磁共振不同序列在KOA关节软骨损伤中的诊断价值及临床意义

郭丽玲　高勇　陈健　丁贤友

【摘要】 目的：评价磁共振不同序列在膝骨性关节炎（KOA）关节软骨损伤中的诊断价值及临床意义。方法：选取2018年1月-2021年2月上海建工医院收治的疑似KOA患者136例，对患者分别采取T1加权成像矢状位（T1-SE-SAG）序列、T2加权像成像横断位（T2-TSE-TRA）序列、质子密度加权像矢状位（PD-TSE-SAG）序列以及质子密度加权像冠状位（PD-TSE-COR）序列进行检查，并以关节镜检查结果为金标准，评价分析磁共振不同序列对KOA关节软骨损伤的诊断情况。结果：T-SE-SAG序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为52.17%、64.52%、78.38%、82.61%;T-TSE-TRA序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为67.39%、77.42%、81.08%、82.61%;PD-TSE-SAG序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为82.61%、87.10%、91.89%、95.65%;PD-TSE-COR序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为86.96%、87.10%、89.19%、95.65%。与T-SE-SAG序列比较，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列的敏感度以及准确度均较高，差异均有统计学意义（P<0.05）;与T-TSE-TRA序列比較，PD-TSE-SAG序列的敏感度、特异度以及准确度均较高，而PD-TSE-COR序列的敏感度和准确度亦均高于T-TSE-TRA序列，差异均有统计学意义（P<0.05）。结论：PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列对KOA关节软骨损伤的诊断分级更为准确，且诊断效能较高，具有较高的临床应用价值。

【关键词】 磁共振成像 膝关节骨性关节炎 软骨损伤

The Diagnostic Value and Clinical Significance of Different Sequences of Magnetic Resonance in KOA Articular Cartilage Injury/GUO Liling， GAO Yong， CHEN Jian， DING Xianyou. //Medical Innovation of China， 2022， 19（14）： 0-024

[Abstract] Objective： To evaluate the diagnostic value and clinical significance of different sequences of magnetic resonance in KOA articular cartilage injury. Method： A total of 136 suspected KOA patients who were admitted to Shanghai Construction Engineering Hospital from January 2018 to February 2021 were selected. T weighted imaging sagittal （T1-SE-SAG） sequence and T2-weighted imaging transverse position （T-TSE-TRA） sequence， proton density weighted image sagittal （PD-TSE-SAG） sequence and proton density weighted image coronal （PD-TSE-COR） sequence for inspection， the results of arthroscopy were used as the gold standard to evaluate and analyze the diagnosis of KOA articular cartilage injury with different MRI sequences. Result： The sensitivity of T1-SE-SAG sequence for grade Ⅰ-Ⅳ articular cartilage damage were 52.17%， 64.52%， 78.38%， and 82.61%， respectively; the sensitivity of T-TSE-TRA sequence for grade Ⅰ-Ⅳ articular cartilage damage were 67.39%， 77.42%， 81.08%， 82.61%; the sensitivity of PD-TSE-SAG sequence for grade I to IV articular cartilage injury were 82.61%， 87.10%， 91.89%， 95.65%， respectively; the sensitivity of PD-TSE-COR sequence for grade Ⅰ-Ⅳ articular cartilage injury were 86.96%， 87.10%， 89.19%， 95.65%， respectively. Compared with the T1-SE-SAG sequence， the sensitivity and accuracy of the PD-TSE-SAG sequence and the PD-TSE-COR sequence were higher， the differences were statistically significant （P<0.05）; compared with T-TSE-TRA sequence comparison， PD-TSE-SAG sequence had higher sensitivity， specificity and accuracy， and PD-TSE-COR sequence had higher sensitivity and accuracy than T-TSE-TRA sequence， the differences were statistically significant （P<0.05）. Conclusion： The PD-TSE-SAG sequence and PD-TSE-COR sequence are more accurate in the diagnosis of KOA articular cartilage injury， and have higher diagnostic efficiency， which has higher clinical application value.

