MRI和关节镜测量膝关节软骨缺损面积的一致性

2017-05-15谢井文张刚郑红薛水培

中国医学创新 2017年10期

谢井文+张刚+郑红+薛水培

【摘要】目的：探究MRI和關节镜在测量膝关节软骨缺损面积的一致性及诊断价值。方法：选择2015年3月-2016年6月来本院就诊的62例膝关节软骨缺损患者，对所有患者先后进行膝关节MRI和关节镜检查，以观察软骨缺损数量并测量缺损面积，比较MRI和关节镜对诊断软骨缺损数量及测量缺损面积的差异性和一致性。结果：膝关节MRI和关节镜均发现软骨缺损共150处，平均每例软骨缺损2.4处，MRI和关节镜在诊断软骨缺损数量上比较差异无统计学意义（P>0.05）。MRI测量平均软骨缺损面积为（2.04±1.43）cm2，关节镜测量平均软骨缺损面积为（2.98±2.34）cm2，MRI测量的平均缺损面积小于关节镜测量结果，比较差异有统计学意义（P<0.05），两者平均差值为（1.32±1.03）cm2，MRI测量结果占关节镜的（71.2±13.1）%。其中MRI测量股骨内侧髁、股骨外侧髁和股骨滑车的缺损面积均小于关节镜测量面积，比较差异均有统计学意义（P<0.05），而两者测量的髌骨关节面缺损面积比较差异无统计学意义（P>0.05）。结论：MRI在诊断膝关节软骨缺损数量上与关节镜具有极高的一致性，适合该病的初步定位、定性诊断，在测量软骨缺损面积上优势虽不及关节镜（尤其表现在股骨内侧髁、股骨外侧髁和股骨滑车等部位），但仍能直接或间接地反映缺损面积，且MRI检查方便快捷、普及范围广，故值得临床推广。

【关键词】磁共振；关节镜检查；膝关节；软骨缺损

The Consistency of Knee Articular Cartilage Defect Area by MRI and Arthroscopy/XIE Jing-wen，ZHANG Gang，ZHENG Hong，et al.//Medical Innovation of China，2017，14（10）：125-128

【Abstract】 Objective：To explore the consistency and diagnosis value of knee articular cartilage defect area by MRI and arthroscopy.Method：62 patients with knee articular cartilage defect from March 2015 to June 2016 in our hospital were selected.All the patients were treated by knee MRI and arthroscopy.The number of cartilage defect and measured the defect area by these two examination were observed.The consistency and differences of knee articular cartilage defect area by MRI and arthroscopy were compared.Result：MRI and arthroscopy both found 150 knee articular cartilage defects，and the average cartilage defect per person were 2.4，the differences had no statistical significance（P>0.05）.MRI demonstrated the mean cartilage defect area was（2.04±1.43）cm2，while the arthroscopy indicated the mean cartilage defect area was（2.98±2.34）cm2，the cartilage defect area measured by MRI was less than arthroscopy，the difference was statistically significant（P<0.05）.The mean area difference was（1.32±1.03）cm2，and the mean area measured by MRI was（71.2±13.1）% of that by arthroscopy.The mean defect area at medial femoral condyle，lateral femoral condyle and femoral block measured by MRI were less than measured by arthroscopy，the difference was statistically significant（P<0.05），while the mean defect area at patellar articular surface measured by both two examinations had no statistically differences（P>0.05）.Conclusion：MRI and arthroscopy have good consistency in the number of knee articular cartilage defects.Although the measurement of cartilage defect area by MRI is not as good as by arthroscopy （especially at the medial femoral condyle，lateral femoral condyle and femoral block），it still can directly or indirectly reflect the defect area.MRI is very convenient and widely spread，so it is worthy of promoting.

