动态超声联合3.0T MRI诊断膝关节滑膜皱襞及其分型

李 楠,王志利,徐丹凤,焦 嫣,尚瑞松

(衡水市人民医院影像中心,河北 衡水 053000)

膝关节滑膜皱襞常见于青中年人群,多源于胚胎发育时期,由未完全退化的分隔样残留物形成,组织学上包括脂肪、神经、滑膜层及血管[1];在外伤、反复屈伸等影响下可发生纤维化及充血、水肿,造成髌骨关节应力机制改变,进而诱发关节软骨损伤、退变及骨关节炎[2]。尽早诊断膝关节滑膜皱襞并判断其分型具有重要意义。关节镜检查为临床诊断及治疗膝关节疾病的主要手段之一,但不适用于筛查膝关节滑膜皱襞。动态超声具有简便快捷、可重复性强等优点,可实时观察膝关节滑膜皱襞病变情况,清晰显示关节及软组织结构[3];3.0T MRI可有效显示膝关节病变。本研究观察动态超声联合3.0T MRI诊断膝关节滑膜皱襞及判断其分型的价值。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2021年1月—2022年5月于衡水市人民医院100例临床疑诊单侧初发膝关节滑膜皱襞患者,男58例、女42例,年龄22～33岁、平均(27.4±1.6)岁;体质量指数19.80～26.20 kg/m2、平均(23.18±1.12)kg/m2;75例患膝屈膝时疼痛,28例股四头肌萎缩,62例膝关节积液,49例膝关节软骨损伤。排除既往有膝关节手术史,合并关节内骨折、半月板撕裂、交叉韧带损伤等其他膝关节病变,自身免疫性疾病、全身性感染,肝、肾等重要脏器功能障碍,精神异常或检查依从性较差者,以及存在相关检查禁忌证者。本研究经院伦理委员会审核批准[(2020)伦审第(0468)号]。检查前患者及家属签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

1.2.1 动态超声 采用日立Hi Vision Acius多普勒超声仪,频率3.75～7.5 MHz的EUP-L52探头。嘱患者分别取仰卧位、侧卧位、坐立位,充分暴露膝关节,扫查髌骨中下部内侧,使探头垂直于髌骨长轴,观察髌骨活动过程中膝关节皱襞形态,测量其宽度及厚度。

1.2.2 MR检查 采用GE HD Signa 3.0T超导MR仪及膝关节相控阵线圈。嘱患者仰卧屈曲,膝关节约15°,使髌骨下极处于线圈中心,自髌骨上缘至胫骨平台下缘水平进行扫描,以快速自旋回波序列采集轴位脂肪饱和质子密度加权像(fat saturation proton density weighted imaging, FS PDWI),TR 2 000 ms,TE 25 ms,FOV 180 mm×180 mm,矩阵320×224,层厚4.0 mm,层间距0.5 mm。

1.2.3 分析图像 由具有10年以上工作经验的影像科主任医师及超声科主任医师各2名分别以双盲法观察超声或MR图像诊断膝关节滑膜皱襞,测量其长度及厚度,并根据其形态进行分型：A型,关节囊内侧壁上见条索状突起;B型,关节囊内侧壁突起较为宽大,呈棚架状变化,但未覆盖至股骨内侧髁前缘;C型,关节囊内侧壁棚架状变化覆盖至股骨内侧髁表面;D型,棚架状变化的皱襞在关节囊内侧壁上有2个止点,或皱襞存在孔洞。2名医师意见有分歧时经协商进行定性诊断;对定量参数取2名医师测量结果的均值进行分析。

1.3 关节镜检查 采用Smith&Nephew 3622型关节镜,于硬膜外麻醉下经前外侧入路置入膝关节,按照内侧沟、间隙、髁间窝、外侧沟、间隙、髌外侧、髌上、髌内侧顺序进行检查;发现皱襞时,通过水压于伸屈位测量其宽度及厚度,观察邻近软骨有无损伤;根据影像学标准对膝关节滑膜皱襞进行分型。

1.4 观察指标 以关节镜为标准,比较3种方法(单一动态超声、3.0T MRI及其联合)诊断膝关节滑膜皱襞的效能,测量滑膜皱襞长度、厚度与关节镜结果的差异,及其判断滑膜皱襞位置及分型与关节镜结果的一致性。联合诊断时,以任一检查阳性为联合诊断阳性。

1.5 统计学分析 采用SPSS 23.0统计分析软件。以±s表示符合正态分布的计量资料,以独立样本t检验行组间比较,以单因素方差分析行多组间比较,以LSD-t检验行两两比较。采用χ2检验比较计数资料。以Kappa检验行一致性分析：Kappa<0.4为一致性低,0.4≤Kappa<0.7为一致性中等,Kappa≥0.7为一致性高。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 关节镜 共检出70例膝关节滑膜皱襞,其中11例位于髌上、15例位于髌下、30例位于髌内侧、14例位于髌外侧,包括A型9例、B型35例、C型23例及D型3例。

2.2 滑膜皱襞长度及厚度 单一动态超声、3.0T MRI所测膝关节滑膜皱襞长度、厚度差异均无统计学意义(P均>0.05)但均低于二者联合及关节镜(P均<0.05),二者联合所测膝关节滑膜皱襞长度及厚度与关节镜结果差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表1。

