關(guān)節(jié)軟骨病變MR成像序列

1、3  關(guān)節(jié)軟骨病變MR成像序列    3.1  自旋回波序列（SE）  自旋回波序列的SE T1WI、附加或未附加脂肪抑制的快速自旋回波T2WI和質(zhì)子密度加權(quán)成像（FSE PD）序列作為常規(guī)序列。盡量選用抑脂的T2WI和PDWI自旋回波序列作為常規(guī)診斷軟骨缺損最好序列。    3.2  抑脂三維梯度回波序列（FS 3D FSPGR）  抑脂三維梯度回波序列是公認(rèn)的顯示關(guān)節(jié)軟骨最佳序列，其檢查軟骨缺損敏感度為86%，特異度為97%，63%的病灶與關(guān)節(jié)鏡分級(jí)一致。通過三維重建，多角度顯示關(guān)

2、節(jié)軟骨病損的大小、位置和范圍。    3.3  反轉(zhuǎn)回波序列  研究表明IR700序列在關(guān)節(jié)軟骨缺損測(cè)量方面最精確。    3.4  磁化傳遞對(duì)比（MTC）、平面回波（EPI）、擴(kuò)散加權(quán)成像（DWI）  這些可以從不同側(cè)面顯示關(guān)節(jié)軟骨和其他關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)。其中MTC對(duì)關(guān)節(jié)軟骨缺損顯示準(zhǔn)確，3D EPI在保證圖像質(zhì)量基礎(chǔ)上大大縮短了掃描時(shí)間，對(duì)一些急性創(chuàng)傷或不能長(zhǎng)時(shí)間保持體位患者尤為重要。DWI技術(shù)可以區(qū)別退變、創(chuàng)傷和急性炎癥，重要的是能發(fā)現(xiàn)常規(guī)MR軟骨信號(hào)尚未改變的更早期軟骨病變。軟骨的磁共振定量定性

3、研究一. 磁共振技術(shù)的優(yōu)勢(shì)MµXïVyÕ·Ùwww.china-qîZ˨Xs¹對(duì)骨性關(guān)節(jié)炎的發(fā)病機(jī)理和演化的研究，磁共振技術(shù)可起重要作用。這是因?yàn)槠渌夹g(shù)如常規(guī)X線檢查、CT有較大的限制，無法直接觀察關(guān)節(jié)軟骨情況，對(duì)關(guān)節(jié)軟骨的退化和變薄診斷價(jià)值有限，其診斷的關(guān)節(jié)炎，一般都處于病變的晚期，大多已出現(xiàn)了關(guān)節(jié)的功能障礙。關(guān)節(jié)腔鏡也有其局限性，其對(duì)早期關(guān)節(jié)炎的發(fā)現(xiàn)不如磁共振成像，也不能發(fā)現(xiàn)軟骨下的骨質(zhì)的侵蝕程度及附近骨水腫，并且關(guān)節(jié)腔鏡有其盲區(qū)，對(duì)股骨后部軟骨觀察欠佳，且不能直接定量軟骨體積。而磁共振技術(shù)能保持

4、軟骨信號(hào)允許分割，可準(zhǔn)確地、重復(fù)地測(cè)量軟骨體積；能相對(duì)地使軟骨低信號(hào)，液體高信號(hào)，從而更容易地鑒別軟骨表面缺損。因此關(guān)節(jié)軟骨的定量磁共振圖像可提供骨性關(guān)節(jié)炎所處疾病狀態(tài)及進(jìn)展情況的指標(biāo)。從而在評(píng)估疾病調(diào)節(jié)藥物的治療反應(yīng)中也顯示了很大的前景。MµXïVyÕ·Ùwww.china-qîZ˨Xs¹二.磁共振定量定性測(cè)量技術(shù)MµXïVyÕ·Ùwww.china-qîZ˨Xs¹磁共振序列，設(shè)備和技術(shù)MµX

