放射状重建3.0T MR髋臼唇三维稳态双回波图像诊断髋臼唇损伤

李 静，梅靖玲，苏 眺，李 莲，杜明珊，侯文静，欧 元，陈 伟*

(1.陆军军医大学第一附属医院放射科，3.关节外科，重庆 400038；2．重庆大学数学与统计学院，重庆 401331)

髋臼唇是附着于髋臼软骨移行区的纤维环状软骨，仅外周1/3软骨区域存在血供。外伤或频繁撞击可致盂唇损伤，不易自行修复，损伤加重可引起骨关节炎[1]。早期诊断盂唇损伤具有重要临床意义[2]。MRI为非侵袭性检查方法，广泛用于诊断髋关节疾病，但常规MRI对显示髋臼唇有一定局限性[3]。直接核磁共振关节造影(direct-MRI arthrography, d-MRA)技术虽能提高髋臼唇损伤的诊断准确性和敏感性，但为有创检查，存在出血、感染等风险[4]。非对比增强三维稳态双回波(three-dimensional double echo steady-state, 3D-DESS)图像信噪比及图像分辨率高，可放大并全方位显示髋臼唇结构[5]。本研究评估放射状重建3.0T MR髋臼唇3D-DESS图像诊断髋臼唇损伤的价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年11月—2019年12月47例于陆军军医大学第一附属医院接受髋关节3.0T MR 3D-DESS扫描、并于其后1个月内接受关节镜手术的临床诊断股骨髋臼撞击综合征(femoracetabular impingement, FAI)患者，男21例，女26例，年龄18～69岁，中位年龄40.0岁；体质量指数(body mass index, BMI)17.78～27.68 kg/m2，平均(23.22±2.31)kg/m2；15例左髋FAI，32例右髋FAI，临床表现为不同程度髋部不适、活动受限或腹股沟区疼痛，行走、运动时疼痛加重。排除标准：①髋关节外伤、肿瘤、滑膜软骨瘤等病史；②风湿、类风湿等免疫疾病史；③图像质量差。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Magneton Spectra 3.0T超导MR仪，6通道体部相控阵线圈。嘱患者检查前2 h避免剧烈运动。嘱患者仰卧于扫描床，头先进；使其双足稍内旋10°～15°，外侧以沙袋固定，尽量将患侧髋关节置于磁体中心。行单髋关节冠状位3D-DESS序列扫描，范围包含整个髋关节区域，TR 14.8 ms，TE 5.3 ms，反转角25°，层厚0.6 mm，层数144层，层间距0.12 mm，FOV 160 mm×160 mm，带宽250 Hz/pixel，平面分辨率0.6×0.6 mm2，采集时间14 min 4 s。

1.3 图像后处理及评估

1.3.1 放射状重建 3D-DESS图像 采用Siemens Syngo系统3D后处理软件放射状重建髋臼唇。对轴位图像平行于股骨颈长轴行斜冠状位重建，对斜冠状位图像平行于股骨颈长轴行斜轴位重建，以同时通过斜冠状位图像上内外侧髋臼唇结构的连线和斜轴位图像上前后髋臼唇结构连线为基线，获得显示髋臼唇结构全周的髋臼正面观图像；对其行垂直于髋臼唇结构的放射状重建，以髋臼唇前侧9点钟位置为第1层，沿顺时针方向间隔6°行180°重建，共获得31幅图像，见图1。

图1 放射状重建髋臼唇定位图像 A.斜冠状位图像； B.斜轴位图像； C.髋臼正面观图像； D.放射状重建定位图

1.3.2 MRI和关节镜髋臼唇分区标准及评估方法 参照文献[6]方法分区评估髋臼唇结构。髋臼唇结构沿顺时针方向分布于8～5点钟的髋臼边缘，5～8点钟无髋臼唇结构覆盖为横韧带覆盖区。由1名具有5年关节镜手术经验的外科主治医师观察术后录像，评估前侧髋臼唇(8～11点钟)、外上侧髋臼唇(11～2点钟)和后侧髋臼唇(2～5点钟)3个区域、共141个髋臼唇观察区(图2)，之后定位评估髋臼唇损伤。由2名具有10年以上骨关节诊断经验的影像科主治医师(医师1和医师2)采用盲法分析MRI，对上述141个髋臼唇观察区进行评估；间隔1个月后由其中1名医师再次评估MRI。

图2 采用钟表法分区评估髋臼唇结构 A.CT三维分区图； B.MRI显示髋臼唇结构分区，前侧髋臼唇位于9点钟方向，后侧髋臼唇位于3点钟方向，※为坐骨； C.放射状重建髋臼唇MRI定位图

1.3.3 MRI评估标准 参考文献[7]标准评估髋臼：①将附着于髋臼缘的信号为均匀三角形低信号定义为正常髋臼唇；②髋臼唇实质内出现高信号且累及关节面或关节囊面为髋臼唇撕裂；③髋臼唇内局限性稍高信号，但未达关节面或关节囊面为髋臼唇退变。根据评估结果分为正常和撕裂(髋臼唇撕裂和退变)。

