磁共振成像3D序列與CT診斷腰椎關(guān)節(jié)突骨關(guān)節(jié)炎的對(duì)比研究

陳健 宋智 曾冰欣 簡(jiǎn)昊 段細(xì)龍 周仁輝 黃云 曾文琴

腰椎關(guān)節(jié)突骨關(guān)節(jié)炎（lumbar facet joint osteoarthritis，LFJOA）是發(fā)生在關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)之間退行性改變而導(dǎo)致的腰椎關(guān)節(jié)出現(xiàn)損傷性炎癥，也是小關(guān)節(jié)疼痛最常見(jiàn)的形式[1-2]。文獻(xiàn)[3]研究顯示，LFJOA常發(fā)生于中老年人群，近年發(fā)病人數(shù)逐漸增多，是引起慢性腰痛的常見(jiàn)原因之一，可給患者生活、工作造成不良影響。LFJOA發(fā)病相對(duì)隱匿，臨床表現(xiàn)不具特異性，即可引起腰部疼痛，也可引起下肢疼痛，因此診斷相對(duì)困難，常和腰椎間盤突出癥混淆而出現(xiàn)漏診、誤診情況[4]。但隨著醫(yī)療科技的不斷進(jìn)步，計(jì)算機(jī)斷層掃描（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）得到廣泛應(yīng)用，提高了LFJOA診斷率[5]。文獻(xiàn)[6]研究認(rèn)為，CT能夠提供橫截面圖像并在骨性結(jié)構(gòu)與周圍軟組織之間提供更高的對(duì)比度，改善腰椎小關(guān)節(jié)解剖評(píng)估，是LFJOA成像首選方法，但CT檢查具有輻射，而輻射損害問(wèn)題越來(lái)越受到重視。MRI是一種非放射性的檢查方法，具有出色的軟組織分辨率，但近年來(lái)隨著MRI檢查3D技術(shù)的發(fā)展，多數(shù)學(xué)者開(kāi)始研究磁共振成像3D（magnetic resonance imaging 3D，MRI 3D）序列檢查技術(shù)在腰椎小關(guān)節(jié)病變?cè)\療中的應(yīng)用價(jià)值，如吳世祥等[7]研究發(fā)現(xiàn)，螺旋CT多平面重建聯(lián)合三維重建對(duì)于腰椎小關(guān)節(jié)病變檢出、分級(jí)具有較高的應(yīng)用價(jià)值?？赡苡捎贛RI 3D序列技術(shù)檢查時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)、價(jià)格偏高等原因，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)外研究相對(duì)匱乏，因此本研究旨在探討MRI 3D序列與CT診斷LFJOA的價(jià)值，分析MRI 3D序列對(duì)LFJOA的檢查效果，為臨床提供指導(dǎo)幫助和影像學(xué)依據(jù)?，F(xiàn)報(bào)道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2021年3月-2022年3月吉安市中心人民醫(yī)院收治的75例腰椎關(guān)節(jié)突骨關(guān)節(jié)炎患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：（1）經(jīng)手術(shù)確診為L(zhǎng)FJOA，影像學(xué)檢查提示腰椎退行性變，存在慢性腰痛，伴下肢麻木性疼痛，小關(guān)節(jié)處有壓痛；（2）年齡30～70歲，接受CT、MRI、MRI 3D序列檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：（1）存在腰椎腫瘤、畸形、創(chuàng)傷、結(jié)核、強(qiáng)直性脊柱炎等情況；（2）既往有脊柱、腰椎手術(shù)史，并存在嚴(yán)重骨質(zhì)疏松；（3）精神異常，不能耐受或不能配合檢查。其中男45例，女30例，年齡30～70歲，平均（55.25±8.64）歲，病程0.5～12年，平均（6.52±3.13）年，體重指數(shù)20～26 kg/m2，平均（23.14±2.23）kg/m2，工人20例，農(nóng)民15例，司機(jī)20例，其他20例。本研究經(jīng)醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)?；颊咧獣圆⑼獗狙芯?。

1.2 方法

1.2.1 CT 患者取仰臥位，采用東芝16排CT，掃描參數(shù)設(shè)置電壓120 kV、電流200 mA，層厚、層間距分別為2、1 mm，連續(xù)掃描16層，掃描患者腰椎及間隙，觀察軟組織窗，窗位35 HU、窗寬80 HU，觀察骨窗，窗位450 HU、窗寬1 500 HU。

1.2.2 MRI 患者仰臥，采用GE 3.0T MRI掃描儀采集MRI數(shù)據(jù)，掃描患者矢狀位T1加權(quán)圖像（t1weighted image，T1WI）序列、矢狀位T2加權(quán)圖像（t2weighted image，T2WI）序列及軸位T2WI序列，參數(shù)設(shè)置層厚4 mm、層間距1 mm、視野310 mm×310 mm，矩陣220 mm×220 mm。

