楊 燕 陳 渤 王 華 董旭霞 雷瑞美
距骨骨軟骨損傷(osteochondral lesions of the talus,OLT)是指累及距骨穹隆關節(jié)軟骨面和(或)軟骨下骨質的損傷,表現(xiàn)為局部關節(jié)軟骨剝脫,并累及深部的軟骨下骨。OLT 常見于有踝關節(jié)創(chuàng)傷史的病人,踝關節(jié)扭傷發(fā)生率高,由此導致的距骨骨軟骨損傷常被忽視,是傷后踝關節(jié)反復腫脹、疼痛的常見原因。目前MRI 被公認為是評價關節(jié)軟骨的首選影像學檢查方法。本研究將通過高場強3.0T MRI 軟骨生理成像T2-mapping 技術應用于OLT,以期提高早期檢出率,為治療提供依據(jù),評價其臨床應用價值。
納入本院2016 年9 月-2019 年3 月因懷疑踝關節(jié)損傷而就診患者48 例。其中男18 例,女30 例,年齡17 ~83 歲。臨床有急性扭傷、腫痛、外傷或持續(xù)半年至1 年疼痛病史。
設備采用西門子Verio 3.0T 磁共振掃描系統(tǒng),選用膝關節(jié)線圈,先行常規(guī)矢狀位T2WI、PDWI、冠 狀 位TlWI、rS-T2Wl 掃 描,T2-mapping 成像采用5 回波FSE 序列矢狀位掃描。 參數(shù):TR=1000ms,TE(ms)=13.8/27.6/41.4/55.2/69ms,層厚2mm, 層間隔2mm,F(xiàn)oV:160mm, 矩陣384×384,激勵次數(shù)1,掃描時間3.28 分鐘。
應用測量軟件直接于T2 圖上測量病變處得到軟骨T2 值,至少6 次取其平均值。由兩名MRI 醫(yī)師評估距骨骨軟骨損傷程度、范圍,按表1 標準分期。
診斷結果設立正常組、輕度損傷組(1 ~3 期)、重度損傷組(4 ~5 期),采用EXCEL 2003 和SPSS 19.0 軟件進行數(shù)據(jù)錄入及統(tǒng)計學分析,結果用均數(shù)±標準差表示,單位為ms,分析正常與損傷組間各觀察值的差別,P<0.05 具有統(tǒng)計學意義。
表1 Mintz 等提出的同時適用于MRI 與關節(jié)鏡的分期標準
表2 偽彩圖軟骨T2 值及影像表現(xiàn)
表3 研究組與實驗組評估OLT 病例數(shù)(單位:個數(shù))
臨床病史如下所述:正常組12 例,其中3 例急性扭傷病史,9 例不適與外傷病史;輕度損傷組28 例,其中11 例急性扭傷病史,10 例腫痛病史,7 例外傷病史;重度損傷組8 例,其中1 例急性扭傷,1 例習慣性扭傷,6 例半年到1 年腫痛病史,1 例外傷。測量T2-mapping 偽彩圖感興趣區(qū)軟骨T2 值及影像學表現(xiàn)見表2,研究組與對照組評估OLT 病例數(shù)見表3,PDWI 及T2-mapping 偽彩圖對照見圖1 ~3。
圖1 男性,30 歲。A.PDWI 圖軟骨變薄,局部塌陷。B.T2-mapping偽彩圖軟骨局部連續(xù)性中斷,軟骨下骨質色階信號不均勻。
圖2 男性,51 歲。A.PDWI 圖軟骨塌陷。B.軟骨下骨質色階信號不均勻。
圖3 男性,44 歲。軟骨下骨質囊腫形成。
踝關節(jié)距骨穹窿表面覆蓋著一層關節(jié)軟骨,為透明軟骨,呈前寬后窄,內外側分別與內外踝關節(jié)面相關節(jié),關節(jié)軟骨覆蓋約60%的表面區(qū)域。距骨作為踝關節(jié)脛距關節(jié)的主要負重關節(jié)面,是全身最易發(fā)生損傷的關節(jié)之一[1]。OLT 以距骨穹窿中部的內外側緣好發(fā),其中以距骨內側緣更為常見且明顯[2]。本研究有急性扭傷臨床病史患者16 例,MRI 檢查發(fā)現(xiàn)軟骨輕度損傷12 例,重度損傷1 例,由此可見扭傷是軟骨損傷的好發(fā)因素之一;另16 例踝關節(jié)腫痛或持續(xù)疼痛病史患者,MRI 檢查發(fā)現(xiàn)軟骨輕度損傷11 例,重度損傷6 例,因此外傷與退變是引起軟骨局部變薄并剝脫的重要原因。
