磁共振3D-FIESTA序列在診斷膝關(guān)節(jié)半月板Ⅲ級損傷中的應(yīng)用價值研究

徐 建，王 凱，李 蕾（通信作者）

（1南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港市第一人民醫(yī)院影像科 江蘇 連云港 222061）

（2南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院解剖教研室 江蘇 連云港 222000）

膝關(guān)節(jié)包括骨骼、肌肉、韌帶、軟骨、滑膜等組織成分，由于結(jié)構(gòu)和功能的特殊性，膝關(guān)節(jié)成為最容易損傷和發(fā)生病變的骨關(guān)節(jié)[1]。影像學(xué)在膝關(guān)節(jié)病變的診斷中有不可替代的作用，普通X線、B超、CT掃描和關(guān)節(jié)造影雖能在一定程度上確定損傷的部位及程度，但仍存在一些不足，磁共振對肌肉、韌帶、關(guān)節(jié)軟骨等具有良好的分辨率，可多方位、多參數(shù)成像，已廣泛應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)損傷及關(guān)節(jié)退變的診斷中，成為目前膝關(guān)節(jié)影像學(xué)檢查中最重要的無創(chuàng)性檢查。膝關(guān)節(jié)半月板是一種特殊的結(jié)締組織，具有吸收震蕩、緩沖外部壓力的作用，半月板損傷是最常見的膝關(guān)節(jié)損傷，臨床有明顯關(guān)節(jié)疼痛、腫脹、絞索等表現(xiàn)，膝關(guān)節(jié)半月板Ⅲ級損傷必須及時進(jìn)行手術(shù)治療，術(shù)前半月板損傷的程度及位置的準(zhǔn)確評判對制定臨床治療方案有重要的參考價值。

1 資料與方法

1.1 一般材料

選取南京醫(yī)科大學(xué)康達(dá)學(xué)院附屬連云港市第一人民醫(yī)院2021年1月—2022年12月收治的經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實膝關(guān)節(jié)半月板Ⅲ級損傷的患者50例，其中男性25例，女性25例，年齡18～72歲，平均年齡（42.12±5.43） 歲；患者痛程最短的為檢查前3天，最長的為外傷后3年。患者均對研究知情并簽署知情同意書。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①患者均經(jīng)關(guān)節(jié)鏡手術(shù)證實為膝關(guān)節(jié)半月板Ⅲ級損傷；②關(guān)節(jié)鏡手術(shù)治療前均接受MRI檢查，MRI檢查后與關(guān)節(jié)鏡手術(shù)時間間隔為1～15天；③患者均存在膝關(guān)節(jié)疼痛伴功能障礙；④患者年齡在18周歲以上；⑤患者體質(zhì)量指數(shù)均處于正常范圍。排除標(biāo)準(zhǔn)：① 既往有膝關(guān)節(jié)手術(shù)史患者；②膝關(guān)節(jié)嚴(yán)重畸形不能伸直患者；③存在免疫性關(guān)節(jié)炎疾病患者。

1.2 方法

MRI診斷：采用美國GE公司3.0T HDxt核磁共振成像儀，使用膝關(guān)節(jié)專用線圈--QUADKNEE，入組患者均進(jìn)行MR 2D常規(guī)序列及各向同性3D-FIESTA序列檢查。檢查時，患者取仰臥位，腳先進(jìn)，膝關(guān)節(jié)自然伸直，置于膝關(guān)節(jié)專用線圈內(nèi)，以髕骨下緣為定位線中心，先行常規(guī)MRI序列（PDWI、T1WI及T2WI）的矢狀位、冠狀位、橫軸位掃描，再行各向同性3D-FIESTA序列的矢狀位掃描，使用GE ADW4.5工作站上對各向同性3D-FIESTA序列的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行后處理，各序列掃描參數(shù)見表1。

表1 患者術(shù)前MR檢查時各序列掃描參數(shù)

關(guān)節(jié)鏡手術(shù)：手術(shù)采用機(jī)器西門子C臂機(jī)，型號Cios Select S1，手術(shù)由2名經(jīng)驗豐富且技術(shù)嫻熟的關(guān)節(jié)外科醫(yī)師完成，術(shù)中仔細(xì)觀察半月板，對半月板損傷的等級、撕裂位置進(jìn)行詳細(xì)記錄，對比術(shù)中實際觀察所見與術(shù)前影像符合情況。

1.3 評價標(biāo)準(zhǔn)

