MRI在膝关节退行性骨关节炎与软骨损伤分级诊断中的应用研究

杨尊帅，胡秋根

（南方医科大学顺德医院〈佛山市顺德区第一人民医院〉放射科 广东 佛山 528308）

退行性骨关节炎是一种骨关节退行性病变，主要因年龄增长致病，会表现出关节间隙变窄、骨化关节、关节软骨退变等病理特征，全身关节可见，但常于髋关节、膝关节等负重关节发病，会引发较为严重的临床症状[1]。现阶段，仍未明确发生膝关节退行性骨关节炎的相关机制，主要致病原因包括工作、遗传原因及年龄。膝关节退行性骨关节炎常于中老年人群中发病，发病后会伴有膝关节疼痛、肿胀的临床表现[2]。因此，有效诊断病情可为后续选择治疗方法提供有力依据，获取显著疗效。一旦延误最佳治疗时机，会因加重病情导致关节腔积液、关节畸形[3]。现阶段，主要采用计算机断层扫描（CT）、磁共振成像（MRI）、X线诊断退行性骨关节炎，其中X线、CT均可有效诊断疾病，但无法准确诊断损伤情况[4]。近几年，MRI技术发展快速，可清晰显示肌腱、半月板及关节软骨，在膝关节退行性骨关节炎疾病诊断中也获得了广泛应用。本研究以MRI作为检查手段，分析在诊断膝关节退行性骨关节炎软骨损伤中所发挥的临床价值，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2020年1月—2021年12月南方医科大学顺德医院收治的膝关节退行性骨关节炎患者70例，其中男性36例，女性34例；年龄53～72岁，平均（62.17±2.14）岁；病程2～8周，平均（5.02±1.36）周；所有患者均为单膝患病，左膝、右膝分别为37例、33例。

纳入标准：①所有患者均与诊断膝关节退行性骨关节炎的相关标准相符[5]；②具备齐全临床资料者；③年龄≥18岁；④伴有膝关节疼痛、肿胀、功能障碍者[6]；⑤明显加重疼痛者。排除标准：①并发认知障碍和精神障碍者；②既往实行膝关节手术者；③合并膝关节炎、肿瘤、结核等膝部疾病者。

1.2 方法

1.2.1 常规CT检查 选用荷兰飞利浦公司生产的128层螺旋CT机进行检查，设置1 mm层厚，电流100 mAs，电压120 kV，扫描患者膝关节。

1.2.2 MRI检查 要求所有患者在关节镜检查前完成MRI检查，选用西门子3.0T核磁共振仪检查设备，检查前需提前将设备完成运行，判断所使用设备的稳定性，设置T2WI的FSE序列，T1WI的自旋回波SE序列，TE设置为95 ms，TR为4 000 ms，基于常规手段下采取膝关节正交线圈，检查人员还应依据具体情况确定FIR序列是否使用。诊断期间应辅助患者呈平卧位，常规扫描矢状位和冠状位，并将阻碍膝关节的异物去除。依据患者病情特征开展横断位检查，主要检查区域有膝关节外侧平台、胫骨内侧、股骨内侧、外踝关节及髌骨等。检查期间设置TR 100 ms，TE 79.4 ms，扫描平面设置3 mm层厚，设置各层间距为4 mm，矩阵240×240，向工作站传输膝关节MRI扫描数据，之后做好相应处理，由2名科室工作者重新创建组织影像后进行诊断，确认膝关节软骨损伤情况及位置。

1.2.3 关节镜检查 所选用的关节镜诊断设备为专用的，包括射频消融工具、刨削刀具、关节泵、显示屏、冷光源及内镜，检查过程中辅助患者维持平卧仰卧位，将软垫于膝关节位置放置，并膝关节轻度抬高，之后将关节充分暴露出，特殊情况下还应采用约束带分别将膝关节上、下固定住，预防诊断过程中下部肢体误动。依据膝关节受损情况对入路方式合理选择，特殊情况下于创口直接入路，防止再次伤害患者。先给予膝关节镜检，经内镜对关节内软骨、软组织的受损情况详细观察。使用相关设备在确定病情后将坏死肌肉组织剔除，之后将滑膜完全缝合，特殊情况下还应依据病情将部分软组织切除。在进行膝关节骨骼损伤清理时，可借助骨钻减压进行内固定和复位。完成手术后冲洗膝关节腔室，之后采用温度合适的0.9%氯化钠溶液，防止周围神经及肌肉受到过度刺激，在将无活动性出血位点确定后，循序渐进地缝合创面。

1.3 观察指标

①关节炎症状准确率评估[7]：对典型的病变影像学特征着重比较，评估指标包括骨质增生、关节腔内游离体、关节间隙狭窄、关节滑膜增厚、关节积液、半月板退行性损伤及韧带退变。②软骨损伤分级情况：依据实际情况共分为5级：0级：患者膝关节未出现关节软骨受损情况，有正常表现；Ⅰ级：偶尔出现信号异常，但基本保持正常关节软骨形态；Ⅱ级：膝关节软骨表面受损情况≤50%，提示轻度损伤关节软骨；Ⅲ级：关节软骨全层未完全累及，但＞50%，表示中度损伤关节软骨；Ⅳ级：损伤或剥脱全层关节软骨，提示受损严重，同时暴露软骨下面的骨组织，特殊情况下可探测骨组织信号发生改变。

1.4 统计学方法

采用SPSS 19.0统计软件进行数据分析。计量资料以（）表示，行t检验；计数资料以频数（n）、百分比（%）表示，行χ2检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 关节镜检查结果

