3TMRI的 T2—mapping技术在膝关节软骨损伤的应用研究
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摘要：目的 评价3tmri新生理成像技术t2-mapping在膝关节软骨损伤诊断中的临床应用价值。方法 对2011年10月～2013年10月来我院就诊的68例膝关节软骨损伤患者81侧膝关节镜检查病例，应用3T T2-maping和常规2D-FSE序列，将膝关节镜的结果视为"金标准"，比较T2-maping和膝关节常规序列在诊断膝关节软骨损伤的敏感度、特异度和准确度，用Wilson评分法计算敏感性和特异性的95%可信区间；用R×C列χ2检验来比较这几种不同MRI序列对膝关节软骨损伤诊断的统计学差异。结果 ①在敏感度和准确度上： T2-maping >PdWI > T2WI > T1WI。②在一致性 Kappa 值上： T2-maping的 Kappa 值明显优于PdWI、T2WI T1WI序列， 其差异具有统计学意义（ P< 0.01）。 T2-maping与关节镜诊断结果之间一致性极佳。结论 T2mappiag成像可以发现没有形态学改变的损伤的关节软骨组织成分的改变，对诊断膝关节软骨损伤，尤其是病变早期有很高的实用价值。
膝关节软骨在维持膝关节日常活动中起着重要作用，但它易受损伤，增龄、外伤、各种关节疾患均可导致软骨发生病理改变。常规设备X线、CT检查均不能显示软骨的外形及内部的病理改变，只能通过膝关节间隙的变窄、关节构成骨的退变，来推测关节软骨的病变程度。MRI有良好的组织对比度，可多层面、多角度地显示软骨的外形及内部变化，且无创、重复性好，是目前公认的膝关节软骨的最佳检查方法[1]。膝关节常规序列已得到普及，但其也存在很多不足，如：由于软骨深层T2弛豫时间较短，使其与软骨下骨对比较差[2]，常规FSE序列是二维成像，具有潜在的模糊伪影，软骨损伤是一种不可逆的渐进过程，随着临床诊疗手段的提高，早期诊断治疗在阻碍软骨损伤进程中越来越重要，从而对影像诊断也提出了更高的要求。MR成像设备的不断升级和软件开发，许多软骨成像新序列和新技术开始进行临床应用，本研究将比较膝关节T2-maping序列、3D-FSPGR序列和膝关节常规序列在诊断膝关节软骨损伤的敏感度、特异度和准确度，评价3.0T磁共振序列成像显示膝关节软骨损伤优缺点，目的在探讨膝关节软骨损伤早期诊断的影像学方法， 为临床早期治疗膝关节软骨损伤提供诊断依据，具有临床研究价值。
1资料与方法
1.1一般资料 选择2011年10月～2013年10月来我院就诊的68例膝关节软骨损伤患者81侧膝关节镜检查病例，应用3T新生理成像技术 T2-maping和常规2D-FSE（2D Fast Spine Echo）序列（FSE-T1WI， FRFSE-PdWI/T2WI）行膝关节磁共振检查。其中，男38例，女30例，年龄15～79岁，平均52.5岁。
1.2方法 所有患者均在GE Singna HDX 3.0T MRI机上进行，扫描线圈为膝关节表面线圈。所有患者均采用T1WI、T2WI 、3D-FS-SPGR及T2-mapping序列，选择性行冠状位、矢状位、横断位扫描。利用ADW 4.5进行图像的后处理。患者仰卧，膝关节伸直并外旋10～15°，用表面线圈置于膝关节上并绑定，膝关节两侧用沙袋固定，患者检查期间保持，以提高图像质量及扫描层面相同率。
1.2.1 3D-FS-SPGR序列即三维抑脂扰相梯度回波序列，是在梯度回波之后在层面选择梯度方向上再加上一个"扰向梯度"，使残留的质子横向磁矩在下次射频脉冲到来之前完全反相位。扰相可减少T2的影响，故该序列具有T1加权性质。附加脂肪抑制后增加了关节软骨和软骨下骨的对比，提高了软骨图像的信噪比，使软骨显示的更清晰。三维连续薄层扫描可进行多方位重建，无信号丢失，有利于观察关节软骨微小病变并对其进行精确评价。
1.2.2 T2-mapping作为新的软骨磁共振生理性成像技术，对软骨内基质变化能做出定量分析。T2mapping成像是采用多回波自旋序列技术通过工作站后，通过感兴趣区测量得出组织的T2弛豫时间值，T2弛豫时间通过描述组织横向磁化衰减来反映组织的特异性。T2值受关节软骨水含量和胶原纤维方向的影响，在关节软骨大体形态变化之前，其内部胶原纤维破坏和胶原成分改变会造成其水含量增加，导致T2值延长，可对软骨退变作出早期诊断。
1.3膝关节镜检査 关节镜采用美国StrykerX6000型，SONY彩色显示器和视频采集系统。关节镜操作医师作全面的膝关节镜检查，评价关节内软骨面的情况。将膝关节软骨面分为5个区域：股骨内髁面、股骨外髁面、胫骨平台内侧面、胫骨平台外侧面和髌骨软骨面。对有病损的软骨面重点观察，并作出初步分级评价。
1.4观察指标
1.4.1MRI图像分析 所有MR1影像学资料由3名具有主治医师职称以上的MRI诊断医师采用双盲法，对以下问题做出回答：①有无软骨病损：②病损的具置、数量：③按Recht分级 标准对各序列阁像中关节软骨病损进行分级并写出报告。
1.4.2膝关节镜表现 膝关节软骨病损的关节镜表现为软背的变薄、软化、水肿，软骨的纤维化呈蟹肉样外观以及软骨有无剥脱等。对有病损的软骨面重点观察，并作出初步分级评价。
1.4.3分析方法 将膝关节镜的结果视为"金标准"，比较3T新生理成像技术 T2-maping和膝关节常规序列在诊断膝关节软骨损伤的敏感度、特异度和准确度，利用ADW 4.5进行图像的后处理，用Wilson评分法计算敏感性和特异性的95%可信区间；用R×C列x2检验来比较这几种不同MRI序列对膝关节软骨损伤诊断的统计学差异，以P< 0.01作为其差异具有统计学意义。
2结果
以关节镜诊断为标准：FSE-T1WI 序列诊断软骨病损的敏感度为62.6%，特异度为 94.9%，准确度为77.3%， Kappa值为0.409； FRFSE- T2WI序列诊断软骨病损的敏感度为 58.9%，特异度为 96.1%，准确度为 79.5%， Kappa 值为 0.369；FRFSE-PdWI序列诊断软骨病损的敏感度为69.8%，特异度为90.5%，准确度为82.8%，Kappa值为0. 667； 3T新生理成像技术 T2-maping序列诊断软骨病损的敏感度为98.3%，特异度为89.6%，准确度为97.6%，Kappa 值为 0.905。①在敏感度和准确度上： 3T新生理成像技术 T2-maping > FRFSE-PdWI >FRFSE- T2WI > FSE-T1WI。②在一致性 Kappa 值上：3T新生理成像技术 T2-maping的 Kappa 值明显优于FRFSE-PdWI、FRFSE- T2WI 、FSE-T1WI序列， 其差异具有统计学意义（ P< 0.01）。