膝骨關(guān)節(jié)炎MSCT、MRI的影像學(xué)特征及聯(lián)合應(yīng)用的診斷價(jià)值

谷艷梅，郭靜，田斌，李佳

（北京市和平里醫(yī)院 放射科，北京 100013）

膝骨關(guān)節(jié)炎又稱為老年性膝關(guān)節(jié)炎，多發(fā)生于老年人群。據(jù)統(tǒng)計(jì)[1]，年齡<60 歲人群中膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)病率約為5%，而60～75 歲人群發(fā)病率為50%，>75 歲人群發(fā)病率則高達(dá)80%以上，該病對(duì)中老年人群的健康及生活質(zhì)量均產(chǎn)生極大的影響。近年來(lái)，膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷已經(jīng)成為臨床研究的重點(diǎn)。多層螺旋計(jì)算機(jī)斷層掃描（multislice spiral computed tomography,MSCT）能夠獲得直觀、清晰的圖像，配合后處理技術(shù)應(yīng)用價(jià)值較高[2]；磁共振成像（magnetic resonance imaging,MRI）具有較高的空間分辨率，能夠多方位、任一平面成像，診斷價(jià)值較高[3]。有研究顯示[4]，MSCT 診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的價(jià)值明顯優(yōu)于傳統(tǒng)X 射線，但是亦不甚理想，應(yīng)當(dāng)將MRI 作為補(bǔ)充。而關(guān)于MSCT 與MRI 聯(lián)合診斷該病的報(bào)道尚少。鑒于此，本研究回顧性分析78 例疑似膝骨關(guān)節(jié)炎受檢者的病歷資料，觀察典型的影像學(xué)特征，探討兩者聯(lián)合診斷的效能。

1 資料與方法

1.1 臨床資料

回顧性分析2017年1月—2018年3月北京市和平里醫(yī)院接收的疑似膝骨關(guān)節(jié)炎受檢者78 例的臨床資料。其中，男性38 例，女性40 例；年齡46～89 歲，平均（67.4±9.8）歲；年齡>50 歲者50 例；膝關(guān)節(jié)發(fā)僵136 膝、麻木112 膝、活動(dòng)受限96 膝、疼痛52 膝、行走困難68 膝、嵌頓51 膝、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)有摩擦音46 膝、膝關(guān)節(jié)腫脹81 膝。納入標(biāo)準(zhǔn)：①均存在可疑膝骨關(guān)節(jié)炎癥狀，即臨床癥狀明顯但是X 射線檢查陰性者[5]；②分別實(shí)施MSCT、MRI檢查，所有受試者行關(guān)節(jié)鏡檢查明確膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生情況，有完整的影像學(xué)和病歷資料。排除標(biāo)準(zhǔn)：①膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性骨折者；②實(shí)施人工膝關(guān)節(jié)置換手術(shù)者；③存在其他可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)病理改變的相關(guān)疾病者，如滑膜炎、自身免疫功能障礙等；④伴有全身感染者；⑤存在凝血功能障礙者。

1.2 方法

1.2.1 MSCT 檢查采用西門子Somatom Definition AS 64 排MSCT，對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行局部連續(xù)掃描，掃描參數(shù)為管電壓110 kV，管電流70 mA，螺距為1.2 mm，層厚為4 mm，層間距為5 mm。采集容積數(shù)據(jù)傳輸至醫(yī)院后處理系統(tǒng)進(jìn)行處理。以容積重建技術(shù)（VR）觀察關(guān)節(jié)對(duì)位情況，是否有半脫位或脫位，骨質(zhì)大體形態(tài)變化、唇樣增生、關(guān)節(jié)間隙改變等情況；以軸位觀察髓質(zhì)、骨皮質(zhì)、骨髓腔改變，關(guān)節(jié)旁以及關(guān)節(jié)腔軟組織改變，重點(diǎn)是股骨髁前后緣、髕骨骨質(zhì)增生情況，股骨髁髕側(cè)關(guān)節(jié)面滑膜增生及骨化情況，關(guān)節(jié)面囊變情況等；以多平面重建技術(shù)（MPR）進(jìn)行冠狀位及矢狀位重建，重點(diǎn)觀察關(guān)節(jié)骨質(zhì)錯(cuò)位、脫位情況，骨性關(guān)節(jié)面、骨質(zhì)增生、硬化、關(guān)節(jié)間隙狹窄及左右對(duì)稱情況等，另注意觀察假囊腫形成、邊緣征，關(guān)節(jié)腔、關(guān)節(jié)囊是否有積液，軟組織腫脹情況等，以MOR 矢狀位觀察髕上囊、周圍組織結(jié)構(gòu)改變，觀察積液情況，股四頭肌腱髕韌帶變化，腘窩結(jié)構(gòu)，腓腸肌情況等。

