李 靜,梅靖玲,蘇 眺,李 蓮,杜明珊,侯文靜,歐 元,陳 偉*
(1.陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院放射科,3.關節(jié)外科,重慶 400038;2.重慶大學數(shù)學與統(tǒng)計學院,重慶 401331)
髖臼唇是附著于髖臼軟骨移行區(qū)的纖維環(huán)狀軟骨,僅外周1/3軟骨區(qū)域存在血供。外傷或頻繁撞擊可致盂唇損傷,不易自行修復,損傷加重可引起骨關節(jié)炎[1]。早期診斷盂唇損傷具有重要臨床意義[2]。MRI為非侵襲性檢查方法,廣泛用于診斷髖關節(jié)疾病,但常規(guī)MRI對顯示髖臼唇有一定局限性[3]。直接核磁共振關節(jié)造影(direct-MRI arthrography, d-MRA)技術雖能提高髖臼唇損傷的診斷準確性和敏感性,但為有創(chuàng)檢查,存在出血、感染等風險[4]。非對比增強三維穩(wěn)態(tài)雙回波(three-dimensional double echo steady-state, 3D-DESS)圖像信噪比及圖像分辨率高,可放大并全方位顯示髖臼唇結構[5]。本研究評估放射狀重建3.0T MR髖臼唇3D-DESS圖像診斷髖臼唇損傷的價值。
1.1 一般資料 收集2018年11月—2019年12月47例于陸軍軍醫(yī)大學第一附屬醫(yī)院接受髖關節(jié)3.0T MR 3D-DESS掃描、并于其后1個月內(nèi)接受關節(jié)鏡手術的臨床診斷股骨髖臼撞擊綜合征(femoracetabular impingement, FAI)患者,男21例,女26例,年齡18~69歲,中位年齡40.0歲;體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)17.78~27.68 kg/m2,平均(23.22±2.31)kg/m2;15例左髖FAI,32例右髖FAI,臨床表現(xiàn)為不同程度髖部不適、活動受限或腹股溝區(qū)疼痛,行走、運動時疼痛加重。排除標準:①髖關節(jié)外傷、腫瘤、滑膜軟骨瘤等病史;②風濕、類風濕等免疫疾病史;③圖像質(zhì)量差。
1.2 儀器與方法 采用Siemens Magneton Spectra 3.0T超導MR儀,6通道體部相控陣線圈。囑患者檢查前2 h避免劇烈運動。囑患者仰臥于掃描床,頭先進;使其雙足稍內(nèi)旋10°~15°,外側以沙袋固定,盡量將患側髖關節(jié)置于磁體中心。行單髖關節(jié)冠狀位3D-DESS序列掃描,范圍包含整個髖關節(jié)區(qū)域,TR 14.8 ms,TE 5.3 ms,反轉角25°,層厚0.6 mm,層數(shù)144層,層間距0.12 mm,F(xiàn)OV 160 mm×160 mm,帶寬250 Hz/pixel,平面分辨率0.6×0.6 mm2,采集時間14 min 4 s。
1.3 圖像后處理及評估
1.3.1 放射狀重建 3D-DESS圖像 采用Siemens Syngo系統(tǒng)3D后處理軟件放射狀重建髖臼唇。對軸位圖像平行于股骨頸長軸行斜冠狀位重建,對斜冠狀位圖像平行于股骨頸長軸行斜軸位重建,以同時通過斜冠狀位圖像上內(nèi)外側髖臼唇結構的連線和斜軸位圖像上前后髖臼唇結構連線為基線,獲得顯示髖臼唇結構全周的髖臼正面觀圖像;對其行垂直于髖臼唇結構的放射狀重建,以髖臼唇前側9點鐘位置為第1層,沿順時針方向間隔6°行180°重建,共獲得31幅圖像,見圖1。
