基于3D-T2加權(quán)成像評估顳下頜關(guān)節(jié)功能紊亂病患者翼外肌收縮程度

張曉歡，劉夢琦，胡 敏，王燕一，陳志曄，4

1中國人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院放射科，海南三亞 5720132中國人民解放軍總醫(yī)院第一醫(yī)學(xué)中心口腔頜面外科，北京 1008533中國人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院口腔科，海南三亞 5720134南方醫(yī)科大學(xué)第二臨床醫(yī)學(xué)院，廣州 510515

顳下頜關(guān)節(jié)紊亂病(temporomandibular disorders，TMD)是一種常見的自限性臨床綜合征，主要特征是顳下頜關(guān)節(jié)(temporomandibular joint，TMJ)區(qū)及附屬結(jié)構(gòu)疼痛[1]。TMD常見的磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)表現(xiàn)為關(guān)節(jié)盤移位、關(guān)節(jié)腔積液、骨性關(guān)節(jié)炎及翼外肌改變[2]。其中TMD患者翼外肌的結(jié)構(gòu)及功能變化逐漸引起重視。目前研究顯示TMD患者翼外肌常規(guī)影像學(xué)改變主要為萎縮、肥大、攣縮[3]、脂肪變性及纖維化[2]。功能影像學(xué)進(jìn)一步證實(shí)TMD患者翼外肌可發(fā)生紋理特征改變[4]，纖維束示蹤成像也證實(shí)翼外肌可發(fā)生各項(xiàng)分?jǐn)?shù)異性值升高[5]。從解剖學(xué)上翼外肌主要包括上頭及下頭，其功能主要是伸下頜產(chǎn)生側(cè)向運(yùn)動[6]。翼外肌上頭附著在關(guān)節(jié)盤上，與關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位有關(guān)，關(guān)節(jié)盤的移位可減少翼外肌的功能進(jìn)而導(dǎo)致翼外肌萎縮改變[7]。另外，翼外肌上腹的肌肉痙攣也可引起關(guān)節(jié)盤移位。因此，TMD并關(guān)節(jié)盤移位患者翼外肌上腹的收縮程度可能與關(guān)節(jié)盤移位有關(guān)[7]。臨床上常規(guī)MRI檢查翼外肌一般在斜矢狀位T2加權(quán)成像上進(jìn)行形態(tài)學(xué)及信號變化評估，通常覆蓋范圍較小，無法準(zhǔn)確測量翼外肌上腹的最大長度。而三維T2加權(quán)成像(three dimensional T2 weighted imaging，3D-T2WI)主要采用3D薄層容積采集，在觀察翼外肌形態(tài)及信號變化的同時可采用多平面重建技術(shù)重建翼外肌，并可精確測量其上腹的最大長度。因此，本研究對TMD患者行3D-T2WI成像，并采用多平面重建(multiplanar reconstruction，MPR)技術(shù)測量閉口位及張口位翼外肌上腹最大長度，進(jìn)而對不同關(guān)節(jié)盤移位類型的TMD患者翼外肌運(yùn)動功能進(jìn)行評估，闡釋翼外肌功能變化在TMD發(fā)病中的作用機(jī)制。

對象和方法

對象回顧性分析2019年11月至2020年4月中國人民解放軍總醫(yī)院海南醫(yī)院放射科就診的TMD患者[年齡(29.82±10.70)歲，男性8例、女性9例]及13名正常志愿者[年齡(23.54±3.31)歲，男性6例，女性7例]。入組標(biāo)準(zhǔn)：(1)臨床存在TMD相關(guān)癥狀的患者及正常志愿者；(2)沒有骨折或先天性發(fā)育異常；(3)做檢查前無咀嚼肌紊亂；(4)無MRI禁忌證；(5)MRI圖像質(zhì)量較好，不影響圖像處理。根據(jù)關(guān)節(jié)盤移位情況分為4組：(1)TMD并關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位(disc displacement without reduction，DDwoR)組(TMD-DDwoR組)(13側(cè))；(2)TMD并關(guān)節(jié)盤可復(fù)性移位(disc displacement with reduction，DDwR)組(TMD-DDwR組)(4側(cè))；(3)TMD并關(guān)節(jié)盤無移位(TMD without disc displacement，TMDwoDD)組(17側(cè))；(4)正常對照無關(guān)節(jié)盤移位(normal control without disc displacement，NCwoDD)組(26側(cè))。本研究為臨床資料回顧性分析，研究經(jīng)過中國人民解放軍總醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審批(批準(zhǔn)號：倫審第S2019- 065- 01號)。

