低場(chǎng)MRI 水脂分離技術(shù)在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷分級(jí)診斷中的應(yīng)用價(jià)值

張 振

（無(wú)棣縣人民醫(yī)院影像科 山東 濱州 251900）

關(guān)節(jié)軟骨作為特殊結(jié)締組織，主要由軟骨細(xì)胞、基質(zhì)構(gòu)成。膝關(guān)節(jié)軟骨的低場(chǎng)MRI 水脂分離序列采用脂肪抑制技術(shù)將軟骨顯示為高信號(hào)，可與周圍結(jié)構(gòu)、組織產(chǎn)生鮮明對(duì)比。水脂分離技術(shù)是抑制脂肪信號(hào)的方法之一，其抑制脂肪是基于化學(xué)位移現(xiàn)象，獲取脂肪和水的質(zhì)子宏觀磁化矢量相位一致和相位反向的磁共振信號(hào)，然后再將2 種信號(hào)相加、相減處理，分別形成純脂和純水的質(zhì)子圖像[1-2]。GRE Water/Fat 序列的水脂分離成像圖像質(zhì)量與STIR 序列相比具有較好的空間分辨率和對(duì)比度，能夠清晰顯示軟骨的形態(tài)、厚度和軟骨損傷的部位、深度，但其對(duì)軟骨下骨質(zhì)的水腫及韌帶、軟組織損傷水腫顯示不如STIR 序列敏感[3-4]。本研究旨在評(píng)價(jià)低場(chǎng)磁共振GRE Water/Fat 序列在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷分級(jí)診斷與關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果的一致性，以確定GRE Water/Fat 序列在膝關(guān)節(jié)軟骨病損分級(jí)診斷中的應(yīng)用價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取無(wú)棣縣人民醫(yī)院2019年6月—2021年6月收治的50 例外傷所致膝關(guān)節(jié)軟骨損傷病例，其中男32 例，女18 例；年齡16 ～71 歲，平均年齡（51.7±7.1）歲；軟骨損傷部位：左膝21 例，右膝關(guān)節(jié)29 例。納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者年齡16 ～71 歲；②既往無(wú)手術(shù)史；③膝關(guān)節(jié)軟骨損傷面積≤2 cm2；④已征得患者及家屬同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：①體質(zhì)量是標(biāo)準(zhǔn)體質(zhì)量的1.5 倍以上；②膝關(guān)節(jié)軟骨下骨缺損面積＞2 cm2；③合并半月板損傷及前后交叉韌帶撕裂；④因自身免疫性疾病引起的軟骨損傷；⑤繼發(fā)性關(guān)節(jié)炎患者。

1.2 方法

采用美國(guó)GE 公司生產(chǎn)的Signa EXCITE HD 0.2T開放式永磁磁共振及美國(guó)施樂(lè)輝公司560 HD 關(guān)節(jié)鏡進(jìn)行檢查，磁共振檢查使用9 英寸相控陣線圈。將膝關(guān)節(jié)軟骨分為6 個(gè)區(qū)域：髕骨面、股骨滑車面、股骨內(nèi)側(cè)髁面、股骨外側(cè)髁面、脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)面、脛骨外側(cè)平臺(tái)面。應(yīng)用不同序列對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行矢狀面掃描，并對(duì)掃描圖像進(jìn)行三維重建。膝關(guān)節(jié)軟骨損傷MRI 診斷分級(jí)參照Recht分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)[5]，關(guān)節(jié)鏡軟骨損傷分級(jí)參照Outerbridge 標(biāo)準(zhǔn)[6]。所有病例圖像由同一名主治醫(yī)師及同一名副主任醫(yī)師在眾陽(yáng)PACS 閱片工作站上共同閱片。

1.3 觀察指標(biāo)

①以關(guān)節(jié)鏡結(jié)果作為金標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)低場(chǎng)MRI 各序列對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷各分級(jí)的檢出率。②總結(jié)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷在低場(chǎng)MRI 各種常規(guī)序列中的征象。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（）表示，行t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料采用頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，行χ2檢驗(yàn)。一致性分析采用Kappa一致性檢驗(yàn)，Kappa值 ≥0.75 表示一致性良好；0.4 ～＜0.75 表示一致性尚可；＜0.4 則表示一致性較差。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的分級(jí)診斷

50 例膝關(guān)節(jié)軟骨損傷病例均經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實(shí)，軟骨損傷共257 處。按照Outerbridge 分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0 級(jí)損傷43 處（16.73%），Ⅰ級(jí)損傷50 處（19.46%），Ⅱ級(jí)損傷84 處（32.68%），Ⅲ級(jí)損傷76 處（29.57%），Ⅳ級(jí)損傷47 處（18.29%）。GRE Water/Fat 序列的不同分級(jí)診斷檢出率均高于常規(guī)序列，其中0 級(jí)、Ⅰ級(jí)、Ⅱ級(jí)、Ⅳ級(jí)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 低場(chǎng)MRI 各序列對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷分級(jí)的檢出情況比較[n（%）]

