3.0T MRI 定量測量半月板損傷患者形態(tài)與生物學(xué)特征分析

文章龍

( 臨沂市莒南縣中醫(yī)醫(yī)院放射科, 山東 莒南 276600 )

半月板是膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)內(nèi)損傷最常受累的結(jié)構(gòu)之一,分為內(nèi)側(cè)半月板與外側(cè)半月板[1-2]。 半月板損傷可導(dǎo)致患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)穩(wěn)定性不足、膝關(guān)節(jié)腫脹、膝關(guān)節(jié)疼痛等癥狀,多由于外傷引起,大多發(fā)生于中壯年人群[3]。 但是上述癥狀都不具有特異性,為此在臨床上很容易被患者忽視,也容易出現(xiàn)漏診與誤診情況。 關(guān)節(jié)鏡為半月板損傷的主要診斷方法,但是對患者有一定的創(chuàng)傷,患者入院時很難進(jìn)行隨時普查[4]。 超聲與計算機(jī)斷層掃描(CT)檢查比較方便,診斷敏感性也比較高,但是診斷的特異性有待提高[5]。 隨著影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展,磁共振成像(MRI)在膝關(guān)節(jié)中的應(yīng)用越來越多,成為半月板損傷的重要檢測方法[6-7]。 本文具體探討了3.0T MRI 定量測量半月板損傷患者形態(tài)與生物學(xué)特征,以促進(jìn)半月板損傷的早期檢出。 現(xiàn)報告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料

選擇我院2021 年1 月—2023 年1 月擬診斷為半月板損傷的可疑患者86 例作為研究對象。 醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)。 (1)納入標(biāo)準(zhǔn):①患者查體麥?zhǔn)险麝栃?②臨床可疑半月板損傷患者;③單側(cè)病變;④患者依從性良好;⑤臨床資料與影像學(xué)資料完整;⑥年齡20—64 歲;⑦知情同意并原因進(jìn)行下一步診治。 (2)排除標(biāo)準(zhǔn):①入院前5 年有明確膝關(guān)節(jié)病變者;②磁共振檢查禁忌證者;③合并凝血功能障礙者;④妊娠與哺乳期婦女。

1.2 3.0T 核磁共振成像檢查方法

所有患者都給予3.0T 核磁共振成像檢查,采用西門子公司3.0T 超導(dǎo)型磁共振掃描儀,配有膝關(guān)節(jié)表面線圈。 患者取仰臥位,平靜呼吸,充分暴露膝關(guān)節(jié),用海綿墊固定減少運(yùn)動偽影。 掃描時膝關(guān)節(jié)間隙水平髁間窩為中心,掃描部位盡量位于主磁場中心,膝關(guān)節(jié)以表面線圈固定,患肢外旋15 °左右。 所有3.0T 核磁共振成像檢查由同一名操作者(副主任醫(yī)師及其以上職稱)完成,將掃描后的圖像存盤待分析。 3.0T 核磁共振成像序列包括:矢狀面T1WI、冠狀面PDWI 壓脂、PDWI 壓脂、橫斷面PDWI 壓脂。 1成像參數(shù): 成像矩陣512 ×512,層厚4 mm,層間距5 mm,視野17—18 cm,TR=540 ms、TE =9 ms,激勵3 次。

1.3 關(guān)節(jié)鏡檢查

所有患者都給予關(guān)節(jié)鏡檢查,患者取仰臥位,硬膜外阻滯麻醉成功后,采用美國施樂輝數(shù)字化關(guān)節(jié)鏡手術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行操作,操作角度為70 °,由本院專業(yè)的關(guān)節(jié)鏡醫(yī)師(副主任醫(yī)師及其以上職稱)全程嚴(yán)格操作。

1.4 觀察指標(biāo)

