磁共振成像技術(shù)在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷診斷及分級(jí)中的應(yīng)用評(píng)價(jià)

湯井芳，許康祥（通信作者），郭海敏

（淮安八十二醫(yī)院影像科 江蘇 淮安 223001）

膝關(guān)節(jié)軟骨即覆蓋在關(guān)節(jié)表面的透明軟骨。高強(qiáng)度勞作、創(chuàng)傷、疾病等因素均可致膝關(guān)節(jié)軟骨損傷。該疾病一旦發(fā)生，會(huì)對(duì)患者的正常生活、行動(dòng)以及健康造成嚴(yán)重的影響。針對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷，通過(guò)早期診斷與治療能有效控制病情，改善患者的生存質(zhì)量[1-2]。目前臨床在關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷方面，主要采用癥狀評(píng)估、影像學(xué)檢查、關(guān)節(jié)鏡檢查等方式進(jìn)行。在影像學(xué)診斷中，X線、計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）以及磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）技術(shù)均屬于常用的診斷技術(shù)[3]。X線檢查因無(wú)法全面顯示半月板、韌帶、軟骨等結(jié)構(gòu)，分辨率較低，診斷準(zhǔn)確性不理想，對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的誤診、漏診風(fēng)險(xiǎn)較高[4]。CT檢查具有操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)勢(shì)，在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷中有較好的診斷效果。但近年來(lái)的研究指出，其對(duì)軟骨損傷分級(jí)的診斷效果并不理想[5]。MRI檢查具有軟組織分辨率高且能夠多方位、多角度檢查的優(yōu)勢(shì)，有助于指導(dǎo)臨床選擇合理的手術(shù)治療方式[6-7]?；诖?，此次研究選擇淮安八十二醫(yī)院2021年7月—2022年7月收治的100 例膝關(guān)節(jié)損傷患者，旨在探討MRI在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷分級(jí)診斷方面的價(jià)值，現(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取淮安八十二醫(yī)院2021年7月—2022年7月收治的100例膝關(guān)節(jié)損傷患者，其中男37例，女63例；年齡16～73歲，平均（57.29±8.11）歲；患側(cè)：左膝41例，右膝59例；職業(yè)：運(yùn)動(dòng)員31例，軍人18例，體力勞動(dòng)者35例，學(xué)生14例。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者存在不同程度的疼痛、膝關(guān)節(jié)功能障礙等；②既往存在慢性疼痛史者；③在檢查前未進(jìn)行膝關(guān)節(jié)手術(shù)治療者；④臨床資料完整者；⑤經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)獲得明確診斷者；⑥對(duì)本研究?jī)?nèi)容知情同意者。排除標(biāo)準(zhǔn)：①凝血功能障礙患者；②精神障礙患者；③全身急慢性感染者；④合并傳染性疾病者；⑤不同意參與本研究者。

1.2 方法

所有受試者均先后進(jìn)行CT、MRI檢查，后經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)檢查確診病情。

CT檢查：使用西門子公司生產(chǎn)的SOMETIMES Definition Flash（stellar）雙源64排CT機(jī)進(jìn)行掃描。掃描參數(shù)設(shè)置：軸位，電壓120 kV，電流100 mAs，螺距1，F(xiàn)OV 30 cm，層厚1 mm。設(shè)置完成后對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行全面掃描。

MRI檢查：使用德國(guó)西門子公司生產(chǎn)的1.5T超導(dǎo)型磁共振成像系統(tǒng)機(jī)械能檢查，囑患者伸直雙腿，足先進(jìn)。參數(shù)設(shè)置：冠狀位、矢狀位PDWI（TE 10.5 ms，TR 460 ms），F(xiàn)SE T1WI（TE 10.5 ms，TR 460 ms）；橫軸位PDWI（TE 34.8 ms，TR 1 840 ms）。視野（22～24）cm×（22～24）cm，層間距1 mm，層厚4 mm，矩陣控制為120×360，掃描時(shí)間PDWI控制為38 s/min，F(xiàn)SE T1WI控制為16 s/min。在掃描結(jié)束后將圖像傳輸至圖像后處理工作站。所有影像學(xué)檢查圖像均由2名高年資影像科技師進(jìn)行閱片后給出診斷結(jié)果，明確關(guān)節(jié)軟骨損傷位置、嚴(yán)重程度等。

關(guān)節(jié)鏡檢查：在檢查時(shí)，協(xié)助患者取平臥位，膝關(guān)節(jié)下置軟墊，暴露關(guān)節(jié)，以束縛帶固定，結(jié)合患者情況入路，觀察關(guān)節(jié)內(nèi)軟組織、軟骨等損傷程度，記錄滑膜、半月板等變化。

1.3 觀察指標(biāo)

