放射狀重建3.0T MR髖臼唇三維穩(wěn)態(tài)雙回波圖像診斷髖臼唇損傷

李 靜，梅靖玲，蘇 眺，李 蓮，杜明珊，侯文靜，歐 元，陳 偉*

(1.陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院放射科，3.關(guān)節(jié)外科，重慶 400038；2．重慶大學(xué)數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院，重慶 401331)

髖臼唇是附著于髖臼軟骨移行區(qū)的纖維環(huán)狀軟骨，僅外周1/3軟骨區(qū)域存在血供。外傷或頻繁撞擊可致盂唇損傷，不易自行修復(fù)，損傷加重可引起骨關(guān)節(jié)炎[1]。早期診斷盂唇損傷具有重要臨床意義[2]。MRI為非侵襲性檢查方法，廣泛用于診斷髖關(guān)節(jié)疾病，但常規(guī)MRI對(duì)顯示髖臼唇有一定局限性[3]。直接核磁共振關(guān)節(jié)造影(direct-MRI arthrography, d-MRA)技術(shù)雖能提高髖臼唇損傷的診斷準(zhǔn)確性和敏感性，但為有創(chuàng)檢查，存在出血、感染等風(fēng)險(xiǎn)[4]。非對(duì)比增強(qiáng)三維穩(wěn)態(tài)雙回波(three-dimensional double echo steady-state, 3D-DESS)圖像信噪比及圖像分辨率高，可放大并全方位顯示髖臼唇結(jié)構(gòu)[5]。本研究評(píng)估放射狀重建3.0T MR髖臼唇3D-DESS圖像診斷髖臼唇損傷的價(jià)值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年11月—2019年12月47例于陸軍軍醫(yī)大學(xué)第一附屬醫(yī)院接受髖關(guān)節(jié)3.0T MR 3D-DESS掃描、并于其后1個(gè)月內(nèi)接受關(guān)節(jié)鏡手術(shù)的臨床診斷股骨髖臼撞擊綜合征(femoracetabular impingement, FAI)患者，男21例，女26例，年齡18～69歲，中位年齡40.0歲；體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)17.78～27.68 kg/m2，平均(23.22±2.31)kg/m2；15例左髖FAI，32例右髖FAI，臨床表現(xiàn)為不同程度髖部不適、活動(dòng)受限或腹股溝區(qū)疼痛，行走、運(yùn)動(dòng)時(shí)疼痛加重。排除標(biāo)準(zhǔn)：①髖關(guān)節(jié)外傷、腫瘤、滑膜軟骨瘤等病史；②風(fēng)濕、類風(fēng)濕等免疫疾病史；③圖像質(zhì)量差。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Magneton Spectra 3.0T超導(dǎo)MR儀，6通道體部相控陣線圈。囑患者檢查前2 h避免劇烈運(yùn)動(dòng)。囑患者仰臥于掃描床，頭先進(jìn)；使其雙足稍內(nèi)旋10°～15°，外側(cè)以沙袋固定，盡量將患側(cè)髖關(guān)節(jié)置于磁體中心。行單髖關(guān)節(jié)冠狀位3D-DESS序列掃描，范圍包含整個(gè)髖關(guān)節(jié)區(qū)域，TR 14.8 ms，TE 5.3 ms，反轉(zhuǎn)角25°，層厚0.6 mm，層數(shù)144層，層間距0.12 mm，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，帶寬250 Hz/pixel，平面分辨率0.6×0.6 mm2，采集時(shí)間14 min 4 s。

1.3 圖像后處理及評(píng)估

1.3.1 放射狀重建 3D-DESS圖像 采用Siemens Syngo系統(tǒng)3D后處理軟件放射狀重建髖臼唇。對(duì)軸位圖像平行于股骨頸長(zhǎng)軸行斜冠狀位重建，對(duì)斜冠狀位圖像平行于股骨頸長(zhǎng)軸行斜軸位重建，以同時(shí)通過斜冠狀位圖像上內(nèi)外側(cè)髖臼唇結(jié)構(gòu)的連線和斜軸位圖像上前后髖臼唇結(jié)構(gòu)連線為基線，獲得顯示髖臼唇結(jié)構(gòu)全周的髖臼正面觀圖像；對(duì)其行垂直于髖臼唇結(jié)構(gòu)的放射狀重建，以髖臼唇前側(cè)9點(diǎn)鐘位置為第1層，沿順時(shí)針方向間隔6°行180°重建，共獲得31幅圖像，見圖1。