【Key words】 MRI； Arthroscopy； Knee articular； Cartilage defect

First-authors address：Shenzhen Nanshan Peoples Hospital，Shenzhen 518052，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.10.035

膝关节软骨缺损大多是由于长时间不科学运动锻炼、或其他疾病共同造成的，大多发生在青少年及中老年群体，近年来发病率不断攀升[1]。起初患者多表现为膝关节红、肿、痛及活动受限，随着病程延长、软骨损伤程度加重，患者可出现步行、上下楼梯时疼痛加剧，甚至伴严重膝关节内、外翻畸形，严重影响生活质量[2]。关节镜作为一种直观关节内部结构的光学仪器，具有病情判断全面、診断准确性高等特点，已被临床广泛运用[3]。但是关节镜属有创操作，会增加损伤邻近组织的风险、带来额外创伤，因此在关节软骨缺损的初步定位、定性诊断上存在一定局限性和不合理性[4]。据文献[5]报道，MRI作为一种无创检查方式，操作简单、实用性强、普及范围广，可清晰观察软骨缺损部位，对关节软骨缺损定位、定性诊断较确切。但由于膝关节软骨缺损大多为裂隙性不全缺损，因此MRI对缺损面积的定量判断仍有一定局限性[6]。本院为进一步探究MRI和关节镜在测量膝关节软骨缺损面积的一致性，选择62例患者进行对照研究，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料选择2015年3月-2016年6月来深圳市南山区人民医院进行膝关节软骨缺损诊疗的62例患者。纳入标准：均符合膝关节软骨缺损的诊断标准[7]；MRI和关节镜检查间隔时间小于1个月；关节镜检查提示膝关节软骨缺损在Outerbridge 3～4级者；患者意识清晰，自愿配合MRI和关节镜检查并已签署知情同意书。排除标准：合并其他脏器疾病或其他膝关节病变；基础疾病多、体质差、重度营养不良；MRI及关节镜检查前6个月内有膝关节手术或外伤病史；有关节镜和MRI检查相关禁忌证；MRI或关节镜图像显示模糊，无法准确判断病情；关节镜检查提示膝关节软骨缺损在Outerbridge 1～2级者；拒绝MRI及关节镜检查者。该研究已通过伦理委员会批准。所有患者平均年龄（40.5±10.6）岁；男41例，女21例；左膝病变25例，右膝病变18例，双膝病变19例；平均体质量为（29.4±2.1）kg/m2。所有患者年龄、性别、单/双膝病变等一般资料比较差异均无统计学意义（P>0.05），具有可比性。所有患者的MRI和关节镜均分别由相同有经验的影像科医生和骨科医生完成。

1.2 方法

1.2.1 MRI检查方法嘱患者平卧，采用Skyra 3.0T MRI（德国西门子公司）进行MRI扫描，扫描序列分为矢状位序列和冠状位序列、横断位序列。矢状位序列包括自序回波序列T1WI、T2WI、PD_FS加权回波序列；冠状位序列包括PD_FS序列，横断位序列包括T2WI_FS，扫描层厚3.5 mm，层距1 mm，层数20层，FOV 150×150 mm；需重点观察T2WI和PD_FS序列对软骨缺损的显影（由于该序列下软骨组织显影清晰、病情判断准确[8]）。扫描后由3名有经验的影像科医生共同通过二维MRI图像来判断软骨缺损部位并测量面积，最终由3名医生共同得出结果，测量面积取三者测量平均值。

1.2.2 关节镜检查方法嘱患者平卧屈膝，充分消毒手术区域，采用2%利多卡因多点局部浸润麻醉，将关节镜镜头、摄像头、主机、显示器和冷光源依次组装好，制造切口、进镜，仔细观察关节腔内关节软骨及周围组织情况，处理软骨缺损区域周边的异常软骨组织，在显示器上仔细寻找缺损区域，记录缺损部位，以缺损区域周围正常稳定的软骨组织作为边界，采用可伸缩测量装置对缺损面积进行二维测量，每处测量三次，取平均值作为最终结果。

