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首页医源资料库在线期刊中华现代影像学杂志2007年第4卷第6期

MRI在关节软骨损伤诊断中的价值

来源:《中华现代影像学杂志》
摘要:【摘要】目的提高MRI对关节软骨病变在检查、诊断中的临床应用价值。方法通过对关节软骨病变MRI序列探讨,提出运动创伤中关节软骨骨折MRI表现及MRI对运动创伤中关节软骨损伤评价、慢性关节软骨病变MRI表现。结果MRI在关节软骨病变诊断中的优势使关节软骨病变的MRI影像学检查具有必要性和重要性。结论MRI在关......

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【摘要】  目的 提高MRI对关节软骨病变在检查、诊断中的临床应用价值。方法 通过对关节软骨病变MRI序列探讨,提出运动创伤中关节软骨骨折MRI表现及MRI对运动创伤中关节软骨损伤评价、慢性关节软骨病变MRI表现。结果 MRI在关节软骨病变诊断中的优势使关节软骨病变的MRI影像学检查具有必要性和重要性。结论 MRI在关节软骨病检查诊断中具有极大优势,应加大提高MRI对关节软骨病变检查诊断的认识。

【关键词】  软骨 关节 骨折 磁共振成像

    关节软骨损伤主要由慢性骨关节炎、类风湿关节炎、结核、炎症、创伤等造成的关节软骨变性、糜烂、缺损、脱落等,其中最常见的是骨关节炎。据报道,65岁以上人群中此病的发生率为60%~90%,45~65岁为25%~30%。特别是各类运动项目中的不同类型运动损伤,导致运动员关节退变时间早、发病年龄轻,过早地结束运动生涯。随着医学影像诊断水平的提高,对以往的关节镜检及手术结果创伤性诊断检查一直是评价关节软骨病变金标准的认识发生了根本性的改变。随着MRI检查诊断水平的提高和应用,如今已成为非侵入性评价关节软骨的主要影像学方法,从最初的形态学评价发展为功能性评价以及形态—功能关系的评价,正进一步向分子水平迈进。在关节软骨损伤中我们得知软骨有一定的修复能力,但是其修复能力有限,故在治疗中一般仅限于缓解临床症状。随着分子生物学的进展,许多能有效缓解软骨变性并促进软骨修复的新药、新的治疗方法的出现,使关节软骨病变的早期治疗成为可能。这就需要建立能在早期评价关节软骨变性和损伤并易于随访的方法,这就是非侵入性MRI影像学检查方法。

    1  关节软骨病变影像学检查必要性和重要性

    依据MRI对关节软骨变性和损伤的评价可以决定治疗方案,应用MRI动态观察软骨的治疗后变化及效果,使临床对应用MRI评价关节软骨依赖性越来越大。MRI的多平面、多参数、多序列做到了对运动损伤中关节软骨病变的早期检查、早期诊断并得到及时的治疗、易于随访,在提高运动员伤病的检查诊断,康复治疗能力,帮助运动员提高运动成绩,延长运动生涯具有重要的指导意义。

    2  MRI提高关节软骨病变诊断的优势

    2.1  为非侵入性直接成像评价关节软骨的主要影像学检查方法  关节软骨的非侵入性直接成像检查,在MRI出现之前几乎是影像检查的盲点。X线检查因投照原因,部分患者呈阴性,而CT同样不能显示关节软骨及软骨下骨折,也不能显示骨髓内水肿,加之CT轴位扫描,不利于骨折部位及其具体情况的显示。以往评价关节软骨病变是把关节镜和手术结果作为金指标,属有创性检查,而关节镜检查同样有盲区和一定的盲目性。如今MRI多参数、多序列、多平面成像,除在显示关节韧带、半月板具有较强优势外,其骨皮质、松质、骨髓腔、肌肉、脂肪、血管、神经、关节软骨等均具有良好的对比并得到显示。其检查覆盖面大,任意平面成像,客观显示解剖形态结构,依据其不同信号特点区别病变组织及其性质,发现隐性骨折和骨骺骨折,了解周围软组织损伤、有无血肿,对炎性渗出、纤维、脂肪、钙化、骨化成分也能区别,骨破坏、囊、实性肿瘤早期诊断、内外侵犯、分期、术后随访有决定性意义。显示关节解剖、直接显示关节软骨、滑膜、韧带等组织结构及其病理变化是诊断关节疾病最理想的影像检查方法,直观显示软组织病变存在,做出定位、定性诊断。

    2.2  早期诊断  MRI对评价关节损伤程度、病变的分期至关重要,对关节软骨病变治疗及判断预后具有重大意义。MR图像定量分析的开发和应用,定量评价(磁化转移的测量、信号强度的变化、扩散等物理参数、关节软骨表面积和体积等)使发现关节软骨早期病变逐渐成为可能。关节软骨早期变性相关的胶原结构和含量以及蛋白多糖和水含量的变化在MRI上可以得到准确的反映,使关节软骨早期变性诊断成为可能。国外学者根据关节软骨生化组分特点应用Na+MRI、1H双量子过滤MRI、定量MRI、Gd-DTPA2-增强MRI显示关节软骨中蛋白多糖、水及电荷的变化,从而发现关节软骨早期变化。高场强MRI研发应用使关节软骨生化组成、结构显示成为可能。MRI扫描序列的开展和应用,使关节软骨病变不仅在形态改变之前的早期信号得到显示,而且敏感性和精确度大大提高。累及关节软骨急慢性损伤的关节软骨骨折、骨软骨骨折、关节内游离体、创伤性骨关节炎等,以及软骨凹陷、断裂、分离、变薄、毛糙、关节软骨创伤细微改变均可在MRI上得到清晰的显示,从而达到早期诊断目的。

