MRI脂肪抑制液體衰減反轉恢復成像在膝關節(jié)滑膜炎中的診斷價值

張曉歡，劉夢琦,2，王波濤，謝曉紅，樊文萍，陳志曄,2*

1.解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院放射科，海南三亞 572013；2.解放軍總醫(yī)院放射科，北京 100853； *通訊作者 陳志曄yyqf@hotmail.com

滑膜炎是骨性關節(jié)炎的早期表現(xiàn)，增生的滑膜可破壞關節(jié)軟骨，進而引起滑膜缺血、缺氧損傷[1-2]。因此，膝關節(jié)滑膜厚度的準確評估有助于膝關節(jié)骨性關節(jié)炎的早期診斷、分期及療效評估。目前 MRI常用的評估膝關節(jié)滑膜增厚的序列包括 T2WI、脂肪抑制質子密度加權成像（proton density weighted imaging with fat saturation，PDWI-FS）、三維Space雙反轉序列等，均可在一定程度上評估膝關節(jié)滑膜增厚，尤其是3D Space雙反轉序列同時抑制脂肪及液體信號，凸顯滑膜[3-4]，但其雙反轉序列是三維掃描，所需時間較長，且對運動偽影較為敏感，評價滑膜信號價值有限。因此，本研究采用脂肪抑制液體衰減反轉恢復成像（fluid attenuated inversion recovery with fat saturation，F(xiàn)LAIR-FS）序列對膝關節(jié)滑膜炎患者膝關節(jié)進行成像，以探討其對膝關節(jié)滑膜炎的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2017年6—10月解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院49例（52個膝關節(jié)）臨床診斷為膝關節(jié)滑膜炎患者的資料，其中男37例，女12例；年齡14～72歲，平均（35±12）歲；左膝24個，右膝28個。膝關節(jié)滑膜炎納入標準[5]：①青壯年，有外傷史或勞損史；②中老年，尤其是體型肥胖者；③膝關節(jié)腫脹；④膝關節(jié)脹悶不適或脹痛；⑤膝關節(jié)伸直或完全屈曲時感覺脹悶不適或脹痛明顯加重；⑥觸診皮溫可增高，按之波動；⑦壓痛點不定，可在原發(fā)損傷處壓痛；⑧浮髕試驗陽性或 B超、MRI檢查發(fā)現(xiàn)膝關節(jié)有過量積液；⑨股四頭肌萎縮；⑩關節(jié)穿刺液為黃色或淡黃色液體，表面無脂肪滴。符合③、④兩項，同時具備其他任何兩項者，即可診斷為膝關節(jié)滑膜炎。排除標準：①膝關節(jié)術后復查患者；②合并腫瘤性病變；③幽閉恐懼癥患者。

1.2 數(shù)據采集 采用 Siemens Magnetom Skyra 3.0T超導型MR掃描儀行膝關節(jié)MRI檢查，膝關節(jié)專用線圈進行數(shù)據采集?；颊吣_先進，仰臥位，檢查過程中保持檢查側膝關節(jié)不動及水平位。橫軸面PDWI-FS掃描參數(shù)：TR 3500 ms，TE 52 ms，矩陣448×320，層厚3.00 mm，層間隔0.15 mm，視野16 cm×16 cm，激勵次數(shù)1，翻轉角180°，采集時間88 s。橫軸面FLAIRFS 掃描參數(shù)：TR 9000 ms，TE 85 ms，矩陣 320×224，層厚3.00 mm，層間隔0.15 mm，視野16 cm×16 cm，層面分辨率為0.5 mm×0.7 mm，激勵次數(shù)1，反轉時間2200 ms，翻轉角120°，回波鏈長度23，帶寬220 Hz，采集時間5 min 3 s。

1.3 膝關節(jié)滑膜評估方法 將原始掃描圖像上傳至美迪康Anypacs 2.0圖像瀏覽系統(tǒng)。采用BARCO專業(yè)醫(yī)學圖像顯示器進行視覺評定，顯示器分辨率為3280×2048。隱藏圖像中患者的臨床信息，將圖像放大 4倍進行觀察。由 2名放射科醫(yī)師共同評估PDWI-FS及 FLAIR-FS序列圖像，并達成一致意見，作為最終滑膜分級評分?；ぴu估采用4級視覺模擬評分法[6]：0分代表滑膜不可見，1分代表滑膜輕度可見，2分代表滑膜部分可見，3分代表滑膜全部可見（圖1）。

