MSCT与MRI对退行性膝骨关节炎的影像学诊断价值

王宇，李秋莉，刘艳，李怡珊

(南阳市骨科医院 磁共振室，河南 南阳 473000)

膝关节是人体诸多关节中负重最多的关节，极易出现劳损和外伤，引起慢性损伤性病变[1]。退行性膝骨关节炎是常见的膝关节慢性损伤性病变，表现为膝关节僵硬、肿痛、活动受限，甚至会导致关节畸形和/或功能障碍。统计显示，60岁以上人群中退行性膝骨关节炎发病率达50%[2]，因此，又称为老年性膝关节炎，严重影响中老年患者的生活质量。该疾病的尽早诊断和治疗是改善患者生活质量的关键，探寻一种可靠的影像学技术有望提高退行性膝骨关节炎诊断率。多层螺旋CT(multi-slice spiral computed tomography，MSCT)和磁共振成像技术(magnetic resonance imaging，MRI)在临床中具有广泛的应用，MSCT可以获得直观清晰的图像，MRI具有较高的空间分辨率，可多方位、任一平面成像。本研究对MSCT和MRI在退行性膝骨关节炎诊断中的价值进行评估。

1 资料与方法

1.1 一般资料纳入2019年3月至2020年12月在南阳市骨科医院就诊的65例疑似退行性膝骨关节炎患者，其中男31例，女34例；年龄45～83岁，平均(69.56±7.12)岁；病程1个月～7 a；单膝受累7例，双膝受累58例；临床症状为膝关节麻木、发僵、肿胀，活动时有摩擦音、疼痛，活动受限，行走困难。纳入标准：(1)因关节活动受限、局部疼痛等症状就诊；(2)X线摄像显示阴性，未见骨折；(3)接受MSCT和MRI检查，并进行关节镜检查；(4)病历资料和影像学资料完整。排除标准：(1)合并膝关节创伤性骨折；(2)既往膝关节手术史；(3)合并滑膜炎等导致关节病理改变的疾病；(4)意识障碍，无法配合完成检查；(5)肝肾功能不全。本研究经南阳市骨科医院医学伦理委员会审核通过，所有参与者均签署知情同意书。

1.2 检查方法所有患者均接受MSCT、MRI和关节镜检查。(1)MSCT。采用Philips Brilliance 256层螺旋CT机对(飞利浦公司)膝关节进行连续扫描，电压120 kV，扫描层厚5 mm，间隔0.5 s，层间距5 mm。扫描所得数据上传至后处理工作站，采用容积再现技术观察膝关节对位情况，采用多平面重建技术(multi-planner reformation，MPR)行冠状位及矢状位重建，观察膝关节骨质错位、脱位等情况，以MOR矢状位观察周围组织结构变化。(2)MRI。采用MRI系统 Vantage Atlas 1.5T(日本东芝株式会社)，患者取仰卧位，双腿自然伸直，分别行冠状位、矢状位常规扫描，扫描序列为冠状位脂肪抑制TSE PDWI 序列、矢状面TSE双回波序列、矢状面脂肪饱和抑制TSE双回波序列，必要时进行横轴位脂肪饱和抑制 TSE PDWI序列。扫描所得图像传送至配套工作站，处理并观察感兴趣区域，重点为病变区域影像学特征。MSCT和MRI均由2名临床经验丰富的医生进行阅片，采用盲法判定病变情况，意见相同则统一记录，意见相左则由第3位影像学医生判定并统一。(3)关节镜检查。采用Stryker关节镜系统(美国史赛克公司)进行关节镜检查，必要时进行手术。患者取仰卧位，腰部麻醉，入路后利用关节镜观察病变区域。

1.3 观察指标以关节镜检查结果证实膝关节炎诊断者作为真阳性，未发现者作为真阴性，计算MSCT和MRI对退行性膝骨关节炎诊断的敏感性、特异性和准确性。

1.4 统计学方法以SPSS 25.0统计软件进行统计学分析，绘制ROC曲线，以AUC评价MSCT和MRI诊断效能，计算不同诊断技术对膝关节炎诊断的敏感性、特异性和准确性。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 关节镜检查结果65例患者经关节镜检查证实为退行性膝骨关节炎者57例，退行性膝骨关节炎者8例；确诊患者中55例发现关节内游离体，经手术取出。

