磁共振T2-Mapping成像结合三维水激发序列及质子密度加权序列成像在关节软骨损伤的应用研究
摘要
关键词
磁共振T2-Mapping成像;三维水激发序列;质子密度加权序列;关节软骨损伤
正文
项目编号: QY2021A-S030
膝关节软骨损伤中比较常见如膝关节炎或膝关节外伤膝,尤其是随着我国老龄化的不断发展,交通事故及运动损伤等情况的发生,使得发生膝关节软骨损伤的病例也有所增加[1]。对于膝关节软骨损伤患者是尽早进行治疗,否则会耽误病情的进展,进而影响到患者的日常生活。根据膝关节软骨损伤的病理基础,如何进行及早的诊断,进而能够确定针对性的治疗方案就显得非常重要[2]。本研究将运用磁共振T2-Mapping成像可测量横向弛豫时间T2,从而了解软骨内部胶原含量情况,结合三维水激发序列及质子密度加权压脂序列,评估关节软骨损伤较为有效与直观的无创诊断技术,期望为临床决策及早干预提供指导。
1 资料及方法
1.1 研究对象
选取2021年8月-2023年6月庆阳市中医医院收治的因膝关节炎或膝关节外伤需接受膝关节镜手术治疗的45例患者为研究组,应用T2-Mapping序列成像结合三维水激发序列及质子密度加权成像检测,选取同期的对照组(40例)应用质子密度加权成像检测。其中对照组男22例,女18例;年龄23~66(45.27±3.08)岁;研究组男24例,女21例;年龄24~67(45.41±3.05)岁。两组患者在年龄、性别等基础上没有明显差异(P>0.05),具有可比性。
1.2 方法
选择仪器为GE 1.5T 扫描仪,膝关节 8 通道相控阵线圈,分别完成T2-Mapping 序列扫描、三维水激发序列扫描、质子密度加权压脂序列扫描。选取患者正确的体位,双腿处于自然状态,足部在前进入扫描仪。根据膝关节软骨损伤患者部位和严重程度,设定相应的扫描参数,在设置的过程中主要包括不同状态扫描,并对T1WI、T2WI、PDWI的参数输入,设置矩阵、FOV的参数分别为320×256、18cm×18cm,激励两次。同层厚、同层距、同方位条件下再分别进行三维水激发序列及质子密度加权压脂序列图像采集。
T2-Mapping 序列:采取5回波SE序列,设置参数TR 2000ms、TE 7.6/15.3/22.9/ 30.5/ 38.2/ 45.8/53.4/61.1ms、间隔2mm、层厚4cm、矩阵256×192、FOV 16cm×16cm, 激励两次,扫描时间390s。
1.3 观察指标
记录与比较两组关节软骨损伤患者的相关影像学指标,包括股骨内侧/外侧软骨、胫骨内侧/外侧软骨个数、观测T2-Mapping序列T2值、三维水激发序列及质子密度加权成像软骨损伤个数;同时观测质子密度加权成像软骨损伤个数。
1.4 统计学处理
磁共振T2-Mapping成像结合三维水激发序列及质子密度加权序列成像的数据运用SPSS28.0统计进行分析,所有计量资料用(
)标准差表示,组间比较采用独立样本t检验。P<0.05差异有统计学意义。
2 结果
2.1 对照组质子密度加权成像与关节镜软骨损伤数目检查结果
将对照组40例患者共108处关节软骨进行损伤分级。质子密度加权成像对0~Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为77.78%(14/18)、81.08%(30/37)、76.19%(16/21)、73.91%(17/23)、77.78%(7/9)。
表1对照组质子密度加权成像与关节镜软骨损伤数目检查结果(例)
关节镜 | 质子密度加权成像序列 | |||||
0级 | Ⅰ级 | Ⅱ级 | Ⅲ级 | Ⅳ级 | ||
0级 | 18 | 14 | 3 | 1 | 0 | 0 |
Ⅰ级 | 37 | 5 | 30 | 2 | 0 | 0 |
Ⅱ级 | 21 | 1 | 3 | 16 | 1 | 0 |
Ⅲ级 | 23 | 0 | 1 | 4 | 17 | 1 |
Ⅳ级 | 9 | 0 | 0 | 0 | 2 | 7 |
合计 | 108 | 20 | 37 | 23 | 20 | 8 |
2.2 研究组应用T2-Mapping序列成像结合三维水激发序列及质子密度加权成像与关节镜软骨损伤数目检查结果
将研究组45例患者共124处关节软骨进行损伤分级。T2-Mapping序列成像结合三维水激发对Ⅰ~Ⅳ级关节软骨损伤的敏感度分别为95.12%(39/41)、92.0%(23/25)、92.31%(24/26)、91.67%(11/12),见表2。
表2 研究组应用T2-Mapping序列成像结合三维水激发序列及质子密度加权成像与关节镜软骨损伤数目检查结果(例)
关节镜 | T2-Mapping序列成像结合三维水激发序列及质子密度加权成像序列 | |||||
0级 | Ⅰ级 | Ⅱ级 | Ⅲ级 | Ⅳ级 | ||
0级 | 20 | 19 | 1 | 0 | 0 | 0 |
Ⅰ级 | 41 | 1 | 39 | 1 | 0 | 0 |
Ⅱ级 | 25 | 1 | 1 | 23 | 0 | 0 |