1.3 观察指标及评价指标观察比较MRI和关节镜对膝关节软骨缺损部位和缺损面积的判断及测量结果。膝关节软骨缺损：软骨厚度减少>50%即可判定[9]。

1.4 统计学处理使用SPSS 20.0统计软件对所得数据进行统计分析，计量资料用（x±s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用字2检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 MRI和关节镜判断软骨缺损部位情况患者先后采用MRI和关节镜评估膝关节软骨缺损情况，MRI和关节镜均发现软骨缺损共150处，平均每例缺损2.4处，其中股骨内侧髁缺损65处、股骨外侧髁缺损32处、股骨滑车缺损44处、髌骨关节面缺损9处，两种检查手段在判断软骨缺损部位上比较差异无统计学意义（P>0.05）。

2.2 MRI和关节镜测量软骨缺损面积情况所有患者分别采用MRI二维图像和关节镜直观测量软骨缺损面积，经数据统计后发现：MRI测量平均软骨缺损面积为（2.04±1.43）cm2，关节镜测量平均软骨缺损面积为（2.98±2.34）cm2，MRI平均测量结果小于关节镜测量面积，比较差异有统计学意义（P<0.05），两者平均差值为（1.32±1.03）cm2，MRI测量的缺损面积占关节镜测量结果的（71.2±13.1）%，其中MRI测量的股骨内侧髁、股骨外侧髁、股骨滑车和髌骨关节面缺损面积分别占关节镜测量结果的（90.7±11.4）%、（44.6±8.6）%、（88.7±16.5）%、（6.3±2.7）%。MRI股骨内侧髁、股骨外侧髁和股骨滑车的测量面积均小于关节镜测量面积，比较差异均有统计学意义（P<0.05），而髌骨关节面测量结果与关节镜比较差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

3 讨论

关节软骨作为关节的重要组成部分，具有缓冲作用力、保护骨性结构等重要作用[10]。在外力或其他创伤损伤后，软骨极易产生裂隙、缺损，导致继发关节退变[11]。这与关节软骨修复能力较弱、血供较少、损伤修复细胞较少等有密切关系，因此软骨的科学保护及早期诊断治疗格外重要[12]。据文献[13]统计，近年来随着生活方式改变，该病发病率逐年上升，患者多以膝关节红、肿、疼痛、活动受限来院就诊，也有部分患者已发展至膝关节内翻、外翻畸形、合并膝关节骨性关节炎或其他疾病，严重影响生存质量，大大增加致残几率，预后质量较差。有大量临床研究显示，软骨损伤和缺损的自然病程是无法准确预料的，若不及时发现及干预，软骨损伤不会自行愈合，而会进一步发展为功能损害不可逆的关节退行性病变，因此关节软骨缺损的重点应放在早期诊断上[14]。现临床多采用X线摄影、MRI、关节镜等手段判断关节软骨病变情况，其中关节镜可通过数字显像直接观察并测量病变部位，具有较可靠的诊断价值和临床指导意义，因此被广泛应用[15]。但近年来陆续有学者报道，关节镜虽然是微创手术，但仍为有创操作，会增加患者不良体验和损伤邻近组织风险，且设备仪器技术要求较高，重复操作性不强、普及范围不广，尤其在部分基层医院无法开展[16]。MRI作为常见影像学检查手段，目前已被广泛应用和普及，MRI在不同序列下，组织的显像情况也发生变化，因而MRI对关节软骨组织显像明显，病变部位观察也较清晰，可准确对病变进行定性、定量诊断[17]。为进一步探究MRI和关节镜对膝关节软骨缺损定性、定位、定量诊断的一致性和差异性，笔者选择本院62例患者进行对比研究。