1.3.4 关节镜检查评估标准 关节镜检查按文献[8]标准评估：①0级，正常髋臼唇结构；②S级，软骨软化；③Ⅰ级，软骨变软、肿胀；④Ⅱ级，破碎和裂开直径≤1.30 cm；⑤Ⅲ级，破碎和裂开直径>1.30 cm；⑥Ⅳ级，软骨下骨裸露。根据关节镜评估结果分为正常(0～Ⅰ级)和撕裂(Ⅱ～Ⅳ级)。

1.4 统计学分析 采用IBM SPSS Statistics 20统计分析软件。采用Kappa检验评估2名医师之间及同1名医师内MRI评估结果的一致性，分析关节镜结果与MRI评估结果的一致性，Kappa>0.75为一致性较好。以关节镜结果为金标准，计算3.0T MR 3D-DESS图像放射状重建诊断髋臼唇损伤的准确率、敏感度、特异度、阳性和阴性预测值。

2 结果

医师间及医师内MRI评估结果的一致性较好(Kappa=0.89、0.93，P均<0.01)。医师1检出66处髋臼唇撕裂区，包括14处前侧髋臼唇、45处外上侧髋臼唇及7处后侧髋臼唇撕裂；医师2检出70处髋臼唇撕裂区，包括15处前侧髋臼唇、46处外上侧髋臼唇及9处后侧髋臼唇。关节镜发现64处髋臼唇撕裂区，包括12处前侧髋臼唇、47处外上侧髋臼唇及5处后侧髋臼唇撕裂。见表1。

表1 2名医师MRI评估结果与关节镜的一致性(处)

以关节镜结果为金标准，医师1诊断髋臼唇损伤的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值、阴性预测值分别为95.31%、93.50%、94.33%、92.42%、96.00%，医师2为98.43%、90.90%、94.33%、90.00%、98.59%，与关节镜结果的一致性均较好(Kappa=0.89、0.89，P均<0.01)，见图3。

图3 患者女，27岁，FAI A.放射状重建10～11点钟方向MRI定位图(红线)； B.10～11点钟方向图像显示该区髋臼唇撕裂(红箭)及髋臼唇旁囊肿(红五角星)； C.关节镜图示10～11点钟方向髋臼唇基底部撕裂伴囊肿(红箭)

3 讨论

3D-DESS成像可高清放大显示细小髋臼唇结构，有利于精确评估髋臼唇结构；放射状重建可实现垂直于髋臼唇结构的一周的层面重建，有助于全面评估髋臼唇；二者结合可提高无创评价髋臼唇损伤的准确率。本研究通过放射状重建3D-DESS图像显示髋臼唇，以关节镜检查结果为金标准，观察其诊断髋臼唇撕裂的敏感度、特异度及准确率，结果显示均较高，且与关节镜结果一致性好。

3D-DESS序列为单髋关节小FOV-3D薄层高分辨率序列，可在一个梯度回波重复时间内同时采集2种信号，并对其进行叠加，层面分辨率高达0.60 mm×0.60 mm×0.60 mm。3D-DESS图像中，关节软骨、骨和关节滑液间自然对比强烈，相对于周围低信号骨质，关节液呈明显高信号、关节软骨呈中等强度信号，富含胶原纤维的正常髋臼唇多表现为均匀三角形低信号。本研究对3D-DESS图像进行放射状重建，由2名影像科医师评估其所显示的髋臼唇结构，结果显示医师间及医师内MRI评估结果的一致性均较高，提示上述方法具有可行性及可重复性，对显示细小髋臼唇结构具有一定优势，与既往研究[9]结果相符。

另外，本研究经后处理同时通过髋臼唇前、后、内、外侧的髋臼获得正面观图像，并在正面观图像行垂直髋臼唇结构的放射状重建，间隔6°，共获得31个层面图像用于定位评估髋臼唇结构。与2D放射状扫描技术[10]相比，放射状重建图像诊断髋臼唇撕裂的敏感性和准确性更高，且无交叉对话伪影，图像清晰、美观，定位髋臼唇撕裂准确。既往研究[10]发现根据3.0T MR 常规单髋关节斜横断、斜冠状、斜矢状位图像诊断髋臼唇损伤的敏感度和准确率为90%、93.3%。本研究采用3.0T MR仪，通过一次扫描获得三维信息，可行任意方位重建，全方位评估髋臼唇结构，不仅扫描流程较2D放射状扫描技术更为简单、快捷，且所获髋臼唇结构信息更丰富，诊断髋臼唇撕裂的敏感度、准确率及可重复性均更高；其对髋臼唇损伤的诊断敏感度及准确率与3.0T d-MRA[11-12]、1.5T d-MRA联合关节牵引技术[13]相当，而在安全、无创、简便等方面具有更大优势。

综上，放射状重建3.0T MR 3D-DESS图像诊断髋臼唇损伤的效能与关节镜检查相当，且流程便捷，可望在临床工作中推广应用。但本研究为回顾性研究，样本量少，且患者撕裂程度均较重，可能导致结果存在偏倚，有待进一步观察。