膝关节退行性改变DR及MRI成像的对比分析

聂超

摘 要：目的 认识DR及MRI成像在膝关节退行性改变中的各自特点及诊断价值。方法 分析30例膝关节退行性改变患者的 DR及MRI成像表现，进行对比分析。结果 DR片可显示膝关节关节面边缘的增生、硬化，髁间嵴变尖，关节间隙狭窄等，对于骨质增生DR优于MRI。MRI检查对于关节软骨病变、软骨下骨质改变、半月板病变及关节腔积液的显示较好并优于DR片。结论 DR片与 MRI在膝关节骨关节病的诊断中各有优势，且优势互补，两者结合，能为临床诊断提供准确的依据。

关键词：数字化X线摄影；磁共振成像；退行性改变；关节间隙狭窄；骨赘

膝关节是人体结构最复杂的负重关节，膝关节退行性改变是中老年人比较常见的膝关节慢性退行性疾病。随着年龄的增长，人体各器官逐渐发生退行性变，功能减退。而作为人体主要关节之一的膝关节更为明显，关节软骨及骨质的退变刺激关节囊产生炎性反应，刺激并引起疼痛，活动受限，继而活动量减少，肌肉及骨质废用性加速退变，形成恶性循环。本研究对30例膝关节病例行数字化X线摄影（DR）片及磁共振成像（MRI）检查的结果进行回顾性分析，探讨退变的病理基础及两者对照的诊断意义。

1 资料与方法

1. 1 一般资料：本组膝关节病例 30例，男性 l6例，女 l4例，年龄 40～78岁，平均（55+10）岁。临床症状主要以膝关节疼痛、关节功能受限为主要表现，病程 1周至 10年 ，关节不适 5例，疼痛25例，疼痛时间最短者 1周，最长者达 l0余年。其中3个月以上者 15例，关节压痛者 11例，活动受限 3例，关节弹响 5 例，关节交锁 4例 ，有明确外伤史 1例。

1.2 影像学检查方法：30例患者均做膝关节正侧位 DR片和MRI检查。采用 Min dray数字化X线成像（DR）设备，拍摄正侧位片。MRI检查使用 Min dray 0.35 T永磁型 MRI成像系统，应用膝关节表面线圈。常规采用矢状位 T1WI：重复激发时间（TR）400ms，回波时间（TE）20ms；T2WI：TR 5000ms，TE 144ms；T2-STIR：TR 6800ms，TE 108ms；冠狀位 T1WI：TR 450ms，TE 20ms；T2-STIR：TR 6800ms，TE 108ms；T2WI：TR 5000ms，TE 144ms。层厚为 4.5mm 矩阵 256。

2 结果

2.1 DR片表现：由于关节软骨破坏，使关节间隙变窄，关节面变平。边角锐利或有骨赘突出、骨质增生，关节肥大，软骨下骨质致密，关节面下方骨内出现圆形或不规则形透亮区。

晚期除上述表现加重外，可见关节半脱位 2例和关节内游离骨体 3例，5例有轻度骨质疏松现象。

2.2 MRI表现：MRI具有高软组织分辨率，包括关节腔内不同程度的积液，关节间隙变狭窄，骨质边缘骨赘形成。半月板内异常信号，滑膜壁增多、增厚或呈结节样改变。软骨下骨可见圆形、大小不一的囊肿样信号改变，脂肪抑制序列可见膝关节骨内大小不一呈不规则形态的高信号骨损伤改变。其中3例继发胭窝囊肿，3例交叉韧带轻度损伤、变性。

3 讨论

膝关节是人体重要的关节，是最容易患病的关节之一。它由股骨下端、胫骨上端和髌骨共同组成，股骨和胫骨关节面凹突不平，骨的关节面被覆有透明软骨，在相对的软骨接触处没有致密的结缔组织覆盖，而在软骨接触的基底部有小片软骨膜向后反折于关节囊内膜内。此处有许多软骨细胞延伸的骨膜，软骨的营养主要来源于滑膜内的滑液，其次极少量来源于软骨下骨和滑膜下血管。骨性关节周围包绕有关节囊，而关节囊是由纤维结缔组织组成，其外层为纤维层，是致密的纤维结缔组织膜，富有血管、神经、淋巴管；内层由平滑光亮、薄而柔软的疏松结缔组织构成，紧贴于纤维层的内面。关节的神经纤维种类较多，躯体感觉神经伴于关节囊纤维层、滑膜、韧带等，本体感觉神经伴于关节囊及韧带，关节血管的管壁则接受内脏神经的纤维。

