3.0T MRI 定量测量半月板损伤患者形态与生物学特征分析

文章龙

( 临沂市莒南县中医医院放射科, 山东 莒南 276600 )

半月板是膝关节关节内损伤最常受累的结构之一,分为内侧半月板与外侧半月板[1-2]。 半月板损伤可导致患者出现膝关节稳定性不足、膝关节肿胀、膝关节疼痛等症状,多由于外伤引起,大多发生于中壮年人群[3]。 但是上述症状都不具有特异性,为此在临床上很容易被患者忽视,也容易出现漏诊与误诊情况。 关节镜为半月板损伤的主要诊断方法,但是对患者有一定的创伤,患者入院时很难进行随时普查[4]。 超声与计算机断层扫描(CT)检查比较方便,诊断敏感性也比较高,但是诊断的特异性有待提高[5]。 随着影像学技术的发展,磁共振成像(MRI)在膝关节中的应用越来越多,成为半月板损伤的重要检测方法[6-7]。 本文具体探讨了3.0T MRI 定量测量半月板损伤患者形态与生物学特征,以促进半月板损伤的早期检出。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

选择我院2021 年1 月—2023 年1 月拟诊断为半月板损伤的可疑患者86 例作为研究对象。 医院医学伦理委员会批准。 (1)纳入标准:①患者查体麦氏征阳性;②临床可疑半月板损伤患者;③单侧病变;④患者依从性良好;⑤临床资料与影像学资料完整;⑥年龄20—64 岁;⑦知情同意并原因进行下一步诊治。 (2)排除标准:①入院前5 年有明确膝关节病变者;②磁共振检查禁忌证者;③合并凝血功能障碍者;④妊娠与哺乳期妇女。

1.2 3.0T 核磁共振成像检查方法

所有患者都给予3.0T 核磁共振成像检查,采用西门子公司3.0T 超导型磁共振扫描仪,配有膝关节表面线圈。 患者取仰卧位,平静呼吸,充分暴露膝关节,用海绵垫固定减少运动伪影。 扫描时膝关节间隙水平髁间窝为中心,扫描部位尽量位于主磁场中心,膝关节以表面线圈固定,患肢外旋15 °左右。 所有3.0T 核磁共振成像检查由同一名操作者(副主任医师及其以上职称)完成,将扫描后的图像存盘待分析。 3.0T 核磁共振成像序列包括:矢状面T1WI、冠状面PDWI 压脂、PDWI 压脂、横断面PDWI 压脂。 1成像参数: 成像矩阵512 ×512,层厚4 mm,层间距5 mm,视野17—18 cm,TR=540 ms、TE =9 ms,激励3 次。

1.3 关节镜检查

所有患者都给予关节镜检查,患者取仰卧位,硬膜外阻滞麻醉成功后,采用美国施乐辉数字化关节镜手术系统进行操作,操作角度为70 °,由本院专业的关节镜医师(副主任医师及其以上职称)全程严格操作。

1.4 观察指标

各项观察指标如下:(1)半月板外凸(MME)测定。 其为超出胫骨边缘的半月板部分的宽度,每张核磁共振成像图像测量3 次后取平均值作为患者的半月板外凸值。 (2)核磁共振成像半月板损伤分级。0 级:正常半月板,核磁共振成像表现为均匀低信号且形态规则;I 级:核磁共振成像表现为不与半月板关节面相接触的圆或圆形高信号;Ⅱ级:核磁共振成像表现为水平线形的内高信号,未达到半月板的关节面缘;Ⅲ级:核磁共振成像表现半月板的关节面缘出现1 个或2 个高信号。 (3)关节镜半月板损伤分级。 0 级:半月板完整,游离缘锐利,张力正常,形态正常;I 级:纤毛化的半月板,仅有轻度韧带系膜的充血磨损;II 级:半月板主体形态基本属于正常范围,游离缘稍钝,呈毛刷样改变;Ⅲ级:半月板正常形态破坏,失去正常功能。 (4)测定与记录所有患者在核磁共振成像上的膝关节滑膜厚度、髌上囊积液厚度等指标。

1.5 统计学方法

使用SPSS 21.00 分析,通过均数± 标准差(x±s)来表示计量资料,比如半月板外凸值,使用例数和百分比(n,%)来表示计数数据,比如损伤分级占比,采用x2分析和t检验,检验水准为a=0.05。

2.1 半月板损伤确诊情况

在86 例患者中,关节镜检查确诊半月板损伤36例(半月板损伤组),占比41.9%,其中I 级30 例,II级4 例,Ⅲ级2 例。

2.2 2 组一般资料对比

半月板损伤组一般资料与非半月板损伤组对比无差异(P＞0.05)。 见表1。

表1 2 组一般资料对比(±s,n)

表1 2 组一般资料对比(±s,n)

组别例数 性别(男/女)年龄(岁)病程(d)体质量指数(kg/m2)损伤原因(跌倒损伤/交通事故/其他)心率(次/min)半月板损伤组3618/1846.35 ±5.39 6.79 ±0.36 24.11 ±1.9411/16/981.16 ±2.58非半月板损伤组 5026/2446.35 ±5.39 6.78 ±0.22 24.67 ±2.1518/22/1081.75 ±3.33 t/x20.0340.0000.1220.8710.4220.698 P 0.8541.0000.8910.1870.8100.317