①以關(guān)節(jié)鏡手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)估MRI、CT檢查的診斷效能，包括準(zhǔn)確率、靈敏度、特異度。靈敏度=真陽(yáng)性例數(shù)/（真陽(yáng)性例數(shù)+假陰性例數(shù)）×100%；特異度=真陰性例數(shù)/（真陰性例數(shù)+假陽(yáng)性例數(shù)）×100%；準(zhǔn)確率=（真陽(yáng)性例數(shù)+真陰性例數(shù)）/總例數(shù)×100%。②比較MRI、CT檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)各關(guān)節(jié)面軟骨損傷分級(jí)診斷效能。所有受試者均檢測(cè)6個(gè)關(guān)節(jié)面，包括脛骨內(nèi)側(cè)平臺(tái)、脛骨外側(cè)平臺(tái)、股骨內(nèi)側(cè)髁面、股骨外側(cè)髁面、髕骨面、股骨髁間滑車關(guān)節(jié)面。關(guān)節(jié)軟骨損傷分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，正常；Ⅰ級(jí)，軟骨軟化水腫，表面有泡狀結(jié)構(gòu)；Ⅱ級(jí)，軟骨變薄，存在輕度纖維化，表面缺損小于全層的50%；Ⅲ級(jí)，存在重度纖維化，伴蟹肉樣改變，缺損在全層的50%～100%；Ⅳ級(jí)，軟骨退變至骨皮質(zhì)，全層缺損，骨質(zhì)暴露。以關(guān)節(jié)鏡手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)Kappa檢驗(yàn)分析CT檢查與MRI檢查與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x-± s）表示，組間比較采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，行χ2檢驗(yàn)。經(jīng)Kappa檢驗(yàn)分析CT檢查與MRI檢查與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性，Kappa值≥0.75提示一致性好，Kappa值為0.40～＜0.75提示一致性一般，Kappa值＜0.4提示一致性差。P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 MRI檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷效能

經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實(shí)，膝關(guān)節(jié)軟骨損傷共75例。MRI檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷準(zhǔn)確率為90.00%（90/100）、靈敏度為92.00%（69/75）、特異度為84.00%（21/25），見(jiàn)表1。

表1 MRI對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷結(jié)果 單位：例

2.2 CT檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷效能

CT檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的準(zhǔn)確率為86.00%（86/100）、靈敏度為86.67%（65/75）、特異度為84.00%（21/25），見(jiàn)表2。

表2 CT檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷結(jié)果 單位：例

2.3 不同檢查方法對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷效能比較

MRI檢查與CT檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的準(zhǔn)確率、靈敏度、特異度比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。見(jiàn)表3。

表3 不同檢查方法對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷效能比較[%（n/m）]

2.4 不同檢查方法對(duì)膝關(guān)節(jié)各關(guān)節(jié)面軟骨損傷的分級(jí)診斷結(jié)果比較

75例患者經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實(shí)有600處軟骨損傷：0 級(jí)235個(gè)，Ⅰ級(jí)147個(gè)，Ⅱ級(jí)98個(gè)，Ⅲ級(jí)76個(gè)，Ⅳ級(jí)44個(gè)。CT檢查顯示：0級(jí)220個(gè)，Ⅰ級(jí)141個(gè)，Ⅱ級(jí)117個(gè)，Ⅲ級(jí)75個(gè)，Ⅳ級(jí)47個(gè)，診斷準(zhǔn)確率為80.67%（484/600），與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性一般（Kappa=0.74，P=0.027）。MRI檢查顯示：0級(jí)235個(gè)，Ⅰ級(jí)132個(gè)，Ⅱ級(jí)110個(gè)，Ⅲ 級(jí)79個(gè)，Ⅳ級(jí)44個(gè)，診斷準(zhǔn)確率為89.17%（535/600），與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性較好（Kappa=0.85，P=0.255）。

3 討論

膝關(guān)節(jié)為下肢重要運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)，可起到減震、轉(zhuǎn)向等作用。膝關(guān)節(jié)的組成包括股骨末端、髕骨、脛腓骨頂端，承受了人體約75%的重量。在日常運(yùn)動(dòng)中，與其他關(guān)節(jié)相比，膝關(guān)節(jié)活動(dòng)量受到損失的概率較大，以急性創(chuàng)傷性滑膜炎、前后交叉韌帶撕裂、骨質(zhì)或半月板損傷為主要病癥，可對(duì)患者的日常生活造成嚴(yán)重影響。隨著社會(huì)人口老齡化的發(fā)展，骨質(zhì)疏松癥、重物墜落、重物擠壓、交通事故所致的膝關(guān)節(jié)損傷發(fā)生率逐年上升。膝關(guān)節(jié)軟骨損傷屬于臨床常見(jiàn)、多發(fā)疾病，好發(fā)于中老年或長(zhǎng)期運(yùn)動(dòng)人群，若不及時(shí)干預(yù)可引發(fā)不同程度的疼痛，并伴隨一定的功能障礙，嚴(yán)重影響患者的正常生活[8-9]。針對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷，通過(guò)早期診斷與治療有利于改善患者的預(yù)后，尤其是在發(fā)病早期確診膝關(guān)節(jié)損傷類型，有利于幫助臨床醫(yī)師為患者選擇適宜的治療方案。