1.2.3 MRI 3D序列 采用GE 3.0T MRI掃描儀，設(shè)置參數(shù)體素0.9 mm×1.1 mm×1.0 mm、間距0.3 mm、CS-SENCE為8.5，在MRI 3D-spine-view序列的基礎(chǔ)上進(jìn)行脂肪抑制掃描，TR 20.60 ms、TE 7.57 ms、層厚5 mm。圖像分析，由2名醫(yī)師進(jìn)行圖像分析，分析商討統(tǒng)一結(jié)果，意見(jiàn)不一致時(shí)可詢問(wèn)上級(jí)意見(jiàn)或共同討論得出統(tǒng)一結(jié)果。

1.3 觀察指標(biāo)及評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（1）分析手術(shù)結(jié)果。（2）分析CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA的影像學(xué)特征。（3）比較CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA診斷準(zhǔn)確率，以手術(shù)為金標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判斷。（4）比較CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA單節(jié)段、多節(jié)段病變的診斷結(jié)果。（5）比較CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA的分級(jí)，根據(jù)Pathria分級(jí)系統(tǒng)進(jìn)行LFJOA分級(jí)：正常為0級(jí)；關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)輕度退變，間隙變狹窄低于2 mm為Ⅰ級(jí)；中度退變，間隙狹窄，關(guān)節(jié)增生，骨贅形成，伴有關(guān)節(jié)突肥大、輕度關(guān)節(jié)軟骨下侵蝕為Ⅱ級(jí)；重度退變，間隙狹窄，嚴(yán)重骨贅形成，伴嚴(yán)重關(guān)節(jié)肥大為Ⅲ級(jí)[8]。（6）CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷結(jié)果，包括軟骨損失、滑膜增厚、軟骨下骨囊變、關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)腔積氣、關(guān)節(jié)間隙狹窄、骨質(zhì)增生、軟骨下骨質(zhì)水腫、黃韌帶肥厚、椎體滑脫、小關(guān)節(jié)周圍炎癥等。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理 采用SPSS 24.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，計(jì)數(shù)資料用率（%）示，CT、MRI、MRI 3D序列診斷對(duì)LFJOA的診斷準(zhǔn)確率、單節(jié)段病變、多節(jié)段病變、LFJOA分級(jí)、軟骨損失、滑膜增厚、軟骨下骨囊變、關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)腔積氣、關(guān)節(jié)間隙狹窄、骨質(zhì)增生、軟骨下骨質(zhì)水腫、黃韌帶肥厚、椎體滑脫、小關(guān)節(jié)周圍炎癥等數(shù)據(jù)比較用χ2檢驗(yàn)。以P＜0.05表示數(shù)據(jù)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 手術(shù)結(jié)果 75例經(jīng)手術(shù)確診的LFJOA患者中，單節(jié)段病變41例、多節(jié)段病變34例，軟骨損失51例、滑膜增厚35例、軟骨下骨囊變60例、關(guān)節(jié)腔積液40例、關(guān)節(jié)腔積氣50例、關(guān)節(jié)間隙狹窄25例、骨質(zhì)增生70例、軟骨下骨質(zhì)水腫43例、黃韌帶肥厚20例、椎體滑脫10例、小關(guān)節(jié)周圍炎癥75例。

2.2 影像學(xué)特征（1）CT影像學(xué)特征：48例關(guān)節(jié)突增生、肥大、骨贅形成，關(guān)節(jié)間隙狹窄，部分有“真空征”（圖1）；關(guān)節(jié)面軟骨下骨囊狀改變，呈低密度透亮；上下關(guān)節(jié)突關(guān)節(jié)呈環(huán)抱狀態(tài)。（2）MRI影像學(xué)特征：表現(xiàn)為長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2，關(guān)節(jié)軟骨變薄、缺損，有骨贅形成，30例顯示骨質(zhì)增生，26例關(guān)節(jié)腔有積液、43例關(guān)節(jié)腔有積氣，延遲掃描信號(hào)改變，T2WI、軸位脂肪抑制像呈高信號(hào)，軟骨下可見(jiàn)斑片狀骨質(zhì)水腫，T1WI低信號(hào)，T2WI高信號(hào)，黃韌帶在T2WI上信號(hào)稍低，椎體滑脫可見(jiàn)扁平形、圓形、不規(guī)則形孤立團(tuán)塊（圖2），在T1WI上呈中等、低信號(hào)，在T2WI上呈中等信號(hào)。（3）MRI 3D序列影像學(xué)特征：關(guān)節(jié)軟骨呈中等稍高信號(hào)，與周圍積液顯示清晰，可見(jiàn)斑點(diǎn)狀骨質(zhì)水腫，斑點(diǎn)狀破壞，形態(tài)扭曲（圖3）。