1.3.1 半月板損傷分級

膝關(guān)節(jié)半月板損傷的MRI診斷分級標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)半月板內(nèi)MRI異常信號分布情況[2]，將半月板損傷分為0～Ⅲ級：0級，半月板呈形態(tài)規(guī)則的均勻低信號，其內(nèi)未見異常信號影（圖1-a）。Ⅰ級，表現(xiàn)為半月板內(nèi)1個或數(shù)個不與關(guān)節(jié)面接觸的點或小片狀信號（半月板與關(guān)節(jié)囊緣不作為關(guān)節(jié)面考慮）（圖1-b）。Ⅱ級，表現(xiàn)為半月板內(nèi)未延伸至關(guān)節(jié)面的線形信號（圖1-c），但異常信號可延伸至半月板關(guān)節(jié)囊緣。另外，參照Cothran等[3]的標(biāo)準(zhǔn)，將急性外傷引起的半月板全層信號增高歸類為半月板挫傷，在損傷分級診斷中由于此類損傷半月板沒有破裂口，故歸為Ⅱ級半月板損傷。Ⅲ級，表現(xiàn)為半月板內(nèi)異常信號至少延伸至1個關(guān)節(jié)面（圖1-d、1-e），同時將半月板形態(tài)不完整、不規(guī)則變或半月板關(guān)節(jié)囊分離等表現(xiàn)列入Ⅲ級內(nèi)。其中，0級為正常半月板，Ⅰ～Ⅱ級為半月板變性，Ⅲ級為半月板撕裂。

圖1 不同分級半月板損傷在MRI圖像上的表現(xiàn)

1.3.2 半月板撕裂位置

依據(jù)半月板血供情況，半月板分為三個區(qū)，紅區(qū)：半月板-滑膜結(jié)合部3 mm以內(nèi)者為絕對有血管區(qū)，此處血供較豐富，半月板撕裂后愈合相對容易；紅白區(qū)：相距半月板-滑膜結(jié)合部3～5 mm，為相對有血管區(qū)，此處發(fā)生的撕裂愈合效果一般；白區(qū)：相距半月板-滑膜結(jié)合部5 mm以上，為絕對無血管區(qū)，此處發(fā)生的半月板損傷基本上很難自我愈合。

半月板撕裂位置分為如下6個區(qū)：A區(qū)代表撕裂只發(fā)生在紅區(qū)；B區(qū)代表撕裂只發(fā)生在紅白區(qū)；C區(qū)代表撕裂只發(fā)生在白區(qū)；AB區(qū)代表跨A、B兩區(qū)的撕裂；BC區(qū)代表跨B、C兩區(qū)的撕裂；ABC區(qū)代表跨A、B、C三區(qū)的撕裂。

所有數(shù)據(jù)傳送到GE ADW4.5工作站，圖像分析及診斷由影像科2名經(jīng)驗豐富的肌骨系統(tǒng)方面診斷醫(yī)師共同完成，記錄半月板的損傷類型等級及撕裂位置，結(jié)果不一致時，2人會診討論并最終取得一致診斷。

將3級半月板損傷作為撕裂陽性標(biāo)準(zhǔn)，0～Ⅱ級作為撕裂陰性標(biāo)準(zhǔn)[4]，以關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果作為膝關(guān)節(jié)損傷程度的標(biāo)準(zhǔn)，以關(guān)節(jié)鏡檢查時記錄的位置作為半月板撕裂位置的標(biāo)準(zhǔn)。

1.4 觀察指標(biāo)

以關(guān)節(jié)腔鏡手術(shù)結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，分析MRI 2D常規(guī)序列與3D-FIESTA序列檢查膝關(guān)節(jié)半月板損傷及撕裂位置診斷結(jié)果。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件分析數(shù)據(jù)，計數(shù)資料以頻數(shù)（n）、百分率（%）表示，采用χ2檢驗，以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

本組50例Ⅲ級半月板損傷關(guān)節(jié)腔鏡手術(shù)中，半月板撕裂位置情況如下：內(nèi)側(cè)半月板A區(qū)5例，AB區(qū)13例，ABC區(qū)7例，B區(qū)3例，BC區(qū)1例，C區(qū)0例；外側(cè)半月板A區(qū)4例，AB區(qū)11例，ABC區(qū)3例，B區(qū)3例，BC區(qū)0例，C區(qū)0例。3D-FIESTA序列診斷膝關(guān)節(jié)半月板損傷及撕裂位置準(zhǔn)確率92.00%（46/50）高于2D常規(guī)序列診斷的74.00%（37/50），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=5.741，P＜0.05）。手術(shù)結(jié)果及術(shù)前MRI診斷結(jié)果見表2。