    3  关节软骨病变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和质子密度加权成像(FSE PD)序列作为常规序列。尽量选用抑脂的T2WI和PDWI自旋回波序列作为常规诊断软骨缺损最好序列。

    3.2  抑脂三维梯度回波序列(FS 3D FSPGR)  抑脂三维梯度回波序列是目前公认的显示关节软骨最佳序列,其检查软骨缺损敏感度为86%,特异度为97%,63%的病灶与关节镜分级一致。通过三维重建,多角度显示关节软骨病损的大小、位置和范围。

    3.3  反转回波序列  研究表明IR700序列在关节软骨缺损测量方面最精确。

    3.4  磁化传递对比(MTC)、平面回波(EPI)、扩散加权成像(DWI)  这些可以从不同侧面显示关节软骨和其他关节结构。其中MTC对关节软骨缺损显示准确,3D EPI在保证图像质量基础上大大缩短了扫描时间,对一些急性创伤或不能长时间保持体位患者尤为重要。DWI技术可以区别退变、创伤和急性炎症,更重要的是能发现常规MR软骨信号尚未改变的更早期软骨病变。

    4  关节软骨病变影像表现概述

    4.1  慢性关节软骨病变影像表现概述  (1)Ⅰ级软骨病变除MRI信号改变外一定结合平片表现,关节软骨表面光滑、缺损、变薄。Ⅱ级病变表现为软骨表面不光整及小缺损。Ⅲ~Ⅳ级病变表现为软骨缺损累及软骨全层,软骨变薄并伴有软骨下骨质、骨髓改变,关节面模糊、硬化,关节面下小囊变及关节间隙变窄,骨质增生、骨质疏松、滑膜增厚、关节积液等。(2)髌骨软骨病变Ⅰ~Ⅱ级平片无恒定征象,Ⅲ~Ⅳ级可见关节间隙变窄,关节面下小囊变,软骨下骨质改变,关节面硬化、模糊。MRI横断、矢状面T1WI和T2WI显示为关节软骨变薄、中断缺失、表面不整、软骨下囊性缺损。(3)类风湿关节炎早期病变是滑膜病变,MRI能清晰显示增生的滑膜和血管翳、软骨及骨的破坏、关节积液及周围韧带肌腱受累情况。表现为关节滑膜增厚,增强扫描时滑膜强化。滑膜病变、多发软骨小的侵蚀破坏、多骨广泛的骨髓水肿为MRI的主要表现,后期可见关节肿胀、骨质疏松、关节面模糊、骨质增生。

    4.2  运动创伤中关节骨软骨骨折MR表现  骨软骨骨折在T2WI序列中呈高信号的关节软骨连续性中断并有软骨下缺损。缺损区呈T2WI高信号。在STIR序列中骨折处骨髓内呈明显片状高信号,关节内大量积液。游离骨折块形态不规则,可游离在关节任何部位。T2WI序列主要观察软骨及软骨下骨缺损,STIR主要观察骨折区骨髓内水肿及韧带水肿情况,快速梯度回波(FFE)序列中骨质呈低信号而软骨呈明显高信号,能明确骨与软骨成分,从而明确骨与软骨损伤诊断,同时可观察半月板的损伤情况,以利于临床进一步治疗。

    4.3  运动创伤中关节软骨损伤MRI评价  (1)软骨信号异常:T2WI上表现为条状及斑片状高信号,边界不清晰。(2)软骨形态学变化:表现为软骨局限性变簿、骨软骨压迹、软骨局部不光滑、凹凸不平、软骨连续性中断、缺损、缺损伴关节内游离体。(3)关节的其他结构损伤:①骨挫伤,表现为斑片状或地图样长T1、T2信号,边界不清,因骨髓水肿和出血所致。在T1WI上显示最佳,呈低信号;②隐匿性骨折,表现为不规则走行线状T1WI/T2WI低信号;③交叉韧带、半月板、侧副韧带损伤;④不同程度关节积液。

    5  总结

    通过对关节软骨病变MRI序列探讨,提出运动创伤中关节骨软骨骨折MRI表现及MRI对运动创伤中关节软骨损伤评价、慢性关节软骨病变MRI影像表现;MRI多参数、多序列、多平面成像在关节软骨病变诊断中的优势,使关节软骨病变的MRI影像学检查具有必要性和重要性;应加大提高MRI对关节软骨病变检查诊断认识,提高MRI对关节软骨病变在检查、诊断中的临床应用价值。

 


作者单位:610041 四川成都,四川省骨科医院

作者: 张德洲 2008-5-30
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