5、9;VyÕ·Ùwww.china-qîZ˨Xs¹可以很好顯示軟骨的新的磁共振脈沖序列主要是一些三維梯度回波序列，主要包括FLASH :橫向殘余磁化矢量破壞序列 ; FISP：橫向磁化矢量重聚相位序列；PSIF：FISP的逆序；最新研究采用的一些序列有Fluctuating equilibrium：波動(dòng)平衡序列； DESS： Double Echo Steady State 穩(wěn)態(tài)雙回波； MEDIC ：Multi Echo Data Imagine Combination 多回波數(shù)據(jù)聯(lián)合成像等.  目的 探討膝關(guān)節(jié)

6、軟骨損傷的低場(chǎng)MRI表現(xiàn)并討論其損傷機(jī)制及成像方法。方法 搜集25例膝部疼痛患者的MRI資料，7例無明顯外傷史，18例有外傷史；分別采用自旋回波（SES）、快速自旋回波（FSE）、梯度回波（GRE）和反轉(zhuǎn)恢復(fù)（IR）序列成像，矢狀位及冠狀位為常規(guī)掃描觀察斷面，橫斷位作為補(bǔ)充。結(jié)果 25例患者31處軟骨出現(xiàn)形態(tài)或內(nèi)部結(jié)構(gòu)信號(hào)異常，包括軟骨形態(tài)正常，信號(hào)異常；軟骨表面鋸齒狀凹陷、波浪狀缺損；重度壓縮變扁、斷裂、向骨質(zhì)內(nèi)塌陷，部分消失。信號(hào)異常在SES序列T1WI表現(xiàn)為等信號(hào)或不規(guī)則低信號(hào)，T2WI、IRL序列表現(xiàn)為高信號(hào)，GRE序列略呈高信號(hào)。結(jié)論 膝關(guān)節(jié)軟骨損傷MRI根據(jù)損傷程度分為4期，期表現(xiàn)

7、為軟骨表面形態(tài)正常但信號(hào)有異常；期表現(xiàn)為軟骨表層變薄，T1WI上關(guān)節(jié)軟骨凹凸不平，呈鋸齒狀、波浪狀缺損，局部表現(xiàn)為蟲蝕樣彌漫的小囊狀低信號(hào)；期表現(xiàn)為關(guān)節(jié)軟骨明顯壓縮變薄，斷裂，內(nèi)見局灶性斑片狀信號(hào)減低區(qū)，但未累及軟骨下骨組織；期表現(xiàn)為軟骨全層剝脫消失，軟骨下骨質(zhì)暴露，骨髓內(nèi)呈條片狀低信號(hào)硬化灶，關(guān)節(jié)腔內(nèi)可見大小不等的游離軟骨碎片。MRI是軟骨損傷最佳的無創(chuàng)檢查方法。 【關(guān)鍵詞】  膝關(guān)節(jié) 軟骨 損傷 低場(chǎng) 磁共振成像   關(guān)節(jié)軟骨是一種特殊形式的結(jié)締組織，是覆蓋在關(guān)節(jié)骨表面的薄層透明軟骨，關(guān)節(jié)軟骨不僅能在人體運(yùn)動(dòng)時(shí)承受相當(dāng)于百十倍以上的人體重力，吸收機(jī)械性的沖擊和

8、震蕩，讓負(fù)荷傳遞給其下方的骨組織，而且在兩個(gè)非平行的關(guān)節(jié)面之間有非常低的摩擦力。但關(guān)節(jié)軟骨由外傷、骨關(guān)節(jié)炎或其他炎性病變引起病損或破壞時(shí)，普通X線平片、CT對(duì)明顯的骨質(zhì)骨折情況可顯示，可對(duì)軟骨的顯示卻較難?，F(xiàn)就我院25例關(guān)節(jié)軟骨損傷的較典型的低場(chǎng)MRI表現(xiàn)進(jìn)行回顧性的比較分析。    1  資料與方法    1.1  一般資料  搜集25例主訴膝關(guān)節(jié)疼痛患者的MRI資料，男17例，女8例，年齡1777歲，平均38歲。有明確外傷史15例，包括車禍傷、跌傷、運(yùn)動(dòng)致傷；10例無明確外傷史，但均系體力勞動(dòng)者，3例

