磁共振對膝關(guān)節(jié)軟骨的應(yīng)用研究進(jìn)展

駱忠華

（廣西桂林市中西醫(yī)結(jié)合醫(yī)院，廣西桂林，541000）

膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎（Knee Osteoarthritis，KOA）主要指關(guān)節(jié)軟骨因退行性病變、遭受外力破壞或繼發(fā)性骨質(zhì)增生等因素而產(chǎn)生的膝關(guān)節(jié)炎癥，其屬于骨科較為常見慢性疾病[1-3]。本病好發(fā)于中老年人群體，患者多表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)功能障礙（即關(guān)節(jié)腫脹、僵硬及疼痛等）；若未及時(shí)采取有效治療措施患者可能會(huì)出現(xiàn)行走不利、活動(dòng)困難等不良情況，故臨床應(yīng)早期明確診斷。影像學(xué)檢查是骨科疾病診斷常用手段，既往采用的X 線片、CT等技術(shù)無法對關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)及病變予以準(zhǔn)確評估[4]，故臨床學(xué)者提出采用空間及軟組織分辨率較高的核磁共振成像（MRI）技術(shù)。

本文對近些年臨床用于評估膝關(guān)節(jié)軟骨整體形態(tài)及病變情況所采取的各種MRI 技術(shù)相關(guān)研究進(jìn)行綜述，為今后影像學(xué)醫(yī)師合理選擇診斷方式提供一定參考依據(jù)。

1.常規(guī)MRI 序列

MRI 檢查主要優(yōu)勢為全方位、分辨率高、成像清晰、無創(chuàng)等，其可以通過多平面對膝關(guān)節(jié)內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)及周圍組織（主要包括關(guān)節(jié)軟骨、韌帶、半月板、滑膜、肌腱、脂肪及皮膚等）進(jìn)行展示，有助于醫(yī)師及時(shí)發(fā)現(xiàn)膝關(guān)節(jié)細(xì)微病變。彭淵博、王志學(xué)、周青[5]等人研究中指出，MRI 檢查于膝關(guān)節(jié)軟組織腫脹、關(guān)節(jié)積液、關(guān)節(jié)軟骨改變、半月板變性、滑膜增厚方面的陽性檢出率高于X 線，可為臨床診斷提供可靠依據(jù)。

2.T2 加權(quán)三維雙回波穩(wěn)態(tài)進(jìn)動(dòng)（3D-DESS）序列

3D-DESS 屬于梯度毀損穩(wěn)態(tài)序列，其主要優(yōu)勢為空間分辨率高、關(guān)節(jié)軟骨與液體對比良好等。該技術(shù)可對高信號(hào)的滑液及較低信號(hào)的軟骨予以充分顯示，從而診斷疾病。占穎鶯、張怡、秦培鑫[6]學(xué)者研究中指出，3D-DESS 序列所顯示膝關(guān)節(jié)軟骨具有清晰的解剖結(jié)構(gòu)，厚度良好、邊界明確，其對表面輕微損傷情況的顯示明顯優(yōu)于質(zhì)子脂肪抑制及自旋回波等常規(guī)序列，且圖像質(zhì)量評分及半定量診斷評分具有較高的一致性。

3.磁共振擴(kuò)散張量成像（DTI）技術(shù)

彌散加權(quán)成像（DWI）成像技術(shù)主要通過非侵入性檢測活體組織內(nèi)水分子運(yùn)動(dòng)，探測組織結(jié)構(gòu)內(nèi)的微觀變化；其量化指標(biāo)主要為ADC 值，可反映水分子彌散能力。DTI 技術(shù)及T2 mapping 序列均是在DWI 成像技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的新型技術(shù)，常用指標(biāo)包括FA 值及T2 值。KOA 患者軟骨病變最早征兆為蛋白多糖丟失及膠原網(wǎng)絡(luò)被破壞，而蛋白多糖主要對關(guān)節(jié)軟骨ADC 值產(chǎn)生影響，F(xiàn)A 值則間接反映膠原纖維網(wǎng)絡(luò)的完整性。故DTI 技術(shù)能夠鑒別早期關(guān)節(jié)軟骨的退變。張新慧、于靜紅[7]等人研究中指出，DTI 成像技術(shù)能夠?qū)OA 患者關(guān)節(jié)軟骨損傷程度進(jìn)行定量評估。曹峰、張尹、廖慶[8]的報(bào)道中也認(rèn)為，DTI成像能夠深入評估軟骨損傷程度，對于無明顯形態(tài)學(xué)改變的早期膝關(guān)節(jié)軟骨損傷具有良好的診斷價(jià)值。