各項觀察指標(biāo)如下:(1)半月板外凸(MME)測定。 其為超出脛骨邊緣的半月板部分的寬度,每張核磁共振成像圖像測量3 次后取平均值作為患者的半月板外凸值。 (2)核磁共振成像半月板損傷分級。0 級:正常半月板,核磁共振成像表現(xiàn)為均勻低信號且形態(tài)規(guī)則;I 級:核磁共振成像表現(xiàn)為不與半月板關(guān)節(jié)面相接觸的圓或圓形高信號;Ⅱ級:核磁共振成像表現(xiàn)為水平線形的內(nèi)高信號,未達(dá)到半月板的關(guān)節(jié)面緣;Ⅲ級:核磁共振成像表現(xiàn)半月板的關(guān)節(jié)面緣出現(xiàn)1 個或2 個高信號。 (3)關(guān)節(jié)鏡半月板損傷分級。 0 級:半月板完整,游離緣銳利,張力正常,形態(tài)正常;I 級:纖毛化的半月板,僅有輕度韌帶系膜的充血磨損;II 級:半月板主體形態(tài)基本屬于正常范圍,游離緣稍鈍,呈毛刷樣改變;Ⅲ級:半月板正常形態(tài)破壞,失去正常功能。 (4)測定與記錄所有患者在核磁共振成像上的膝關(guān)節(jié)滑膜厚度、髕上囊積液厚度等指標(biāo)。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法

使用SPSS 21.00 分析,通過均數(shù)± 標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)來表示計量資料,比如半月板外凸值,使用例數(shù)和百分比(n,%)來表示計數(shù)數(shù)據(jù),比如損傷分級占比,采用x2分析和t檢驗,檢驗水準(zhǔn)為a=0.05。

2.1 半月板損傷確診情況

在86 例患者中,關(guān)節(jié)鏡檢查確診半月板損傷36例(半月板損傷組),占比41.9%,其中I 級30 例,II級4 例,Ⅲ級2 例。

2.2 2 組一般資料對比

半月板損傷組一般資料與非半月板損傷組對比無差異(P＞0.05)。 見表1。

表1 2 組一般資料對比(±s,n)

表1 2 組一般資料對比(±s,n)

組別例數(shù) 性別(男/女)年齡(歲)病程(d)體質(zhì)量指數(shù)(kg/m2)損傷原因(跌倒損傷/交通事故/其他)心率(次/min)半月板損傷組3618/1846.35 ±5.39 6.79 ±0.36 24.11 ±1.9411/16/981.16 ±2.58非半月板損傷組 5026/2446.35 ±5.39 6.78 ±0.22 24.67 ±2.1518/22/1081.75 ±3.33 t/x20.0340.0000.1220.8710.4220.698 P 0.8541.0000.8910.1870.8100.317

2 結(jié)果

2.3 2 組膝關(guān)節(jié)滑膜厚度、髕上囊積液厚度、半月板外凸值對比

半月板損傷組的膝關(guān)節(jié)滑膜厚度、髕上囊積液厚度與非半月板損傷組對比有顯著升高,半月板外凸值與非半月板損傷組對比顯著降低(P＜0.05)。見表2。

表2 2 組膝關(guān)節(jié)滑膜厚度、髕上囊積液厚度、半月板外凸值對比(±s,mm)

表2 2 組膝關(guān)節(jié)滑膜厚度、髕上囊積液厚度、半月板外凸值對比(±s,mm)

組別例數(shù)膝關(guān)節(jié)滑膜厚度髕上囊積液厚度半月板外凸值半月板損傷組366.24 ±0.657.34 ±0.562.61 ±0.14非半月板損傷組503.09 ±0.224.11 ±0.223.33 ±0.25 t 16.58313.69611.118 P 0.0000.0000.000

2.4 核磁共振成像的分級判斷價值

在86 例患者中,3.0T 核磁共振成像判斷為半月板損傷34 例,占比39.5%,其中I 級26 例,II 級6例,Ⅲ級2 例,診斷的總準(zhǔn)確率為86.1%(31/36)。見表3。

表3 3.0T 核磁共振成像定量測量判定半月板損傷患者分級的準(zhǔn)確性(n)

2.5 3.0T 核磁共振成像定量測量判定半月板損傷患者的敏感性與特異

以關(guān)節(jié)鏡診斷的為金標(biāo)準(zhǔn),3.0T MRI 定量測量判斷半月板損傷的敏感性與特異性分別為91.7%(33/36)和98.0%(49/50)。 見表4。

表4 3.0T 核磁共振成像定量測量判定半月板損傷患者的敏感性與特異性(n)

