正文:摘要
目的 利用T2* mapping评估膝关节骨性关节炎(OA)的软骨与半月板并分析半月板退变与软骨损伤的相关性。
方法 收集65例早期OA患者均行常规MR、多回波梯度回波T2* mapping扫描。测量病例组中内、外侧半月板损伤在Stoller分级中软骨与半月板T2*值。
结果 内侧半月板损伤中, MM 1级组T2*值[(10.33± 2.82)ms]高于MM 0级[(8.95±1.73)ms](P<0.05);MM 2、3级组T2*值[(13.31±2.27)ms]均高于MM 0级组、MM 1级组(P<0.05);外侧半月板损伤中, MM 1级组T2*值[(10.63±2.58)ms]高于MM 0级[(8.65±2.61)ms](P<0.05);MM 2、3级组T2*值[(13.59±2.41)ms]均高于MM 0级组、MM 1级组(P<0.05)。内侧半月板损伤中,2、3级组MFC与MT的T2*值均高于0级组、1级组的T2*值(P<0.05);外侧半月板损伤中, 2、3级组LT高于0级、1级组软骨单元T2*值(P<0.05)。内侧半月板T2*值与内侧股骨髁、内侧胫骨软骨单元T2*值成正相关(r=0.45,r=0.62);外侧半月板T2*值与外侧胫骨软骨单元T2*值呈正相关(r=0.51)。
结论 T2* mapping能够定量监测半月板退变,OA半月板损伤与邻近软骨损伤呈正相关。
关键词:T2* mapping;骨关节炎;软骨 ;半月板
Abstract
Objective To assess meniscus and cartilage with T2* mapping and analysis relationship between meniscal degeneration and cartilage damage in osteoarthritis(OA).
Methods:Totally 65 patients with early OA underwent routine convertional MR sequences and mutil-echo gradient echo sequence for T2* mapping.Measure the menicus T2* value and cartilage T2* value in different Stoller grade group.
Results In medial meniscal tear, The T2* value of MM 1 group(10.63±2.58)ms was higher than the T2* value of MM 0 group(8.95±1.73)ms. The T2* value of MM 2、3 group(13.31±2.27)ms higer than MM 1 and MM 1 group,the difference was statistically significant. In lateral meniscal tear ,The T2* value of MM 1 group(10.33± 2.82)ms was higher than the T2* value of MM 0 group(8.65±2.61)ms .The T2* value of MM 2、3 group(13.59±2.41)ms higer than MM 1 and MM 1 group,the difference was statistically significant.The T2* value of MFC and MT in 2、3 grade was higher than The T2* value of MFC and MT in 0 grade and 1 grade in MM tear,the difference was statistically significant. The T2* value of LT in 2、3 grade was higher than The T2* value of LT in 0 grade and 1 grade in LM tear,the difference was statistically significant.The T2* value of MM and The T2* value of MFC and MT was positive correlation(r=0.45,r=0.62). The T2* value of LM and The T2* value of LT also was positive correlation(r=0.51).
Conclusion T2* mapping can monitor meniscal degeneration in OA.There is positive correlation between meniscal tear and adjacent to cartilage damage.