[Key words] Magnetic resonance imaging Knee osteoarthritis Cartilage injury

First-author’s address： Shanghai Construction Engineering Hospital， Shanghai 200083， China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2022.14.005

膝关节骨性关节炎（KOA）属于一种较为常见的疾病，又被称为退行性骨关节炎，该疾病主要是由多种因素导致膝关节出现了关节软骨退化、关节边缘出现增生以及关节间隙出现狭窄的进行性病变[1-2]。KOA的常见症状有膝关节肥大、僵硬、慢性疼痛以及活动受限等，甚至会导致膝关节功能障碍以及畸形等，严重影响了患者的日常生活[3]。该疾病常好发于老年群体中，并且随着我国人口老龄化日益加剧，其发病率亦在逐年增高，且随着疾病的发展，致残率亦会增高[4]。文献[5]研究表明，疾病早期的关节软骨有着较为明显的修复反应，且體外细胞培养亦证实了早期的病理改变是可以被逆转的，因此早期诊断是治疗KOA的关键。目前磁共振成像（MRI）已被评为诊断软骨损伤的最佳方式之一，但是MRI不同序列的诊断效能是不同的[6]，故本研究采用磁共振不同序列对患者进行诊断，并分析评价其在KOA关节软骨损伤中的诊断价值以及临床意义，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018年1月-2021年2月上海建工医院收治的疑似KOA患者136例，其中男62例，女74例，年龄37～68岁，平均（49.32±4.36）岁;病变部位：左膝73例，右膝80例。纳入标准：1个月内膝关节反复疼痛者;体格检查可见骨擦音者。排除标准：伴有严重的心脑血管疾病者;合并类风湿性关节炎或者痛风者;既往存在膝关节外伤史者。本研究经过医院医学伦理委员会审批通过，所有患者均签署了知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 MRI检查 （1）扫描方法。采用西门子3.0T磁共振Verio扫描仪进行诊断检查，以膝关节表面线圈作为扫描线圈，患者均采用常规MRI序列进行扫描。扫描时患者取仰卧位，膝关节自然伸直或者外旋10°～15°，足先进，扫描顺序为股骨外侧髁、股骨内侧髁、胫骨外侧平台、胫骨内侧平台、滑车、髌骨。（2）扫描参数。常规MRI序列包括：T加权成像矢状位（T-SE-SAG）、T2加权像成像横断位（T-TSE-TRA）、质子密度加权像矢状位（PD-TSE-SAG）以及质子密度加权像冠状位（PD-TSE-COR），T-SE-SAG扫描时间为100 s，T-TSE-TRA扫描时间为109 s，PD-TSE-SAG扫描时间为118 s，PD-TSE-COR扫描时间为135 s。不同序列参数设置见表1。

1.2.2 关节镜检查 MRI检查后1～2周内进行关节镜检查，检查顺序为髌上囊和髌股关节、内侧沟、内侧间室、髁间凹、后内侧间室、外侧间室、外侧沟和后外侧间室。

1.3 观察指标 观察T-SE-SAG、T-TSE-TRA、PD-TSE-SAG、PD-TSE-COR序列与关节镜的诊断结果，磁共振不同序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度;比较不同序列的敏感度、特异度、准确度。

1.4 评价标准 （1）MRI软骨损伤程度采用Recht标准分级。0级：正常膝关节软骨，虽然软骨弥漫性均匀变薄，但是表面光滑，仍可将其认为是正常的关节软骨（图1a）;Ⅰ级：软骨分层结构消失且表面光滑，而软骨内会出现局限性低信号区（图1b）;Ⅱ级：软骨表面轮廓出现轻至中度的不规则，且软骨缺损深度尚未达到全层厚度的50%（图1c）;Ⅲ级：软骨表面轮廓出现重度的不规则，且软骨缺损深度已经达到全层厚度的50%以上，但是仍未见完全剥脱（图1d）;Ⅳ级：软骨全层剥脱、缺损（图1e）。以0级判定为阴性，Ⅰ～Ⅳ级判定为阳性。（2）以关节镜检查作为诊断的金标准，并采用Outerbridge标准分级。0级：正常的膝关节软骨;Ⅰ级：软骨变软水肿或者局部肿胀;Ⅱ级：软骨表面轻度纤维化，软骨缺损厚度小于50%;Ⅲ级：软骨表面重度纤维化，且龟裂明显，软骨缺损厚度大于50%，但是软骨下骨尚未暴露;Ⅳ级：全程软骨缺损，且软骨下骨暴露。以0级损伤判定为阴性，Ⅰ～Ⅳ级损伤判定为阳性。

1.5 统计学处理 采用统计分析软件IBM SPSS 21.0进行数据分析，计数资料用率（%）表示，比较用χ检验;计量资料用（x±s）表示，比较用t检验。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 T-SE-SAG序列与关节镜的诊断结果 T-SE-SAG序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为52.17%（24/46）、64.52%（20/31）、78.38%（29/37）、82.61%（19/23），见表2。