表1 不同方法测量膝关节滑膜皱襞长度及厚度比较(mm)

2.3 不同方法诊断膝关节滑膜皱襞的效能 单一动态超声与3.0T MRI诊断膝关节滑膜皱襞的敏感度、特异度、准确率、阳性预测值及阴性预测值差异均无统计学意义(P均>0.05);二者联合的敏感度、准确率及阴性预测值均高于单一动态超声及3.0T MRI(P均<0.05),而特异度及阳性预测值差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表2。

表2 不同方法诊断膝关节滑膜皱襞的效能[%(例)]

2.4 不同方法判断膝关节滑膜皱襞位置及分型超声 诊断56例膝关节滑膜皱襞,判断病变位置及分型均与关节镜高度一致(Kappa=0.755、0.721,P均<0.05),符合率均为83.93%(47/56)。MRI诊断60例膝关节滑膜皱襞,位置及分型均与关节镜高度一致(Kappa=0.826、0.744,P均<0.05),符合率分别为88.33%(53/60)及85.00%(51/60)。二者联合诊断69例膝关节滑膜皱襞,位置及分型与关节镜检查结果的一致性均高(Kappa=0.897、0.860,P均<0.05),符合率分别为92.75%(64/69)、91.30%(63/69)。见表3、4及图1～4。

图1 患者男,27岁,右膝关节滑膜皱襞(A型) A.动态超声图示右膝关节条带状中强回声病灶; B.3.0T MR FS PDWI示近股骨内侧髁厚1 mm清晰、规则线状均匀低信号 (箭示病灶) 图2 患者女,25岁,左膝关节滑膜皱襞(B型) A.动态超声图示左膝关节关节囊内侧壁覆盖片状中强回声皱襞; B.3.0T MR FS PDWI示关节囊内侧边缘覆盖厚度1 mm棚架状低信号,内见局灶性高信号,病灶未延伸至股骨前内侧 (箭示病灶)

图3 患者男,26岁,右膝关节滑膜皱襞(C型) A.动态超声图示右膝关节滑膜皱襞呈连续中强回声覆盖股骨内髁; B.3.0T MR FS PDWI示股骨内侧髁边缘覆盖棚架状低信号,内见局灶性或不均匀高信号,股骨内侧髁前内侧全覆盖,局部滑膜皱襞向外侧隆起,形态不规则,滑膜皱襞增粗,厚约2～3 mm (箭示病灶) 图4 患者女,28岁,左膝关节滑膜皱襞(D型) A.动态超声图示左膝关节滑膜皱襞呈强回声,皱襞上见孔洞; B.3.0T MR FS PDWI示右膝关节滑膜皱襞呈不均匀高信号,内见裂隙,厚度2～3 mm (箭示病灶)

表3 不同方法诊断膝关节滑膜皱襞位置与关节镜检查结果的一致性(例)

表4 不同方法诊断膝关节滑膜皱襞分型与关节镜检查结果的一致性(例)

3 讨论

膝关节滑膜皱襞指膝关节内形成滑膜间隔结构,可位于髌上、髌下、髌内侧及髌外侧,易出现关节软骨损伤及其他症状[4],且临床对于不同位置及分型应采用不同治疗方案[1]。

关节镜为定性诊断膝关节滑膜皱襞的常用方法,但有创,且有一定概率发生并发症[5]。影像学检查方法中,动态超声可清晰显示膝关节及周边软组织[6]。膝关节滑膜皱襞结构致密,在动态超声中边界清晰[7]。本研究以单一动态超声诊断膝关节滑膜皱襞的敏感度为80.00%,准确率为77.00%。MRI可清晰显示关节滑膜、软骨及积液等[8]。滑膜皱襞含水量较少,高场强MRI中表现为膝关节腔内线样T1WI及T2WI低信号;而在水肿、充血等情况下多呈T2WI不均匀或均匀高信号[9]。3.0T 薄层MRI可显示病变形态学改变[10]。本研究单一3.0T MRI诊断膝关节滑膜皱襞敏感度及准确率分别为85.71%及81.00%;而联合诊断的敏感度及准确率分别为98.57%及96.00%,高于单一动态超声及3.0T MRI。

明确膝关节滑膜皱襞位置及分型有利于制定治疗方案[11]。3.0T MRI可显示不同类型滑膜皱襞变形、拉伸程度,进而对其进行分型[12]。本研究单一动态超声、3.0T MRI及其联合判断的膝关节滑膜皱襞位置及其分型均与关节镜检查具有一致性均高,以联合评估的一致性最高,其诊断滑膜皱襞位置及分型的符合率分别为92.75%(54/69)及91.30%(63/69),提示临床可通过动态超声联合3.0T MRI明确膝关节滑膜皱襞分型及位置。

综上,动态超声联合3.0T MRI用于诊断膝关节滑膜皱襞及进行分型具有较高价值。但本研究为单中心回顾性分析,且样本量较小,有待后续进一步观察。

利益冲突：全体作者声明无利益冲突。

作者贡献：李楠查阅文献、撰写文章;王志利和徐丹凤统计分析、审阅文章;焦嫣和尚瑞松修改文章。