表2 半月板Ⅲ級損傷撕裂位置與關(guān)節(jié)鏡手術(shù)檢查結(jié)果與MRI檢查對比 單位：例

3 討論

半月板損傷程度及發(fā)生位置的不同，決定著臨床中不同的治療策略，通過康復(fù)等手段治療輕度半月板紅區(qū)處損傷，采用關(guān)節(jié)顯微外科技術(shù)修復(fù)非紅區(qū)半月板損傷的理念已廣泛應(yīng)用于臨床。膝關(guān)節(jié)半月板損傷主要臨床表現(xiàn)為膝關(guān)節(jié)腫痛、彈響及不同程度運(yùn)動功能障礙[1]。半月板損傷程度及發(fā)生位置的不同，決定著臨床中不同的治療策略。膝關(guān)節(jié)鏡可以在鏡下直觀地觀察半月板的損傷程度，并可對損傷半月板進(jìn)行修補(bǔ)[5]。隨著影像技術(shù)的發(fā)展，影像學(xué)多種檢查可應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)創(chuàng)傷性病變的診斷，包括普通X線攝影、CT掃描、MRI檢查以及關(guān)節(jié)造影等。其中，MRI檢查以無創(chuàng)傷、無輻射、多方位、多參數(shù)成像以及良好的軟組織對比度，成為目前公認(rèn)的無創(chuàng)性關(guān)節(jié)腔內(nèi)病變的檢查最佳方法[6]。

膝關(guān)節(jié)MRI檢查掃描序列眾多，但T1WI、T2WI和PDW-FS序列等常規(guī)掃描序列在膝關(guān)節(jié)的MRI檢查中占據(jù)主導(dǎo)地位，2D成像方式仍然是磁共振檢查中最常用的檢查方式，但存在一定的局限性：①對形態(tài)復(fù)雜或與標(biāo)準(zhǔn)解剖方位呈角度走行的結(jié)構(gòu)難以全程顯示；②層厚較厚，容易導(dǎo)致部分容積效應(yīng)；③3個平面分別成像的累計時間較長，檢查效率較低[7]。

3D成像方式通過無間隔的薄層掃描獲取數(shù)據(jù)，圖像空間分辨率高，再借助工作站后期后處理技術(shù)，可以更好地顯示復(fù)雜結(jié)構(gòu)的解剖形態(tài)及損傷細(xì)節(jié)[8]，因此，3D成像在膝關(guān)節(jié)損傷的診斷中具有非常大的潛在價值。

3D-FIESTA序列是一種平衡式穩(wěn)態(tài)自由進(jìn)動（balance SSFP）序列，它采用很短的TR、TE和較大偏轉(zhuǎn)角的脈沖激發(fā)，成像時剩余橫向磁化矢量在連續(xù)激發(fā)中仍被利用形成信號，因此，即使TR較短，但由于相位重聚的原因依然可獲得較好的圖像質(zhì)量[9]。該序列具有很多優(yōu)點：① 圖像的信噪比高；②由于TR非常短，其成像速度快；③ 由于采用極短的TR、TE，血液流動造成的搏動偽影?。虎芤后w成分由于T2值較大，所以其T2/T1的值較大，因此，該序列圖像上關(guān)節(jié)液及水腫呈現(xiàn)明顯高信號，液體與周圍組織間會形成很好的對比；⑤采集后的數(shù)據(jù)可以使用后處理軟件生成任意角度的二維重組圖像，方便醫(yī)生多角度觀察解剖結(jié)構(gòu)有無異常，提高診斷的準(zhǔn)確度[10]。

本研究主要是通過與傳統(tǒng)膝關(guān)節(jié)檢查中的2D成像序列作對比，以關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，研究了各向同性的3D-FIESTA序列在膝關(guān)節(jié)半月板Ⅲ級損傷關(guān)節(jié)腔鏡術(shù)前判斷撕裂位置的診斷價值。通過本研究可以發(fā)現(xiàn)3D-FIESTA序列診斷膝關(guān)節(jié)半月板損傷及撕裂位置準(zhǔn)確率92.00%（46/50）高于2D常規(guī)序列診斷的74.00%（37/50），差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）。

綜上所述，與傳統(tǒng)2D常規(guī)序列相比，3D-FIESTA序列能夠?qū)Β蠹壈朐掳鍝p傷的具體部位及范圍清晰顯示，為臨床手術(shù)治療提供更多可靠的依據(jù)，具有較大的臨床應(yīng)用價值。