正常踝關節(jié)透明軟骨由軟骨細胞和細胞外基質(水、大分子膠原和蛋白多糖聚合物等)組成。關節(jié)軟骨早期損傷首先表現(xiàn)在基質的合成與分解失去平衡,軟骨表面膠原退變、破壞及膠原纖維的形態(tài)和排列方式發(fā)生變化,增加了關節(jié)表面的摩擦作用及對水的通透性,從而增加了軟骨內水分的含量;同時蛋白多糖合成受到抑制且丟失,殘存的蛋白多糖就具有更大的伸展空間,并導致水的含量進一步增加。軟骨內水分含量的增加、膠原網(wǎng)架的損傷和蛋白多糖的丟失,導致軟骨早期的形態(tài)學改變,軟骨表面纖維化、裂縫形成,隨后軟骨體積逐漸變薄、減小[3]。
T2-mapping 成像是軟骨磁共振生理性成像技術,采用多層面多回波自旋回波序列,通過工作站后處理形成偽彩圖,通過感興趣區(qū)域(ROI)測量得出組織的T2 值,從而達到量化評價組織結構的目的[4]。T2 值通過描述組織橫向磁化衰減來反映組織的特異性,并通過測量不同回波時間的MR 信號強度并由方程計算得出值。目前,國內外大多數(shù)研究認為,T2弛豫時間主要與關節(jié)軟骨的水含量和膠原纖維方向有關,軟骨復雜的膠原框架導致T2 值分布不均,軟骨淺、深層的T2 值差異代表了軟骨排列結構的各向異性[5-7]。Domayer 等[8]認為T2 圖提供了軟骨膠原組成的有關信息,T2-mapping 成像和DWI 是新的軟骨磁共振生理性成像技術,能夠用于評價關節(jié)軟骨基質成分的變化,提供軟骨內的代謝和生化信息。磁共振功能成像在關節(jié)內組織成像方面具有明顯優(yōu)勢,特別是使用較高空間分辨率和高場強掃描,可以對軟骨體積、厚度、面積、粗糙程度、病灶大小和深度、裸露的軟骨下骨面積等參數(shù)進行評估。本研究發(fā)現(xiàn)OLT 患者軟骨受損傷區(qū)在常規(guī)T2WI、PDWI 上信號增高,在T2-mapping 偽彩圖上T2 值較正常者增高,受損傷軟骨變薄、缺損,在T2-mapping 偽彩圖上主要表現(xiàn)為色階信號均勻度不一致;T2-mapping 偽彩圖與常規(guī)序列比較,T2-mapping 偽彩圖更能發(fā)現(xiàn)軟骨下骨損傷。文中研究組較對照組發(fā)現(xiàn)輕度損傷OLT 個數(shù)增多,重度損傷無差異,這與以往學者認為T2-mapping 序列可以檢測軟骨中水和膠原含量等生化結構的變化,更早地發(fā)現(xiàn)膝關節(jié)軟骨損傷的觀點相一致[9-10]。此外,T2 弛豫時間不但受膠原纖維及軟骨中水的排列、分布、含量的影響,T2 值的檢測還要考慮到魔角效應以及軟骨深層的部分容積效應和化學位移偽影的影響[11]。故T2-mapping 成像技術敏感性高但特異性低。
有文獻報道T2-mapping 成像技術應用于膝關節(jié)軟骨,涉及踝關節(jié)距骨骨軟骨損傷的MRI T2-mapping 成像相關研究較少。本研究通過高場強3.0TMRI 軟骨生理成像技術,可以提高早期OLT 的檢出率,監(jiān)測距骨骨軟骨的損傷,從而為診斷提供重要依據(jù)。將此應用于距骨骨軟骨損傷治療方案的選擇中,可以對早期沒有發(fā)生明顯形態(tài)學改變的關節(jié)軟骨損傷進行臨床干預,以防止軟骨發(fā)生不可逆性改變,具有重要的實用價值和臨床意義。