磁共振T2×mapping 成像技术定量参数联合CCL18对膝关节骨性关节炎诊断价值分析

张 利

（南漳县中医医院影像科 湖北 襄阳 441500）

膝关节骨性关节炎（KOA）是一种慢性退行性骨关节疾病，以关节疼痛、活动受限为主要临床表现。迄今为止，临床针对KOA 尚无特效疗效，而关节软骨退变至KOA 是一个慢性过程，因此如何采取有效手段监测关节软骨病变进程尤为重要。目前，国内外研究的热点是定量MRI 技术，其在诊断关节软骨病灶方面和关节镜具有良好的一致性，尤其是磁共振T2×mapping 成像技术，可通过测量T2 弛豫时间准确评估关节软如的水含量及渗透压改变，且T2×mapping 色阶图可区分正常、异常软骨区域[1]。但其在KOA 中的评估效果尚存在争议。大量基础研究证实，长期慢性炎症和损伤在KOA发病机制中发挥着重要作用[2-3]。CC 趋化因子配体18（CCL18）是趋化因子亚组之一，可诱导T 和B 淋巴细胞进入炎症部位，在炎症细胞关节侵袭过程中扮演着重要角色。也有研究表明，在KOA 关节软骨和滑膜组织中，CCL18 表达水平显著升高，且与膝关节炎严重程度相关[4]。因此，本研究旨在探讨磁共振T2×mapping成像技术定量参数联合CCL18 对膝关节骨性关节炎的诊断价值，旨在为临床诊断KOA 提供数据支持，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2021年1月—2022年12月南漳县中医医院收治的KOA 患者62 例为KOA 组，其中男41 例，女21例；年龄49 ～78 岁，平均（60.25±4.16）岁；根据Kellgren-Lawrence分级标准将KOA 患者分为轻度组（K-L分级为0 ～Ⅰ级）20 例、中度组（K-L 分级为Ⅱ级）25 例、重度组（K-L 分级为Ⅲ～Ⅳ级）17 例。另选取同期50 名健康志愿者为对照组，其中男31 例，女19 例；年龄43～76 岁，平均（60.08±4.10）岁。两组性别比例、年龄资料比较差异无统计学意义（P＞0.05），有可比性。所有研究对象均知情同意本研究。

纳入标准：①均符合《骨关节炎诊疗指南（2018年版）》[5]中诊断标准；②病历资料完整。排除标准：①类风湿关节炎、化脓性关节炎、骨肿瘤等其他关节疾病患者；②合并骨恶性肿瘤者；③肝肾功能严重损害；④患老年痴呆症，无生活自理能力者；⑤合并严重精神疾病或听/视觉障碍者。

1.2 方法

磁共振T2×mapping 成像检查：选择GE 通用电气医疗系统有限公司生产的BrivoMR355 型磁共振扫描仪，8 通道膝关节线圈，先行常规矢状位T1加权成像（T1-weighted imaging，T1WI）、T2加权成像（T2-weighted imaging，T2WI）扫描，之后进行基于FLASH（梯度回波）多回波序列T2×mapping 成像扫描，参数设定为TR 784 ms，TE 4.84、12.37、19.91、27.48、34.99、42.53 ms，矩阵256×320，FOV=16 cm×16 cm，层厚5 mm，层间距1 mm，激励次数1 次，扫描时间244 s。将采集图像上传至GE ADW4.4 工作站，由两名影像科医师采用双盲法阅片，采用Functool 中的Map 软件处理膝关节软骨T2×mapping 伪彩图像，选取4 个合适的感兴趣区（股骨内侧踝、股骨外侧踝、内侧胫骨平台、外侧胫骨平台）测量膝关节T2*值，每个部位均连续测量3 次，取平均值。

血清CCL18 检测：采集两组受检者空腹静脉血5 mL，采用离心过滤机以3 000 r/min 转速，半径10 cm离心10 min，分离血清后，留置血清标本保存于-80 ℃冰箱待测；采用酶联免疫吸附法检测血清CCL18 水平，操作过程均严格按照说明书进行。

1.3 统计学方法

采用SPSS 26.0 统计软件分析数据。符合正态分布的计量资料以均数±标准差（）表示，两组间采用独立样本t检验，多组间采用方差分析；计数资料以频数（n）、百分率（%）表示，采用χ2检验；采用ROC 曲线分析膝关节不同区域软骨T2*值联合血清CCL18 水平对KOA 的诊断效能；以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 KOA 组和对照组膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较

KOA 组膝关节股骨内侧踝、股骨外侧踝、内侧胫骨平台、外侧胫骨平台T2*值及血清CCL18 水平均显著高于对照组（P＜0.01），见表1。

表1 KOA 组和对照组膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较（±s）

表1 KOA 组和对照组膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较（±s）

组别例数T2*值/ms股骨内侧踝股骨外侧踝 内侧胫骨平台外侧胫骨平台对照组5036.84±4.10 38.89±3.76 38.83±4.09 37.21±4.48 KOA 组6245.14±5.25 46.67±5.39 45.17±5.87 46.67±7.20 t 9.1508.6476.4728.107 P＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001组别例数血清CCL18/（ng·mL-1）对照组5026.01±5.57 KOA 组6236.54±7.57 t 8.204 P＜0.001

