T2 mapping成像评价健康成年人腕关节三角纤维软骨复合体差异

祁艳梅，邓 兴，王 媛，陈晓飞，董馥闻，王闻奇，周 晟*

(1.甘肃中医药大学临床医学院影像医学与核医学系，甘肃 兰州 730000；2.甘肃省中医院放射科，甘肃 兰州 730050)

腕关节三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex, TFCC)损伤是导致下尺桡关节不稳、腕尺侧痛的主要病因[1-2]。TFCC结构细小,形态不规则，临床及影像学早期精准诊断腕关节TFCC损伤有一定难度[3]。MRI是目前无创性观察关节软骨的最佳影像学检查手段,T2 mapping技术在评价膝、髋、踝及髌骨等关节软骨早期退变具有一定临床价值[4-6]，但较少应用于评价腕关节软骨退变。本研究探讨MR T2 mapping成像技术定量评价正常健康人腕关节TFCC不同区域T2值变化的可行性。

1 资料与方法

1.1 一般资料 收集2018年3月—2019年4月87名于甘肃省中医院接受腕关节MR检查的81名志愿者，男33名，女48名，年龄18～30岁,平均(23.7±5.3)岁。纳入标准：①体格检查腕关节无异常，数字疼痛评分(numeric rating scale, NRS)[7]为0分；Cooney腕关节功能评分[7]为优；②半年内无急慢性腕关节疼痛史；③无腕关节外伤史、无肿瘤病史、无腕关节先天性发育异常及免疫性关节炎家族史；④无MR检查禁忌证。排除标准：①无法配合检查；②图像存在伪影，影响观察和测量。其中30名志愿者接受双侧腕关节扫描，根据利手问卷[8]，以执笔、执筷、掷东西及持牙刷刷牙手为利手(利手组)，反之为非利手(非利手组)。本研究经院医学伦理委员会批准(批准号：2019-031-01)，受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa HD-xt 3.0T超导MR扫描仪，8通道高分辨腕关节专用线圈。嘱受检者检查前60 min避免腕关节剧烈运动，检查时俯卧，手臂上举过头，腕关节伸直，掌心朝下；垫高前臂使与肩平，头下垫海绵垫。行腕关节冠状位T2 mapping[9]及常规MR成像，扫描序列及参数：TR 1 000 ms, TE采用8回波自旋回波，分别为10.4、20.7、31.1、41.4、51.8、62.2、72.5及82.9 ms，翻转角90°，矩阵320×256，层厚2.0 mm，层间距1.0 mm，扫描时间364 s。

1.3 图像处理与分析 扫描结束所有数据传至GE AW 4.6后处理工作站，经处理获得T2 mapping伪彩图。由1名具有8年肌骨影像学诊断经验的主治医师选取最大腕关节TFCC层面，手动勾画5个面积约2 mm2的类圆形ROI(图1)，包括①桡侧软骨；②腕关节三角纤维软骨盘(triangular fibrocartilage disc proper, TFC)；③纤维血管组织；④类半月板；⑤TFC的尺侧附着处，测量每个ROI的T2值。间隔1周由同1名医师于同一工作站重复测量1次T2值，共3次，取均值为最后结果[10]。

图1 受检者男，23岁，左腕关节MR T2 mapping ROI标识图 A.冠状位脂肪抑制质子密度成像示横向走行的三角形及穹隆样TFC(箭)，中央呈均匀低信号，基底附着在尺骨茎突，尺侧两束之间稍高信号为纤维血管，另一面附着在桡骨远端乙状切迹透明软骨； B.冠状位T2 mapping第2回波原始图； C.冠状位第2回波T2 mapping伪彩图示TFC连续、完整，色阶为橙红色,信号均匀一致

1.4 统计学分析 采用SPSS 22.0统计分析软件。计量资料以±s表示。采用组内相关系数(intraclass correlationcoefficient, ICC)分析同1名医师3次测量T2值的一致性，ICC≤0.40为一致性一般，0.41≤ICC≤0.60为一致性中等，0.61≤ICC≤0.80为一致性较强，ICC≥0.81为一致性很强。采用单因素方差分析比较5个不同区域T2值差异，以独立样本t检验比较不同性别(男性组和女性组)及利手组与非利手组T2值差异。P<0.05为差异有统计学意义，P<0.01为差异有显著统计学意义。

2 结果

2.1 5个不同区域T2值比较 腕关节软骨RECHT分级均为0级，PALMER分级无损伤[11]。T2 mapping伪彩图显示TFC连续完整，色阶呈橙红色,信号均匀一致(图1B、1C)。同1名医师3次测量桡侧软骨、TFC、纤维血管组织、类半月板和TFC尺侧附着处T2值结果的一致性中等至较好(ICC分别为0.52、0.72、0.69、0.61和0.43，P均<0.05)。桡侧软骨、TFC、纤维血管组织、类半月板和TFC尺侧附着处T2值分别为(41.37±7.04)ms、(29.86±7.23)ms、(34.22±6.85)ms、(39.26±8.88)ms和(32.57±7.23)ms，5个区域T2值差异有统计学意义(F=32.235，P<0.01)。纤维血管组织与TFC尺侧附着处及桡侧软骨与类半月板间T2值差异无统计学意义(P均>0.05)外，其余各区域T2值两两比较差异均有统计学意义(P均<0.05)。

2.2 不同性别及利手组与非利手组间T2值比较 不同性别之间腕关节5个区域T2值差异均无统计学意义(P均>0.05，表1)。利手组与非利手组腕关节5个区域T2值差异均无统计学意义(P均>0.05,表2)。

