磁共振成像在关节软骨病变中的应用

欧阳光

永州职业技术学院医学影像和医学技术系，湖南永州 425006

磁共振成像在关节软骨病变中的应用

欧阳光

永州职业技术学院医学影像和医学技术系，湖南永州 425006

目的评价分析磁共振成像在关节软骨病变中的应用价值。 方法 随机抽取2009年4月～2012年2月本院收集的病理证实存在关节软骨病变的离体标本15具，采用脂肪抑制质子密度序列（FS-PD）与三维脂肪抑制扰相梯度回波序列（3D-FS-SPGR）联合对这15具标本的膝关节进行磁共振成像扫描，并对扫描结果进行统计分析。 结果该序列对膝关节进行扫描的软骨信号噪声比为（71.9±5.2）和（76.9±6.3），较其他序列要明显高出很多，且差异具有统计学意义（P<0.05）。 结论 采用磁共振成像法对病变关节软骨进行检查具有显著的特征，并且FS-PD与3D-FSSPGR序列为扫描的理想组合，值得临床注意。

磁共振；关节软骨病变；扫描序列；应用价值

目前在临床上磁共振成像在软骨病变的诊断以及疗效评价等领域得到了广泛的应用。在实际的临床工作中，研究者需要对怎样对MR序列进行合理选择予以解决，在使图像精度得到保证的条件下，使检查的效价比得到显著的提高[1]。本次研究的主要目的是对磁共振成像在关节软骨病变中的应用价值进行评价分析，为今后的临床应用提供具有参考价值的依据。现汇报研究结果如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

本次研究对象为本院收集的病理证实存在膝关节软骨病变的离体标本，共抽取15具。其中，男9例，女6例，年龄23～39岁，平均（28.0±5.7）岁。研究对象均不存在关节外伤，在生前均签订器官捐献协议。

1.2 方法

1.2.1 研究方法 采用不同序列的磁共振成像对15具新鲜膝关节离体标本进行扫描，将扫描结果进行统计，并对不同序列的扫描结果进行比较分析。观察组指标包括软骨信号噪声比（SNR）、对比度噪声比（CNR）等。

1.2.2 扫描方法 设备：1.5 T超导型磁共振成像仪、膝关节表面线圈，图像后处理设备有UNIRISC 2.0 PA CS系统终端以及ADW 4.2图像工作站等。扫描：在开始检查前向关节腔内先注射20 mL 0.9%氯化钠溶液，模拟关节滑液。而后以膝关节扫描规范为依据，对足先进仰卧位进行模拟，而后放置标本在膝关节表面线圈内，采用以下序列进行分别扫描：（1）快速自旋回波T2加权序列（FSE-T2W）。（2）自旋回波T1加权序列（SE-T1W）。 （3）短 T1 翻转恢复序列（STIR）。 （4）三维脂肪抑制扰相梯度回波序列（3D-FS-SPGR）。（5）重度T2加权梯度回波序列（T2W-GRE）。（6）脂肪抑制质子密度序列（FSPD）。

1.3 统计学处理

所有研究资料均采用SPSS 18.0统计学软件处理，计量资料采用±s表示，组间比较采用t检验，P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

软骨在FS-PD序列上会呈现均匀的中等信号带，股骨髁间凹、髌软骨以及外侧髁软骨呈现出两层结构，在接近软骨表面的位置呈现出高信号的表现，在接近软骨下骨质呈现出中等信号，两层之间的界限比较模糊；软骨在3D-FS-SGPR序列上会呈现出高信号分层带状结构，在软骨下骨质位置低信号带相对较薄，而在其他的几个序列下均未表现出分层。不同序列下关键软骨SNR与CNR值比较结果统计详见表1。

从表1得知，FS-PD与3D-FS-SPGR序列的SNR值相对于其他序列而言较高，差异有统计学意义（P<0.05）。而对于软骨/骨髓、软骨/滑液、软骨/肌肉CNR值而言，3D-FS-SPGR序列较其他序列要高，差异有统计学意义（P<0.05）。不同序列关节软骨信号表现详见图1。

表1 不同序列下关键软骨SNR与CNR值比较结果统计（±s）

表1 不同序列下关键软骨SNR与CNR值比较结果统计（±s）

序列名 SNR 软骨/骨髓 软骨/滑液 软骨/肌肉SE-T1W FSE-T2W STIR FS-PD 3D-FS-SPGR T2W-GRE 41.8±3.9 16.2±3.9 16.9±3.1 71.9±5.2 76.9±6.3 43.7±5.1 40.1±4.2 41.1±2.3 4.1±1.7 48.3±2.9 53.9±7.1 33.8±3.6 4.8±0.9 21.9±2.7 37.2±2.8 41.7±3.2 43.2±3.8 23.1±4.3 4.3±1.7 2.8±0.8 1.3±0.4 7.9±1.7 9.1±1.8 5.3±1.7

