MSCT联合MRI在马拉松运动员膝关节损伤诊断中的应用

任海娟，魏剑波，刘 颖，陈建新

1.郑州西亚斯学院体育科研创新中心，河南 郑州 451100；2.通许第一医院心血管内科，河南 通许 475499；3.通许第一医院骨伤科，河南 通许 475499

马拉松是一项考验耐力的长跑运动，随着近年“跑步热”的兴起，马拉松运动比赛的日益普及，据不完全统计，我国2018年有组织的马拉松赛事多达1000余场，参赛人次逾500万[1,2]。但马拉松是一种形式单一、负荷大的长时间运动，机体易出现过度疲劳，在无意识的疲劳中进行训练和比赛易引起关节损伤。纽约市马拉松运动员损伤调查显示，马拉松运动员受伤发生率很高，重大伤害发生率为8.9%，轻微伤害发生率为48.5%[3]。国内调查显示，马拉松过程中膝关节受损情况较为普遍，膝关节损伤发生率为23.0%～41.8%[4,5]。膝关节损伤轻者阻碍马拉松运动员技能水平提高，重则影响职业生涯，加强预防和诊治非常有必要[6]。多层螺旋CT(MSCT)、磁共振成像(MRI)均为目前诊断关节损伤的常用影像学技术，二者诊断准确度均明显高于常规X线[7]，且有报道[8]指出二者联合有助于提高腕关节损伤诊断准确度。MSCT联合MRI也可能提高诊断马拉松运动员膝关节损伤的价值，但二者联合在膝关节损伤诊断中的价值仍缺乏大量循证医学支持，基于此，本研究重点探究MSCT联合MRI诊断马拉松运动员膝关节损伤的价值，旨在为临床提供诊断依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年6月至2021年10月通许第一医院95例马拉松运动员膝关节损伤患者为研究对象，其中，男63例、女32例；年龄18～46岁，平均年龄(30.26±6.12)岁；身高159.5～183.4 cm，平均身高(177.95±2.72)cm；体质量指数(BMI)21.5～25.3 kg/m2，平均BMI(23.50±0.86)kg/m2；马拉松完赛数量8～39场，平均完赛数量(22.15±7.07)场。纳入标准：因马拉松运动引起膝关节疼痛、肿胀、活动受限于我院就诊；新发膝关节损伤；年龄≥18岁；单侧损伤；患者知晓本研究，已签署同意书。排除标准：已明确诊断的膝关节炎性疾病者；有膝关节手术史者；有CT、MRI检查禁忌者。

1.2 方法

采用德国SIEMENS 16层螺旋CT扫描仪进行MSCT检查。患者平躺，足先进，扫描髌骨至近端胫腓关节、膝关节及周围组织，参数设置：电流100 mA，电压120 kV，层厚3 mm，螺距0.8，准直16 mm×0.6 mm，扫描时间5 s。将扫描数据上传至后处理工作站，进行冠状面、矢状面多面重建，并进行三维重建。

采用德国SIEMENS Symphony 1.5T磁共振成像系统进行MRI检查。保持患肢尽量伸直，外旋15°～20°，膝关节置于专用线圈内，参数设置：层厚4 mm，间距0.5 mm，激励次数2次。常规扫描冠状位T2WI脂肪抑制、矢状位T1WI序列扫描，部分加扫轴面PDWI-FS、T2WI、T1WI扫描。

由2位5年以上工作经验影像学医师独立阅片，意见不统一时共同商讨后给出一致结果。择期行关节镜检查或手术，并作为诊断“金标准”，判定膝关节损伤类型及韧带损伤分级、半月板损伤分级、隐匿性骨折部位。韧带损伤分级[9]：1级：韧带膜微小损伤；2级：韧带部分破裂；3级：韧带完全破裂。半月板损伤分级[10]：Ⅰ级：半月板损伤未至关节面；Ⅱ级：半月板损伤至关节囊及半月板连接处；Ⅲ级：半月板撕裂，损伤至关节面。