2 结果

2.3 2 组膝关节滑膜厚度、髌上囊积液厚度、半月板外凸值对比

半月板损伤组的膝关节滑膜厚度、髌上囊积液厚度与非半月板损伤组对比有显著升高,半月板外凸值与非半月板损伤组对比显著降低(P＜0.05)。见表2。

表2 2 组膝关节滑膜厚度、髌上囊积液厚度、半月板外凸值对比(±s,mm)

表2 2 组膝关节滑膜厚度、髌上囊积液厚度、半月板外凸值对比(±s,mm)

组别例数膝关节滑膜厚度髌上囊积液厚度半月板外凸值半月板损伤组366.24 ±0.657.34 ±0.562.61 ±0.14非半月板损伤组503.09 ±0.224.11 ±0.223.33 ±0.25 t 16.58313.69611.118 P 0.0000.0000.000

2.4 核磁共振成像的分级判断价值

在86 例患者中,3.0T 核磁共振成像判断为半月板损伤34 例,占比39.5%,其中I 级26 例,II 级6例,Ⅲ级2 例,诊断的总准确率为86.1%(31/36)。见表3。

表3 3.0T 核磁共振成像定量测量判定半月板损伤患者分级的准确性(n)

2.5 3.0T 核磁共振成像定量测量判定半月板损伤患者的敏感性与特异

以关节镜诊断的为金标准,3.0T MRI 定量测量判断半月板损伤的敏感性与特异性分别为91.7%(33/36)和98.0%(49/50)。 见表4。

表4 3.0T 核磁共振成像定量测量判定半月板损伤患者的敏感性与特异性(n)

3 讨论

半月板属于人体最为复杂的一个关节,由纤维软骨构成,其重要的生物学功能是传导膝关节纵向负荷,具有缓冲减震的作用[8]。 在半月板的生物结构中,外侧半月板略呈O 形,内侧半月板略呈C 形,从而起到稳定膝关节的作用。 半月板损伤可在任何年龄发病,尤其是成人中的发病率比较高,可导致患者出现膝关节肿胀、膝关节疼痛等。 上述症状并不具有特异性,并且也有部分患者不会有典型症状,为此容易被漏诊或误诊[9]。 通过有效的诊断方式,确定半月板损伤程度,对于改善患者预后具有重要价值。

随着医学影像学技术的发展,当前核磁共振成像已经被广泛应用于骨关节疾病的诊断。 核磁共振成像能对半月板损伤进行分类,判断患者的病情状况,避免不必要的手术治疗[10]。 核磁共振成像能在各个层面,采用多种序列方式对半月板病变进行分析,能评估关节软骨及软骨下骨质类型,可以有效显示半月板损伤类型、半月板张力等特征[11]。 尤其是高场强3.0T 核磁共振成像可获得更高质量的半月板图像,对患者的辐射损伤性更小,均能为半月板损伤提供具有较高准确性的图像[12]。 半月板外凸的3.0T 核磁共振成像定量测量因内侧半月板通过内侧半月板后根附着于胫骨上,为内侧半月板凸出边缘相切的垂直线,能反映患者的膝关节病变状况。 同时高场强3.0T 核磁共振成像可还观察到骨膜增厚、骨质破坏、软骨侵蚀等情况,突出于基线外侧,而且内侧副韧带也受到明显挤压出现变形,有的还伴有水肿[13-14]。 本研究显示半月板损伤组的膝关节滑膜厚度、髌上囊积液厚度与非半月板损伤组对比有显著升高,半月板外凸值与非半月板损伤组对比显著降低(P＜0.05)。 从机制上分析,3.0T 核磁共振成像可有效显示半月板及其一些细微结构,具有患者耐受性好、软组织分辨率高等特点,能够清晰观测到关节及其周围组织的病理变化与解剖结构,从而为判断患者的病情提供参考。 核磁共振成像检查是评估软组织病变的重要方法,相对于膝关节专科查体具有更好的精确性。 本研究显示,在86 例患者中,3.0T 核磁共振成像判断为半月板损伤34 例,占比39.5%,其中I 级26 例,II 级6 例,Ⅲ级2 例,诊断的总准确率为86.1%(31/36);以关节镜诊断的为金标准,3.0TMRI 定量测量判断半月板损伤的敏感性与特异性分别为91.7%(33/36)和98.0%(49/50)。从机制上分析,3.0T 核磁共振成像检测半月板损伤患者准确性、敏感性与特异性均较好[15]。 由于本次研究没有纳入其他影像学方法进行对比分析,且调查人数比较少,关节镜检查作为诊断金标准很难进行普及,3.0T 核磁共振成像的费用比较高,需要在临床上慎重使用。

综上所述,3.0T 核磁共振成像在半月板损伤患者的应用能够清晰观测到关节及其周围组织的病理变化与解剖结构,能通过定量分析与定性判定提高对半月板损伤的诊断效果。