9、病例X線平片見有骨折，22例病例X線平片均無異常改變。    1.2  方法  使用安科公司ASM-016P永磁型磁共振掃描儀，25例采用自旋回波SESS序列T1WI（TR 300 ms，TE16 ms），F(xiàn)SE序列T2WI（TR 3000 ms，TE 87 ms），GRL（TR 400 ms，TE 16 ms，F(xiàn)A 30），IRL（TR 1800 mm，TE 80 mm，TI 80），常規(guī)采用矢狀位、冠狀位及橫斷面掃描，層厚7 mm，矩陣256×256，采用頭線圈掃膝關(guān)節(jié)?；颊叨嗳∽匀簧熘蔽?，將膝關(guān)節(jié)置于10°15

10、6;的外旋位，以膝關(guān)節(jié)股骨髁表面、脛骨髁表面軟骨為觀察對(duì)象。    2  結(jié)果    25例膝關(guān)節(jié)透明軟骨中，16例右膝，9例左膝，均采用SES、FSE、GRE序列，酌情采用IR序列（疑有骨質(zhì)骨折或骨髓水腫時(shí)），有31處透明軟骨出現(xiàn)不同程度的信號(hào)和形態(tài)異常，8例出現(xiàn)在股骨髁表面軟骨，11例出現(xiàn)在脛骨髁表面軟骨，6例即出現(xiàn)在股骨髁表面軟骨又出現(xiàn)在脛骨髁表面軟骨；15處關(guān)節(jié)軟骨表現(xiàn)為SES T1WI等信號(hào)，關(guān)節(jié)軟骨表面光滑，形態(tài)未見異常，T2WI關(guān)節(jié)軟骨呈局限性點(diǎn)片、條片狀高信號(hào)，GRE呈高信號(hào)；10處關(guān)節(jié)軟骨表現(xiàn)為凹凸不平、深

11、淺不一的不規(guī)則缺損；另6處表現(xiàn)為軟骨全層斷裂，部分軟骨壓縮，全層缺損、消失，同時(shí)伴有相應(yīng)軟骨下骨皮質(zhì)及皮質(zhì)下骨松質(zhì)損傷，骨質(zhì)斷裂，骨髓水腫，呈條片狀長(zhǎng)T1、長(zhǎng)T2信號(hào)灶，GRL序列呈條片狀低信號(hào)；本組病例中均有鄰近半月板損傷、撕裂，半月板形態(tài)及信號(hào)改變；本組病例中有2例可見到較明確的關(guān)節(jié)腔內(nèi)游離軟骨碎片。    3  討論    MRI是直接無創(chuàng)性地顯示關(guān)節(jié)軟骨的方法，其他的影像學(xué)方法都有一定的輻射性，且只是間接地獲得關(guān)節(jié)軟骨影像，關(guān)節(jié)鏡主要起治療作用，其診斷的局限性在于只能顯示關(guān)節(jié)軟骨表面，不能顯示軟骨全層，視野局限；探頭

12、有可能損傷軟骨，因此MRI對(duì)軟骨的成像有廣泛的臨床應(yīng)用前景13。    3.1  關(guān)節(jié)軟骨損傷的低場(chǎng)MRI序列選擇  要獲得膝關(guān)節(jié)、股骨髁及脛骨髁表面軟骨的MRI影像，主要做矢狀位、冠狀位成像，橫斷面掃描作為補(bǔ)充。關(guān)節(jié)軟骨的低場(chǎng)MRI序列目前普遍采用自旋回波（SES T1WI、T2WI）及梯度回波（GRE）兩種序列，SES T1WI的優(yōu)點(diǎn)是有良好的解剖結(jié)構(gòu)顯示能力，關(guān)節(jié)軟骨與軟骨下骨質(zhì)有較好的天然信號(hào)對(duì)比，T2WI的優(yōu)點(diǎn)是在某種程度上的關(guān)節(jié)造影效應(yīng)，高信號(hào)的關(guān)節(jié)滑液可襯托出低至中等信號(hào)的關(guān)節(jié)軟骨；IRL脂肪抑制多用于骨髓水腫，關(guān)節(jié)軟骨在此序列中