Keywords: T2* mapping OA Cartilage Meniscus
膝关节骨性关节炎(osteoarthritis,OA)是全世界中年老年人常见的引起膝关节疼痛以及功能障碍的疾病。国外研究表明膝关节半月板损伤或功能丧失会进一步加速OA的加重的进程,OA与半月板损伤有着密切的联系[1]。T2*mapping是目前最新的软骨生理磁共振成像技术,与其他成像技术相比,T2* mapping具有快速成像、高图像分辨率以及能够实现对软骨各向同性的3D评估的特点,与T2 mapping一样它也可以很容易的运用于临床MRI系统中并通过相关软件进行实现。本研究应用T2*-mapping对膝关节半月板以及软骨进行T2*值的测量,研究T2* mapping在早期OA中半月板与软骨的定量评估以及 OA半月板损伤与软骨退变之间的相关性。
资料与方法
1.1 临床资料 收集2016年8月至2016年11月到我院就诊的117名膝关节骨OA患者的临床病史及影像学资料,纳入标准为:1.膝关节疼痛及功能障碍时间大于2个月;2.X线片膝关节Kellgren-lawrence分级1~2级3.关节活动有摩擦音;排除标准:1.外伤、骨折、肿瘤;2.有膝关节手术史;3.类风湿性关节炎及糖尿病患者。最后纳入患者65例(共92个膝关节,126个损伤半月板),其中男30例,女16例,年龄40~70岁,平均57.2±12.57岁,BMI平均23.6±2.43,在我院行3.0T膝关节MR常规检查以及T2* mapping检查。
1.2 仪器与方法
采用 SIMENIS Verio 3.0 T MR, 膝关节8通道线圈, 采集矢状位 T1W1 ( TR 619 ms , TE 11 ms, 层厚4.0 mm , 层间距2.5 mm ,FOV 18×18 cm , 矩阵512×512, 激励次数NEX 1 ),矢状位和冠状位脂肪抑制质子密度(fat suppressed proton density,FS-PD) 像( TR 2245 ms , TE 32 ms, 层厚3 mm , 层间距3.2mm ,FOV 18cm×18 cm , 矩阵512×512, NEX 1) ; 矢状位和冠状位 T2* mapping采用8回波GRE序列扫描, 参数:TR 812 ms ,TE为6.5 、15.6、28.9、35.4、43.2、52.7、63.1、72.8 ms, 层厚5mm, 层间距2 mm, FOV cm, 矩阵512 512 ,NEX 2。
图像处理
所有图像均传输至工作站PACS系统进行图像融合,获得的T2* mapping图像与15.6 ms
解剖像进行融合,调整色阶,红色表示T2*值高,蓝色表示T2*值低,并将图像导入Image J进行图像感兴趣区(ROI)的选取并测量T2*值。承重股胫关节根据Peterfy等[2]研究的方法划分12个亚区:将股胫关节面分为股骨外侧髁(lateral femoral condyle ,LFC)、股骨内侧髁(medial femoral condyle ,MFC)、胫骨外侧(lateral tibia ,LT)、胫骨内侧(medial tibia ,MT),在每一个矢状位关节面又分为前、中、后三个亚区,并选取相应ROI;在内侧半月板与外侧半月板前后角分别选取ROI;每个ROI测量三次取平均值,算出每个软骨单元与半月板的平均值。
图像评价
由2名放射学专家在不知扫描技术及病情的情况下进行阅片,评价半月板的信号及形
态,如图1所示;半月板退变依据Stoller[3]标准进行分级:0级: 正常半月板, 表现为均匀低信号, 形态规则;1级: 半月板内局小球形或椭圆形高信号, 病变为接触半月板所对应的关节面;2级: 半月板内高信号呈水平线状, 可达半月板关节囊边缘, 但不接触半月板关节面;3级: 半月板内高信号达半月板关节面。若一侧半月板存在2个或2个以上Stoller分级,以最高级别为准。
1.5 统计学分析 采用SPSS19.0软件,计量资料用x ± s表示,釆用单因素方差分析比较半月板1度组、半月板2度组与半月板3度组软骨单元以及相应半月板T2*值的统计学差异,再采用配对t检验两两进行比较;采用是Spearman相关分析进行半月板T2*值与软骨T2*值的相关性分析。P<0.05认为差异有统计学意义。
2.结果
本研究纳入92个膝关节184个内外半月板。其中内、外侧半月板前后角损伤分级与相应软骨T2*值、半月板T2*值统计如表1、2所示,内侧股骨、内侧胫骨软骨单元的T2*值在内侧半月板损伤分级中经单因素方差分析差异有统计学意义(P=0.006,P<0.05),其中内侧半月板损伤2、3级组MFC的T2*值[(35.89±3.62 )ms]高于0级组、1级组,两组比较差异具有统计学意义(P=0.013,P=0.024);MT的T2*值[(36.55±5.07)ms]高于0级组、1级组,两组比较差异有统计学意义(P=0.002,P=0.011),其余软骨单元分级组T2*值方差分析无统计学差异,P>0.05。在外侧半月板损伤分级与相应软骨T2*值, Stoller 2、3级组LT软骨单元(33.57±4.65 ms)显著高于0级、1级组(30.35±4.06,31.64±4.32),差异具有统计学意义(P<0.05);其余软骨单元分级组中T2*值无统计学意义(P>0.05)。
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