圖1 放射狀重建髖臼唇定位圖像 A.斜冠狀位圖像; B.斜軸位圖像; C.髖臼正面觀圖像; D.放射狀重建定位圖
1.3.2 MRI和關節(jié)鏡髖臼唇分區(qū)標準及評估方法 參照文獻[6]方法分區(qū)評估髖臼唇結構。髖臼唇結構沿順時針方向分布于8~5點鐘的髖臼邊緣,5~8點鐘無髖臼唇結構覆蓋為橫韌帶覆蓋區(qū)。由1名具有5年關節(jié)鏡手術經(jīng)驗的外科主治醫(yī)師觀察術后錄像,評估前側髖臼唇(8~11點鐘)、外上側髖臼唇(11~2點鐘)和后側髖臼唇(2~5點鐘)3個區(qū)域、共141個髖臼唇觀察區(qū)(圖2),之后定位評估髖臼唇損傷。由2名具有10年以上骨關節(jié)診斷經(jīng)驗的影像科主治醫(yī)師(醫(yī)師1和醫(yī)師2)采用盲法分析MRI,對上述141個髖臼唇觀察區(qū)進行評估;間隔1個月后由其中1名醫(yī)師再次評估MRI。
圖2 采用鐘表法分區(qū)評估髖臼唇結構 A.CT三維分區(qū)圖; B.MRI顯示髖臼唇結構分區(qū),前側髖臼唇位于9點鐘方向,后側髖臼唇位于3點鐘方向,※為坐骨; C.放射狀重建髖臼唇MRI定位圖
1.3.3 MRI評估標準 參考文獻[7]標準評估髖臼:①將附著于髖臼緣的信號為均勻三角形低信號定義為正常髖臼唇;②髖臼唇實質(zhì)內(nèi)出現(xiàn)高信號且累及關節(jié)面或關節(jié)囊面為髖臼唇撕裂;③髖臼唇內(nèi)局限性稍高信號,但未達關節(jié)面或關節(jié)囊面為髖臼唇退變。根據(jù)評估結果分為正常和撕裂(髖臼唇撕裂和退變)。
1.3.4 關節(jié)鏡檢查評估標準 關節(jié)鏡檢查按文獻[8]標準評估:①0級,正常髖臼唇結構;②S級,軟骨軟化;③Ⅰ級,軟骨變軟、腫脹;④Ⅱ級,破碎和裂開直徑≤1.30 cm;⑤Ⅲ級,破碎和裂開直徑>1.30 cm;⑥Ⅳ級,軟骨下骨裸露。根據(jù)關節(jié)鏡評估結果分為正常(0~Ⅰ級)和撕裂(Ⅱ~Ⅳ級)。
1.4 統(tǒng)計學分析 采用IBM SPSS Statistics 20統(tǒng)計分析軟件。采用Kappa檢驗評估2名醫(yī)師之間及同1名醫(yī)師內(nèi)MRI評估結果的一致性,分析關節(jié)鏡結果與MRI評估結果的一致性,Kappa>0.75為一致性較好。以關節(jié)鏡結果為金標準,計算3.0T MR 3D-DESS圖像放射狀重建診斷髖臼唇損傷的準確率、敏感度、特異度、陽性和陰性預測值。
醫(yī)師間及醫(yī)師內(nèi)MRI評估結果的一致性較好(Kappa=0.89、0.93,P均<0.01)。醫(yī)師1檢出66處髖臼唇撕裂區(qū),包括14處前側髖臼唇、45處外上側髖臼唇及7處后側髖臼唇撕裂;醫(yī)師2檢出70處髖臼唇撕裂區(qū),包括15處前側髖臼唇、46處外上側髖臼唇及9處后側髖臼唇。關節(jié)鏡發(fā)現(xiàn)64處髖臼唇撕裂區(qū),包括12處前側髖臼唇、47處外上側髖臼唇及5處后側髖臼唇撕裂。見表1。
表1 2名醫(yī)師MRI評估結果與關節(jié)鏡的一致性(處)
