磁共振DTI对膝关节软骨慢性损伤的诊断价值分析

肖果 马元龙 张婷

(汉中职业技术学院附属医院,(1.放射科;(2.超声科,陕西 汉中 723000)

关节软骨是膝关节日常活动中的重要结构，膝关节软骨慢性损伤易引起膝关节疼痛和功能障碍[1]。当前膝关节软骨慢性损伤的诊断方法包括超声波、关节镜、关节造影、磁共振成像(MRI)等[2]。MRI具有无创伤、多方位成像、高软组织分辨率等特点，MRI 弥散张量成像(DTI)作为软骨磁共振生理性成像技术，可对软骨内基质变化进行定量分析，提高薄层扫描时层面内的空间分辨率，有助于显示关节软骨的走形及定位病变[3-4]。本文探讨分析MRI DTI对膝关节软骨慢性损伤分级及诊断价值，现报告如下。

1 资料与方法

1.1一般资料 选择2017年7月至2019年8月本院诊治的膝关节软骨慢性损伤患者124例，其中男60例，女64例；年龄43～78岁，平均(65.10±2.58)岁；平均体重指数(22.19±2.88)kg/m2；左侧64例，右侧60例；高血压22例，糖尿病34例。纳入标准：均行MRI检查；单侧发病，有不同程度膝关节疼痛、活动受限等；年龄40～80岁；体检内侧或外侧间隙压痛，过伸过屈试验阳性。排除标准：有膝关节手术史；图像质量差、不能做出明确诊断；MRI禁忌证。本研究经我院伦理委员会批准。

1.2MRI检查方法 患者均在入院后1～5 d内行MRI检查，平均(2.48±0.31)d，扫描前静30 min。采用GE discovery 3.0T MRI扫描仪，配有8通道膝关节表面线圈。脚先进，单侧成像，膝关节置于检查床中间，中心线置于关节腔。扫描参数：矢状位T1WI(TR 485 ms，TE 17.4 ms)；冠状位脂肪抑制T2WI(TR 2 216 ms，TE 43.5 ms)。DTI扫描与髌骨后缘垂直轴位扫描，采集方向为前后，避免搏动伪影，使用8回波SE 序列，成像参数：TR 800 ms，TE 6.3 ms，层厚3 mm，NEX 2.00，扫描时间5 min 9 s，矩阵256×192，层间距0.6 mm，FOV 16 cm×16 cm。

1.3图像处理 将数据传输到GE 工作站，由两位有经验的放射科医生对原始轴位图像进行重建、主观图像质量评分与诊断判断，若诊断结果不一致，共同讨论，取得一致意见后作出最终诊断，所有病例的影像诊断结果均经手术证实。膝关节软骨慢性损伤分级：0级，MRI表现为膝关节软骨在所有序列上信号均匀，形态规整；Ⅰ级，膝关节软骨内出现局灶性的小结节状或球状高信号影，且未达关节面；Ⅱ级，膝关节软骨内出现线条状高信号影，未达关节面边缘；Ⅲ级，膝关节软骨内高信号区累及到关节面。应用8回波MRI图像进行记录髌骨、股骨内侧踝、股骨外侧踝、胫骨内侧踝、胫骨外侧踝的T2值与软骨厚度，在DTI上软骨病灶定义为肉眼可见的T2值显著升高的局限性区域，可将背景中干扰显示的高信号组织剪切，病变可观察到的阈值为10 ms。主观图像质量评分：1分，膝关节软骨全程未完整显示；2分，膝关节软骨完整显示，信号强度中等；3分，膝关节软骨完整显示，信号强度良好；4分，膝关节软骨完整显示，与周围组织间对比优异，信号强度好。

2 结 果

2.1常规MRI表现 124例患者中MRI图像评分(3.44±0.41)分，其中4分103例，3分20例，2分1例。健侧：膝关节透明软骨均匀分布于关节各个承重面，在各个序列上软骨均显示为均匀片状结构；DTI上软骨为无分层的中低信号带。患侧：膝关节显示病变区域软骨局限性变薄，失去分层表现，局部信号降低；DTI上存在2层信号带。

2.2T2值与软骨厚度对比 患者的患侧软骨T2值均显著高于健侧(P<0.05)，患侧软骨厚度均显著低于健侧(P<0.05)。见表1。

表1 膝关节软骨慢性损伤健侧与患侧的T2值与软骨厚度对比

2.3损伤分级的评估价值 在124例患者中，MRI DTI评定为0级2例，Ⅰ级24例，Ⅱ级38例，Ⅲ级60例；手术证实为0级0例，Ⅰ级23例，Ⅱ级40例，Ⅲ级61例，评估正确率为116/124(93.5%)。见表2。

表2 MRI DTI对膝关节软骨慢性损伤分级的评估价值(n)

3 讨 论

膝关节软骨属于透明软骨，主要由细胞外基质和软骨细胞构成[5]。关节软骨早期损伤首先表现为软骨细胞外基质的合成与分解失去平衡，增加了关节表面的摩擦作用及对水的通透性，软骨表面胶原退变，使得胶原纤维的形态和排列方式发生变化。同时蛋白多糖合成受到抑制且丢失，可增加水的含量。MRI DTI采用多层面多回波自旋回波序列测量组织的T2值，可反映软骨状态，达到量化评价组织结构的目的。T2值增加是关节软骨慢性损伤最早出现的征象，出现在软骨厚度之前。有研究[6]显示，运动量多的成人软骨T2值要比运动量少的人高，具有短T2效应的胶原纤维丢失也使MRI软骨信号强度增加。

本研究结果显示，患者MRI图像评分(3.44±0.41)分；患者的患侧软骨T2值均显著高于健侧(P<0.05)，患侧软骨厚度均显著低于健侧(P<0.05)；MRI DTI评定膝关节软骨慢性损伤分级的正确率为93.5%。从机制上分析，MRI DTI通过测量T2值可发现没有发生明显形态学改变的膝关节髌骨早期损伤的组织成分变化，防止软骨发生不可逆性损伤。特别是其不仅软骨慢性损伤处T2值增高，邻近损伤区软骨也暴露出更多亲水基团吸引水分子，导致邻近区域T2值也增高[7]。但膝关节软骨慢性损伤时，单一结构损伤较少，多合并两种或两种以上结构损伤，MRI DTI参数的选择对于病变的显示都有非常重要的影响[8]。且本研究的样本数较少，还需多中心大样本进一步深入研究。