序列掃描圖像質(zhì)量的比較,結(jié)果顯示兩種序列掃描的圖像質(zhì)量有顯著性差異(甲醫(yī)師:Z=6.167,P<0.01;乙醫(yī)師:Z=6.148,P<0.01)。甲、乙兩位醫(yī)師對(duì)同一序列掃描圖像評(píng)價(jià)結(jié)果無顯著性差異(FS-T2WI序列:Z=0.53,P>0.05;DFSE序列:Z=0.397,P>0.05)。

表1 FS-T2WI與DFSE序列圖像質(zhì)量分析Table 1 Image quality analysis on the FS-T2WI and DFSE sequence

2.2 常規(guī)序列和DFSE在FAI分級(jí)中的診斷

常規(guī)序列發(fā)現(xiàn)FAI軟骨損傷8例,其中I級(jí)0例,Ⅱ級(jí)1例,Ⅲ級(jí)7例;FAI軟骨正常24例。雙回波序列發(fā)現(xiàn)FAI軟骨損傷20例,其中I級(jí)4例,Ⅱ級(jí)8例,Ⅲ級(jí)8例;軟骨正常12例。以上結(jié)果顯示:DFSE圖像質(zhì)量較為清晰,并能較為準(zhǔn)確地對(duì)髖關(guān)節(jié)軟骨早期病變進(jìn)行分級(jí)。其中4例患者髖臼上部呈現(xiàn)部分高信號(hào)區(qū),其余軟骨表面呈現(xiàn)等信號(hào)區(qū),診斷為髖臼部分撕裂(見圖2A)。8例患者髖臼軟骨呈現(xiàn)多個(gè)高信號(hào)區(qū),診斷為髖臼撕裂及軟骨損傷(見圖2B);8例患者髖臼基底和實(shí)質(zhì)均出現(xiàn)液性高信號(hào),診斷為基底部及實(shí)質(zhì)部撕裂(見圖2C)。

2.3 兩種MR序列檢查結(jié)果比較

兩種MR序列顯示髖關(guān)節(jié)軟骨損傷對(duì)照結(jié)果見表2。FS-T2WI序列發(fā)現(xiàn)FAI軟骨損傷8例,陽(yáng)性率為25.0%;DFSE序列發(fā)現(xiàn)FAI軟骨損傷20例,陽(yáng)性率為62.5%。經(jīng)卡方檢驗(yàn)比較,DFSE序列的陽(yáng)性率高于常規(guī)序列,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01)。

3 討論

FAI常見于愛好活動(dòng)的中青年病人,臨床表現(xiàn)為髖關(guān)節(jié)的慢性疼痛、關(guān)節(jié)屈曲和內(nèi)收受限。近年來,研究發(fā)現(xiàn)無癥狀志愿者也存在FAI[4-10],且與年齡、性別相關(guān)[7-9]。FAI如果能在關(guān)節(jié)軟骨損傷、退變發(fā)生時(shí)早期發(fā)現(xiàn),并積極的進(jìn)行臨床干預(yù)、治療,可阻止并延緩?fù)诵行怨顷P(guān)節(jié)炎的發(fā)生、減輕臨床癥狀,避免永久性髖關(guān)節(jié)骨性關(guān)節(jié)炎的形成[1]。所以,FAI的早期診斷具有重要的臨床意義。

A. 斜矢狀位 B. 斜冠狀位

A.男,25歲,診斷為髖臼部分撕裂,斜矢狀位髖臼上部呈現(xiàn)部分高信號(hào)區(qū),其余軟骨表面呈現(xiàn)等信號(hào)區(qū) B.女,52歲,診斷為髖臼撕裂及軟骨損傷,斜矢狀位髖臼軟骨呈現(xiàn)多個(gè)高信號(hào)區(qū) C.男,32歲診斷為基底部及實(shí)質(zhì)部撕裂,斜冠狀位髖臼基底和實(shí)質(zhì)均出現(xiàn)液性高信號(hào)

表2 兩種MR序列顯示髖關(guān)節(jié)軟骨損傷對(duì)照結(jié)果 例(%)Table 2 Results of hip cartilage injury by the two MR sequences cases(%)

