张晓欢，刘梦琦,2，王波涛，谢晓红，樊文萍，陈志晔,2*

1.解放军总医院海南医院放射科，海南三亚 572013；2.解放军总医院放射科，北京 100853； *通讯作者 陈志晔yyqf@hotmail.com

滑膜炎是骨性关节炎的早期表现，增生的滑膜可破坏关节软骨，进而引起滑膜缺血、缺氧损伤[1-2]。因此，膝关节滑膜厚度的准确评估有助于膝关节骨性关节炎的早期诊断、分期及疗效评估。目前 MRI常用的评估膝关节滑膜增厚的序列包括 T2WI、脂肪抑制质子密度加权成像（proton density weighted imaging with fat saturation，PDWI-FS）、三维Space双反转序列等，均可在一定程度上评估膝关节滑膜增厚，尤其是3D Space双反转序列同时抑制脂肪及液体信号，凸显滑膜[3-4]，但其双反转序列是三维扫描，所需时间较长，且对运动伪影较为敏感，评价滑膜信号价值有限。因此，本研究采用脂肪抑制液体衰减反转恢复成像（fluid attenuated inversion recovery with fat saturation，FLAIR-FS）序列对膝关节滑膜炎患者膝关节进行成像，以探讨其对膝关节滑膜炎的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2017年6—10月解放军总医院海南医院49例（52个膝关节）临床诊断为膝关节滑膜炎患者的资料，其中男37例，女12例；年龄14～72岁，平均（35±12）岁；左膝24个，右膝28个。膝关节滑膜炎纳入标准[5]：①青壮年，有外伤史或劳损史；②中老年，尤其是体型肥胖者；③膝关节肿胀；④膝关节胀闷不适或胀痛；⑤膝关节伸直或完全屈曲时感觉胀闷不适或胀痛明显加重；⑥触诊皮温可增高，按之波动；⑦压痛点不定，可在原发损伤处压痛；⑧浮髌试验阳性或 B超、MRI检查发现膝关节有过量积液；⑨股四头肌萎缩；⑩关节穿刺液为黄色或淡黄色液体，表面无脂肪滴。符合③、④两项，同时具备其他任何两项者，即可诊断为膝关节滑膜炎。排除标准：①膝关节术后复查患者；②合并肿瘤性病变；③幽闭恐惧症患者。

1.2 数据采集 采用 Siemens Magnetom Skyra 3.0T超导型MR扫描仪行膝关节MRI检查，膝关节专用线圈进行数据采集。患者脚先进，仰卧位，检查过程中保持检查侧膝关节不动及水平位。横轴面PDWI-FS扫描参数：TR 3500 ms，TE 52 ms，矩阵448×320，层厚3.00 mm，层间隔0.15 mm，视野16 cm×16 cm，激励次数1，翻转角180°，采集时间88 s。横轴面FLAIRFS 扫描参数：TR 9000 ms，TE 85 ms，矩阵 320×224，层厚3.00 mm，层间隔0.15 mm，视野16 cm×16 cm，层面分辨率为0.5 mm×0.7 mm，激励次数1，反转时间2200 ms，翻转角120°，回波链长度23，带宽220 Hz，采集时间5 min 3 s。

1.3 膝关节滑膜评估方法 将原始扫描图像上传至美迪康Anypacs 2.0图像浏览系统。采用BARCO专业医学图像显示器进行视觉评定，显示器分辨率为3280×2048。隐藏图像中患者的临床信息，将图像放大 4倍进行观察。由 2名放射科医师共同评估PDWI-FS及 FLAIR-FS序列图像，并达成一致意见，作为最终滑膜分级评分。滑膜评估采用4级视觉模拟评分法[6]：0分代表滑膜不可见，1分代表滑膜轻度可见，2分代表滑膜部分可见，3分代表滑膜全部可见（图1）。

图1 膝关节滑膜评分。A～C为PDWI-FS序列，D～F为FLAIR-FS序列，A、D中箭示为1分，B、E中箭示为2分，C、F中箭示为3分

1.4 滑膜厚度测量 将图像传输至美迪康Anypacs 2.0图像浏览系统，显示器采用BARCO专业医学图像显示器（分辨率为3280×2048）。将观察图像放大4倍，由2名放射科医师共同选择滑膜最厚层面图像，并达成一致意见。膝关节滑膜厚度测量方法见图2。

图2 膝关节滑膜厚度测量。选择滑膜最厚层面图像，画直线垂直于滑膜走行方向内、外平面，所测量距离即为感兴趣区滑膜的距离，在滑膜最厚层面进行多次测量（3～6次），最大值即为最终滑膜厚度

1.5 膝关节滑膜 MRI质量控制 所有受试者均由1名具有10年扫描经验的MRI技师进行扫描，均采用相同参数的 MRI序列。采用海绵垫材料固定膝关节，沙袋固定小腿以控制膝关节运动。扫描后观察图像，若有运动伪影影响图像滑膜评估时，嘱患者制动并重新进行扫描。图像评估质量控制方法：①任意选取15个膝关节的FLAIR-FS图像，由2名放射科医师进行2次滑膜分级评估及厚度测量，间隔时间为1周；②评估者对图像信息不知情，意见不一致时共同商议并达成一致意见。