MRI成像參數(shù)MRI成像采用飛利浦3.0T磁共振掃描儀(Ingenia CX，飛利浦，荷蘭)，采集線圈為32通道正交線圈。所有受試者行閉口位及最大張口位顳下頜關(guān)節(jié)磁共振三維T2加權(quán)成像，掃描矢狀位，成像參數(shù)如下：重復(fù)時間2500 ms，回波時間249 ms，翻轉(zhuǎn)時間400 ms，翻轉(zhuǎn)角12度，層厚1 mm，層間距-0.5 mm，層數(shù)常規(guī)為310層，可適當(dāng)調(diào)整層數(shù)。視野220 mm×220 mm，矩陣 480×480，激勵次數(shù)為2。

圖像分析將圖像傳輸至GE ADW4.5工作站上進(jìn)行處理。處理步驟如下：(1)先選中患者閉口位3D T2WI序列，點(diǎn)擊reformat選項(xiàng)卡，在軸位圖像上找到翼外肌上腹最大層面，沿翼外肌長軸做平行線，得到斜矢狀位圖像，在斜矢狀位圖像上再平行翼外肌上腹長軸，得到斜軸位圖像，在斜軸位翼外肌上腹最大層面圖像上測量髁突中心點(diǎn)到翼外肌頂點(diǎn)的距離(圖1A)；同樣方法測量閉口位翼外肌上腹的最大長度(圖1B)。閉口位翼外肌上腹長度減去張口位翼外肌上腹長度為最終翼外肌上腹收縮長度；(2)間隔1周及兩周后重復(fù)上述方法再次進(jìn)行測量。取3次測量翼外肌上腹收縮長度的平均值為最終翼外肌的收縮長度。

統(tǒng)計學(xué)處理正態(tài)分布數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示。TMD-DDwoR組與TMDwoDD組及NCwoDD組間翼外肌張口位收縮程度比較采用單因素方差分析。對不同臨床分組間翼外肌收縮程度采用受試者工作特征曲線(receiver operating characteristic curve，ROC)進(jìn)行分析，旨在評估翼外肌收縮程度在TMD患者關(guān)節(jié)盤移位中的診斷價值。在繪制“ROC曲線”所需的“敏感性”、“特異性”這些指標(biāo)的計算中，將關(guān)節(jié)盤無移位組(包括TMDwoDD及NCwoDD組)翼外肌收縮程度作為“金標(biāo)準(zhǔn)”，將敏感性與特異性之和最大的點(diǎn)作為截斷點(diǎn)，采用雙正態(tài)參數(shù)法計算曲線下面積。由于TMD-DDwR組病例數(shù)較少，因此TMD-DDwR組翼外肌張口位收縮程度與TMD-DDwoR組、TMDwoDD及NCwoDD組間比較采用Monte Carlo法進(jìn)行置換檢驗(yàn)[8]，可信水平設(shè)置為99%，采樣數(shù)為10000(單尾檢驗(yàn))。

結(jié) 果

翼外肌張口位收縮度對受試者左側(cè)顳下頜關(guān)節(jié)(30側(cè))張口度采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)分析提示，其組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.88，95%可信區(qū)間為0.75～0.94。

TMD-DDwoR組、TMDwoDD組及NCwoDD組翼外肌張口位收縮度TMD-DDwoR組[(3.36±1.96)mm]翼外肌張口位收縮程度顯著小于TMDwoDD組[(7.90±3.95)mm]及NCwoDD組[(8.77±3.13)mm](F=12.891，P=0.000)(圖2)。TMDwoDD組與NCwoDD組翼外肌張口位收縮度差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.388)。ROC曲線分析顯示TMD-DDwoR與TMDwoDD組間比較曲線下面積為0.842，截斷值為6.73 mm，敏感性及特異性分別為70.59%及100%；TMD-DDwoR與NCwoDD組間比較曲線下面積為0.935，截斷值為6.17 mm，敏感性及特異性分別為80.77%及92.31%；TMD組與NCwoDD組間比較曲線下面積為0.708，截斷值為7.33 mm，敏感性及特異性分別為67.65%及69.23%(圖3)。

TMD-DDwR組與TMD-DDwoR組、TMDwoDD組及NCwoDD組翼外肌張口位收縮度采用置換檢驗(yàn)提示TMD-DDwR組[(7.12±3.69)mm]翼外肌張口位收縮程度顯著大于TMD-DDwoR組[(3.36±1.96)mm](χ2=5.314，P=0.013)，與TMDwoDD組(χ2=0.136，P=0.353)及NCwoDD組(χ2=0.939，P=0.166)比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義。

圖1 張口位(A)及閉口位(B)翼外肌上腹長度測量示意圖

TMD-DDwoR：TMD并關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位組；TMDwoDD：TMD并關(guān)節(jié)盤無移位組；NCwoDD：正常對照無關(guān)節(jié)盤移位組；TMD-DDwR：TMD并關(guān)節(jié)盤可復(fù)性移位組