膝关节的退行性改变首先是关节软骨发生退行性变，在软骨退变的早期，其基质小泡的内部和表面出现细小的羟磷灰石结晶，由于羟磷灰石结晶巢变大和相互合并，软骨则变得不透明，坚硬而脆弱。随年龄的不断增加，滑膜慢性损伤的不断积累，滑膜成纤维细胞的转化，滑液分泌不断减少，关节腔变得干燥，关节内软骨失去营养来源，软骨细胞产生变性、碎裂，光滑有弹性的关节面变粗糙，使关节运动时的摩擦力大大增加，从而进一步加速了软骨的损害和退行性改变，逐步累及软骨下骨组织，表现为关节边缘骨刺的形成和发展。透明软骨大多数有不同程度的变性和坏死，软骨细胞减少，细胞稀疏，残存的软骨细胞有明显退变，细胞核固缩，大小不一，在大多数软骨细胞消失的同时，有少数残存退变的软骨细胞呈簇样改变，变形细胞几个或几十个簇聚在一起，软骨基质失去同质性，随之是其生理功能衰竭，弹性减弱，表现为关节间隙变窄，由于股骨下端内侧髁比外侧髁低约5mm，造成重力的分布不一致，内侧所承受的重力比外侧大，所以内侧关节间隙要比外侧狭窄。

DR片与 MRI比较显示，DR片和 MRI均表现有关节边缘增生和关节面增生，这表明骨质增生是膝关节退行性骨关节病的主要表现。胫骨内外髁和髌骨关节面的两侧缘及股骨内外侧髁后方是骨质增生的好发部位，内侧多于并重于外侧，股骨较轻。DR片对于轻度骨质增生，髁间嵴变尖以及骨质硬化、钙化显示比较明显。关节间隙变窄DR片与 MRI两者表现大体相同，内侧关节间隙窄于外侧关节间隙。DR片显示关节内游离骨体 3例，MRI显示不明确，这可能与游离体的大小及信号强度有关。半月板由于密度分辨率低，又是重叠的图像，DR片不能反映半月板的变化情况。在MRI上表现为半月板信号增高、变形、破损，以半月板变性明显；文献[ 3 ]报道半月板损伤变性 MRI敏感性 90%、特异性 98%、准确率 96%，在诊断半月板损伤变性上 MRI相较于DR具有明显优势 。

DR片可显示关节面下方骨内出现圆形或不规则形透亮区，仅有 4例。骨关节内骨损伤未能明确显示。MRI不仅清晰显示关节面下的囊变区，骨关节内骨损伤水肿显示达 23例。而且对继发性胭窝囊肿、韧带改变等情况显示十分清楚。骨关节退变中交叉韧带的撕裂是很少见的，除非伴有急性膝关节外伤。本组中无一例交叉韧带断裂，但可见到交叉韧带松弛，局部信号增高，提示有慢性轻度损伤及纤维化。DR片可以显示急性期膝关节周围软组织的肿胀，但是不能分辨出关节内的积液征象；MRI对关节积液非常敏感，一般积液 T1WI像上呈低信号 、T2WI像上呈高信号，合并出血时TIWI和 T2WI像均为高信号。关节周围的软组织肿胀也多呈T1WI低信号、T2WI高信号改变。

MRI作为对膝关节退行性改变的进一步检查的影像学方法，能为临床诊断提供更多有用的影像信息。由于对软组织具有很高的分辨力，能直接观察关节囊、滑膜、关节软骨、半月板等结构，能准确地对病变的定位、定量情况作出判断。并且MRI还可以进行矢状位、冠状位等方向的成像，定位准确，尤其是对膝关节积液、半月板损伤变性，骨关节内骨损伤诊断上更具突出优势。

综上所述，DR片可显示膝关节关节面边缘的增生、硬化、髁间嵴变尖、关节间隙狭窄等，这些变化已属晚期改变；对于骨质增生，特别是髁间嵴的增生变尖、关节腔游离体及韧带钙化的显示 DR要优于MRI。MRI检查对于关节软骨病变、软骨下骨质改变、半月板病变及关节腔积液的显示要优于DR片。MRI检查可以在病变早期为临床医生提供丰富的疾病信息。DR片与 MRI在膝关节骨关节病的诊断中各有优势，优势互补，两者结合，能为临床诊断提供更准确的依据。

参考文献：

[1]吴恩惠.医学影像学.5版.北京：人民卫生出版社 ，2006：35—47.

[2] 荣独山.X线诊断学（第 3册 ）.2版.上海 ：上海科学技术出版社，2001：329—330.

[3] 王书智，孙军，毛存南，等.膝关节退行性骨关节病的 MRI表现.放射学实践 ，2004，19（4）：250—252.