圖1 膝關節(jié)滑膜評分。A～C為PDWI-FS序列，D～F為FLAIR-FS序列，A、D中箭示為1分，B、E中箭示為2分，C、F中箭示為3分

1.4 滑膜厚度測量 將圖像傳輸至美迪康Anypacs 2.0圖像瀏覽系統(tǒng)，顯示器采用BARCO專業(yè)醫(yī)學圖像顯示器（分辨率為3280×2048）。將觀察圖像放大4倍，由2名放射科醫(yī)師共同選擇滑膜最厚層面圖像，并達成一致意見。膝關節(jié)滑膜厚度測量方法見圖2。

圖2 膝關節(jié)滑膜厚度測量。選擇滑膜最厚層面圖像，畫直線垂直于滑膜走行方向內、外平面，所測量距離即為感興趣區(qū)滑膜的距離，在滑膜最厚層面進行多次測量（3～6次），最大值即為最終滑膜厚度

1.5 膝關節(jié)滑膜 MRI質量控制 所有受試者均由1名具有10年掃描經驗的MRI技師進行掃描，均采用相同參數(shù)的 MRI序列。采用海綿墊材料固定膝關節(jié)，沙袋固定小腿以控制膝關節(jié)運動。掃描后觀察圖像，若有運動偽影影響圖像滑膜評估時，囑患者制動并重新進行掃描。圖像評估質量控制方法：①任意選取15個膝關節(jié)的FLAIR-FS圖像，由2名放射科醫(yī)師進行2次滑膜分級評估及厚度測量，間隔時間為1周；②評估者對圖像信息不知情，意見不一致時共同商議并達成一致意見。

1.6 統(tǒng)計學方法 采用SPSS 22.0軟件，符合正態(tài)分布的計量資料以表示，等級資料采用中位數(shù)（最小值，最大值）表示?？芍貜托詸z驗等級資料采用Kappa檢驗，Kappa值0～0.20為一致性極低，0.21～0.40為一致性一般，0.41～0.60為一致性中等，0.61～0.80為一致性高，0.81～1.00為幾乎完全一致。采用組內相關系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）對滑膜分級及厚度測量的可重復性進行評估，ICC>0.75認為該方法適合膝關節(jié)滑膜的評估[7]。組間比較采用Mann-WhitneyU檢驗、山形圖分析及Kappa檢驗（Kappa值≥0.75認為一致性較好）。采用方差分析比較FLAIR-FS不同滑膜分級間的滑膜厚度，兩兩比較采用SNK法。P<0.05表示差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 滑膜分級及厚度測量的可重復評估 15個膝關節(jié)FLAIR-FS圖像2次滑膜分級評估的一致性一般（Kappa=0.375）?；ず穸葴y量的ICC為0.986，95%CI為 0.959～0.995。

2.2 滑膜視覺評估 PDWI-FS序列圖像的滑膜分級為1（0，3）分，F(xiàn)LAIR-FS圖像為2（1，3）分。山形圖（圖3）分析提示兩種滑膜分級評估方法差值為1（0，2）分。Kappa檢驗提示 FLAIR-FS 序列與PDWIFS序列對滑膜分級的加權Kappa值為0.603±0.047，95%CI為0.510～0.696（表1）。兩種序列滑膜分級間差異有統(tǒng)計學意義（Z=4.023，P=0.000）。

圖3 FLAIR-FS序列與PDWI-FS序列對膝關節(jié)滑膜炎患者滑膜分級的山形圖。兩種滑膜分級評估方法差值為1（0，2）分

表1 FLAIR-FS序列與PDWI-FS序列對膝關節(jié)滑膜炎患者滑膜分級的一致性比較（個）

2.3 滑膜定量評估 滑膜總厚度為（3.16±2.00）mm，1、2、3級滑膜厚度分別為（2.04±1.75）mm、（2.31±0.54）mm、（4.57±2.26）mm，1、2級滑膜厚度均低于3級滑膜厚度，差異有統(tǒng)計學意義（P=0.003、0.001），1級與 2級滑膜厚度差異無統(tǒng)計學意義（P=0.936）。