2.2 KOA 不同严重程度患者膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较

KOA 重度组膝关节股骨内侧踝、股骨外侧踝、内侧胫骨平台、外侧胫骨平台T2*值及血清CCL18 水平均高于中度组和轻度组（P＜0.05），见表2。

表2 KOA 不同严重程度患者膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较（±s）

表2 KOA 不同严重程度患者膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较（±s）

组别 例数T2*值/ms股骨内侧踝股骨外侧踝内侧胫骨平台 外侧胫骨平台轻度组 2040.52±4.3741.89±4.3640.69±4.7740.10±5.25中度组 25 44.19±5.18① 45.67±5.25① 45.02±5.81① 45.83±6.99①重度组 17 55.26±6.76①②54.43±6.30①②56.29±7.02①②53.65±8.11①②F 34.16525.04232.10717.101 P＜0.001＜0.001＜0.001＜0.001

表2 （续）

表2 KOA 不同严重程度患者膝关节不同区域软骨T2*值及血清CCL18 水平比较（±s）

注：与轻度KOA 组比较，①P ＜0.05；与中度KOA 组比较，②P ＜0.05。

组别 例数血清CCL18/（ng·mL-1）轻度组 2031.20±6.35中度组 2536.09±7.42 ①重度组 1745.29±8.40 ①②F 15.945 P＜0.001

2.3 膝关节不同区域软骨T2*值联合血清CCL18 水平对KOA 的诊断效能

ROC 曲线分析显示，膝关节不同区域软骨T2*值联合血清CCL18 水平诊断KOA 的曲线下面积为0.970，灵敏度、特异度分别为96.2%、97.3%，均高于各项指标单独检测，见表3、图1。

图1 ROC 曲线分析膝关节不同区域软骨T2*值联合血清CCL18 水平对KOA 的诊断效能

表3 膝关节不同区域软骨T2*值联合血清CCL18 水平对KOA 的诊断效能

3 讨论

KOA 在老年人群中较为常见，且随年龄增长发病率呈上升趋势，长期关节损伤导致机体修复功能失衡，关节韧带松弛，使关节功能结构进一步损害，严重影响患者的身心健康。目前，关节镜检查是国内外公认的辅助诊断KOA 的金标准，但其属于有创操作，且不能动态检查，在KOA 早期诊断及病情评估方面应用受限。

随着影像学技术的发展，定量磁共振成像技术在评估KOA 方面的应用越来越受到临床重视，尤其是磁共振T2×mapping成像可清晰显示关节软骨形态及信号变化，且具有成像速度快、图像分辨率高等优势。近年来，越来越多的学者发现通过对磁共振T2×mapping 成像T2*值实施图像重构，可定量分析软骨表面及深部组织成分，继而评估病变严重程度[6-7]。也有研究表明，T2*弛豫时间有助于分析关节软骨内生化成分及微观结构改变，T2*值弛豫时间升高是关节软骨损伤的早期征象[8]。本研究结果显示，KOA 组膝关节股骨内侧踝、股骨外侧踝、内侧胫骨平台、外侧胫骨平台T2*值均显著高于对照组；且KOA 重度组膝关节不同区域软骨T2*值均高于中度组和轻度组（P＜0.05）。李志刚等[9]研究表明，与正常对照组相比，OA 患者膝关节不同区域软骨的T2*值明显增加，且随软骨损伤程度的加重，T2*值逐渐增大，支持本研究论点。究其原因可能是，KOA 病变过程中细胞外基质成分出现代偿性增加，软骨细胞不断减少，从而导致软骨微观结构异常改变，且随着KOA 软骨损伤程度的加重，其微观结构内嵌合水分子浓度随之升高，使磁共振T2×mapping 成像过程中T2*回声信号越强，T2*值也越高。

KOA 的发生和进展与长期慢性炎症损伤和修复密切相关，CCL18 是一种由先天免疫系统中抗原递呈细胞产生的趋化因子，具有调节T 细胞、效应B 细胞及参与免疫炎症反应等多种作用，已有相关研究表明，CCL18在多种恶性肿瘤、自身免疫性疾病中呈异常表达[10]。也有研究报道，KOA 患者滑膜液及血清中CCL18 水平显著升高[11]。本文结果显示，KOA 组患者血清CCL18水平均高于对照组，且随KL 分级升高，血清CCL18水平呈上升趋势，与上述结果一致，说明血清CCL18在KOA 发生与发展中发挥着重要作用。考虑其作用机制可能与CCL18 通过促进炎性信号途径促进软骨组织破坏和恶化有关，而随着关节软骨损伤及受累程度的增加，破骨细胞和成骨细胞平衡进一步被打破，又可加重炎症反应，从而形成恶性循环。另外，本研究经ROC 曲线分析显示，膝关节不同区域软骨T2*值联合血清CCL18 水平诊断KOA 的灵敏度、特异度分别为96.2%、97.3%，均高于各项指标单独检测。说明磁共振T2×mapping 成像技术定量参数T2*值联合血清CCL18 检测有助于临床医师对KOA 进行诊断及评估患者病情严重程度。

综上所述， 磁共振T2×mapping 成像技术定量参数T2*值及血清CCL18 水平与KOA 病情严重程度密切相关，且联合检测可提高KOA 的诊断效能。