3 讨论

最早用于对关节软骨进行研究的MR序列为旋回波序列（SE）以及梯度回波序列（GRE）。以GRE序列为基础，对小角度激励以及短TE技术予以合理的利用能够使成像时间得以进一步缩短，并且能够显著提高图像的分辨率。现阶段软骨MRI中比较常用的序列主要为扰相快速小角度激发类或者其衍生序列[2]。本次研究主要对SE序列族的T1、T2、PD加权序列予以有效的利用，采用属于GRE序列族的T2WGRE和3D-FS-SPGR序列以及归属在IR序列族的STIR序列对关节软骨进行成像检查，基本上对临床经常采用的MR软骨形态成像序列予以了涵盖，该序列为现阶段在0.2～1.5 TMR设备上十分常用的一个关节MR检查序列[3]。因关节软骨的表面形态十分复杂并且被覆区域十分的广泛，所以MR三维成像对实施软骨成像会更加的适合。该序列的主要优势表现为以下几点：（1）能够以任意方向开展数据重建，达到一次扫描任意层面重建的效果[4]。（2）分辨率在层面内与切层间能够保持相同，可以得到层厚小于1 mm的图像，理论而言，三维成像不会对层厚以及层间距产生限制[5-6]。（3）能够对软骨形态和厚度变化进行直观显示。MR三维成像能够给予关节软骨容积分析处理，对软骨病变进行精确评价能够产生很大的帮助[7-8]。在本次研究过程中，采用3D-FS-SPGR序列对关节软骨进行了成像扫描，软骨图像清晰对软骨表面曲率进行了成分显示，该序列的软骨SNR值以及CNR值也较其他序列高，且差异有显著的统计学意义（P<0.05）。三维成像存在的最大缺陷为耗时，对于高龄或者是关节疼痛的患者而言不太适合，临床应用需要注意。

[1]查云飞，陆之安，沈钧康，等.髌股关节软骨退变的MRI研究[J].临床放射学杂志，2009，18（12）：754-755.

[2]Joseph A，Buckwalter MR，Thomas A，et al.骨科基础科学-骨关节肌肉系统生物学和生物力学[M].陈启明，梁国德，王澎寰，等，译.北京：人民卫生出版社，2007：229-242，382-406.

[3]朱宝林，亓建洪，张经健，等.关节软骨病损的磁共振成像及其与大体标本的对照研究[J].中国矫形外科杂志，2005，13（28）：598-600.

[4]陆勇，丁晓毅，何川，等.磁共振膝关节软骨形态表现的组织学相关性研究[J].中国医学计算机成像杂志，2007，13（12）：110-112.

[5]宗敏，冯阳，邹月芬，等.3.0T MR SPACE序列与传统关节软骨三维成像序列比较研究[J].临床放射学杂志，2010，29（40）：486-489.

[6]刘斯润，朱天缘，陈汉方，等.MR扩散加权成像诊断膝关节骨关节病髌骨软骨病变的价值[J].中华放射学杂志，2009，40（10）：1098-1101.

[7]王平，金哲峰.磁共振成像在膝关节软骨损伤诊断中的价值评价[J].中医正骨，2011，23（6）：13-15.

[8]张国伟，隋鸿锦.膝关节软骨的MR应用研究进展[J].中国临床医学影像杂志，2011，22（7）：486-487.

Application of MRI on articular cartilage lesions

Ouyang Guang
Department of Medical Imaging and Medical Technology,Yongzhou Vocational Technical College,Yongzhou 425006,China

ObjectiveTo evaluate and analyze application value of MRI on articular cartilage lesions.Methods Fifteen pieces of separated specimen were randomly selected among those pathologically confirmed the presence of articular cartilage lesions collected from April 2009 to February 2012 in our hospital,the knees of these 15 specimens were scanned by MRI using fat-suppressed proton density sequence(FS-PD)and three-dimensional fat suppression spoiled gradient back wave sequence(3D-FS-SPGR)jointly and the results of scan were statistically analyzed.Results The signal-noise ratios of cartilage using this sequence to scan the knee were 71.9±5.2 and 76.9±6.3,which were significantly much higher than the other sequences,and the difference was statistically significant(P<0.05).Conclusion Adopting magnetic resonance imaging method to check articular cartilage lesions has the obvious feature,and the sequence of FS-PD and 3D-FS-SPGR is an ideal combination for scanning,which is worthy of clinical attention.

MRI;Articular cartilage lesions;Scanning sequence;Application value

R445.2

A

1674-4721（2012）09（a）-0119-02

2012-05-17 本文编辑：陈 俊）