1.2.2 MRI檢查采用西門子Verio 3.0 T MRI，分別采用矢狀面TSE 雙回波序列，TR：2 500 ms，TE：20 ms、73 ms；矢狀面脂肪飽和抑制TSE 雙回波序列，TR：2 510 ms，TE：26 ms、77 ms；冠狀面脂肪飽和抑制TSE PDWI 序列，TR：2 040 ms，TE：25 ms，軸位脂肪飽和抑制TSE PDWI 序列，TR：1 980 ms，TE：28 ms。提醒患者選取仰臥位，膝關(guān)節(jié)取伸直位或微屈，采用膝關(guān)節(jié)表面線圈常規(guī)軸位和冠狀位掃描。必要時(shí)進(jìn)行橫斷位掃描。掃描完畢后將所得圖像傳輸至工作站，對(duì)感興趣區(qū)域進(jìn)行處理后進(jìn)行觀察，主要觀察對(duì)象為膝關(guān)節(jié)髕骨、股骨內(nèi)/外髁、脛骨內(nèi)/外側(cè)平臺(tái)關(guān)節(jié)的表面軟骨，重點(diǎn)了解其影像學(xué)特征，判斷病變情況。

1.2.3 閱片由2 位工作經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床醫(yī)師閱片，主要觀察病變部位、嚴(yán)重程度、骨質(zhì)改變及周圍軟組織情況等，采用盲法判斷退行性膝骨關(guān)節(jié)炎的發(fā)生情況。由第3 位臨床醫(yī)師審核閱片結(jié)果，若兩者閱片結(jié)果一致，則統(tǒng)一記錄；若兩者閱片結(jié)果不一致，則交由主任醫(yī)師審核。

1.2.4 關(guān)節(jié)鏡檢查采用美國(guó)施樂(lè)輝關(guān)節(jié)鏡系統(tǒng)，所包含組件有攝像系統(tǒng)、監(jiān)視器、冷光源、動(dòng)力刨削系統(tǒng)、關(guān)節(jié)泵、射頻消融系統(tǒng)及圖文工作站等，同時(shí)準(zhǔn)備好各種手術(shù)器械。提醒患者取仰臥位，實(shí)施蛛網(wǎng)膜下腔阻滯麻醉，入路后通過(guò)關(guān)節(jié)鏡依次對(duì)關(guān)節(jié)軟骨、滑膜、半月板等病變處進(jìn)行觀察，必要時(shí)實(shí)施手術(shù)。

1.2.5 影像學(xué)特征與手術(shù)對(duì)比將影像學(xué)檢查結(jié)果擬診斷為發(fā)生，術(shù)中所見(jiàn)證實(shí)為發(fā)生者記為真陽(yáng)性；將影像學(xué)檢查結(jié)果擬診斷為未發(fā)生，術(shù)中所見(jiàn)證實(shí)為發(fā)生者記為假陰性；將影像學(xué)檢查結(jié)果擬診斷為發(fā)生，關(guān)節(jié)鏡檢查證實(shí)為未發(fā)生者記為假陽(yáng)性；將影像學(xué)檢查結(jié)果擬診斷為未發(fā)生，關(guān)節(jié)鏡檢查證實(shí)為未發(fā)生者記為真陰性。敏感性=真陽(yáng)性數(shù)/（真陽(yáng)性數(shù)+假陰性數(shù)）×100%；特異性=真陰性數(shù)/（假陽(yáng)性數(shù)+真陰性數(shù)）×100%；準(zhǔn)確性=（真陽(yáng)性數(shù)+真陰性數(shù)）/總數(shù)×100%。

1.3 觀察指標(biāo)