2.2 T-TSE-TRA序列与关节镜的诊断结果 T-TSE-TRA序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为67.39%（31/46）、77.42%（24/31）、81.08%（30/37）、82.61%（19/23），见表3。

2.3 PD-TSE-SAG序列与关节镜的诊断结果 PD-TSE-SAG序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为82.61%（38/46）、87.10%（27/31）、91.89%（34/37）、95.65%（22/23），见表4。

2.4 PD-TSE-COR序列与关节镜的诊断结果 PD-TSE-COR序列对Ⅰ～Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为86.96%（40/46）、87.10%（33/37）、89.19%（27/31）、95.65%（22/23），见表5。

2.5 磁共振不同序列的诊断效能 与T-SE-SAG序列比较，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列的敏感度以及准确度均较高，差异均有统计学意义（P<0.05）;与T-TSE-TRA序列比较，PD-TSE-SAG序列的敏感度、特异度以及准确度均较高，而PD-TSE-COR序列的敏感度和准确度均高于T-TSE-TRA序列，差异均有统计学意义（P<0.05）。见表6。

3 讨论

KOA是骨科较为常见的骨代谢疾病，目前该疾病的发病机制尚未清楚，但是其与年龄、肥胖、创伤劳损以及遗传等因素有关[7-8]。KOA的病理学特点是关节软骨的退变，退变的软骨组织细胞主要是成纤维样软骨细胞以及肥大软骨样细胞，同时该疾病会累及整个关节，最终导致关节疼痛、僵硬以及失用等功能障碍[9-10]。而关节软骨是维持关节正常功能活动所必需的组织结构，其自身修复能力较为有限且无法再生，该病变的早期病理改变主要表现为关节软骨纤维绒样，而随着病情的不断发展，软骨渐渐被破坏，直至完全剥脱[11]。因此，早期发现患者关节软骨病变对于KOA的诊断治疗具有重要的意义。

目前单纯依靠症状以及体征对KOA进行早期诊断是具有较大难度的，因此对于高度怀疑患有KOA的患者应予以影像学检查。X线片是诊断KOA患者较为常用的筛查方法，但是其分辨率有限，对于微小关节软骨损伤的发现较不敏感，且不能直接地显示关节软骨组织，只能识别到关节软骨下骨的变化，因此普通X线影像难以诊断早期KOA关节软骨损伤[12-13]。而关节镜检查是诊断关节软骨损伤的金标准，但是该方法是一种有创的检查，不宜作为KOA关节软骨损伤的初步诊断[14-15]。现如今随着临床诊断技术的不断发展和提高，磁共振诊断技术在临床中得到了较为广泛的应用，该诊断方法对机体组织及其空间具有较好的分辨效果，并且不会造成任何的创伤[16-17]。磁共振诊断技术主要是根据关节软骨内信号强度的变化情况以及软骨表面的组织形态进行评估分析，亦能够对软骨损伤进行分级，使之能够更为客观地观察到关节内以及其周围组织的结构，从而使诊断更为准确，并且该方法的检查速度较快、操作简单，更容易被患者所接受[18-19]。

本研究采用MRI的不同序列对KOA关节软骨损伤进行诊断，结果显示：与T-SE-SAG序列比较，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列的敏感度以及准确度均较高（P<0.05）;与T-TSE-TRA序列比较，PD-TSE-SAG序列的敏感度、特异度以及准确度均较高，而PD-TSE-COR序列的敏感度和准确度亦均高于T-TSE-TRA序列（P<0.05）;其次PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列在分级诊断软骨损伤的阳性预测值均较高。提示PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列对KOA关节软骨损伤的诊断效能较高。

本研究亦存在一定的局限性：首先本次研究的样本量相对较少，其次扫描时间较长，少部分患者无法忍受较长时间的制动，从而导致运动伪影的产生，影响图像质量，日后可进行大样本、多中心的研究，并寻找提高患者做检查依从性的方法，降低因运动伪影对图像质量的影响。

综上所述，PD-TSE-SAG序列和PD-TSE-COR序列在MRI诊断中与关节镜诊断结果的符合程度较高，可为KOA关节软骨损伤的诊断治疗提供依据，具有较高的临床应用价值。

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（收稿日期：2022-04-11） （本文编辑：张爽）