圖1 放射狀重建髖臼唇定位圖像 A.斜冠狀位圖像； B.斜軸位圖像； C.髖臼正面觀圖像； D.放射狀重建定位圖

1.3.2 MRI和關(guān)節(jié)鏡髖臼唇分區(qū)標(biāo)準(zhǔn)及評(píng)估方法 參照文獻(xiàn)[6]方法分區(qū)評(píng)估髖臼唇結(jié)構(gòu)。髖臼唇結(jié)構(gòu)沿順時(shí)針方向分布于8～5點(diǎn)鐘的髖臼邊緣，5～8點(diǎn)鐘無髖臼唇結(jié)構(gòu)覆蓋為橫韌帶覆蓋區(qū)。由1名具有5年關(guān)節(jié)鏡手術(shù)經(jīng)驗(yàn)的外科主治醫(yī)師觀察術(shù)后錄像，評(píng)估前側(cè)髖臼唇(8～11點(diǎn)鐘)、外上側(cè)髖臼唇(11～2點(diǎn)鐘)和后側(cè)髖臼唇(2～5點(diǎn)鐘)3個(gè)區(qū)域、共141個(gè)髖臼唇觀察區(qū)(圖2)，之后定位評(píng)估髖臼唇損傷。由2名具有10年以上骨關(guān)節(jié)診斷經(jīng)驗(yàn)的影像科主治醫(yī)師(醫(yī)師1和醫(yī)師2)采用盲法分析MRI，對(duì)上述141個(gè)髖臼唇觀察區(qū)進(jìn)行評(píng)估；間隔1個(gè)月后由其中1名醫(yī)師再次評(píng)估MRI。

圖2 采用鐘表法分區(qū)評(píng)估髖臼唇結(jié)構(gòu) A.CT三維分區(qū)圖； B.MRI顯示髖臼唇結(jié)構(gòu)分區(qū)，前側(cè)髖臼唇位于9點(diǎn)鐘方向，后側(cè)髖臼唇位于3點(diǎn)鐘方向，※為坐骨； C.放射狀重建髖臼唇MRI定位圖

1.3.3 MRI評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 參考文獻(xiàn)[7]標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估髖臼：①將附著于髖臼緣的信號(hào)為均勻三角形低信號(hào)定義為正常髖臼唇；②髖臼唇實(shí)質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)高信號(hào)且累及關(guān)節(jié)面或關(guān)節(jié)囊面為髖臼唇撕裂；③髖臼唇內(nèi)局限性稍高信號(hào)，但未達(dá)關(guān)節(jié)面或關(guān)節(jié)囊面為髖臼唇退變。根據(jù)評(píng)估結(jié)果分為正常和撕裂(髖臼唇撕裂和退變)。

1.3.4 關(guān)節(jié)鏡檢查評(píng)估標(biāo)準(zhǔn) 關(guān)節(jié)鏡檢查按文獻(xiàn)[8]標(biāo)準(zhǔn)評(píng)估：①0級(jí)，正常髖臼唇結(jié)構(gòu)；②S級(jí)，軟骨軟化；③Ⅰ級(jí)，軟骨變軟、腫脹；④Ⅱ級(jí)，破碎和裂開直徑≤1.30 cm；⑤Ⅲ級(jí)，破碎和裂開直徑>1.30 cm；⑥Ⅳ級(jí)，軟骨下骨裸露。根據(jù)關(guān)節(jié)鏡評(píng)估結(jié)果分為正常(0～Ⅰ級(jí))和撕裂(Ⅱ～Ⅳ級(jí))。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析 采用IBM SPSS Statistics 20統(tǒng)計(jì)分析軟件。采用Kappa檢驗(yàn)評(píng)估2名醫(yī)師之間及同1名醫(yī)師內(nèi)MRI評(píng)估結(jié)果的一致性，分析關(guān)節(jié)鏡結(jié)果與MRI評(píng)估結(jié)果的一致性，Kappa>0.75為一致性較好。以關(guān)節(jié)鏡結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算3.0T MR 3D-DESS圖像放射狀重建診斷髖臼唇損傷的準(zhǔn)確率、敏感度、特異度、陽性和陰性預(yù)測(cè)值。

2 結(jié)果

醫(yī)師間及醫(yī)師內(nèi)MRI評(píng)估結(jié)果的一致性較好(Kappa=0.89、0.93，P均<0.01)。醫(yī)師1檢出66處髖臼唇撕裂區(qū)，包括14處前側(cè)髖臼唇、45處外上側(cè)髖臼唇及7處后側(cè)髖臼唇撕裂；醫(yī)師2檢出70處髖臼唇撕裂區(qū)，包括15處前側(cè)髖臼唇、46處外上側(cè)髖臼唇及9處后側(cè)髖臼唇。關(guān)節(jié)鏡發(fā)現(xiàn)64處髖臼唇撕裂區(qū)，包括12處前側(cè)髖臼唇、47處外上側(cè)髖臼唇及5處后側(cè)髖臼唇撕裂。見表1。

表1 2名醫(yī)師MRI評(píng)估結(jié)果與關(guān)節(jié)鏡的一致性(處)