①關(guān)節(jié)鏡檢查所見(jiàn)結(jié)果；②MSCT 及MRI 診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的影像學(xué)特征；③MSCT、MRI 及兩者聯(lián)合診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的效能。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 25.0 統(tǒng)計(jì)軟件。繪制受試者工作特征（ROC）曲線，以曲線下面積（AUC）描述不同方法的診斷價(jià)值，統(tǒng)計(jì)敏感性和特異性，并計(jì)算95%可信區(qū)間（95%CI），P<0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果

78 例受試者均實(shí)施關(guān)節(jié)鏡檢查，102 膝確診為膝骨關(guān)節(jié)炎。關(guān)節(jié)鏡檢查發(fā)現(xiàn)98 膝關(guān)節(jié)內(nèi)有游離體，均取出并徹底清理骨贅。

2.2 MSCT及MRI診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的影像學(xué)特征

經(jīng)關(guān)節(jié)鏡確診為膝骨關(guān)節(jié)炎的102 膝中經(jīng)MSCT 檢查有88 膝擬診斷為膝骨關(guān)節(jié)炎；經(jīng)關(guān)節(jié)鏡確診為非膝骨關(guān)節(jié)炎的54 膝中經(jīng)MSCT 檢查有12 膝擬診斷為非膝骨關(guān)節(jié)炎；142 膝擬診斷為關(guān)節(jié)炎中經(jīng)VR、MPR 重建有136 膝可見(jiàn)不同程度關(guān)節(jié)間隙狹窄，其中129 膝為不對(duì)稱狹窄，36 膝可見(jiàn)膝關(guān)節(jié)半脫位，并且能夠明確顯示關(guān)節(jié)重疊部分；107 膝可見(jiàn)不同程度的骨性關(guān)節(jié)面硬化、增生、典型象牙狀，86 膝可見(jiàn)股骨髁前后緣骨質(zhì)增生，101 膝可見(jiàn)髕骨上下側(cè)緣唇樣增生，62 膝可見(jiàn)不同程度股骨髁前關(guān)節(jié)滑膜增生骨化，典型滑膜增厚，滑膜呈飛燕狀，45 膝股骨髁后緣有不同程度骨質(zhì)增生，且發(fā)現(xiàn)2～5 個(gè)大小不等的關(guān)節(jié)面假性囊腫，最小直徑約為1～2 mm，最大直徑約為2.0～2.5 cm，以圓形和類圓形為主，邊緣大多有硬化，且經(jīng)MPR 重建可顯示有裂隙與關(guān)節(jié)腔相通。

102 膝確診為膝骨關(guān)節(jié)炎，MRI 顯示100 膝骨質(zhì)增生，軟骨下骨質(zhì)囊變，呈PDWI 低信號(hào)，T2WI-FS高信號(hào)；98 膝可見(jiàn)明顯的軟骨變薄、中斷、剝脫，主要集中于脛骨內(nèi)側(cè)踝關(guān)節(jié)面處，部分剝脫的軟骨可見(jiàn)附近關(guān)節(jié)面軟骨缺失，關(guān)節(jié)面與游離體分離；62 膝可見(jiàn)部分較大的游離體，骨贅呈PDWI 低信號(hào)，T2WI-FS 低信號(hào)，但是較小的游離體難以清晰顯示，關(guān)節(jié)腔被關(guān)節(jié)液掩蓋；78 膝可見(jiàn)滑膜及韌帶改變，滑膜增厚，范圍和密度均能直觀顯示，還可顯示韌帶退變和腫脹情況；56 膝顯示半月板改變，基本呈盤狀半月板變性，多見(jiàn)于外側(cè)半月板，冠狀面和矢狀面均呈蝴蝶結(jié)樣，伴內(nèi)部高信號(hào)；12 膝半月板撕裂表現(xiàn)為波浪狀、彎曲變形半月板損傷，且周圍間隙有明顯積液；8 膝半月板骨化，呈不均勻PDWI 低信號(hào)，T2WI-FS 低信號(hào)；82 膝顯示關(guān)節(jié)腔改變，可見(jiàn)脂肪墊后緣與脛骨平臺(tái)、股骨髁距離加大，能明顯顯示髕下囊切跡，髕下囊呈反“3”字征，關(guān)節(jié)囊積液可見(jiàn)明顯信號(hào)，邊緣清晰，且形態(tài)規(guī)則。