相比于X線和CT,MR是更好的關(guān)節(jié)成像技術(shù)。無對(duì)比劑MR和關(guān)節(jié)造影技術(shù)均可用于FAI的評(píng)估。MR關(guān)節(jié)造影通過關(guān)節(jié)腔內(nèi)注入造影劑,以擴(kuò)張關(guān)節(jié)囊來更好地區(qū)分盂唇和關(guān)節(jié)囊,同時(shí)盂唇間隙的擴(kuò)大能更好地顯示盂唇撕裂等征象,在髖臼盂唇病灶的診斷較為可靠。然而,MR關(guān)節(jié)造影是一項(xiàng)有創(chuàng)檢查,對(duì)鄰近神經(jīng)、血管有醫(yī)源性損傷的風(fēng)險(xiǎn),并且存在一定潛在感染的可能性,致使髖關(guān)節(jié)MR造影難以在臨床上推廣[11-13]。3.0T MR以其較高的組織分辨率和信噪比,在診斷FAI方面達(dá)到了1.5T MRI關(guān)節(jié)造影的效果,對(duì)髖臼盂唇和軟骨損傷具有較高的敏感性和特異性。但常規(guī)序列僅對(duì)Ⅲ級(jí)以上的FAI診斷具有一定的參考價(jià)值,而對(duì)于關(guān)節(jié)軟骨僅有裂痕而無明顯移位的病變顯示效果不佳,常表現(xiàn)為等信號(hào)或高信號(hào)影像學(xué)特征。另外,該序列也不能有效地顯示骨皮質(zhì)的病理特征。其次,對(duì)于髖關(guān)節(jié)解剖異常顯示和測(cè)量也不如CT準(zhǔn)確[14]。如何選擇合適的序列來提高FAI的診斷率一直是MR研究的熱點(diǎn)問題。

我們采用雙回波序列(DFSE)用于FAI的診斷,并與MR常規(guī)序列(FS-T2WI)比對(duì)。掃描方法采用斜矢狀位圖像(OSag fs PDWI/T2WI FSE)和斜冠狀位(OCor fs PDWI/T2WI FSE)。定位時(shí)在常規(guī)冠狀位上定位平行于股骨頸的斜矢狀位圖像,這種圖像可以獲得前后髖臼唇的垂直斷面,可更好地觀察前后髖臼唇的病變;而以斜冠狀位掃描時(shí),垂直于前后唇后線,這種圖像可以更好地分析上下髖臼唇。研究發(fā)現(xiàn)MR常規(guī)序列(FS-T2WI)在FAI輕度損傷(Ⅰ、Ⅱ級(jí)病變)的診斷與DFSE序列有顯著性差異,而在Ⅲ級(jí)病變的診斷中無顯著性差異,提示FS-T2WI序列對(duì)于關(guān)節(jié)軟骨早期退變的診斷效果欠佳,特別是臼唇撕裂。這可能是由于髖關(guān)節(jié)輕度損傷(Ⅰ、Ⅱ級(jí))中,關(guān)節(jié)腔內(nèi)炎性滲出液較少,髖關(guān)節(jié)囊與髖臼解剖結(jié)構(gòu)對(duì)比度降低,MR常規(guī)序列難以區(qū)分塌陷的髖關(guān)節(jié)囊和臼唇;對(duì)于臼唇撕裂傷而言,病變時(shí)關(guān)節(jié)腔內(nèi)滲出液更少,組織對(duì)比度明顯降低,從而不能有效地顯示髖臼損傷的特征。MR圖像可表現(xiàn)為臼唇基底部線狀略高信號(hào),但這一信號(hào)特征與臼唇軟骨連接區(qū)的信號(hào)特征極為相似,很容易造成漏診。而雙回波序列是通過區(qū)分單位體積內(nèi)不同組織間質(zhì)子含量的差別進(jìn)行成像。質(zhì)子含量增高時(shí),組織的信號(hào)特征也增強(qiáng)。FAI時(shí),關(guān)節(jié)腔積液中質(zhì)子含量高于滑膜組織,PDWI序列的優(yōu)點(diǎn)是將關(guān)節(jié)周邊脂肪組織抑制呈低信號(hào),從而清晰地顯示滑膜腔內(nèi)積液[15,16]。并且DFSE序列采用較短的TE時(shí)間,組織橫向磁化矢量衰減變少,從而使圖像信噪比增高[17]。同時(shí)DFSE序列可通過掃描同一層層面,同時(shí)獲得兩種加權(quán)圖像,分別為T2WI和PDWI圖像。通過不同對(duì)比度圖像之間的分析,PDWI可以更好地觀察軟骨及其結(jié)構(gòu),而T2WI可以觀察股骨頭及其周圍組織的損傷及水腫情況,提高了長(zhǎng)T2信號(hào)病變的檢出;同時(shí)該序列掃描時(shí)間較短,減少了患者在檢查過程中所產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)偽影。再者掃描時(shí)通過減小FOV、提高檢查矩陣、減小層厚等手段也提高了軟骨顯示的清晰度。在診斷FAI時(shí)明顯優(yōu)于常規(guī)序列,大大提高了FAI的檢出率(P<0.01)。

總之,髖關(guān)節(jié)雙回波成像技術(shù)顯示髖關(guān)節(jié)軟骨退變清晰度較高,檢查時(shí)間短,還可以較好地顯示軟骨厚度及內(nèi)部結(jié)構(gòu)?？勺鳛樵缙贔AI軟骨退變?cè)\斷的重要手段。當(dāng)然,本研究也存在以下不足:①由于設(shè)備限制沒有對(duì)髖關(guān)節(jié)進(jìn)行各向同性三維序列掃描,而三維序列重建圖像及定量評(píng)估對(duì)軟骨早期損傷可能具有更高的診斷價(jià)值。②缺少關(guān)節(jié)腔鏡及病理結(jié)果對(duì)照,存在一定的局限性,有待于進(jìn)一步研究。