3 討論

膝關節(jié)滑膜炎的 MRI表現(xiàn)通常為關節(jié)積液及滑膜增生，積液量較多時在常規(guī)PDWI圖像上易觀察到滑膜增厚，但當積液量較少時很難在常規(guī)PDWI-FS上區(qū)分增厚的滑膜與鄰近高信號的關節(jié)積液，從而對滑膜炎的診斷可能存在漏診或評估不足。因此，如何能在較少積液的情況下對滑膜進行準確評估顯得尤為重要。

FLAIR成像[8]自應用于臨床以來，主要用于腦部

MRI檢查[9]，通過抑制腦脊液的信號而凸顯腦部病變，鮮有應用于腦部以外的部位。本研究中，高清滑膜FLAIR-FS成像的優(yōu)勢在于通過抑制水的信號來凸顯滑膜的信號。通過對滑膜進行視覺評定證實FLAIR-FS組對滑膜增厚的分級明顯高于常規(guī)PDWIFS序列，進一步行山形圖分析提示兩種方法評估滑膜厚度存在明顯偏倚，F(xiàn)LAIR-FS法分級平均高于PDWI-FS法1（0，2）級。Kappa檢驗證實Kappa值<0.75，提示兩種序列對于滑膜評估的一致性較差。此外，與3D Space雙反轉序列相比，前者是重T2加權成像，對于形態(tài)的評估具有一定價值，但對于滑膜的信號評估存在不足。而 FLAIR-FS序列可以兼顧形態(tài)及信號的評估。本研究中，所有增厚滑膜均為高信號，提示滑膜存在水腫可能。因此，F(xiàn)LAIR-FS對于滑膜炎患者滑膜的視覺評估更加具有一定的臨床價值。

本研究中，高分辨FLAIR-FS成像的層面分辨率為0.5 mm×0.7 mm，可以清晰顯示滑膜的細節(jié)，同時也可對滑膜的厚度進行精確測量。1級與2級滑膜厚度之間差異無統(tǒng)計學意義，由此提示對于視覺評定為2級（平均厚度約為2.3 mm）以下的滑膜炎進行量化評估意義有限。而對于3級滑膜炎（平均厚度為4.6 mm），其厚度與1級及2級滑膜炎存在顯著差異。1級與2級滑膜炎患者滑膜厚度相差不大，存在重疊現(xiàn)象，而3級滑膜炎患者滑膜厚度明顯高于1級及2級，據此可以嘗試將膝關節(jié)滑膜炎分為早期（1級及2級）及進展期（3級），但此分期的臨床價值尚待進一步研究評估。

ICC分析是目前通用的可重復性評估方法，同時兼顧了隨機誤差和系統(tǒng)誤差對實驗的影響，因此結果可靠[10]。本研究同時對FLAIR-FS圖像評估滑膜炎的可重復性進行ICC分析，結果提示采用滑膜厚度測量法較高的ICC值（ICC>0.98），表明這種評估方法具有較高的可重復性。本研究中采用Kappa檢驗對滑膜分級方法的可重復性進行評估，結果證實其評估一致性一般。因此，滑膜厚度測量法較視覺評估法更適用于膝關節(jié)滑膜評估。

本研究的局限性：①本研究僅對 FLAIR-FS與PDWI-FS序列進行評估，未與文獻報道的3D Space雙反轉序列進行比較，兩者對于膝關節(jié)滑膜炎的診斷價值尚待進一步研究；②本研究著重評估滑膜，未進一步研究滑膜增厚與軟骨損傷及關節(jié)積液的關系；③盡管FLAIR-FS可以對滑膜厚度進行評估，但是對增生不明顯的滑膜評估可能存在不足，因此，在未來的研究中應當與對比劑增強的MRI進行比較研究。

總之，F(xiàn)LAIR-FS序列對膝關節(jié)滑膜炎時滑膜的形態(tài)及信號評估具有一定的優(yōu)勢，可以作為膝關節(jié)滑膜炎診斷分期的有效工具。