13、顯示欠佳，幾乎無信號(hào)。低場(chǎng)MRI由于它的局限性，因此掃描序列相對(duì)貧乏。    3.2  膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的低場(chǎng)MRI表現(xiàn)  正常關(guān)節(jié)軟骨厚約2 mm，小兒關(guān)節(jié)軟骨厚約4 mm，關(guān)節(jié)軟骨與纖維軟骨信號(hào)相反，透明軟骨在所有序列上均為中等信號(hào)強(qiáng)度，在組織學(xué)上關(guān)節(jié)軟骨有四層成分：最表層是互相平行、橫行致密排列的薄層膠原纖維，水基本上不能透過這一層；第二層是由豎狀或混合排列的較厚的膠原纖維組成，可以抵抗關(guān)節(jié)表面的剪切力；較深的第三層是由大量的糖原蛋白和少許的水組成；最深的第四層為一鈣化的軟骨層。選用不同的掃描序列關(guān)節(jié)軟骨的厚度不同，質(zhì)子密度加權(quán)SE序列透明

14、軟骨顯示較厚，隨TE的不斷延長(zhǎng)，透明軟骨的厚度越來越薄，甚至表現(xiàn)為均勻一致的低信號(hào)；透明軟骨在低場(chǎng)MRI中，在所有的序列T1WI上均無法顯示不同層次的關(guān)節(jié)軟骨，在SES序列T1WI、T2WI及GRE序列上可顯示兩層結(jié)構(gòu)，即表層、中層及深層均為中等信號(hào)層，最深層為鈣化的低信號(hào)層，目前沒有哪一種序列能顯示組織學(xué)上的全部四層結(jié)構(gòu)。    骨關(guān)節(jié)炎時(shí)透明軟骨損傷的MRI分期：期關(guān)節(jié)軟骨一過性腫脹；a期關(guān)節(jié)軟骨表面出現(xiàn)毛糙；b期軟骨內(nèi)出現(xiàn)低信號(hào)小囊狀病灶；期關(guān)節(jié)軟骨明顯變薄，但未累及鈣化層；期軟骨全層消失，同時(shí)伴有軟骨下骨的硬化。    圖1&

15、#160; 期軟骨損傷：男，50歲，左膝關(guān)節(jié)外傷1周，左股骨內(nèi)外側(cè)髁后緣軟骨腫脹，T1WI序列呈等信號(hào)，IRL序列呈高信號(hào)  圖2  期軟骨損傷：男，77歲，無外傷史，左膝關(guān)節(jié)疼痛6個(gè)月。退行性骨關(guān)節(jié)病，軟骨表面毛糙，凹凸不平，呈深淺不一的軟骨缺損，呈鋸齒狀  圖3  期軟骨損傷：女，39歲，無外傷史，左膝關(guān)節(jié)疼痛3年。左膝關(guān)節(jié)類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎，關(guān)節(jié)間隙明顯變窄，關(guān)節(jié)軟骨明顯變薄，大部軟骨全層消失，軟骨下骨質(zhì)呈片狀長(zhǎng)T1、稍短T2硬化灶    期軟骨損傷：T1WI表現(xiàn)軟骨表面光整，軟骨局限性腫脹，T2WI表現(xiàn)為軟骨內(nèi)異常高信號(hào)，