2.2 膝關(guān)節(jié)軟骨損傷在低場(chǎng)MRI 各序列下的分級(jí)表現(xiàn)

Ⅰ級(jí)軟骨損傷在SE-T1WI、STIR 和FRFSE-T2WI 序列上很難清晰顯示，在GRE Water/Fat 序列中顯示分層結(jié)構(gòu)顯示欠清，軟骨內(nèi)出現(xiàn)點(diǎn)片狀低信號(hào)，見(jiàn)圖1。Ⅱ級(jí)軟骨損傷在低場(chǎng)MRI 各序列顯示軟骨局部軟骨變薄，缺損＜50%，GRE-Water/Fat 序列顯示軟骨信號(hào)不均，表面呈鋸齒狀，見(jiàn)圖2。Ⅲ級(jí)軟骨損傷在低場(chǎng)MRI 各序列顯示局部關(guān)節(jié)軟骨缺損，缺損≥50%，未達(dá)軟骨下骨質(zhì)，GRE Water/Fat 序列上呈局限性低信號(hào)，見(jiàn)圖3。Ⅳ級(jí)軟骨損傷在低場(chǎng)MRI 各序列顯示局部軟骨全層缺損，GRE Water/Fat 序列上呈局限性低信號(hào)，軟骨下骨質(zhì)見(jiàn)斑片狀異常信號(hào)，見(jiàn)圖4。

圖2 Ⅱ級(jí)軟骨損傷

圖3 Ⅲ級(jí)軟骨損傷

圖4 Ⅳ級(jí)軟骨損傷

3 討論

膝關(guān)節(jié)軟骨由內(nèi)到外依次分為表區(qū)、中間區(qū)、深區(qū)以及鈣化軟骨層4 層。隨著年齡的增長(zhǎng)，關(guān)節(jié)軟骨逐漸發(fā)生退變，軟骨細(xì)胞密度隨之下降，甚至引起關(guān)節(jié)疼痛和功能障礙等癥狀，因此及時(shí)診斷膝關(guān)節(jié)軟骨病變對(duì)該疾病的預(yù)后而言尤為必要。傳統(tǒng)的X 線和CT 檢查均無(wú)法直觀顯示膝關(guān)節(jié)軟骨，只能通過(guò)間接觀察關(guān)節(jié)間隙狹窄的程度來(lái)判斷軟骨的受損情況。在一般情況下，選取合適的MRI 序列能夠顯示關(guān)節(jié)軟骨的2 ～3 層結(jié)構(gòu)。GRE Water/Fat 序列與STIR 序列對(duì)比具有較高的信噪比和組織對(duì)比噪聲比，圖像清晰，關(guān)節(jié)軟骨在該序列上呈明顯高信號(hào)，在骨髓內(nèi)脂肪被抑制后，關(guān)節(jié)軟骨與軟骨下骨質(zhì)形成鮮明對(duì)比，能夠清晰顯示關(guān)節(jié)軟骨的輪廓及其形態(tài)。關(guān)節(jié)軟骨在GRE Water/Fat 序列中顯示為3 層，從外向內(nèi)依次為高信號(hào)、中等信號(hào)、高信號(hào)[7]。但是GRE Water/Fat 序列顯示關(guān)節(jié)積液及軟骨下骨質(zhì)損傷情況欠佳[8]。本研究結(jié)果顯示，在SE-T1WI、FRFSE-T2/PDWI、STIR 及GRE Water/Fat 這4 個(gè)序列中，對(duì)于軟骨損傷的分級(jí)診斷GRE Water/Fat 序列的檢出率均較其他3 個(gè)序列高，尤其對(duì)軟骨損傷早期診斷較其他3 個(gè)序列具有明顯的優(yōu)勢(shì)。膝關(guān)節(jié)軟骨損傷MRI 軟骨形態(tài)變化主要以表面不光滑、軟骨變薄、軟骨缺損以及形成相對(duì)應(yīng)的軟骨病灶與軟骨下硬化灶，且多累及多處關(guān)節(jié)損傷。關(guān)節(jié)鏡下正常膝關(guān)節(jié)軟骨呈均勻乳白色，表面光滑[9]。在低場(chǎng)MRI 各序列圖像上，正常膝關(guān)節(jié)軟骨顯示為軟骨形態(tài)完整，內(nèi)部信號(hào)均勻。Ⅰ級(jí)軟骨損傷在低場(chǎng)MRI 各序列顯示軟骨局部腫脹增厚，信號(hào)不均，但在SE-T1WI、PDWI 和FRFSE-T2WI 上很難清晰顯示，在GRE Water/Fat 序列中顯示分層結(jié)構(gòu)顯示欠清，軟骨內(nèi)出現(xiàn)點(diǎn)片狀低信號(hào)[10]。

綜上所述，在膝關(guān)節(jié)低場(chǎng)MRI 各序列檢查中，GRE Water/Fat 序列是顯示膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的最敏感序列，可以準(zhǔn)確地顯示膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的位置、范圍、形態(tài)、程度等信號(hào)特點(diǎn)，并能夠?qū)ζ渥龀鰷?zhǔn)確的分級(jí)。