2.2 MSCT和MRI检查结果和影像分析MSCT拟诊断为退行性膝骨关节炎51例，非退行性膝骨关节炎14例，诊断图像显示不同程度的关节间隙狭窄，可见膝关节半脱位和明显关节重叠部分，有不同程度的骨性关节面硬化、增生等，有圆形或类圆形关节性假面囊肿，边缘多有硬化，MRP重建显示裂隙。MRI拟诊断为退行性膝骨关节炎53例，非退行性膝骨关节炎12例，诊断的MRI图像显示骨质囊变，PDWI低信号，T2WI高信号，骨赘PDWI低信号，T2WI低信号，关节囊积液可见明显信号，形态规则，边缘清晰。

2.3 MSCT和MRI对退行性膝骨关节炎的诊断效能分析MSCT、MRI和联合诊断退行性膝骨关节炎AUC分别为0.788、0.858、0.932。单独MRI诊断效能优于单独MSCT，差异有统计学意义(P<0.05)；二者联合诊断效能优于单独诊断，差异有统计学意义(P<0.05)。联合诊断敏感性、特异性和准确性均高于单独诊断(P<0.05)。

表1 MSCT和MRI对退行性膝骨关节炎的诊断效能分析

3 讨论

退行性膝骨关节炎是骨性关节炎的一种常见类型，多由机械应力分布失衡和负载过度引起软骨磨损而引发[3]。膝关节是人体内关节面最大、结构最为复杂、滑膜最多的关节，由股骨下段、髌骨、胫骨上端组成。作为人体负重最大的关节，膝关节关节间有前后交叉韧带和内外侧半月板，用以稳定关节和缓冲压力，同时关节外包围纤维囊和韧带，囊内衬滑膜，起到润滑和营养关节软骨的作用[4]。关节囊外伸屈肌群与相应骨连接，是完成屈伸和旋内旋外运动的保障。退行性膝骨关节炎的发病与性别、年龄、外部创伤、骨质疏松、肥胖、遗传等多种因素有关[5]。慢性劳损引起膝关节退行性改变，早期表现为关节软骨损伤，微循环障碍，但症状不明显，继而出现关节肿胀、活动受限等症状，若未及时得到诊断与治疗，会演变成为慢性炎症，导致软骨和骨质破坏，严重者可导致关节畸形，大大降低患者生活质量。

早期诊断对于退行性膝骨关节炎尤为重要。X线是以往首选的诊断方式，能够清晰显示关节的骨骼系统，这是由于骨质中大量的钙能够吸收X线[6]。但膝关节解剖结构复杂，具有较多的骨性关节面，相互重叠且形态不规则[7]，且X线对软骨、半月板、韧带、积液、肌肉等组织结构穿透性不足，无法良好地显示软组织肿胀、关节间隙狭窄等情况，具有一定的局限性。

MSCT具有时间短、不需要受检者翻转体位等优势，后期的图像处理能够从多种角度直观、立体、清晰地显示膝关节关节面、软骨、滑膜等多种细微病变[8]，强大的后处理系统能大大提高诊断效能，但仍有一定的不足，主要是无法准确显示关节周围软组织的改变，也是造成漏诊和误诊的主要原因[9]。本研究显示，MSCT对退行性膝骨关节炎诊断的AUC为0.788，敏感性、特异性和准确性分别为85.96%、75.00%、84.61%，仍有提高的空间。MRI是退行性膝骨关节炎可靠、全面的影像学检查方法，具有理想的空间分辨率和图像信噪比，能从多序列多平面成像显示关节结构，清晰地显示膝关节及周围细微结构的变化[10]，尤其是增强造影后还能显示周围血管和神经。本研究结果显示，MRI对退行性膝骨关节炎诊断的AUC为0.858，敏感性、特异性和准确性分别为89.47%、75.00%、87.69%，诊断效能优于MSCT。但MRI也有一定的不足，无法准确判断较小的游离体存在及来源。同时，MRI扫描时间较长，费用相对较高，不适用于体内有金属异物或幽闭恐惧症的患者。MSCT与MRI联合诊断的AUC为0.932，敏感性、特异性和准确性分别为96.49%、87.50%、95.38%，均高于单独诊断，提示仅从提高诊断效能方面，联合诊断具有非常大的优势。

综上所述，MSCT和MRI对退行性膝骨关节炎均具有较好的诊断价值，其中MRI诊断效能优于MSCT，二者联合诊断效能更好，能明显提高敏感度、特异度和准确度。