以關(guān)節(jié)鏡結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)師1診斷髖臼唇損傷的敏感度、特異度、準(zhǔn)確率、陽性預(yù)測(cè)值、陰性預(yù)測(cè)值分別為95.31%、93.50%、94.33%、92.42%、96.00%，醫(yī)師2為98.43%、90.90%、94.33%、90.00%、98.59%，與關(guān)節(jié)鏡結(jié)果的一致性均較好(Kappa=0.89、0.89，P均<0.01)，見圖3。

圖3 患者女，27歲，F(xiàn)AI A.放射狀重建10～11點(diǎn)鐘方向MRI定位圖(紅線)； B.10～11點(diǎn)鐘方向圖像顯示該區(qū)髖臼唇撕裂(紅箭)及髖臼唇旁囊腫(紅五角星)； C.關(guān)節(jié)鏡圖示10～11點(diǎn)鐘方向髖臼唇基底部撕裂伴囊腫(紅箭)

3 討論

3D-DESS成像可高清放大顯示細(xì)小髖臼唇結(jié)構(gòu)，有利于精確評(píng)估髖臼唇結(jié)構(gòu)；放射狀重建可實(shí)現(xiàn)垂直于髖臼唇結(jié)構(gòu)的一周的層面重建，有助于全面評(píng)估髖臼唇；二者結(jié)合可提高無創(chuàng)評(píng)價(jià)髖臼唇損傷的準(zhǔn)確率。本研究通過放射狀重建3D-DESS圖像顯示髖臼唇，以關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，觀察其診斷髖臼唇撕裂的敏感度、特異度及準(zhǔn)確率，結(jié)果顯示均較高，且與關(guān)節(jié)鏡結(jié)果一致性好。

3D-DESS序列為單髖關(guān)節(jié)小FOV-3D薄層高分辨率序列，可在一個(gè)梯度回波重復(fù)時(shí)間內(nèi)同時(shí)采集2種信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行疊加，層面分辨率高達(dá)0.60 mm×0.60 mm×0.60 mm。3D-DESS圖像中，關(guān)節(jié)軟骨、骨和關(guān)節(jié)滑液間自然對(duì)比強(qiáng)烈，相對(duì)于周圍低信號(hào)骨質(zhì)，關(guān)節(jié)液呈明顯高信號(hào)、關(guān)節(jié)軟骨呈中等強(qiáng)度信號(hào)，富含膠原纖維的正常髖臼唇多表現(xiàn)為均勻三角形低信號(hào)。本研究對(duì)3D-DESS圖像進(jìn)行放射狀重建，由2名影像科醫(yī)師評(píng)估其所顯示的髖臼唇結(jié)構(gòu)，結(jié)果顯示醫(yī)師間及醫(yī)師內(nèi)MRI評(píng)估結(jié)果的一致性均較高，提示上述方法具有可行性及可重復(fù)性，對(duì)顯示細(xì)小髖臼唇結(jié)構(gòu)具有一定優(yōu)勢(shì)，與既往研究[9]結(jié)果相符。

另外，本研究經(jīng)后處理同時(shí)通過髖臼唇前、后、內(nèi)、外側(cè)的髖臼獲得正面觀圖像，并在正面觀圖像行垂直髖臼唇結(jié)構(gòu)的放射狀重建，間隔6°，共獲得31個(gè)層面圖像用于定位評(píng)估髖臼唇結(jié)構(gòu)。與2D放射狀掃描技術(shù)[10]相比，放射狀重建圖像診斷髖臼唇撕裂的敏感性和準(zhǔn)確性更高，且無交叉對(duì)話偽影，圖像清晰、美觀，定位髖臼唇撕裂準(zhǔn)確。既往研究[10]發(fā)現(xiàn)根據(jù)3.0T MR 常規(guī)單髖關(guān)節(jié)斜橫斷、斜冠狀、斜矢狀位圖像診斷髖臼唇損傷的敏感度和準(zhǔn)確率為90%、93.3%。本研究采用3.0T MR儀，通過一次掃描獲得三維信息，可行任意方位重建，全方位評(píng)估髖臼唇結(jié)構(gòu)，不僅掃描流程較2D放射狀掃描技術(shù)更為簡(jiǎn)單、快捷，且所獲髖臼唇結(jié)構(gòu)信息更豐富，診斷髖臼唇撕裂的敏感度、準(zhǔn)確率及可重復(fù)性均更高；其對(duì)髖臼唇損傷的診斷敏感度及準(zhǔn)確率與3.0T d-MRA[11-12]、1.5T d-MRA聯(lián)合關(guān)節(jié)牽引技術(shù)[13]相當(dāng)，而在安全、無創(chuàng)、簡(jiǎn)便等方面具有更大優(yōu)勢(shì)。

綜上，放射狀重建3.0T MR 3D-DESS圖像診斷髖臼唇損傷的效能與關(guān)節(jié)鏡檢查相當(dāng)，且流程便捷，可望在臨床工作中推廣應(yīng)用。但本研究為回顧性研究，樣本量少，且患者撕裂程度均較重，可能導(dǎo)致結(jié)果存在偏倚，有待進(jìn)一步觀察。