4.關(guān)節(jié)軟骨定量成像技術(shù)對KOA 分級診斷

KOA 軟骨損傷是關(guān)節(jié)常見的負(fù)重部位，故其損傷分布存在一定規(guī)律性且與個(gè)人步態(tài)習(xí)慣等因素有關(guān)，例如青少年以Ⅲ級損傷為主、而老年患者以Ⅳ級損傷為主[9]。相關(guān)研究指出，臨床及早發(fā)現(xiàn)KOA 軟骨損傷的分布規(guī)律有助于醫(yī)師及時(shí)選擇正確的治療方案[10]。關(guān)節(jié)軟骨定量成像技術(shù)是早期評估軟骨損傷的重要工具，其主要通過觀察并測量患者軟骨MRI 信號(hào)值，及時(shí)明確其軟骨發(fā)生早期損傷后內(nèi)部環(huán)境中分子生化出現(xiàn)的變化，為診斷KOA 早期軟骨損傷提供較為可靠的參考依據(jù)。

4.1 T2 mapping 序列T2 mapping 序列主要對膝關(guān)節(jié)水分子及膠原分子間的變化予以評估，以此診斷早期關(guān)節(jié)軟骨損傷；其測定值在軟骨損傷Ⅰ、Ⅱ期患者中呈明顯升高改變，說明早期軟骨損傷可能發(fā)生水腫樣改變[11-12]。但Ⅲ期患者T2 mapping 值變化情況明顯減低，可能與晚期軟骨損傷部位已逐漸產(chǎn)生修復(fù)纖維化作用有關(guān)。

4.2 T2*mapping 序列T2* mapping 是新型軟骨定量成像技術(shù)，其可在不應(yīng)用對比劑的情況下準(zhǔn)確反映關(guān)節(jié)軟骨含水量及有無膠原纖維結(jié)構(gòu)改變[13]。趙雙全、梁久平、宋建勛[14]等人報(bào)道指出，KOA 軟骨不同級別病損患者的T2* mapping 及T2 mapping值均呈現(xiàn)升高改變，二者在早期Ⅰ、Ⅱ期軟骨損傷中升高幅度更為顯著，軟骨損傷Ⅲ期患者的升高值明顯減低；提示早期軟骨損傷以水腫為主，晚期多為纖維性修復(fù)；其研究結(jié)果中T2*mapping 值升高幅度大于T2 mapping，且實(shí)際應(yīng)用時(shí)T2*mapping 相比T2 mapping 序列，掃描序列時(shí)間也更短，其優(yōu)勢更為顯著。dGEMRIC

5.磁共振軟骨延遲增強(qiáng)成像（dGEMRIC）技術(shù)

近年來，臨床針對膝關(guān)節(jié)軟骨病變采取的自體軟骨細(xì)胞移植術(shù)后，患者膝關(guān)節(jié)再生軟骨的生物特性及手術(shù)療效評價(jià)成為研究學(xué)者探討的重點(diǎn)問題，其膝關(guān)節(jié)再生軟骨是否形成透明樣軟骨修復(fù)對患者預(yù)后情況具有重要意義[15]。由于軟骨內(nèi)不存在血管成分，經(jīng)靜脈注射的磁共振對比劑無法沿血流直接進(jìn)入軟骨，軟骨內(nèi)對比劑主要經(jīng)關(guān)節(jié)腔內(nèi)滑液緩慢滲入[16]。此時(shí)，軟骨內(nèi)軟骨內(nèi)糖胺聚糖（GAG）含負(fù)電荷，而磁共振造影劑Gd-DTPA也帶負(fù)電荷，故Gd-DTPA 滲入量與患者軟骨內(nèi)GAG 含量呈負(fù)相關(guān)，GAG 缺失的區(qū)域Gd-DTPA 濃度顯著高于正常軟骨，從而降低局部T1 值；磁共振dGEMRIC 技術(shù)可間接且準(zhǔn)確地反映軟骨內(nèi)GAG 的含量。徐賢、陳敏、張君[17]等人報(bào)道中也指出，dGEMRIC及T2 mapping 技術(shù)均可對軟骨內(nèi)蛋白多糖、膠原及水的含量予以間接反映，是活體評估關(guān)節(jié)再生軟骨的高效手段，且具有無創(chuàng)性。

6.小結(jié)

綜上所述，膝關(guān)節(jié)軟骨早期損傷采用MRI 各項(xiàng)技術(shù)（DTI技術(shù)、3D-DESS、T2 mapping 以及T2*mapping 序列）均具有較高的診斷價(jià)值，dGEMRIC 技術(shù)可用于評價(jià)軟骨損傷治療的患者預(yù)后請情況，更多MRI 相關(guān)技術(shù)仍有待臨床進(jìn)一步深入研究。