1.3 观察指标

以关节镜检查或手术结果作为“金标准”，对比分析MSCT、MRI单独及联合诊断马拉松运动员膝关节损伤类型的价值；分析MSCT联合MRI诊断膝关节韧带损伤分级、半月板损伤分级、隐匿性骨折部位的准确度。

1.4 统计学方法

数据处理采用SPSS 22.0软件，计数资料以例数(n)描述，采用χ2检验。一致性采用Kappa检验，Kappa值<0.4为弱一致性，0.4≤Kappa值<0.7为中度一致性，Kappa值≥0.7为高度一致性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MSCT、MRI对膝关节损伤的诊断分析

本研究共纳入95例马拉松运动员膝关节损伤患者，根据关节镜检查或手术结果，包括膝关节韧带损伤28例、半月板损伤30例、隐匿性骨折24例、关节腔积液5例、髌骨劳损8例。

MSCT单独诊断结果：膝关节韧带损伤23例，图像可见韧带明显肿胀增厚，边缘清晰或模糊，周边脂肪间隙模糊；半月板损伤27例，图像可见半月板变小，关节面缘不清，伴弥漫性密度减低，部分表现为半月板移位、消失；隐匿性骨折22例，骨折部位图像可见骨小梁断裂、扭曲，连续性中断或骨皮质断裂；关节腔积液4例；髌骨劳损6例，图像可见髌骨表现致密的骨质增生，关节软骨磨损，关节间隙变窄变薄。

MRI单独诊断结果：膝关节韧带损伤26例，图像均可见条状阴影，伴边缘增粗、模糊等，T1WI呈较低信号，T2WI、STIR均呈较高信号；半月板损伤28例，图像呈三角形低信号，且为内部阴影，形状主要为球状、线条状、裂隙状；隐匿性骨折23例，骨折部位呈现不规则线性或条索状信号，T2WI在T1WI低信号周围均可见片状高信号，T1WI低信号周围镶嵌高信号区域，对应层面T2WI呈高信号；关节腔积液5例，图像呈不规则状或片状，TIR信号高，呈长T1信号、长T2信号，少部分存在分层，上层为T2WI和T1WI低信号，中层为T2WI和T1WI高信号，下层为T2WI和T1WI等信号；髌骨劳损7例，图像表现为软骨连续性存在，梯度回波像出现局灶性裂隙样低信号灶，T2WI未明确显示。

由表1可知，MSCT联合MRI的诊断结果与关节镜检查或手术结果一致。MSCT、MRI联合诊断膝关节损伤类型的准确率明显高于MSCT、MRI单独诊断(P<0.05)。

表1 MSCT、MRI单独及联合诊断膝关节损伤类型的价值[n(%)]

2.2 MSCT联合MRI诊断膝关节韧带损伤分级

关节镜检查或手术结果显示，28例膝关节韧带损伤患者，1级12例，2级10例，3级6例。MSCT联合MRI诊断膝关节韧带损伤分级与关节镜检查或手术结果的一致性Kappa值为0.944，准确度为96.43%。见表2。

表2 MSCT联合MRI诊断膝关节韧带损伤分级

2.3 MSCT联合MRI诊断膝关节半月板损伤分级

关节镜检查或手术结果显示，30例膝关节半月板损伤患者中，Ⅰ级15例，Ⅱ级9例，Ⅲ级6例。MSCT联合MRI诊断膝关节半月板损伤分级与关节镜检查或手术结果的一致性Kappa值为0.933，准确度为93.33%。见表3。

表3 MSCT联合MRI诊断膝关节半月板损伤分级

2.4 MSCT、MRI单独及联合对膝关节隐匿性骨折部位的诊断价值

关节镜检查或手术结果显示，24例隐匿性骨折患者的骨折部位分别为股骨外侧髁6例，股骨内侧髁5例，胫骨髁尖棘3例，胫骨平台中央4例，胫骨外侧髁4例，胫骨内侧髁2例。由表4可知，MSCT、MRI单独及联合诊断膝关节隐匿性骨折部位的准确度与关节镜检查或手术结果比较，差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