TMD：顳下頜關(guān)節(jié)功能紊亂病

討 論

在臨床實(shí)踐中，翼外肌形態(tài)及功能變化在TMD發(fā)病中的作用逐漸被認(rèn)識到[2]，但是目前尚無對翼外肌運(yùn)動功能變化的評估。對于TMJ常規(guī)的斜矢狀位掃描主要是垂直于髁突長軸進(jìn)行成像，不能完整顯示翼外肌的形態(tài)，且是二維掃描，不能進(jìn)行MPR重建[9]。但本研究采用3D-T2WI薄層容積成像對，并采用MPR重建技術(shù)可以從任意角度顯示翼外肌的形態(tài)，對閉口位及張口位翼外肌上腹的最大長度進(jìn)行精確測量，從而對其收縮程度即運(yùn)動功能進(jìn)行準(zhǔn)確評估。

本研究證實(shí)不可復(fù)性移位組TMD患者翼外肌上腹收縮長度顯著小于可復(fù)性移位組TMD患者、無關(guān)節(jié)盤移位組TMD患者及正常組，表明翼外肌收縮功能受損可能是關(guān)節(jié)盤發(fā)生不可復(fù)性移位的主要原因。解剖學(xué)上翼外肌上腹主要附著于關(guān)節(jié)盤[6，10]，翼外肌上腹的不同附著形式與關(guān)節(jié)盤的移位有一定關(guān)系，其中關(guān)節(jié)盤單獨(dú)附著于關(guān)節(jié)盤可增加不可復(fù)性關(guān)節(jié)盤移位的概率[10]。而本研究從翼外肌上腹運(yùn)動功能角度進(jìn)一步證實(shí)了關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位的主要原因可能是關(guān)節(jié)盤收縮功能的減低，分析其原因可能與其肌肉本身功能變化有一定關(guān)系[4]。

本研究顯示可復(fù)性關(guān)節(jié)盤移位TMD患者翼外肌上腹收縮程度顯著大于不可復(fù)性移位TMD患者，表明前者翼外肌上腹肌肉功能損傷要輕于后者，而后者功能損傷可能與其肌肉的紋理特征參數(shù)熵的改變有關(guān)[4]。TMD患者關(guān)節(jié)盤從可復(fù)性移位到不可復(fù)性移位的動態(tài)變化也反映了翼外肌上腹運(yùn)動功能代償?shù)绞Т鷥數(shù)淖兓^程，為臨床進(jìn)一步的預(yù)防及治療提供了一定的參考價值。同時本研究顯示相對于關(guān)節(jié)盤無移位的TMD患者及正常組，關(guān)節(jié)盤可復(fù)性移位TMD患者其翼外肌上腹收縮功能無改變，因此，對于關(guān)節(jié)盤可復(fù)性移位TMD患者早期進(jìn)行翼外肌功能康復(fù)干預(yù)可能會延緩或阻止其發(fā)展為關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位。

ROC曲線進(jìn)一步證實(shí)關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位TMD組與關(guān)節(jié)盤無移位組TMD及關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位TMD組與正常組比較，其曲線下面積分別為0.842及0.935，根據(jù)ROC曲線的評價標(biāo)準(zhǔn)[11]將翼外肌上腹收縮度作為診斷指標(biāo)診斷關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位的準(zhǔn)確性分別為良及優(yōu)。因此，在臨床實(shí)踐中可以將翼外肌上腹的收縮度作為一個評價TMD患者疾病嚴(yán)重程度的一個影像學(xué)指標(biāo)。

組內(nèi)相關(guān)系數(shù)是目前較為通用的一致性評估方法，同時兼顧了隨機(jī)誤差和系統(tǒng)誤差對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響[12]，因此結(jié)果是可靠的。本研究組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.88，根據(jù)Landis和Koch[13]的建議，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)值0.8以上可以認(rèn)為具有良好的可重復(fù)性。因此,可以認(rèn)為基于3D-T2WI測量翼外肌收縮度的技術(shù)是相對可靠的。

本研究不足之處：(1)本研究樣本量相對較少，且只對閉口位及最大張口位時翼外肌上腹的收縮功能進(jìn)行判斷，未對其進(jìn)行功能磁共振評估，如T2值測量、擴(kuò)散張量成像、紋理分析等；(2)本研究僅基于MRI影像進(jìn)行評估，缺少與臨床指標(biāo)如疼痛程度、病程等相關(guān)性分析；(3)本研究為橫斷面研究，缺少翼外肌上頭運(yùn)動功能變化的縱向觀察。

綜上，本研究證實(shí)關(guān)節(jié)盤不可復(fù)性移位TMD患者翼外肌上腹收縮功能減低，其收縮程度可以作為評價TMD病情嚴(yán)重程度的臨床評估指標(biāo)。