關(guān)節(jié)鏡作為診斷膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的金標(biāo)準(zhǔn)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)軟骨損傷的鏡下直觀評(píng)價(jià)，并在檢查過(guò)程中可對(duì)軟骨進(jìn)行修補(bǔ)。但該方案為有創(chuàng)檢查，導(dǎo)致其臨床應(yīng)用存在一定局限性[10]。近年來(lái)，CT、MRI在膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷中逐漸得到了推廣[11]。CT檢查操作簡(jiǎn)單，安全無(wú)創(chuàng)，可重復(fù)性好，能夠?qū)Σ杉男畔⑦M(jìn)行分析，軟組織分辨率高，能有效檢出膝關(guān)節(jié)軟骨損傷[12-13]。膝關(guān)節(jié)軟骨損傷隨著病情遷延會(huì)伴有不同的影像學(xué)表現(xiàn)，在臨床診療時(shí)還需要根據(jù)分級(jí)診斷結(jié)果進(jìn)行針對(duì)性治療。經(jīng)臨床實(shí)踐證實(shí)，常規(guī)CT檢查在分級(jí)診斷方面的效果并不理想，故有必要探討更為理想的分級(jí)診斷方法[14]。MRI利用磁共振原理對(duì)人體進(jìn)行掃描，主要依據(jù)能量在不同結(jié)構(gòu)、環(huán)境中的衰減情況繪制內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，可多角度、多方位、多參數(shù)掃描，獲得不同組織量度差異的圖像，對(duì)病灶解剖結(jié)構(gòu)、周圍組織變化等情況可較好的顯示[15]。膝關(guān)節(jié)軟骨由軟骨細(xì)胞、胞外基質(zhì)組成，分為表面、中間移行、放射與最深層，MRI檢查能清晰顯示關(guān)節(jié)軟骨生物化學(xué)與組織結(jié)構(gòu)特征，且掃查序列多，能獲得更多的信息。T1WI空間分辨率高，能夠清晰顯示軟骨形態(tài)，并可較好地評(píng)估軟骨下骨水腫。在T2WI影像中關(guān)節(jié)軟骨呈現(xiàn)中等稍高信號(hào)，能夠和關(guān)節(jié)液的高信號(hào)產(chǎn)生明顯對(duì)比。如果T2WI影像中軟骨內(nèi)存在局部低信號(hào)，則提示患者存在軟骨損傷。質(zhì)子脂肪抑制序列能有效評(píng)估膝關(guān)節(jié)軟骨損傷程度。由此可見(jiàn)，MRI檢查通過(guò)多序列檢查，實(shí)現(xiàn)對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的可靠分級(jí)診斷。本次研究結(jié)果亦顯示，75例患者經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實(shí)有600處軟骨損傷：0級(jí)235個(gè)，Ⅰ級(jí)147個(gè)，Ⅱ級(jí)98個(gè)，Ⅲ級(jí)76個(gè)，Ⅳ級(jí)44個(gè)。CT檢查顯示：0級(jí)220個(gè)，Ⅰ 級(jí)141個(gè)，Ⅱ級(jí)117個(gè)，Ⅲ級(jí)75個(gè)，Ⅳ級(jí)47個(gè)，診斷準(zhǔn)確率為80.67%（484/600），與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性一般（Kappa=0.74，P=0.027）。MRI檢查顯示：0級(jí)235 個(gè)，Ⅰ級(jí)132個(gè)，Ⅱ級(jí)110個(gè)，Ⅲ級(jí)79個(gè)，Ⅳ級(jí)44個(gè)，診斷準(zhǔn)確率為89.17%（535/600），與金標(biāo)準(zhǔn)的一致性較好（Kappa=0.85，P=0.255）。由此提示，MRI檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的分級(jí)診斷價(jià)值理想。此外，MRI對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷準(zhǔn)確率、靈敏度、特異度分別為90.00%、92.00%、84.00%，均高于CT檢查的86.00%、86.67%、84.00%，但差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P＞0.05）。該研究結(jié)果提示，兩種技術(shù)對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的診斷與檢出價(jià)值相當(dāng)，均能較好地檢出膝關(guān)節(jié)軟骨損傷。

綜上所述，MRI檢查與CT檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷效能均較高，但MRI檢查對(duì)膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的分級(jí)診斷效能較CT檢查高，且與金標(biāo)準(zhǔn)一致性較好。