圖1 LFJOA“真空征”

圖2 LFJOA椎體滑脫

圖3 LFJOA軟骨下骨質(zhì)水腫

2.3 CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA診斷準(zhǔn)確率在75例LFJOA患者中，CT掃描檢查顯示關(guān)節(jié)正常11例，關(guān)節(jié)異常64例，診斷準(zhǔn)確率85.33%；MRI診斷關(guān)節(jié)正常13例，關(guān)節(jié)異常62例，診斷準(zhǔn)確率82.67%；MRI 3D序列診斷關(guān)節(jié)正常3例，關(guān)節(jié)異常72例，診斷準(zhǔn)確率96.00%。MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷準(zhǔn)確率高于CT、MRI（χ2=5.042、6.997，P＜0.05）。

2.4 CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA單節(jié)段、多節(jié)段病變的診斷結(jié)果比較 MRI 3D序列在LFJOA單節(jié)段病變、多節(jié)段病變中的檢出率均高于CT、MRI（P＜0.05），見(jiàn)表1。

表1 CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA單節(jié)段、多節(jié)段病變的診斷結(jié)果比較[例（%）]

2.5 CT、MRI、MRI 3D序 列對(duì)LFJOA的分級(jí)比較 MRI 3D序列對(duì)LFJOA Ⅰ級(jí)檢出率高于CT、MRI（P＜0.05），見(jiàn)表2。

表2 CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA的分級(jí)比較[例（%）]

2.6 CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷結(jié)果 MRI 3D序列在LFJOA的軟骨損失、滑膜增厚、軟骨下骨囊變、關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)間隙狹窄、骨質(zhì)增生、軟骨下骨質(zhì)水腫、小關(guān)節(jié)周圍炎癥檢出率均高于CT、MRI，關(guān)節(jié)腔積氣的檢出率高于CT（P＜0.05），MRI在LFJOA的軟骨損失、關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)腔積氣檢出率均高于CT，軟骨下骨囊變、骨質(zhì)增生檢出率均低于CT（P＜0.05），見(jiàn)表3。

表3 CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷結(jié)果[例（%）]

3 討論

LFJOA發(fā)展通常始于關(guān)節(jié)軟骨退行性改變，并延伸至滑膜、關(guān)節(jié)囊、軟骨下骨、韌帶、肌肉組織等，導(dǎo)致整個(gè)關(guān)節(jié)發(fā)生退行性改變[9-10]。在臨床實(shí)踐中，腰椎小關(guān)節(jié)退行性病變的影像表現(xiàn)包括X線片、CT、MRI等，被認(rèn)為與非特異性下腰痛有關(guān)[11-12]。因此，影像學(xué)檢查在LFJOA的診斷和治療中起著重要作用。

隨著影像學(xué)的不斷進(jìn)步，醫(yī)學(xué)設(shè)備不斷更新，目前CT、MRI已成為臨床影像科工作開(kāi)展的基礎(chǔ)，也成為疾病診斷、治療、評(píng)估的重要工具[13-14]。CT通過(guò)利用精準(zhǔn)的X線束、超聲波與敏感度極高的探測(cè)器對(duì)病灶部位進(jìn)行斷面掃描，具有檢查耗時(shí)短、成像清晰特點(diǎn)[15]。1982年正式將MRI用于臨床檢查，該檢查技術(shù)主要利用氫原子核引起共振并吸收能量，停止射頻后將能量釋放，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后獲得圖像，能提高分辨軟組織的能力[16]。MRI 3D序列采用壓縮感知技術(shù)，通過(guò)亞采樣和迭代重建來(lái)實(shí)現(xiàn)加速，采用優(yōu)化方法進(jìn)行采樣，結(jié)合線圈信息進(jìn)行小波變換，除噪后獲得基礎(chǔ)圖像，最后返回K空間，與常規(guī)MRI采集的K空間進(jìn)行比較、更新，重復(fù)這個(gè)過(guò)程，得到滿足臨床診斷圖像，近年來(lái)MRI 3D序列掃描時(shí)間已經(jīng)相對(duì)縮短，增加了MRI 3D序列的臨床可行性[17]。