3 讨论

TFC位于腕关节尺侧，为半圆形、双凹样纤维性软骨盘，其尺侧附着处由2条纤维束构成，1条附着于尺骨茎突尖，另1条附着于其基底，2条纤维束于MRI均呈低信号，中间高信号为纤维血管组织[11]。TFC具有负荷传导和维持下尺桡关节稳定的功能，中央薄、周围厚，厚度分别约2 mm及5 mm，易退变和磨损，是引起腕尺侧痛的主要病因[1,9]。

TFC退变早期主要表现为软骨细胞数量减少、黏液基质变性、蛋白多糖丢失、胶原纤维束网破坏和水含量增加；随后软骨表面纤维化、形成裂缝及体积变薄，出现不可逆破坏，最终可致穿孔[9,12]。早期准确评估TFCC生化成分改变，对诊断腕关节TFCC损伤及延缓疾病进展具有重要作用。常规MRI对TFCC早期退变而形态完整的诊断效能有限。T2 mapping成像多可于软骨形态发生变化之前即经由伪彩图色阶及T2值变化直观显示软骨含水量及胶原纤维网络完整性的变化，从而早期评估软骨病变。T2 mapping成像能早期显示关节透明软骨生化成分改变，轻度膝关节骨关节炎患者软骨T2值可延长[5-6,13]，T2 mapping成像有助于定量分析半月板损伤及其分级[4,14]，但目前应用T2 mapping成像观察腕关节软骨的研究较少。

研究[12，15]发现正常人的TFCC于30岁后开始发生退变，且与年龄呈正相关。本组受捡者年龄小于30岁，TFC的MRI信号强度及形态未见明显改变，桡侧软骨T2值为(41.37±7.04)ms。有学者[9]以3.0T MR设备扫描腕关节软骨，发现其T2值为(36.5±5.5)ms，差异可能与软骨部位、负荷传导功能及微结构不同有关[6，16]。T2值受关节软骨水含量与胶原纤维排列方向的影响，易产生魔角效应[16]，表现为各层MRI中软骨信号不同，软骨纤维走向与主磁场方向(B0)

表1 不同性别腕关节软骨不同区域T2值比较(ms，±s)

表1 不同性别腕关节软骨不同区域T2值比较(ms，±s)

性别桡侧软骨TFC纤维血管组织类半月板TFC尺侧附着男性(n=33)41.13±7.2431.83±6.9535.12±6.5341.26±7.6431.67±8.18女性(n=48)41.54±7.0728.59±8.1733.61±7.4137.92±9.9033.16±6.38t值0.25-1.99-0.94-1.660.91P值0.800.050.350.110.35

表2 利手组与非利手组腕关节软骨不同区域T2值比较(ms，±s)

表2 利手组与非利手组腕关节软骨不同区域T2值比较(ms，±s)

组别桡侧软骨TFC纤维血管组织类半月板TFC尺侧附着非利手组(n=30)41.72±5.5628.33±7.7833.46±4.3240.51±8.0433.76±4.07利手组(n=30)41.79±7.3731.37±7.9634.89±6.1138.03±8.6231.22±8.69t值0.661.890.93-1.25-1.58P值0.510.060.360.220.11

夹角呈55°时T2值明显增加。既往研究[17]采用1.5T MR设备观察腕骨间软骨，发现T2值为28.1～34.5 ms。弛豫时间具有场强依耐性，T2值随MR场强的增加而增加[18]。针对不同脉冲序列、不同线圈MR扫描所获软骨T2值的差别有待进一步研究。

本研究发现，腕关节5个不同区域中，桡侧软骨T2值最高，TFC最低，这与TFC由Ⅱ型胶原蛋白(90%)和蛋白聚糖构成有关，其含水量低于桡侧透明软骨(Ⅱ型胶原蛋白15%～20%，水约65%～85%)，且软骨细胞数量少，加之纤维走行的影响，使TFC的T2值短于桡侧透明软骨[19]。纤维血管组织与TFC尺侧附着处T2值差异无统计学意义，可能与TFC纤细且菲薄，韧带纤维相互交叉，尺侧附着处与纤维血管解剖位置相邻，易受MRI容积效应影响有关。桡侧软骨与类半月板T2值接近且差异无统计学意义，既往研究[2，11]认为类半月板为尺侧关节囊内介于腕关节盘与尺骨茎突之间的组织，由松弛的滑膜褶皱、增厚形成，含水量较高，与透明软骨成分相似，脂肪抑制质子密度成像亦呈与软骨类似的信号。

本研究结果显示，不同性别之间、利手组与非利手组之间腕关节软骨T2值差异均无统计学意义。既往研究[20]显示健康人不同性别之间、肩关节不同侧别之间软骨T2值差异均无统计学意义，不同性别正常健康人膝及髋关节软骨T2值差异亦无统计学意义[21-22]。软骨Ⅱ型胶原蛋白含量与年龄、绝经状态和性别相关，45岁之前不同性别间差异最小，随着更年期开始，性别差异逐渐增加[23]。PACHWSKY等[21]发现男性患者膝关节软骨损伤修复后T2值高于女性，推测原因可能与关节软骨为性激素(雌二醇、睾酮)的靶组织之一，绝经后性激素水平降低抑制软骨胶原代谢有关。性激素与腕关节软骨T2值的关系有待探索。

综上所述，T2 mapping成像可无创直观显示腕关节TFCC形态并定量分析TFCC不同区域T2值变化，间接反映TFCC生化改变，且腕关节TFCC的T2值不受性别及是否利手的影响。