3 討論

半月板屬于人體最為復(fù)雜的一個關(guān)節(jié),由纖維軟骨構(gòu)成,其重要的生物學(xué)功能是傳導(dǎo)膝關(guān)節(jié)縱向負(fù)荷,具有緩沖減震的作用[8]。 在半月板的生物結(jié)構(gòu)中,外側(cè)半月板略呈O 形,內(nèi)側(cè)半月板略呈C 形,從而起到穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)的作用。 半月板損傷可在任何年齡發(fā)病,尤其是成人中的發(fā)病率比較高,可導(dǎo)致患者出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)腫脹、膝關(guān)節(jié)疼痛等。 上述癥狀并不具有特異性,并且也有部分患者不會有典型癥狀,為此容易被漏診或誤診[9]。 通過有效的診斷方式,確定半月板損傷程度,對于改善患者預(yù)后具有重要價值。

隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)技術(shù)的發(fā)展,當(dāng)前核磁共振成像已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于骨關(guān)節(jié)疾病的診斷。 核磁共振成像能對半月板損傷進(jìn)行分類,判斷患者的病情狀況,避免不必要的手術(shù)治療[10]。 核磁共振成像能在各個層面,采用多種序列方式對半月板病變進(jìn)行分析,能評估關(guān)節(jié)軟骨及軟骨下骨質(zhì)類型,可以有效顯示半月板損傷類型、半月板張力等特征[11]。 尤其是高場強(qiáng)3.0T 核磁共振成像可獲得更高質(zhì)量的半月板圖像,對患者的輻射損傷性更小,均能為半月板損傷提供具有較高準(zhǔn)確性的圖像[12]。 半月板外凸的3.0T 核磁共振成像定量測量因內(nèi)側(cè)半月板通過內(nèi)側(cè)半月板后根附著于脛骨上,為內(nèi)側(cè)半月板凸出邊緣相切的垂直線,能反映患者的膝關(guān)節(jié)病變狀況。 同時高場強(qiáng)3.0T 核磁共振成像可還觀察到骨膜增厚、骨質(zhì)破壞、軟骨侵蝕等情況,突出于基線外側(cè),而且內(nèi)側(cè)副韌帶也受到明顯擠壓出現(xiàn)變形,有的還伴有水腫[13-14]。 本研究顯示半月板損傷組的膝關(guān)節(jié)滑膜厚度、髕上囊積液厚度與非半月板損傷組對比有顯著升高,半月板外凸值與非半月板損傷組對比顯著降低(P＜0.05)。 從機(jī)制上分析,3.0T 核磁共振成像可有效顯示半月板及其一些細(xì)微結(jié)構(gòu),具有患者耐受性好、軟組織分辨率高等特點(diǎn),能夠清晰觀測到關(guān)節(jié)及其周圍組織的病理變化與解剖結(jié)構(gòu),從而為判斷患者的病情提供參考。 核磁共振成像檢查是評估軟組織病變的重要方法,相對于膝關(guān)節(jié)專科查體具有更好的精確性。 本研究顯示,在86 例患者中,3.0T 核磁共振成像判斷為半月板損傷34 例,占比39.5%,其中I 級26 例,II 級6 例,Ⅲ級2 例,診斷的總準(zhǔn)確率為86.1%(31/36);以關(guān)節(jié)鏡診斷的為金標(biāo)準(zhǔn),3.0TMRI 定量測量判斷半月板損傷的敏感性與特異性分別為91.7%(33/36)和98.0%(49/50)。從機(jī)制上分析,3.0T 核磁共振成像檢測半月板損傷患者準(zhǔn)確性、敏感性與特異性均較好[15]。 由于本次研究沒有納入其他影像學(xué)方法進(jìn)行對比分析,且調(diào)查人數(shù)比較少,關(guān)節(jié)鏡檢查作為診斷金標(biāo)準(zhǔn)很難進(jìn)行普及,3.0T 核磁共振成像的費(fèi)用比較高,需要在臨床上慎重使用。

綜上所述,3.0T 核磁共振成像在半月板損傷患者的應(yīng)用能夠清晰觀測到關(guān)節(jié)及其周圍組織的病理變化與解剖結(jié)構(gòu),能通過定量分析與定性判定提高對半月板損傷的診斷效果。