T2-mapping 定量成像技术对颞下颌关节紊乱综合征早期关节盘变性的诊断价值*

戈 锐，钱 勇，孙 鹤，成 英，吴忠伟**

（1 南通瑞慈医院/扬州大学第四临床医学院放射科，江苏 226010；2 南通市口腔医院影像科）

颞下颌关节紊乱综合征（temporomandibular joint disorders,TMD）是口腔颌面部常见疾病之一,主要症状为长期慢性关节疼痛、下颌运动异常、对合不佳、关节异响、张口受限等,如果未采取有效治疗会进展为关节器质性破坏,甚至引发牙龈炎、牙痈等疾病,严重影响患者生活质量[1]。TMD 发展分为功能紊乱阶段、结构紊乱阶段和关节器质性破坏阶段,关节盘形变、变性及盘-突位置异常等是TMD 结构紊乱阶段最主要表现[2]。目前MRI 张、闭口位的T1WI、T2WI 及质子成像已成为评估关节盘形变、位移程度的金标准,但难以发现早期关节盘变性。大量研究表明T2-mapping 成像在关节软骨定量检测中具有显著优势[3-6]。本研究选择2021年7月—2022年12月于南通市口腔医院及南通瑞慈医院就诊的TMD 患者74 例,探讨T2-mapping 成像对TMD 早期关节盘变性的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 TMD 患者74 例（148 个颞下颌关节）,其中男性29 例,女性45 例,年龄14～84 岁,平均34.4±2.8 岁;病程1～12 个月,平均3.4±1.3 个月。排除标准：（1）常规PDWI 及T2WI 显示关节盘内高信号,被视为关节盘晚期变性;（2）合并其他颞下颌关节疾病;（3）临床资料不完整;（4）患有血液系统疾病、痛风、风湿、类风湿性关节炎等;（5）实施过任何颞下颌关节手术者。所有患者签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 颞下颌关节常规MRI 扫描及T2-mapping 成像：患者取仰卧位,使用GE Signa Pioneer 3.0T 超导磁共振机行常规张、闭口位T1WI、T2WI、PDWI 序列及T2-mapping 成像。扫描参数：T1WI：TR 430 ms,TE 15 ms;T2WI：TR 4 200 ms,TE 80 ms;PDWI：TR 3000 ms,TE 15 ms。采用8 回波斜矢状位颞下颌关节T2-mapping 成像,具体参数为：TE 8.9～71 ms,TR 850 ms,矩阵256×256,视野220×220,层厚4 mm,带宽31.25,扫描层数为12,扫描时间为10 min。通过GE 工作站READY VIEW 获得T2-mapping 图,测量两侧颞下颌关节关节盘T2 值。

1.2.2 关节盘张闭口位常规序列MRI 评价标准：（1）关节盘前移程度：在斜矢状位T2WI 所有图像中选择尽可能清晰显示关节突、髁突以及关节盘最大层面的图像导入PACS 系统中,参照TAÇSKAYA-YY'LMAZ 和OGˇÜTCEN-TOLLER[7]方法,以连接关节结节顶点至髁突顶点的垂线与关节盘后带边缘连线之间的夹角作为关节盘前移角度,分为正常（＜15°）,轻度、中度（15～50°）和重度（＞50°）前移。每个关节盘测量3 次,取平均值。（2）关节盘形态评价：正常关节盘在常规MRI 成像中表现为双凹形,随着下颌关节长期运动,颞颌关节及其周围韧带、关节囊等附属结构的异常运动造成关节盘形态改变,主要有折叠扭转形、双面形、圆形、椭圆形、双凸形、后带增宽形。据文献报道[8],其中双凸形、圆形、折叠扭转形出现在重症组,双面形和后带增宽形可出现在轻及中度组。如果关节盘前移且伴随有这两种关节盘形变之一,则分组等级升高一级。由我科2 名具有10年以上工作经验的主治以上医师分别进行诊断,对他们的诊断结果使用一致性卡方检验。对于意见不一致的图像,需由第3 名医师阅片,共同讨论确定。

1.2.3 ROI 设定和T2 值测量：在矢状位T2-mapping 上分别勾画关节盘的前带、中间带、后带ROI,得到各ROI 的T2 值,测量3 次取平均值。由2 名主治以上放射科医师独立完成。

1.2.4 常规MRI 正常关节盘分组：选取常规磁共振成像正常的46 个关节盘,由2 名具有10年以上临床经验的副高或以上职称的口腔科医师根据患者临床症状进行评估,分为正常组与TMD 组,比较两组关节盘T2 值。

1.3 统计学处理 应用SPSS 25.0 统计学软件对数据进行分析处理。计量资料以±s表示,组间比较采用t 检验;计数资料以频数或率表示,组间比较采用χ2检验;关节盘T2 值与关节盘变性相关性采用Spearman 秩相关分析。P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 常规T2WI 成像与T2-mapping 成像评价关节盘变性比较 部分关节盘常规T2WI 信号未见异常的患者,关节盘T2-mapping 成像显示T2 值升高,提示该技术具有诊断关节盘变性的潜在优势。见图1。