关节镜是一种观察关节内部结构的直径5 mm左右的棒状光学仪器，是用于诊治关节疾患的内窥镜，将关节镜一端透镜插入关节内部，组织结构就会显像在显示器上，因此能够多角度、全面直观的观察关节内部结构，不受组织重叠、遮挡等影响，也可以先对病灶周围预处理，使病变区域充分暴露[18]。但关节镜也是一种有创操作，虽较传统术式显著缩小了切口长度，但仍不可避免损伤周围邻近组织、增加患者不良体验。MRI成像作为断层成像的一种，是利用磁共振现象从人体中获得电磁信号，并重建人体信息，对不同物理特性（质子密度、驰豫时间长短、血液和脑脊液流动、顺磁性物质、蛋白质）的组织所反映出的参数大不相同。对比其他成像技术，MRI的成像方式更多样，所得信息更豐富，可依据医生重点观察部位选择合适的成像方式，因此对关节软骨MRI成像清晰，可较准确评估病变部位和数量[19]。但影像科医生需通过二维MRI图像测量软骨的缺损面积，往往有人工误差，加上大部分患者为裂隙性不全缺损，MRI显像不充分，因此用MRI定量测量缺损面积仍存在一定难度[20]。

在本研究中，MRI对膝关节软骨缺损部位和数量和判断与关节镜的判断结果完全相同，说明MRI对患者初步定性、定位诊断有重要临床意义，且诊断结果与关节镜有极高的一致性，证明在定性、定位诊断上MRI可替代关节镜检查，避免有创损伤和不良体验；但在膝关节软骨缺损面积测量上，MRI显示出一定局限性，在股骨内侧髁、股骨外侧髁和股骨滑车等部位，MRI测量的缺损面积低于关节镜的测量结果，说明MRI无法多角度、直观立体的观察缺损区域及周围组织，无法完全替代关节镜的直观优势，因此在测量软骨缺损面积上，尤其是股骨内侧髁、股骨外侧髁和股骨滑车等部位的测量，MRI需辅助其它检查方式，否则会造成测量面积比实际偏小，影响治疗方案的制定。

综上所述，MRI与关节镜在诊断膝关节软骨缺损部位及数量上具有极高的一致性，适合该病的初步诊断，MRI虽在测量软骨缺损面积上优势不及关节镜，但由于MRI检查方便快捷、普及范围广，在软骨缺损的定位、定性诊断上与关节镜有极高一致性，同样值得临床推广。

参考文献

[1]王浩，王伟.软骨下钻孔联合软骨源性形态发生蛋白缓释系统修复膝关节软骨缺损[J].中国组织工程研究，2014，18（21）：3334-3340.

[2]李春根，曲弋，叶超，等.组织工程软骨与柚皮苷联合修复兔膝关节软骨缺损的组织学证实[J].中国组织工程研究，2014，18（20）：3165-3171.

[3]郑荣宗，吴伟东，应锦河，等.关节镜下自体骨软骨移植治疗膝关节软骨缺损[J].中国骨与关节损伤杂志，2014，29（10）：1050-1051.

[4]潘勇泉，尚平，才忠民，等.关节镜下微骨折术治疗膝关节软骨损伤的临床疗效观察[J].中华临床医师杂志（电子版），2015，9（5）：771-774.

[5]庞国栋，邵广瑞.磁共振二维常规序列成像对膝关节软骨缺损的诊断价值[J].中国CT和MRI杂志，2014，12（6）：84-87，119.

[6]陈浩，孙岩，秦卫，等.3D-SPACE、3D-True FISP序列测量膝关节软骨缺损面积的比较研究[J].中国中西医结合影像学杂志，2016，14（3）：284-286.

[7]王庆，黄华扬，张涛，等.基质诱导自体软骨细胞移植修复膝关节软骨损伤的早期疗效[J].中华骨科杂志，2016，36（1）：28-34.

[8]满玉琳，郭佑民，刘晓斌，等.MRI与关节镜测量膝关节软骨缺损面积的对比[J].实用放射学杂志，2015，31（1）：113-115，120.

[9]钟建明，张占丰，王丹，等.关节镜下自体膝关节骨软骨移植联合复合凝胶修复软骨缺损[J].浙江临床医学，2015，17（4）：544-545.

[10]高丽兰，张春秋，刘志动，等.滑动载荷作用下关节软骨不同层区的法向位移[J].医用生物力学，2014，29（1）：20-24.