LFJOA在CT下表現(xiàn)為關(guān)節(jié)突增生、肥大、骨贅形成，關(guān)節(jié)間隙狹窄，部分呈“真空征”；在MRI下表現(xiàn)為長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2，關(guān)節(jié)軟骨變薄、缺損，有骨贅形成，顯示關(guān)節(jié)腔有積液、積氣，T2WI、軸位脂肪抑制像呈高信號(hào)，軟骨下可見(jiàn)斑片狀骨質(zhì)水腫，部分可見(jiàn)扁平形、圓形、不規(guī)則形孤立團(tuán)塊；MRI 3D序列上關(guān)節(jié)軟骨呈中等稍高信號(hào)，與周圍積液顯示清晰，可見(jiàn)斑點(diǎn)狀骨質(zhì)水腫，斑點(diǎn)狀破壞，形態(tài)扭曲。朱春明等[18]研究顯示，LFJOA在CT下可見(jiàn)小關(guān)節(jié)突增生、變形、硬化，關(guān)節(jié)間隙內(nèi)呈真空征，與本研究結(jié)果相符。在CT、MRI、MRI 3D序列對(duì)LFJOA診斷準(zhǔn)確率比較中，MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷準(zhǔn)確率高于CT、MRI診斷，MRI 3D序列通過(guò)反復(fù)優(yōu)化圖像，可更好觀察關(guān)節(jié)軟骨、軟骨下骨情況，明確軟骨形態(tài)、信號(hào)，因此可提高檢出率。戴灼南等[19]研究顯示，MRI 3D序列具有高空間分辨率、高信噪比、無(wú)間隔掃描等優(yōu)點(diǎn)，能清晰觀察關(guān)節(jié)內(nèi)復(fù)雜結(jié)構(gòu)，相對(duì)常規(guī)二維MRI序列，3D序列可任意方位建圖，在軟骨損傷的分級(jí)診斷方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。本研究顯示，LFJOA中，MRI 3D序列對(duì)單節(jié)段病變、多節(jié)段病變中的檢出率均高于CT，在軟骨損失、滑膜增厚、軟骨下骨囊變、關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)間隙狹窄、骨質(zhì)增生、軟骨下骨質(zhì)水腫、小關(guān)節(jié)周圍炎癥檢出率均高于CT、MRI，MRI對(duì)軟骨損失、關(guān)節(jié)腔積液、關(guān)節(jié)腔積氣的檢出率均高于CT，在軟骨下骨囊變、骨質(zhì)增生檢出率均低于CT，提示MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷率更高。MRI 3D序列可優(yōu)化T1WI、T2WI，使圖像更清晰，便于觀察，而T1WI能直接觀察小關(guān)節(jié)解剖形態(tài)，T2WI可清晰顯示小關(guān)節(jié)病變位置、大小、形態(tài)及相鄰結(jié)構(gòu)，在LFJOA疾病中，該技術(shù)可以更好地顯示CT不能顯示或顯示不佳的病理變化，如關(guān)節(jié)軟骨、滑膜、骨質(zhì)等改變。王鋒[20]研究表示，CT、MRI在LFJOA的診斷中需根據(jù)患者具體情況選擇診斷方法，CT綜合診斷率較高，MRI對(duì)骨性結(jié)構(gòu)診斷準(zhǔn)確率較高，病情復(fù)雜者可選擇兩者結(jié)合診斷，提高診斷準(zhǔn)確率。趙汗青等[21]研究認(rèn)為，MRI 3D序列對(duì)骶髂關(guān)節(jié)分級(jí)中Ⅰ、Ⅱ級(jí)骶髂關(guān)節(jié)炎檢出率高于常規(guī)MRI的T1WI、T2WI序列，對(duì)軟骨骨面破壞的早期診斷具有顯著優(yōu)勢(shì)，便于盡早干預(yù)治療，提高治愈率。本研究中對(duì)LFJOA Ⅰ級(jí)檢出率高于CT、MRI，由于LFJOA早期主要累及軟骨，軟骨信號(hào)不均勻，常規(guī)MRI對(duì)軟骨顯示不佳，無(wú)法區(qū)分關(guān)節(jié)軟骨和關(guān)節(jié)腔，MRI 3D序列可顯示軟骨形態(tài)、信號(hào)，對(duì)早期LFJOA可進(jìn)行準(zhǔn)確診斷。本研究MRI 3D序列對(duì)LFJOA的診斷準(zhǔn)確率較高，可盡早診斷，采取有效治療措施，減輕患者痛苦，提高患者生活質(zhì)量。但本研究樣本量較小，究存在不足之處，如MRI 3D序列未與MRI其他序列比較，本研究?jī)H對(duì)單、多節(jié)段病變情況進(jìn)行計(jì)數(shù)，未對(duì)腰椎病變節(jié)段進(jìn)行詳細(xì)記錄，結(jié)論難免出現(xiàn)偏倚，需臨床進(jìn)一步研究。

綜上所述，MRI 3D序列與CT均具有診斷LFJOA價(jià)值，相對(duì)CT檢查，MRI 3D序列檢查診斷準(zhǔn)確性更高。