膝骨性关节炎患者超声及MRI征象分析

河南大学第一附属医院骨科(河南 开封 475000)

杨广杰

膝骨性关节炎(knee osteoarthritis, KOA)是一种病理表现为骨质增生、骨质破坏、关节软骨变性的慢性骨关节退行性病变[1]。该疾病可引起膝关节肿痛、僵硬、活动受限，严重时可致功能障碍、畸形，影响患者生活质量。既往诊断分级标准仅依靠X线片作为骨性结构的诊断依据，而KOA主要症状表现是膝关节周围软组织疼痛和关节活动受限，膝关节软组织应作为影像学检查指标，以进一步完善KOA的客观诊断[2]。磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)组织分辨率高、软组织现象能力强，适用于对KOA的诊断。近年来，肌骨超声逐步应用于KOA诊断，展现了便捷、价廉、显影操作效果良好等优势[3]。对此，本研究观察超声及MRI在KOA诊断中的应用情况，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料回顾性分析2018年5月至2019年5月我院98例(196膝)KOA患者的临床资料。纳入标准：术前均行超声、MRI检查；经关节镜证实为KOA者；年龄＞18岁。排除标准：合并类风湿关节炎、强制性脊柱炎、化脓性关节炎、肿瘤及关节内骨折者；严重先天性关节畸形、明显关节内游离体、半月板损伤者；临床资料不全者。男44例，女54例；年龄51～75岁，平均(61.82±8.14)岁；病程1～12年，平均(8.68±1.36)年。

1.2 检查方法超声：采用Philips IU-22型彩色超声诊断仪，高频线阵探头9～12MHz，选用骨骼肌肉预设值条件；取坐位或半卧位，屈膝30°，纵横扫查膝关节内外侧面、髌骨上方和髌骨两侧，观察有无关节积液、滑膜增生等情况；嘱患者屈膝60～90°，扫查膝关节观察关节软骨、软骨下骨、边缘骨质、半月板、韧带肌腱等情况；再取俯卧或侧卧位，扫查腘窝处，观察有无腘窝囊肿等情况。MRI：采用GE 1.5T超导磁共振机，膝线圈；患者仰卧，双腿自然伸直，外旋15～20°；常规采用自旋回波(SE)序列T1WI，TR/TE 408ms/13ms；脂肪抑制T2冠状位，TR/TE3005ms/47ms；T2WI矢状位，TR/TE3432ms/44ms；矩阵256×256，层厚4mm，层间距1mm。

1.3 评估指标以关节镜结果为金标准，评估超声与MRI在KOA诊断中的应用价值。

1.4 统计学分析采用SPSS 19.0软件，计数资料以n(%)表示，采用χ2检验或Fisher精确概率检验，计算超声与MRI诊断KOA的灵敏度[真阳性人数/(真阳性人数+假阴性人数)×100%]、特异度[真阴性人数/(真阴性人数+假阳性人数)×100%]、准确度[(真阳性人数+真阴性人数)/总人数]。P＜0.05认为有统计学意义。

2 结 果

2.1 超声对KOA软骨病变的诊断价值超声诊断KOA软骨病变的准确度、灵敏度、特异度分别为76.53%[(94+56)/196×100%]、69.63%[94/(94+41)×100%]、91.80%[56/(56+5)×100%]。见表1。

2.2 MRI对KOA软骨病变的诊断价值及与超声比较MRI诊断KOA软骨病变的准确度、灵敏度、特异度分别为81.63%[(106+54)/196×100%]、78.52%[106/(106+29)×100%]、88.52%[54/(54+7)×100%]。见表2。MRI与超声诊断KOA软骨病变准确度、灵敏度、特异度差异无统计学意义(χ2=1.542、2.777、0.370，P＞0.05)。

2.3 超声与MRI对KOA软骨以外病变的诊断价值超声与MRI对KOA关节积液、滑膜增厚、韧带损伤、肌腱断裂、腘窝囊肿检出率差异无统计学意义(P＞0.05)，MRI对半月板损伤检出率大于超声(P＜0.05)。见表3。