图1 颞下颌关节常规MRI 扫描及T2-mapping 成像

2.2 颞下颌关节病变分组 148 个颞下颌关节盘位移角度正常50 个,前移角度平均3.43°±1.23°;关节盘前移98 个（66.22%）,其中轻及中度前移79 个,前移角度平均23.21°±2.46°;重度前移19 个,前移角度平均53.14°±3.09°。两位医师对关节盘形变的诊断一致性较好,Kappa 值0.637（P＜0.001）。关节盘形变评价结果：双凹形89 个,双面形5 个,后带增宽形17个,双凸形9 个,圆形3 个,折叠扭转形25 个。按照文献及相关专家共识,将双凸形、圆形、折叠扭转形归为重症组,其它关节盘如果存在形变,则在原关节盘位移程度的分组基础上增加一级,有4 个关节盘位移角度正常但出现形变则不归类为正常组。因此,148 个颞下颌关节分为正常组46 个,轻及中度组69个,重症组33 个。

2.3 各组关节盘T2 值比较 轻及中度组关节盘前带、中间带、后带T2 值高于正常组,重症组高于轻及中度组,差异均有统计学意义（P＜0.001）;各组内关节盘前带、中间带、后带T2 值比较,差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 各组关节盘T2 值 ms

2.4 MRI 表现正常关节盘分组T2 值比较 选取46个常规MRI 表现正常的关节盘,由口腔科医师根据患者临床症状分为正常组38 个和TMD 组8 个。TMD 组关节盘前带、中间带、后带T2 值分别为24.67±0.43 ms、23.76±0.19 ms 和23.12±0.37 ms,高于正常组的21.23±0.21 ms、22.49±0.32 ms 和22.53±0.14 ms,差异均有统计学意义（P＜0.05）。

2.5 颞下颌关节关节盘T2 值与关节盘病变程度相关性分析 关节盘T2 值与关节盘病变程度呈显著线性正相关（r=0.989,P＜0.001）,表明随着关节盘变性程度的增加,T2 值升高。见图2。

图2 T2 值与关节盘病变程度相关性分析

3 讨 论

颞下颌关节关节盘是位于关节凹与髁突之间的纤维软骨,随着下颌运动而向前滑动,用以缓冲颞骨与下颌骨髁突间运动。TMD 病因尚不十分明确,主要与心理、健康受损、解剖结构异常以及关节负荷过重等因素有关[9]。TMD 是多种病理体征和症状并存的疾病,包括行为、心理状态以及人际关系变化等中枢神经系统功能失调症状,以面部或耳前区慢性疼痛、下颌活动受限以及下颌运动时颞下颌关节弹响为最常见特征[10]。患者主要因慢性疼痛而就诊,也可进一步发展为头痛、颈痛、耳痛、耳鸣,严重者关节发生器质性病变。通过影像学手段准确检测关节盘早期异常,及时采取有效干预阻止疾病进一步发展非常必要。

常规MRI 能清晰显示颞下颌关节骨性结构、关节盘、盘后区、关节周围肌肉及软组织,软组织分辨率高,并可进行任意层面成像,是诊断TMD 的重要辅助方法。TMD 主要病理改变是关节盘与髁突对位关系异常,最常见的是关节盘前移,前移角度超过15°被认为关节盘移位,本研究148 个颞下颌关节盘位移角度正常50 个（33.78%）,轻及中度前移79 个（53.38%）,重度前移19 个（12.84%）,关节盘共前移98 个,占比66.22%。除了关节盘移位外,还需注意关节盘是否存在变形。本研究中关节盘双凹形89 个,双面形5 个,后带增宽形17 个,双凸形9 个,圆形3个,折叠扭转形25 个。由于关节长期对合不佳,关节盘受力不均,往往出现后带增厚膨大,随着病程进展关节盘不断受挤压磨损,出现关节盘伸长或折叠型改变,长期的磨损、受力不均、关节积液会引起关节盘变性,随着关节盘形变、移动程度的加重,关节盘变性逐渐加重。我们结合关节盘形变和位移程度将148 个颞下颌关节分为正常组46 个,轻及中度组69个和重症组33 个。结果显示轻及中度组关节盘前带、中间带和后带T2 值高于正常组,重症组高于轻及中度组,差异均有统计学意义（P＜0.001）。相关性分析发现,关节盘T2 值与其病变程度呈显著线性正相关（r=0.989,P＜0.001）,提示T2 值随着关节盘变性程度的加重而增大,可以作为判断颞下颌关节关节盘变性的定量指标。

本研究进一步选取常规MRI 影像学评估正常的46 个关节盘,按照临床症状评估进行分组,发现TMD 组关节盘前带、中间带、后带T2 值高于正常组,差异均有统计学意义（P＜0.05）,表明T2-mapping成像在评价关节盘早期变性中具有明显优势。关节软骨主要由少量软骨细胞、大量水、蛋白多糖及大分子胶原纤维等组成[11-13],细胞外基质中大量水分很大程度决定了关节盘T2 值。软骨早期损伤会引起软骨胶原架构排列紊乱和软骨细胞微环境异常等,导致局部含水量增加,晚期蛋白多糖进一步丢失。T2-mapping 成像对软骨内环境T2 值的改变具有很高的准确性和敏感性,通过不同TE 回波时间测得的T2 强度衰减曲线能精准反映软骨内T2 值的大小及空间分布特点,为诊断关节盘早期损伤提供影像学依据。此外,胶原纤维骨架异常排列也会引起局部T2 值改变,有文献报道,T2-mapping 成像对发现胶原纤维骨架异常排列的敏感性可高达96%[14-16]。