1.6 统计学方法 采用SPSS 22.0软件，符合正态分布的计量资料以表示，等级资料采用中位数（最小值，最大值）表示。可重复性检验等级资料采用Kappa检验，Kappa值0～0.20为一致性极低，0.21～0.40为一致性一般，0.41～0.60为一致性中等，0.61～0.80为一致性高，0.81～1.00为几乎完全一致。采用组内相关系数（intraclass correlation coefficient，ICC）对滑膜分级及厚度测量的可重复性进行评估，ICC>0.75认为该方法适合膝关节滑膜的评估[7]。组间比较采用Mann-WhitneyU检验、山形图分析及Kappa检验（Kappa值≥0.75认为一致性较好）。采用方差分析比较FLAIR-FS不同滑膜分级间的滑膜厚度，两两比较采用SNK法。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 滑膜分级及厚度测量的可重复评估 15个膝关节FLAIR-FS图像2次滑膜分级评估的一致性一般（Kappa=0.375）。滑膜厚度测量的ICC为0.986，95%CI为 0.959～0.995。

2.2 滑膜视觉评估 PDWI-FS序列图像的滑膜分级为1（0，3）分，FLAIR-FS图像为2（1，3）分。山形图（图3）分析提示两种滑膜分级评估方法差值为1（0，2）分。Kappa检验提示 FLAIR-FS 序列与PDWIFS序列对滑膜分级的加权Kappa值为0.603±0.047，95%CI为0.510～0.696（表1）。两种序列滑膜分级间差异有统计学意义（Z=4.023，P=0.000）。

图3 FLAIR-FS序列与PDWI-FS序列对膝关节滑膜炎患者滑膜分级的山形图。两种滑膜分级评估方法差值为1（0，2）分

表1 FLAIR-FS序列与PDWI-FS序列对膝关节滑膜炎患者滑膜分级的一致性比较（个）

2.3 滑膜定量评估 滑膜总厚度为（3.16±2.00）mm，1、2、3级滑膜厚度分别为（2.04±1.75）mm、（2.31±0.54）mm、（4.57±2.26）mm，1、2级滑膜厚度均低于3级滑膜厚度，差异有统计学意义（P=0.003、0.001），1级与 2级滑膜厚度差异无统计学意义（P=0.936）。

3 讨论

膝关节滑膜炎的 MRI表现通常为关节积液及滑膜增生，积液量较多时在常规PDWI图像上易观察到滑膜增厚，但当积液量较少时很难在常规PDWI-FS上区分增厚的滑膜与邻近高信号的关节积液，从而对滑膜炎的诊断可能存在漏诊或评估不足。因此，如何能在较少积液的情况下对滑膜进行准确评估显得尤为重要。

FLAIR成像[8]自应用于临床以来，主要用于脑部

MRI检查[9]，通过抑制脑脊液的信号而凸显脑部病变，鲜有应用于脑部以外的部位。本研究中，高清滑膜FLAIR-FS成像的优势在于通过抑制水的信号来凸显滑膜的信号。通过对滑膜进行视觉评定证实FLAIR-FS组对滑膜增厚的分级明显高于常规PDWIFS序列，进一步行山形图分析提示两种方法评估滑膜厚度存在明显偏倚，FLAIR-FS法分级平均高于PDWI-FS法1（0，2）级。Kappa检验证实Kappa值<0.75，提示两种序列对于滑膜评估的一致性较差。此外，与3D Space双反转序列相比，前者是重T2加权成像，对于形态的评估具有一定价值，但对于滑膜的信号评估存在不足。而 FLAIR-FS序列可以兼顾形态及信号的评估。本研究中，所有增厚滑膜均为高信号，提示滑膜存在水肿可能。因此，FLAIR-FS对于滑膜炎患者滑膜的视觉评估更加具有一定的临床价值。

本研究中，高分辨FLAIR-FS成像的层面分辨率为0.5 mm×0.7 mm，可以清晰显示滑膜的细节，同时也可对滑膜的厚度进行精确测量。1级与2级滑膜厚度之间差异无统计学意义，由此提示对于视觉评定为2级（平均厚度约为2.3 mm）以下的滑膜炎进行量化评估意义有限。而对于3级滑膜炎（平均厚度为4.6 mm），其厚度与1级及2级滑膜炎存在显著差异。1级与2级滑膜炎患者滑膜厚度相差不大，存在重叠现象，而3级滑膜炎患者滑膜厚度明显高于1级及2级，据此可以尝试将膝关节滑膜炎分为早期（1级及2级）及进展期（3级），但此分期的临床价值尚待进一步研究评估。

ICC分析是目前通用的可重复性评估方法，同时兼顾了随机误差和系统误差对实验的影响，因此结果可靠[10]。本研究同时对FLAIR-FS图像评估滑膜炎的可重复性进行ICC分析，结果提示采用滑膜厚度测量法较高的ICC值（ICC>0.98），表明这种评估方法具有较高的可重复性。本研究中采用Kappa检验对滑膜分级方法的可重复性进行评估，结果证实其评估一致性一般。因此，滑膜厚度测量法较视觉评估法更适用于膝关节滑膜评估。

本研究的局限性：①本研究仅对 FLAIR-FS与PDWI-FS序列进行评估，未与文献报道的3D Space双反转序列进行比较，两者对于膝关节滑膜炎的诊断价值尚待进一步研究；②本研究着重评估滑膜，未进一步研究滑膜增厚与软骨损伤及关节积液的关系；③尽管FLAIR-FS可以对滑膜厚度进行评估，但是对增生不明显的滑膜评估可能存在不足，因此，在未来的研究中应当与对比剂增强的MRI进行比较研究。

总之，FLAIR-FS序列对膝关节滑膜炎时滑膜的形态及信号评估具有一定的优势，可以作为膝关节滑膜炎诊断分期的有效工具。