2.4 KOA患者的超声、MRI图像分析超声检查主要包括关节积液(图1)及滑膜增厚(图2)，大部分膝增生滑膜上可见点状、短棒状或分枝状血流信号。MRI扫描T1WI、T2WI序列提示股骨前外侧纤维化(图3-4)。

表1 超声对KOA软骨病变的诊断价值(n)

表2 MRI对KOA软骨病变的诊断价值(n)

表3 超声与MRI对KOA软骨以外病变的诊断结果比较(n)

3 讨 论

KAO于我国发病率存在一定地区差异，于地理位置最南和最北发病率较高，总发病率约为15.6%，女性高于男性，且随年龄增长显著[4]。KOA是以关节软骨变性、丢失，以及关节边缘、软骨下骨骨质再增生为特征的慢性关节炎疾病，始发部位在软骨。故既往研究多注重对KOA膝关节骨性结构进行针对性的检查和治疗。但从整体角度出发，KOA发病处骨骼、软骨病变外，膝关节周围软组织作为膝关节生物力学结构的重要组成部分，其病变亦在疾病发生、进展中起关键作用[5]。

膝关节软骨病变是KOA的病理基础。MRI具有对骨质的准确分辨力，还可准确分辨关节软骨、韧带、肌腱、半月板及关节游离体等，对骨关节病变具有较高诊断灵敏度和特异度[6]。超声可清楚地观察到软骨表面光滑程度，显示软骨损伤早期边缘毛糙、透声模糊等微细变化[7]。由于超声无法穿透骨骼，受骨骼遮挡和扫描角度影响，其对关节腔中央处软骨的显示较差，显示部位全面性不如MRI。但KOA患者软骨受损严重部位常为股骨内、外侧髁，且受损程度内侧髁显著高于外侧髁，超声检查便捷、无辐射，可多角度反复扫描膝关节内、外侧髁，测量股骨内外髁软骨的厚度，观察其完整性、光滑度等细微变化[8]。本研究显示，MRI与超声诊断KOA软骨病变准确度、灵敏度、特异度差异无统计学意义，表明超声对KOA软骨病变诊断亦有良好价值。

图1 超声检查关节积液声像图表现为髌上囊或内、外侧关节间隙有液性暗区，具有可压缩性，表示髌上囊积液；图2 超声检查滑膜增生声像图表现为团块状、结节状或绒毛状向髌上囊或关节腔内突起，表示膝关节滑膜增生；图3 为MRI T1WI序列，图4 为T2WI序列，显示股骨前侧下方软骨信号不均匀减低。

滑膜增生、纤维化并分泌炎症介质和软骨降解酶，是KOA发病和引起患者关节肿胀疼痛的重要原因[9]。滑膜增生MRI表现为髌上囊及关节腔内T1WI的稍低信号，质子压脂序列上呈稍高信号影；关节积液则可见长T1、长T2信号，质子压脂序列上呈高信号[10]。超声检查滑膜增生声像图表现为团块状、结节状或绒毛状向髌上囊或关节腔内突起，增生滑膜内的血流信号对于KOA患者的病情亦有重要价值；关节积液则表现为髌上囊或内、外侧关节间隙有液性暗区，具有可压缩性[11]。对于半月板损伤检查，超声检查受骨骼遮挡、扫描角度、肌肉厚度的影响常无法满意显示半月板内侧部分，MRI具有较明显的优势[12]。此外，超声检查可反复扫描，在显示韧带微小损伤、肌腱损伤、腘窝囊肿等方面亦有良好价值。本研究中，超声与MRI对KOA关节积液、滑膜增厚、韧带损伤、肌腱断裂、腘窝囊肿检出率差异无统计学意义。

综上所述，超声及MRI在KOA诊断中均有典型的影像特征，对KOA病变均有良好诊断价值，且各具优势，可互补应用。