3.0T MRI在外傷性膝關(guān)節(jié)骨挫傷與關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷相關(guān)性的初步研究＊

1.深圳市龍崗中心醫(yī)院醫(yī)學(xué)影像科 (廣東 深圳 518116)

2.廣州醫(yī)科大學(xué)第二附屬醫(yī)院放 射科 (廣東 廣州 510260)

肖 平1 陳翠芬1 梁文彬1袁海濤1 譚理連2 史玉朋1

以往骨挫傷被認(rèn)為是一種自限性的良性骨損傷,常被患者及臨床醫(yī)生所忽視。隨著MRI在臨床的逐步廣泛應(yīng)用, 骨挫傷作為骨損傷的一種新類型逐漸被臨床醫(yī)師重視。膝關(guān)節(jié)是人體最大、最復(fù)雜、活動(dòng)最多的負(fù)重關(guān)節(jié),其損傷在人們?nèi)粘Ｉ罴斑\(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練中十分常見。目前有關(guān)MRI對(duì)膝關(guān)節(jié)的骨挫傷診斷、評(píng)價(jià)其臨床意義及對(duì)急性膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的研究見于較多文獻(xiàn)報(bào)道[1-5]，MRI對(duì)關(guān)節(jié)軟骨損傷病變?cè)\斷的準(zhǔn)確性與關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果之間具有良好的一致性。本研究采用3.0T MRI，對(duì)外傷性膝關(guān)節(jié)骨挫傷與關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷(非急性損傷)相關(guān)性的作一初步研究。

1 材料與方法

1.1 臨床資料 搜集2016年1月-2017年5月膝部創(chuàng)傷患者38例。病例入選標(biāo)準(zhǔn)：①有明確的膝部外傷史；②傷后2周內(nèi)膝關(guān)節(jié)X線平片或CT掃描未見骨折，無明顯膝關(guān)節(jié)退行性變；MR診斷骨挫傷，無明顯軟骨損傷、韌帶撕裂；③年齡18-45歲；大于45歲因可能伴發(fā)關(guān)節(jié)軟骨退行性變而不納入病例選擇。排除條件：①既往有膝部手術(shù)史；②既往有膝部其他疾病史，如膝關(guān)節(jié)炎、結(jié)核、腫瘤、畸形及代謝性骨病等。符合以上條件者38例，骨挫傷41處。按骨挫傷有無累及關(guān)節(jié)面分兩組；A組為骨挫傷累及關(guān)節(jié)面，20例，男13例，女7例，年齡19～43歲，平均年齡30.2歲；B組為骨挫傷未累及關(guān)節(jié)面，18例，男12例，女6例，年齡18～45歲，平均年齡32.1歲。所有入選病例均未做骨關(guān)節(jié)科或康復(fù)科系統(tǒng)治療；間隔3～9個(gè)月復(fù)查膝關(guān)節(jié)MRI，追蹤隨訪時(shí)間12～24個(gè)月。

1.2 儀器設(shè)備及掃描方法 采用西門子3.0T prisma超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，梯度場80mT/m，梯度切換率每秒200T/m。使用膝關(guān)節(jié)專用15通道線圈，行常規(guī)膝關(guān)節(jié)三維掃描。序列采用：(1)矢狀位T1-TSE：TR623ms，TE11ms；(2)矢狀位PD-TSE-FS：TR2600ms，TE8.6ms；(3)冠狀位PD-TSE-FS：TR2900ms， TE43ms；層厚3mm。(4)橫軸位：T1-VIBE-WE-ISO：TR 11.4ms， TE5.6ms，層厚0.8mm。

1.3 圖像評(píng)價(jià) 骨挫傷MRI采用Vellet等[6]標(biāo)準(zhǔn)：Ⅰ型為網(wǎng)狀，且遠(yuǎn)離關(guān)節(jié)軟骨面；Ⅱ型斑片狀,與軟骨下骨板相連接；Ⅲ型線狀,通常寬度小于2毫米；在T1加權(quán)像表現(xiàn)為低信號(hào)，T2加權(quán)像表現(xiàn)為高信號(hào)。

關(guān)節(jié)軟骨損傷MRI診斷分級(jí)采用Recht標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，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)，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)，軟骨表面輪廓輕～中度不規(guī)則，軟骨缺損深度未及全層厚度的50%；Ⅲ級(jí)，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)，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。Ⅰ級(jí)～Ⅳ級(jí)被認(rèn)為存在軟骨損傷。

圖像評(píng)價(jià)由兩位高級(jí)職稱醫(yī)師協(xié)商完成。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析 采用χ2檢驗(yàn)。使用SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件包進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理、分析，統(tǒng)計(jì)學(xué)結(jié)果以P ＜0.05作為有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié) 果

