磁共振T1ρ成像术在膝关节软骨早期退变诊断中的应用意义

杨立伟

（盐城市大丰人民医院 江苏 盐城 224100）

膝关节软骨对人体的关节面具有保护作用，由于关节容易受负重、年长及外伤等因素的影响，且使用频率很高，导致软骨组织磨损，出现退变。具体表现为：软骨的含水量增加、抗磨损性能下降，蛋白多糖减少，因此更容易受到损伤。关节软骨的自我修复能力非常差，受到损伤后很难修复。因此，早期诊断关节软骨是否出现退变具有重要意义，可及时对其进行治疗并预防关节炎等并发症的发生。近几年来，磁共振成像技术的涌现，为早期诊断膝关节软骨早期退变提供了科学依据，尤其是磁共振T1ρ成像，其可通过测量T1ρ值，进行准确诊断，为进一步证明磁共振T1ρ成像术的可行性，现开展研究实验，统计研究组早期退变的检出率，同时比较分析两组患者的T1ρ值，对磁共振T1ρ成像术在早期膝关节软骨退变上的应用价值进行评估，并报道如下。

表1 两组患者的磁共振T1ρ测定值比较（ms，）

表1 两组患者的磁共振T1ρ测定值比较（ms，）

组别（n） 股骨内踝 股骨外踝 胫骨平台区负重区 非负重区 负重区 非负重区 胫骨内侧 胫骨外侧研究组（45） 54.36±2.18 49.45±3.25 51.56±1.44 47.95±4.25 47.66±3.64 47.95±3.17对照组（45） 46.28±1.84 42.18±3.29 46.39±3.56 41.19±1.45 40.15±1.36 42.12±1.82 t 19.000 10.546 9.031 10.098 12.965 10.699 P＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

1 资料与方法

1.1 临床资料

本研究已经接受了医院伦理学委员会的审核与监督，选入45例膝关节软骨早期退变患者为研究组，选入45例膝关节软骨正常者为对照组，纳入时间均为2016年9月至2019年10月。（1）纳入标准：①患者年龄在40～50岁内；②无外伤或者手术史；③无免疫性关节炎家族史；④检查期间积极配合，且对研究方法和目标均知情同意。（2）排除标准：①合并意识障碍者；②对照组中存在膝关节软骨功能退变者；③检查前3h进行过剧烈运动，运动后未静坐，或静坐时间不足15min。

研究组中男26例，女19例；年龄为41～49岁，平均年龄为（45.65±1.72）岁；体重是46～69kg，平均体重是（66.64±2.71）kg；身高是154～175cm，平均身高是（164.88±3.28）cm。对照组中男27例，女18例；年龄为40～49岁，平均年龄为（45.87±1.06）岁；体重是46～68kg，平均体重是（66.55±2.37）kg；身高是153～175cm，平均身高是（164.89±3.08）cm。两组患者平均体重、身高、年龄等一般资料参数保持均衡（P＞0.05），可作对比。

1.2 诊断方法

对两组患者实行磁共振T1ρ成像术诊断，使用磁共振（Philip3.0型号）诊断仪，膝关节专用线圈，共8个通道。检查过程：保持仰卧位，足部先进，设定参数和序列如下：矢状位质子抑脂加权成像中TE是135ms、TR是1765ms，轴位质子抑脂加权成像中TE是35ms、TR是2000ms，自选锁定时间1ms、10ms、30ms、50ms，经后处理工作站重建T1ρ磁共振图。

1.3 分级标准

对膝关节软骨早期退变情况进行分级，分级标准为：①正常软骨为0级；②软骨内有异常信号者为I级；③软骨缺损，并累及软骨全层，但不足50%者为IIA级，超过50%者为IIB级；④软骨全层缺损，但无骨质改变者为IIIA级，相邻软骨有骨质异常者为IIIB级。

1.4 观察指标

（1）统计磁共振T1ρ成像术对研究组中膝关节软骨早期退变的检出率，其中IIB级以上者不纳入早期退变的数据统计中。

（2）比较两组患者的磁共振T1ρ测定值差异。

1.4 统计学方法

采用SPSS22.0版本的统计学软件，计量资料如T1ρ测定值等用（）表示、用t检验比较两组患者的测定值差异；膝关节软骨早期退变的检出率等计数资料用χ2检验。P＜0.05即差异有统计学意义。

2 结果

2.1 膝关节软骨早期退变的检出率

研究组患者共45例，其中膝关节软骨早期退变检出者43例，漏诊者2例，其膝关节软骨早期退变的检出率是95.56%（43/45）。

2.2 两组患者的磁共振T1ρ测定值

研究组股骨内踝、股骨外踝、胫骨平台区的磁共振T1ρ测定值均高于对照组，比较差异有统计学意义（均P＜0.001），详见表1。

3 讨论

膝关节为人体最复杂、最易受伤的关节结构，为软骨细胞、细胞外基质构成。在膝关节表面覆有关节软骨，其可以为膝关节减轻压力，从而保护膝关节，避免其因受到剧烈冲击而出现损伤。然而，膝关节软骨出现损伤的概率较高，且损伤具有不可逆性。因此，在软骨出现早期退变时，应及时发现并治疗，减轻其损伤程度，但发生软骨退变的临床表现不明显，诊断方法较少[1-2]。关于膝关节软骨早期退变，既往临床医师主要根据患者临床症状、X线片进行诊断，但上述检查方法仅能为医师提供膝关节软骨厚度，反映膝关节软骨内晚期退变情况，在判断膝关节软骨早期退变上的难度颇高。磁共振T1ρ成像技术作为一项新兴的影像学诊断技术，国内多将此种技术用于动物的软骨和椎间盘病变的研究中，在人体膝关节软骨上的应用较少。磁共振T1ρ成像技术能够对大分子和非结合水中的氢原子之间的相互作用进行评估，从而在分子水平上检测软骨基质内胶原纤维结构和生化信息如多糖、水分的改变，并可根据软骨内信号、厚度及结构的改变对其进行分级。因此，膝关节软骨内的形态无明显改变时,可通过T1ρ测定值的变化反映软骨是否出现退变。磁共振T1ρ成像技术可反映软骨中的生理生化成分变化，监测软骨是否异常，为膝关节软骨的早期退变提供有效信息，帮助医师早期发现、治疗膝关节软骨的退变，从而有效避免患者的软骨组织进一步出现形态学改变。

在本次研究中，磁共振T1ρ成像技术用于本组膝关节早期退变中的检出率高达95.56%，可见其诊断效果。其中，T1ρ属于时间常数，而采取T1ρ序列扫描时，设定自旋锁定时间，重新建构T1ρ图，并能测定膝关节各个部位的T1ρ值，便于医师观察患者膝关节软骨退变程度，制定合理的治疗方案[3-4]。同时，在本组资料中，经重构色阶图、检测T1ρ值发现，研究组股骨内踝、股骨外踝、胫骨平台区的磁共振T1ρ测定值均高于对照组，均P＜0.001，进一步证明了一点：临床医师可凭借T1ρ值可准确判断膝关节软骨有无退变，降低膝关节软骨早期退变漏诊率。此外，通过观察影像图发现，退变程度较深时为橙红色，此时T1ρ值较高，退变较浅者为蓝绿色，此时T1ρ值较低，因此医师可结合影像图与T1ρ值，准确判断膝关节软骨早期退变情况。

综上：在膝关节软骨早期退变诊断中应用磁共振T1ρ成像技术，可准确检测出膝关节软骨早期退变程度，检出率较高，有助于弥补传统诊断方法的不足，具有很高的临床应用价值，可推广。