以關節(jié)鏡結果為金標準,醫(yī)師1診斷髖臼唇損傷的敏感度、特異度、準確率、陽性預測值、陰性預測值分別為95.31%、93.50%、94.33%、92.42%、96.00%,醫(yī)師2為98.43%、90.90%、94.33%、90.00%、98.59%,與關節(jié)鏡結果的一致性均較好(Kappa=0.89、0.89,P均<0.01),見圖3。
圖3 患者女,27歲,F(xiàn)AI A.放射狀重建10~11點鐘方向MRI定位圖(紅線); B.10~11點鐘方向圖像顯示該區(qū)髖臼唇撕裂(紅箭)及髖臼唇旁囊腫(紅五角星); C.關節(jié)鏡圖示10~11點鐘方向髖臼唇基底部撕裂伴囊腫(紅箭)
3D-DESS成像可高清放大顯示細小髖臼唇結構,有利于精確評估髖臼唇結構;放射狀重建可實現(xiàn)垂直于髖臼唇結構的一周的層面重建,有助于全面評估髖臼唇;二者結合可提高無創(chuàng)評價髖臼唇損傷的準確率。本研究通過放射狀重建3D-DESS圖像顯示髖臼唇,以關節(jié)鏡檢查結果為金標準,觀察其診斷髖臼唇撕裂的敏感度、特異度及準確率,結果顯示均較高,且與關節(jié)鏡結果一致性好。
3D-DESS序列為單髖關節(jié)小FOV-3D薄層高分辨率序列,可在一個梯度回波重復時間內(nèi)同時采集2種信號,并對其進行疊加,層面分辨率高達0.60 mm×0.60 mm×0.60 mm。3D-DESS圖像中,關節(jié)軟骨、骨和關節(jié)滑液間自然對比強烈,相對于周圍低信號骨質(zhì),關節(jié)液呈明顯高信號、關節(jié)軟骨呈中等強度信號,富含膠原纖維的正常髖臼唇多表現(xiàn)為均勻三角形低信號。本研究對3D-DESS圖像進行放射狀重建,由2名影像科醫(yī)師評估其所顯示的髖臼唇結構,結果顯示醫(yī)師間及醫(yī)師內(nèi)MRI評估結果的一致性均較高,提示上述方法具有可行性及可重復性,對顯示細小髖臼唇結構具有一定優(yōu)勢,與既往研究[9]結果相符。
另外,本研究經(jīng)后處理同時通過髖臼唇前、后、內(nèi)、外側的髖臼獲得正面觀圖像,并在正面觀圖像行垂直髖臼唇結構的放射狀重建,間隔6°,共獲得31個層面圖像用于定位評估髖臼唇結構。與2D放射狀掃描技術[10]相比,放射狀重建圖像診斷髖臼唇撕裂的敏感性和準確性更高,且無交叉對話偽影,圖像清晰、美觀,定位髖臼唇撕裂準確。既往研究[10]發(fā)現(xiàn)根據(jù)3.0T MR 常規(guī)單髖關節(jié)斜橫斷、斜冠狀、斜矢狀位圖像診斷髖臼唇損傷的敏感度和準確率為90%、93.3%。本研究采用3.0T MR儀,通過一次掃描獲得三維信息,可行任意方位重建,全方位評估髖臼唇結構,不僅掃描流程較2D放射狀掃描技術更為簡單、快捷,且所獲髖臼唇結構信息更豐富,診斷髖臼唇撕裂的敏感度、準確率及可重復性均更高;其對髖臼唇損傷的診斷敏感度及準確率與3.0T d-MRA[11-12]、1.5T d-MRA聯(lián)合關節(jié)牽引技術[13]相當,而在安全、無創(chuàng)、簡便等方面具有更大優(yōu)勢。
綜上,放射狀重建3.0T MR 3D-DESS圖像診斷髖臼唇損傷的效能與關節(jié)鏡檢查相當,且流程便捷,可望在臨床工作中推廣應用。但本研究為回顧性研究,樣本量少,且患者撕裂程度均較重,可能導致結果存在偏倚,有待進一步觀察。