3D-FS-SPGR 及T2-Mapping 序列磁共振成像在膝关节软骨损伤诊断中的应用

苏孝生（通信作者），胡海清，董森，巫志凯，郑泽铃，魏晨霞，甘培庄

福建中医药大学附属宁德中医院 （福建宁德 352100）

膝关节软骨损伤属临床常见的一种病损。人体关节软骨损伤后无法再生且其本身的修复能力有限，若未及时诊断并采取有效干预措施促使膝关节软骨自我修复，则会导致膝关节软骨损伤发展为骨性关节炎，致使患者表现出关节水肿、关节疼痛、关节绞锁、活动受限等症状，甚至致残[1-2]。膝关节镜是膝关节软骨损伤的诊断金标准，但具有一定创伤性[3]。因此，探究一种无创、安全、准确的膝关节软骨损伤诊断方法至关重要。本研究主要分析3D-FS-SPGR及T2-Mapping 序列磁共振成像在膝关节软骨损伤诊断中的应用价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2019年4月至2020年6月我院收治的70例膝关节软骨损伤患者作为研究对象，其中，男40例，女30例；年龄21～69岁，平均（45.34±6.21）岁。本研究已获得医院医学伦理委员会批准同意，所有患者均对本研究知情，自愿参与研究，已签署知情同意书。

纳入标准：均为成年人；均在膝关节磁共振成像后1周内行膝关节镜手术治疗；就诊前1～3 d 存在明确外伤史或明确诊断为膝关节软骨损伤；参与本研究前无既往膝关节手术治疗史。排除标准：骨性关节炎患者；既往有膝关节镜手术治疗史的患者；既往有膝关节软骨损伤病史的患者；合并认知功能障碍、精神异常的患者。

1.2 方法

1.2.1 磁共振成像诊断方法

采用GE B355 1.5T 磁共振成像系统对所有患者行常规序列、3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像扫描，序列参数设置见表1。不同序列磁共振图像结果由两位影像科医师共同阅片，将膝关节软骨分为6个区域，即股骨内、外髁、胫骨内、外平台、股骨髁间滑车关节面及髌骨关节面。

表1 序列参数设置

1.2.2 膝关节镜诊断方法

在膝关节正中部位做一切口，置入关节镜（美国施乐辉560Hp 型），全面观察患者的软骨损伤部位、类型、范围及程度，并做好相关记录。

1.3 观察指标

以膝关节镜诊断结果为金标准，比较常规序列、3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像诊断膝关节软骨损伤的灵敏度、特异度、准确度。

1.4 统计学处理

采用SPSS 22.0统计软件进行数据分析，计数资料以率表示，采用χ2检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 膝关节镜诊断结果

膝关节镜诊断结果显示，70例患者共有420块膝关节软骨，正常软骨320块，确诊为膝关节软骨损伤100块。100块膝关节软骨损伤中，髌骨损伤、股骨外踝损伤、股骨滑车损伤、股骨内髁损伤、胫骨内侧平台损伤及胫骨外侧平台损伤分别为38、28、21、8、3、2块，占比分别为38.0%、28.0%、21.0%、8.0%、3.0%、2.0%；其中髌骨损伤、股骨外踝损伤的占比高于股骨内髁损伤、股骨滑车损伤、胫骨内侧平台损伤、胫骨外侧平台损伤的占比。

2.2 常规序列、3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像诊断结果的灵敏度、特异度、准确度比较

3D-FS-SPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像对膝关节软骨损伤的诊断灵敏度、特异度、准确度均高于常规序列磁共振成像，差异有统计学意义（P＜0.05）；3D-FSSPGR 序列、T2-Mapping 序列磁共振成像对膝关节软骨损伤的诊断灵敏度、特异度、准确度比较，差异无统计学意义（P＜0.05），见表2～3。

表2 常规序列、3D-FS-SPGR 序列及T2-Mapping 序列磁共振成像与膝关节镜的诊断结果比较（块）

表3 常规序列、3D-FS-SPGR 序列及T2-Mapping 序列磁共振成像诊断结果比较（%）

3 讨论

膝关节软骨是人体比较特殊的一种结缔组织，组织学上将其分成四层，即最表面表层、中间移行层、下面放射层及最深处钙化层。发生膝关节软骨损伤后，患者的早期表现为膝关节软骨表层有局灶性改变，软骨的基质浅层破裂，如膝关节软骨表面出现纤毛样撕裂，裂隙会随时间延长而逐步增大，继而进入关节层表面，形成剥脱，累及放射层，形成软骨纤维化[4-6]。在致病因素的持续作用下，裂隙会逐步累及患者的膝关节软骨全层，最终改变软骨基质代谢，主要病理表现为蛋白、多糖浓度下降，关节软骨完全磨损，关节下骨有明显裸露受累。关节软骨是一种无法再生的组织，自身修复能力有限，在发病后难以主动激活修复机制以迅速有效地修复损伤的膝关节软骨[7]。因此，在发生膝关节软骨损伤后，需及时就诊并采用有效的诊断方式确诊疾病，根据诊断结果实施个体化治疗，修复损伤关节软骨，避免因病情进一步发展而对膝关节功能造成不可逆伤害。

临床上，膝关节软骨损伤主要依靠膝关节镜及磁共振成像进行诊断。膝关节镜属膝关节软骨损伤的诊断及治疗方法，且是一种微创治疗方案，通过膝关节镜可直接观察患者膝关节软骨的实际情况并对软骨病变开展必要的手术治疗。与传统膝关节切开手术比较，膝关节镜在膝关节软骨损伤的治疗方面明显更具优势，且其在该病的诊断方面亦具有显著的应用价值，因此，膝关节镜被临床认为是膝关节软骨损伤的诊断金标准[8]。但膝关节镜仍是一种有创诊断方案，且只能观察到关节面状况，无法观察软骨下骨质改变，存在一定的盲区[9]。磁共振成像属无创检查，且检查速度快、检查方法简单，更易被患者所接受。从实际应用情况可知，常规序列磁共振诊断膝关节软骨损伤易受人体关节腔滑液的影响，诊断准确度较低。3D-FS-SPGR 序列是公认的观察关节软骨形态的优质3D 序列，TE、TR 均较短，具有抑脂效果，可增强关节软骨信号，提高图像信噪比，使关节软骨组织图像更为清晰，诊断分辨力较高，能够清晰观察到大部分区域关节软骨表现为高一低一高的三层结构[10]；3D-FS-SPGR 序列能准确显示关节软骨的解剖细节，包括关节软骨的厚度、是否存在裂隙及缺损区以及缺损的程度和范围，并可进行分级诊断。在磁共振成像中，膝关节软骨损伤患者的T2值高于正常人膝关节软骨的T2值，这主要是由膝关节软骨损伤后胶原破坏和胶原纤维排列改变，软骨中水分增加所致，提示膝关节软骨形态学尚未发生改变时，即可通过T2-Mapping 序列磁共振诊断膝关节软骨的早期损伤。T2-Mapping 序列磁共振可通过T2值直接反映人体软骨内组织的变化，诊断灵敏度较高，可有效辨别膝关节软骨损伤的实际情况。

综上所述，常规序列磁共振比较，3D-FS-SPGR 及T2-Mapping 序列磁共振可更早发现膝关节软骨损伤情况，对诊断膝关节软骨损伤具有较高的灵敏度、特异度及准确度，应用价值较高。