2.3 MSCT、MRI及聯(lián)合診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的效能分析

由ROC 曲線結(jié)果可知，MSCT、MRI及聯(lián)合診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的AUC 分別為0.712、0.806、0.913（均P<0.05），兩者聯(lián)合診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性均最高。見(jiàn)表1和圖1。

圖1 MSCT、MRI及聯(lián)合診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的ROC曲線

表1 MSCT、MRI及聯(lián)合診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的效能分析

2.4 典型病例

患者女性，62 歲，左膝關(guān)節(jié)疼痛、腫脹3 個(gè)月余，伴行走困難、膝關(guān)節(jié)活動(dòng)時(shí)有摩擦音，經(jīng)CT 及MRI 檢查擬診斷為膝骨關(guān)節(jié)炎。CT 冠狀位及矢狀位重建（見(jiàn)圖2A、B），顯示關(guān)節(jié)間隙明顯狹窄，髕骨、股骨髁及脛骨平臺(tái)見(jiàn)不同程度骨質(zhì)增生、硬化，股骨內(nèi)外側(cè)髁及脛骨平臺(tái)關(guān)節(jié)面見(jiàn)多發(fā)小囊狀低密度灶，邊緣見(jiàn)硬化。同一層面矢狀位PDWI 及T2WI-FATSAT 圖像（見(jiàn)圖2C、D）。冠狀位T2WIFATSAT 圖像（見(jiàn)圖2E），髕骨、股骨髁及脛骨平臺(tái)見(jiàn)不同程度骨質(zhì)增生，股骨內(nèi)外側(cè)髁及脛骨平臺(tái)關(guān)節(jié)面見(jiàn)多發(fā)囊狀、斑片狀異常信號(hào)，PDWI 呈低信號(hào)，T2WI-FS 呈高信號(hào)，鄰近關(guān)節(jié)軟骨厚薄不均。外側(cè)半月板未見(jiàn)顯示。關(guān)節(jié)腔內(nèi)見(jiàn)積液信號(hào)。

圖2 典型病例影像學(xué)圖片

3 討論

骨關(guān)節(jié)炎是一種以關(guān)節(jié)軟骨退行性變和繼發(fā)性骨質(zhì)增生為特征的慢性關(guān)節(jié)疾病，主要由機(jī)械應(yīng)力分布失衡、負(fù)載過(guò)度等原因引起軟骨磨損，以膝骨關(guān)節(jié)炎較為常見(jiàn)[6]。膝骨關(guān)節(jié)炎可導(dǎo)致關(guān)節(jié)疼痛、麻木，影響行走和日常勞作，對(duì)患者的生活質(zhì)量造成極大的影響。但是膝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，具有較多的骨性關(guān)節(jié)面，且形態(tài)不規(guī)則，相互重疊[7]。傳統(tǒng)的X 射線難以觀察軟骨損傷程度，且在診斷過(guò)程中可能受患者配合度不佳的限制影響診斷結(jié)果，有一定的局限性。MSCT 檢查是臨床常用的一種診斷方法，在檢查過(guò)程中患者不需要翻轉(zhuǎn)體位，并且能夠在短時(shí)間內(nèi)完成，MSCT 檢查可將掃描所得圖像通過(guò)圖像后處理技術(shù)從不同角度、清晰、立體、直觀地顯示膝關(guān)節(jié)軟骨、關(guān)節(jié)面下囊腫情況、股骨髁前后緣骨質(zhì)增生情況以及細(xì)微的病變，還可清晰顯示滑膜增生、關(guān)節(jié)重疊部分[8]。圖像后處理技術(shù)主要是通過(guò)MPR、VR 重建實(shí)現(xiàn)，能夠達(dá)到更加直觀、精準(zhǔn)測(cè)量和評(píng)估的目的，且所得圖像相較于X 射線更有說(shuō)服力，能夠彌補(bǔ)其難以觀察軟骨損傷程度、圖像質(zhì)量差、膝關(guān)節(jié)有重疊等不足之處，具有較高的敏感性和特異性。強(qiáng)大的圖像后處理系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)提升圖像質(zhì)量和診斷效能的目的，其中MPR 能夠從各個(gè)角度顯示解剖細(xì)節(jié)問(wèn)題，VR 則能夠顯示出膝關(guān)節(jié)的解剖形態(tài)，對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎的臨床診治具有較高的價(jià)值[9]。然而MSCT 檢查仍存在明顯不足：對(duì)關(guān)節(jié)周圍的軟組織改變顯示度欠佳，且對(duì)早期軟骨腫脹、損傷的顯示效果也不甚理想，是造成膝骨關(guān)節(jié)炎漏診和誤診的重要原因[10-11]。本研究中顯示，MSCT 檢查診斷膝骨關(guān)節(jié)炎大多具有典型的影像學(xué)特征，如關(guān)節(jié)間隙狹窄，膝關(guān)節(jié)半脫位，骨關(guān)節(jié)面增生、硬化、典型象牙狀，股骨髁前關(guān)節(jié)滑膜增生骨化，滑膜呈飛燕狀，股骨髁后緣骨質(zhì)增生，關(guān)節(jié)面假性囊腫等，均是判斷膝骨關(guān)節(jié)炎以及了解關(guān)節(jié)內(nèi)病變嚴(yán)重程度的重要依據(jù)，診斷的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為86.27%、77.78% 和83.33%，AUC 為0.712，可知診斷效能仍不甚理想。