Ⅲ级 | 26 | 0 | 1 | 1 | 24 | 0 |
Ⅳ级 | 12 | 0 | 0 | 0 | 1 | 11 |
合计 | 124 | 21 | 42 | 25 | 25 | 11 |
2.3 两组诊断的效能比较
研究组应用T2-Mapping序列成像结合三维水激发序列及质子密度加权成像明显升高,研究组的敏感度99.04%(103/104)、特异度95.0%(19/20)以及准确度93.55%(116/124)均较高,与对照组质子密度加权成像相比,研究组特异度及准确度差异有统计学意义(P<0.05)。
表3 两组诊断的效能比较
组别 | 个数 | 敏感度 | 特异度 | 准确度 |
研究组(n=45) | 124 | 99.04(103/104) | 95.0(19/20)* | 93.55(116/124)* |
对照组(n=40) | 108 | 97.78(88/90) | 77.78(14/18) | 77.78%(84/108) |
注:与对照组相比,*P<0.05。
2.4 研究组和对照组各区域软骨T2值比较
结果显示,研究组各区域软骨(股骨内侧髁、股骨外侧髁、胫骨内侧平台、胫骨外侧平台和髌软骨)平均T2值均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。
表4 研究组和对照组各区域软骨T2值比较(x±s,ms)
组别 | 个数 | 股骨内侧髁 | 股骨外侧髁 | ||
负重区 | 非负重区 | 负重区 | 非负重区 | ||
研究组 | 124 | 52.49±7.25*△ | 47.23±6.58* | 51.14±7.23*△ | 47.52±7.04* |
对照组 | 108 | 40..61±7.18 | 38.95±7.02 | 40.68±6.84△ | 37.59±7.62 |
注:与对照组相比,*P<0.05;与非负重区相比,△P<0.05
表4(续)研究组和对照组各区域软骨T2值比较(x±s,ms)
组别 | 个数 | 胫骨内侧平台 | 胫骨外侧平台 | 髌软骨 |
研究组 | 124 | 48.02±5.47* | 46.48±5.21* | 46.53±6.21* |
对照组 | 108 | 38.28±7.59 | 38.82±7.65 | 36.76±7.05 |
注:与对照组相比,*P<0.05。
3 讨论
当前我国老龄化正在发展中,并且患者由于没有专业运动指导,在健康锻炼过程中,注意力不够集中或运动不规范导致膝关节发生退变或运动损伤,会引起膝关节软骨损伤[3]。但目前部分医院设备条件的不足,在诊断此病时没有更加专业与准确度高的仪器设备,经常会发生漏诊或误诊[4]。可以看出,探寻更精准、更便捷的诊断方法值得更进一步研究。本研究将运用磁共振T2-Mapping成像结合三维水激发序列及质子密度加权序列成像进行有序的诊断,既能为关节软骨损伤诊断提供支撑,也能为患者后续对症治疗提供参考。
磁共振(MRI )T2 Mapping 序列成像T2值测定可以比较明确患者是否发生形态学变化上的损伤,不同分级T2值也不相同[5]。通过本研究结果显示,与对照组质子密度加权成像相比,研究组的敏感度99.04%(103/104)、特异度95.0%(19/20)以及准确度93.55%(116/124)均较高,且研究组各区域软骨(股骨内侧髁、股骨外侧髁、胫骨内侧平台、胫骨外侧平台和髌软骨)平均T2值均高于对照组。因此,可通过T2-Mapping成像序列定量观测关节软骨的T2值,反映软骨生化成分的变化情况,可以从分子水平为软骨损伤早期诊断提供影像依据;三维水激发序列,通过结合3D 磁共振成像的优点,以及辅助序列,能够提高关节软骨病变早期诊断准确率,进而判断患者发生关节软骨病变的主要部位与位置,为后期研究治疗提供数据支撑。T2-Mapping成像序列,结合三维水激发序列及质子密度加权序列成像,使关节软骨损伤病变检出率显著提高,值得推广。
【参考文献】:
[1]黄伟如. 对比探究T2 Mapping与常规序列对早期软骨损伤的诊断价值[J]. 中国医学创新, 2019, 16(12):46-49.
[2]李建宇, 李志奎, 景雪琪, 等. 探讨磁共振T2弛豫时间图成像技术在诊断早期膝关节软骨损伤中的应用价值[J]. 航空航天医学杂志, 2021, 32(08):897-899.
[3]向高居, 严功万, 孔俊沣, 等. 多回波合并梯度回波成像序列与脂肪抑制质子密度加权成像序列在膝关节软骨成像中的应用研究[J]. 影像研究与医学应用, 2022, 6(10):41-44.
[4]郭丽玲, 高勇, 陈健, 等. 磁共振不同序列在KOA关节软骨损伤中的诊断价值及临床意义[J]. 中国医学创新, 2022, 19(14):20-24.
[5]王彩云, 马贺骥. 3.0T MRI 3D-FS-FLASH、T2-mapping较常规序列诊断膝关节软骨早期损伤优势分析[J]. 陕西医学杂志, 2020, 49(01):40-43.
...