所有38例患者均隨訪MRI 2～3次，間隔復(fù)查時(shí)間3～9個(gè)月，追蹤隨訪時(shí)間12～24個(gè)月。共41處骨挫傷，股骨遠(yuǎn)端25處，脛骨近端16處；按骨挫傷是否累及關(guān)節(jié)面分組，A組(骨挫傷累及關(guān)節(jié)面)骨挫傷20處，骨挫傷Ⅱ型19處，Ⅲ型1處，7處出現(xiàn)鄰近關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷(35%)，關(guān)節(jié)軟骨損傷Ⅱ級(jí)5處，Ⅲ級(jí)2處(圖1-5)；B組(骨挫傷未累及關(guān)節(jié)面)骨挫傷21處，骨挫傷Ⅰ型18處，Ⅲ型3處，1處出現(xiàn)鄰近關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷(4.8%)，關(guān)節(jié)軟骨損傷Ⅰ級(jí)1處(圖6-7)；兩組差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.19，P＜0.05)(表1)，見圖1-7。

3 討 論

骨挫傷是指外傷后局部骨質(zhì)結(jié)構(gòu)脆性增加，而X線檢查無骨折征象，包括隱匿性骨折在內(nèi)。多項(xiàng)文獻(xiàn)報(bào)道骨挫傷可能與骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生有關(guān)[7-8]，而關(guān)節(jié)軟骨的損傷、退行性變是導(dǎo)致骨性關(guān)節(jié)炎的重要因素。

關(guān)節(jié)軟骨是一種特殊形式的結(jié)締組織，主要由軟骨細(xì)胞和基質(zhì)構(gòu)成。關(guān)節(jié)軟骨的代謝受力學(xué)和體液因素的雙重調(diào)節(jié)，如在良好的保健情況下，關(guān)節(jié)軟骨在關(guān)節(jié)內(nèi)終身發(fā)揮作用，以保證人體的正常生理活動(dòng)；但外傷時(shí)可引起軟骨深部鈣化層的斷裂或鈣化層與軟骨下骨組織分離，這種形式的鈣化層斷裂與分離可能是關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷的機(jī)制之一[9]；而X線平片或CT顯示骨質(zhì)未見明顯異常。另外，外傷性骨挫傷引起的的疼痛可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)負(fù)荷傳導(dǎo)紊亂；正常關(guān)節(jié)負(fù)載時(shí)，軟骨變形, 拱形纖維結(jié)構(gòu)承受沿膠原纖維方向傳導(dǎo)的壓力，并分散到軟骨下骨，卸載時(shí)，壓力消失，纖維回復(fù)到原狀，在這一過程中, 軟骨細(xì)胞始終在纖維網(wǎng)格內(nèi)受到保護(hù)。但當(dāng)負(fù)荷傳導(dǎo)紊亂時(shí)，軟骨基質(zhì)的拱形結(jié)構(gòu)將遭到破壞,軟骨細(xì)胞失去保護(hù)作用而受損[10]；當(dāng)關(guān)節(jié)軟骨負(fù)載增加時(shí)，一方面使軟骨組織內(nèi)的水分從孔中溢出；另一方面關(guān)節(jié)內(nèi)壓力增加，影響滑液的分泌，使得軟骨從關(guān)節(jié)液中獲取營養(yǎng)減少，從而使軟骨細(xì)胞在失水和缺乏營養(yǎng)環(huán)境中發(fā)生固縮、碎裂、壞死,致使軟骨基質(zhì)形成受限,更進(jìn)一步加劇了軟骨細(xì)胞的破壞，如此惡性循環(huán)，導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生損傷、破壞。

表1 MRI兩組關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷陽性率比較

圖1-7 女，35歲，右膝外傷2周。圖1 X線平片未見骨折及關(guān)節(jié)退行性變；圖2-3 PD-TSEFS序列，股骨外側(cè)髁骨挫傷累及關(guān)節(jié)面，脛骨平臺(tái)骨挫傷未累及關(guān)節(jié)面，關(guān)節(jié)軟骨信號(hào)均未見異常；圖4-5 隨訪(13個(gè)月后)，骨挫傷區(qū)信號(hào)基本恢復(fù)正常，股骨外側(cè)髁關(guān)節(jié)軟骨局限性輪廓不規(guī)則，信號(hào)減低(黑箭頭，Ⅲ級(jí))；脛骨平臺(tái)關(guān)節(jié)軟骨未見異常。圖6-7 男，26歲，右膝外傷1周；圖6，PD-TSEFS序列，股骨內(nèi)外側(cè)髁、脛骨平臺(tái)骨挫傷未累及關(guān)節(jié)面，關(guān)節(jié)軟骨信號(hào)均未見異常；圖7 隨訪(20個(gè)月后)，骨挫傷區(qū)信號(hào)基本恢復(fù)正常，關(guān)節(jié)軟骨未見異常。

本研究采用西門子公司3.0T超導(dǎo)磁共振成像系統(tǒng)，與中低場MRI比較，3.0T MRI具有高圖像信噪比和與之相伴的高分辨率的優(yōu)勢(shì)。本研究結(jié)果顯示，骨挫傷累及關(guān)節(jié)面組出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷陽性率(35%)明顯高于骨挫傷未累及關(guān)節(jié)面組(4.8%)，有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=4.19，P＜0.05)，表明外傷性膝關(guān)節(jié)骨挫傷累及關(guān)節(jié)面更易導(dǎo)致關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷的發(fā)生。3.0T MRI可無創(chuàng)性明確骨挫傷累及關(guān)節(jié)面，為臨床采取措施避免關(guān)節(jié)軟骨退行性損傷提供重要依據(jù)，從而避免骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)生。