以关节镜检查结果为金标准，70例患者中，关节镜检出骨质增生59例，关节腔内游离体57例，关节间隙狭窄60例，关节滑膜增厚58例，关节积液64例，半月板退行性损伤63例，韧带退变60例；软骨损伤分级0级为44例，Ⅰ级11例，Ⅱ级8例，Ⅲ级6例，Ⅳ级1例。

2.2 两种检查方式关节炎症状准确率比较

MRI检查骨质增生、关节腔内游离体、关节间隙狭窄、关节滑膜增厚、关节积液、半月板退行性损伤及韧带退变的准确率均高于CT检查，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 不同检查方法对关节炎症状准确率比较 [%（n/m）]

表1（续）

2.3 两种检查方式软骨损伤分级情况比较

MRI检查软骨损伤0级、Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级、Ⅳ级的检出率均高于CT检查，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 不同检查方法对软骨损伤分级情况比较 [%（n/m）]

3 讨论

膝关节骨关节炎属于骨科疾病，是主要的人体下肢关节，在运动性关节中十分关键，所发挥的作用是转向、减震，膝关节骨骼包括髌骨、胫腓骨顶端及股骨末端，有研究结果显示，膝关节承受着大约75%的人体重点，属于运动关节中使用率最高的。因此，膝关节损伤在骨折疾病中较为常见，其中发病最高的是退行性关节炎，会严重威胁患者的生命安全，进而增加老年患者致残率[8]。该疾病属于肺炎性病变，原发型主要发病群体为中老年人群，致病原因包括关节磨损及骨质疏松，继发型膝关节骨关节炎患者可于任何阶段发病，很多患者是因下肢外伤无法维持平衡的膝关节结构，或下肢外伤恢复期间单侧膝关节承重过大压力致病。由于退行性改变关节软骨，会导致骨质结构、关节囊受损，在此过程中关节长期使用会引发炎症反应，导致关节受损，进而引发关节表面软骨坏死，出现关节功能障碍和关节僵硬，最终引发膝关节骨关节炎，患者发病初期会有膝关节疼痛、肿胀及僵硬的表现，清晨会加重疼痛感，活动后缓解疼痛感，活动过度，还会持续加重疼痛感，在患者发生膝关节发生退行性炎症后，软骨会向不透明的浑浊样转变，逐步硬化质地，进而损伤膝关节内韧带、滑膜及骨质，且硬化后的软骨在遭受创伤后很难提升自行愈合速度，若未尽早治疗，很可能损伤大范围的膝关节组织，因而尽早诊断膝关节退行性骨关节炎疾病是非常关键的，应对膝关节损伤分级准确评估，为拟定后续的治疗方案提供依据[9-10]。

现阶段，主要以CT、MRI、X射线及关节镜进行膝关节退行性骨关节炎诊断，X射线检查是常见的骨折疾病诊断方法，便于操作，且无需花费高昂费用，可为临床医生提供骨折端异常结构表现，且患者愿意接受，已经广泛应用于临床中。在临床诊断期间将X射线检查应用于膝关节退行性骨关节炎患者诊断中，可发现关节间隙变窄的临床表现。但X射线检查无法有效鉴别膝关节半月板损伤、韧带损伤、骨挫伤及关节软骨损伤等，在诊断膝关节退行性骨关节炎方面存在局限性，不具备较高的诊断价值，很容易出现漏诊和误诊情况。其中关节镜检查是通过内窥镜观察内部疾病及关节病变，基于关节镜引导下可辅助临床医生确定膝关节受损严重程度及损伤位置，不仅检查价值更直观，且可基于此实行针对性治疗[11]。但手术器械是于不同入口于关节镜中进入，需要花费较长的检查时间，且关节镜是一种创伤性诊断方法，很难被患者接受，常用于临床治疗[12]。再以MRI检查软组织病变时，所获得的显示效果更优，能够将关节积液、关节软骨毛糙、关节腔内游离体及软骨下骨质囊变直接显示出，提升疾病准确率，为患者尽早治疗提供依据，减轻痛苦，改善不良症状[13]。MRI检查是一种成像技术，可实现无创下的膝关节扫描，是借助收集磁共振现象而产生的信号重新建立图像，依据参数给予膝关节3D建模，表达出更准确和直观的临床诊断，与CT、X射线及关节镜等检查方法相比，可去除脂肪影响因素，将受检位置直接显示出。相比CT检查，MRI检查有着更高的准确率和清晰度，不会出现骨性伪影和放射性危害，能够多平面成像，且有着较高的组织分辨能力，在无需联合造影剂的情况下即可将血管结构清晰显示出[14]。MRI检查方法适用于退行性病变、创伤、炎症、先天性疾病及肿瘤等大多数全身各系统疾病，已经广泛应用于各类疾病诊断中。不仅如此，磁共振成像技术还可发挥良好的软组织分辨能力，通过多角度观察，可将组织成分中含水量变化情况直接显示出，反映膝关节损伤程度，更早更有效地发现病变，为评估疾病分级、确定手术方案等工作提供准确参考依据，进而避免了由膝关节镜检查引发的损伤情况[15]。本次试验结果显示，MRI检查比CT检查的骨质增生、关节腔内游离体、关节间隙狭窄、关节滑膜增厚、关节积液、半月板退行性损伤及韧带退变准确率更高，软骨损伤分级情况更明显（P＜0.05）。可见，MRI检查可通过对参数的合理设置和脉冲顺序的合理调整而获得清晰的膝关节图像，并具有多方位、多参数成像及良好的软组织分辨率的优势，对膝关节退行性骨关节炎软骨损伤分级有着较高的诊断效能，能够准确鉴别软骨分级。

综上所述，诊断膝关节退行性骨关节炎软骨损伤中应用MRI有着较高的准确率，且检查效果与关节镜接近，应用价值较高，可准确评估和诊断患者软骨损伤分级情况，值得广泛开展。