MRI 檢查組織對(duì)比度好，空間分辨力理想，能夠從任意方向顯示出關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)，并且還可對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎軟骨損傷程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。研究認(rèn)為[12]，MRI檢查空間分辨率和圖像信噪比均較為理想，通過(guò)不同掃描序列的信號(hào)表現(xiàn)能夠?yàn)楣琴|(zhì)改變、軟骨損傷、游離體、滑膜及韌帶改變、關(guān)節(jié)腔改變、半月板改變等診斷及嚴(yán)重程度判斷提供依據(jù)。在膝骨關(guān)節(jié)炎患者中，MRI 檢查的主要影像學(xué)特征有骨質(zhì)增生，軟骨下骨質(zhì)囊變，軟骨變薄、中斷、剝脫，可見(jiàn)較大游離體，滑膜及韌帶改變，滑膜增厚，半月板呈盤狀改變等，具有明顯的特征，且能夠清晰觀察到半月板撕裂情況及嚴(yán)重程度[13]。然而MRI 對(duì)較小的游離體及來(lái)源判斷存在明顯的缺陷，其中原因?yàn)椋翰糠秩莘e效應(yīng)的存在掩蓋關(guān)節(jié)腔內(nèi)有關(guān)節(jié)液，使得關(guān)節(jié)周圍增生的血管斷面、滑膜難以區(qū)分，因而小游離體難以判斷[14]。本研究中MRI 檢查診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為95.10%、90.74% 和93.89%，AUC 為0.806，雖然均高于MSCT 檢查，但是仍存在不足。將MSCT 與MRI 檢查聯(lián)合用于膝骨關(guān)節(jié)炎的診斷中能夠彌補(bǔ)兩者各自的不足，有利于綜合判斷疾病的發(fā)生情況，并且可幫助臨床醫(yī)師詳細(xì)了解關(guān)節(jié)內(nèi)的病變情況及嚴(yán)重程度，為臨床診斷提供豐富的信息，同時(shí)還可為治療方案的選擇提供依據(jù)。本研究中MSCT 聯(lián)合MRI 診斷膝骨關(guān)節(jié)炎的敏感性、特異性、準(zhǔn)確性分別為98.04%、98.15% 和98.08%，AUC 為0.913，明顯高于MSCT、MRI 單獨(dú)檢查，證實(shí)聯(lián)合診斷具有較高的價(jià)值。

綜上所述，MSCT、MRI 檢查在膝骨關(guān)節(jié)炎診斷中均有典型的影像學(xué)特征，各有優(yōu)勢(shì)及不足，且聯(lián)合檢查診斷該病的效能及價(jià)值均較高，有助于臨床醫(yī)師了解關(guān)節(jié)內(nèi)病變情況，進(jìn)而指導(dǎo)臨床治療，值得在臨床實(shí)踐中推廣。