16、為關(guān)節(jié)滑液滲入所致（圖1）；GRE表現(xiàn)為高信號(hào)，本組25例中15例均為軟骨1期損傷的表現(xiàn)，這可能是軟骨對(duì)創(chuàng)傷的一種最早反應(yīng)，即釋放出不同的可溶解部分軟骨膠原纖維的酶，這時(shí)的軟骨MRI表現(xiàn)與關(guān)節(jié)軟骨軟化或退變很難鑒別，關(guān)節(jié)鏡及其他影像學(xué)方法均無法顯示此時(shí)軟骨的改變。    a期軟骨損傷：隨著損傷的加重，關(guān)節(jié)軟骨表層變薄，表面毛糙，T1WI上凹凸不平，關(guān)節(jié)軟骨呈深淺不一的軟骨缺損，表現(xiàn)為鋸齒狀凹陷、波浪狀缺損（圖2），關(guān)節(jié)軟骨厚度變薄。b期T1WI上表現(xiàn)為蟲蝕樣彌漫的小囊狀低信號(hào)。    期關(guān)節(jié)軟骨損傷：關(guān)節(jié)軟骨明顯壓縮變薄，斷裂，內(nèi)見局

17、灶性斑片狀信號(hào)減低區(qū)，但未累及軟骨下骨組織。    期關(guān)節(jié)軟骨損傷：軟骨全層剝脫消失，軟骨下骨質(zhì)暴露，軟骨下骨髓內(nèi)呈低信號(hào)的條狀硬化影（圖3），關(guān)節(jié)腔內(nèi)見大小不等的游離軟骨碎片。    車禍等外傷所致關(guān)節(jié)骨質(zhì)骨折可引起軟骨損傷，因軟骨過度負(fù)重，在軟骨和骨界面間產(chǎn)生較大的剪切力，使鈣化層斷裂或鈣化層與軟骨下骨分離4，5。本組15例外傷病例中，3例X線片顯示有骨折，但軟骨情況均很難顯示。在MRI圖像上，見局部的軟骨變薄、缺如，在T1WI、T2WI或GRE序列上軟骨層內(nèi)有局限性的高信號(hào)灶。軟骨骨折及骨軟骨骨折，多見于青少年，也可引起骨軟骨炎

18、，同時(shí)軟骨下骨及骨髓內(nèi)高信號(hào)水腫區(qū)及軟骨下骨質(zhì)內(nèi)的骨折線顯示均較清楚。    3.3  關(guān)節(jié)軟骨的損傷機(jī)制  關(guān)節(jié)軟骨是由4層不同成分構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，骨關(guān)節(jié)炎時(shí)由于軟骨表層受損，軟骨各組成部分暴露，從而引起免疫反應(yīng)，免疫反應(yīng)進(jìn)一步引起軟骨損傷，使更多的軟骨抗原暴露，從而更多地刺激免疫系統(tǒng)，使軟骨的損傷更加嚴(yán)重。關(guān)節(jié)軟骨在某種壓力下可變形，但壓力消除后可恢復(fù)原狀，但關(guān)節(jié)軟骨的抗負(fù)荷能力是有限的，因?yàn)殛P(guān)節(jié)軟骨無血供。但關(guān)節(jié)軟骨受到創(chuàng)傷、慢性磨損時(shí)，撞擊力的方向可能是平行于關(guān)節(jié)表面，剪切或旋轉(zhuǎn)外力也可引起軟骨損傷，大的急性創(chuàng)傷除了引起軟骨損傷外，還可進(jìn)一步導(dǎo)致軟骨下骨皮質(zhì)、皮質(zhì)下骨松質(zhì)骨折。單純的軟骨損傷主要見于長(zhǎng)期輕微撞擊和磨損，膝關(guān)節(jié)十字韌帶斷裂及半月板的損傷亦常合并有關(guān)節(jié)軟骨的損傷，所以臨床上關(guān)節(jié)疼痛伴有半月板或十字韌帶損傷的病例，應(yīng)進(jìn)一步調(diào)整MRI序列檢查有無軟骨損傷。    綜上所述，關(guān)節(jié)軟骨的MRI檢查要選擇特定的成像序列和參數(shù)才能獲得最佳的影像，關(guān)節(jié)軟骨損傷的早期表現(xiàn)為軟骨內(nèi)異常信號(hào)，進(jìn)一步的損傷包括表面凹凸不平，不規(guī)則部分缺損或全層缺損伴軟骨壓縮變薄，MRI還可發(fā)現(xiàn)由于