表4 MSCT联合MRI诊断膝关节隐匿性骨折部位的价值

3 讨论

在马拉松运动中，膝关节长时间承受高负荷运动，常会出现韧带、骨骼、软组织等损伤。本研究结果中，95例马拉松运动员膝关节损伤患者的损伤类型包括韧带损伤、半月板损伤、隐匿性骨折、关节腔积液及髌骨劳损，说明马拉松运动员膝关节损伤类型多样复杂，而早期诊断准确判定损伤类型，对治疗方案的制定具有重要指导价值。MSCT、MRI是目前较先进的影像学检查技术，能清晰、准确地显示关节损伤信息。本研究结果显示，MSCT、MRI单独诊断马拉松运动员膝关节损伤类型的准确率分别为86.32%、93.68%，与国内苏鹏飞[11]报道的MSCT诊断符合率(86.55%)、MRI诊断符合率(94.96%)相近。说明MSCT与MRI在膝关节损伤诊断方面均具有较高准确性。但MSCT、MRI检查各有优缺点，如MSCT方便快捷，能同时获取多层面图像，可通过三维重建获得质量较高的三维图像，全面显示损伤情况，但其诊断隐匿性骨折的准确度欠佳；而MRI可实现多方位成像，具有视野广、清晰度高、无辐射等优势，但难以全面显示关节损伤情况[12,13]。因此单独应用MSCT、MRI诊断膝关节损伤检查中均难以全面显示损伤情况，导致诊断结果存在一定误诊、漏诊。新近研究指出，MSCT和MRI在踝关节隐匿性骨折诊断方面均具有较高效能，二者联合能进一步提高诊断准确性[14]。本研究采用MSCT、MRI联合诊断马拉松运动员膝关节损伤类型，结果发现联合诊断的准确度高达100.00%，其原因可能在于MSCT与MRI联合应用能弥补各自不足，为临床诊断膝关节损伤情况提供更准确、全面的信息，从而提高诊断准确度。

此外，临床诊断膝关节损伤的“金标准”为关节镜检查或手术结果，上述检查方法属于侵入性操作，具有一定创伤性，在膝关节损伤早期诊断中的应用存在一定局限性[15,16]。本研究结果显示，MSCT联合MRI诊断膝关节韧带损伤分级与关节镜检查或手术结果的一致性Kappa值为0.944，准确度为96.43%，诊断膝关节半月板损伤分级与关节镜检查或手术结果的一致性Kappa值为0.933，准确度为93.33%。由此可见，采用MSCT联合MRI诊断膝关节韧带损伤分级、半月板损伤分级可获得与关节镜检查或手术一致性很高的结果，且两种检查方法均为无创检查，易于患者接受，可行性较高。关于MSCT、MRI诊断膝关节隐匿性骨折的价值，目前仍存在一定争议，如丘武应等[17]研究结果显示，MSCT在膝关节隐匿性骨折中较MRI具有更高诊断价值，能更好地显示骨折和骨髓水肿情况。而朱永斌等[18]报道则认为MRI诊断膝关节隐匿性骨折的诊断效能明显高于MSCT。本研究结果显示，MRI诊断马拉松运动员膝关节隐匿性骨折部位的准确度为91.67%，明显高于MSCT诊断的83.33%，说明与MSCT相比，MRI诊断马拉松运动员膝关节隐匿性骨折部位的准确度更高。且本研究进一步采用MSCT、MRI联合诊断隐匿性骨折部位，结果发现联合诊断的准确度达到100.00%，提示两种方法联合有助于提高对膝关节隐匿性骨折的诊断准确度。

综上可知，MSCT、MRI在马拉松运动员膝关节损伤类型诊断方面均具有较高准确性，二者联合应用能有效提高诊断准确度，且能进一步准确评估膝关节韧带损伤分级、半月板损伤分级、隐匿性骨折部位，具有较高推广应用价值。但本研究重点针对马拉松运动员膝关节损伤患者进行研究，一定程度上限制了研究结果的泛化，未来工作中需要扩大样本选取范围及样本量进一步验证。