T2 mapping成像評價健康成年人腕關(guān)節(jié)三角纖維軟骨復(fù)合體差異

祁艷梅，鄧 興，王 媛，陳曉飛，董馥聞，王聞奇，周 晟*

(1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院影像醫(yī)學(xué)與核醫(yī)學(xué)系，甘肅 蘭州 730000；2.甘肅省中醫(yī)院放射科，甘肅 蘭州 730050)

腕關(guān)節(jié)三角纖維軟骨復(fù)合體(triangular fibrocartilage complex, TFCC)損傷是導(dǎo)致下尺橈關(guān)節(jié)不穩(wěn)、腕尺側(cè)痛的主要病因[1-2]。TFCC結(jié)構(gòu)細小,形態(tài)不規(guī)則，臨床及影像學(xué)早期精準診斷腕關(guān)節(jié)TFCC損傷有一定難度[3]。MRI是目前無創(chuàng)性觀察關(guān)節(jié)軟骨的最佳影像學(xué)檢查手段,T2 mapping技術(shù)在評價膝、髖、踝及髕骨等關(guān)節(jié)軟骨早期退變具有一定臨床價值[4-6]，但較少應(yīng)用于評價腕關(guān)節(jié)軟骨退變。本研究探討MR T2 mapping成像技術(shù)定量評價正常健康人腕關(guān)節(jié)TFCC不同區(qū)域T2值變化的可行性。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2018年3月—2019年4月87名于甘肅省中醫(yī)院接受腕關(guān)節(jié)MR檢查的81名志愿者，男33名，女48名，年齡18～30歲,平均(23.7±5.3)歲。納入標準：①體格檢查腕關(guān)節(jié)無異常，數(shù)字疼痛評分(numeric rating scale, NRS)[7]為0分；Cooney腕關(guān)節(jié)功能評分[7]為優(yōu)；②半年內(nèi)無急慢性腕關(guān)節(jié)疼痛史；③無腕關(guān)節(jié)外傷史、無腫瘤病史、無腕關(guān)節(jié)先天性發(fā)育異常及免疫性關(guān)節(jié)炎家族史；④無MR檢查禁忌證。排除標準：①無法配合檢查；②圖像存在偽影，影響觀察和測量。其中30名志愿者接受雙側(cè)腕關(guān)節(jié)掃描，根據(jù)利手問卷[8]，以執(zhí)筆、執(zhí)筷、擲東西及持牙刷刷牙手為利手(利手組)，反之為非利手(非利手組)。本研究經(jīng)院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(批準號：2019-031-01)，受檢者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa HD-xt 3.0T超導(dǎo)MR掃描儀，8通道高分辨腕關(guān)節(jié)專用線圈。囑受檢者檢查前60 min避免腕關(guān)節(jié)劇烈運動，檢查時俯臥，手臂上舉過頭，腕關(guān)節(jié)伸直，掌心朝下；墊高前臂使與肩平，頭下墊海綿墊。行腕關(guān)節(jié)冠狀位T2 mapping[9]及常規(guī)MR成像，掃描序列及參數(shù)：TR 1 000 ms, TE采用8回波自旋回波，分別為10.4、20.7、31.1、41.4、51.8、62.2、72.5及82.9 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，矩陣320×256，層厚2.0 mm，層間距1.0 mm，掃描時間364 s。

1.3 圖像處理與分析 掃描結(jié)束所有數(shù)據(jù)傳至GE AW 4.6后處理工作站，經(jīng)處理獲得T2 mapping偽彩圖。由1名具有8年肌骨影像學(xué)診斷經(jīng)驗的主治醫(yī)師選取最大腕關(guān)節(jié)TFCC層面，手動勾畫5個面積約2 mm2的類圓形ROI(圖1)，包括①橈側(cè)軟骨；②腕關(guān)節(jié)三角纖維軟骨盤(triangular fibrocartilage disc proper, TFC)；③纖維血管組織；④類半月板；⑤TFC的尺側(cè)附著處，測量每個ROI的T2值。間隔1周由同1名醫(yī)師于同一工作站重復(fù)測量1次T2值，共3次，取均值為最后結(jié)果[10]。

圖1 受檢者男，23歲，左腕關(guān)節(jié)MR T2 mapping ROI標識圖 A.冠狀位脂肪抑制質(zhì)子密度成像示橫向走行的三角形及穹隆樣TFC(箭)，中央呈均勻低信號，基底附著在尺骨莖突，尺側(cè)兩束之間稍高信號為纖維血管，另一面附著在橈骨遠端乙狀切跡透明軟骨； B.冠狀位T2 mapping第2回波原始圖； C.冠狀位第2回波T2 mapping偽彩圖示TFC連續(xù)、完整，色階為橙紅色,信號均勻一致

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 22.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示。采用組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlationcoefficient, ICC)分析同1名醫(yī)師3次測量T2值的一致性，ICC≤0.40為一致性一般，0.41≤ICC≤0.60為一致性中等，0.61≤ICC≤0.80為一致性較強，ICC≥0.81為一致性很強。采用單因素方差分析比較5個不同區(qū)域T2值差異，以獨立樣本t檢驗比較不同性別(男性組和女性組)及利手組與非利手組T2值差異。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義，P<0.01為差異有顯著統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 5個不同區(qū)域T2值比較 腕關(guān)節(jié)軟骨RECHT分級均為0級，PALMER分級無損傷[11]。T2 mapping偽彩圖顯示TFC連續(xù)完整，色階呈橙紅色,信號均勻一致(圖1B、1C)。同1名醫(yī)師3次測量橈側(cè)軟骨、TFC、纖維血管組織、類半月板和TFC尺側(cè)附著處T2值結(jié)果的一致性中等至較好(ICC分別為0.52、0.72、0.69、0.61和0.43，P均<0.05)。橈側(cè)軟骨、TFC、纖維血管組織、類半月板和TFC尺側(cè)附著處T2值分別為(41.37±7.04)ms、(29.86±7.23)ms、(34.22±6.85)ms、(39.26±8.88)ms和(32.57±7.23)ms，5個區(qū)域T2值差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=32.235，P<0.01)。纖維血管組織與TFC尺側(cè)附著處及橈側(cè)軟骨與類半月板間T2值差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)外，其余各區(qū)域T2值兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。

2.2 不同性別及利手組與非利手組間T2值比較 不同性別之間腕關(guān)節(jié)5個區(qū)域T2值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05，表1)。利手組與非利手組腕關(guān)節(jié)5個區(qū)域T2值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05,表2)。

3 討論

TFC位于腕關(guān)節(jié)尺側(cè)，為半圓形、雙凹樣纖維性軟骨盤，其尺側(cè)附著處由2條纖維束構(gòu)成，1條附著于尺骨莖突尖，另1條附著于其基底，2條纖維束于MRI均呈低信號，中間高信號為纖維血管組織[11]。TFC具有負荷傳導(dǎo)和維持下尺橈關(guān)節(jié)穩(wěn)定的功能，中央薄、周圍厚，厚度分別約2 mm及5 mm，易退變和磨損，是引起腕尺側(cè)痛的主要病因[1,9]。

TFC退變早期主要表現(xiàn)為軟骨細胞數(shù)量減少、黏液基質(zhì)變性、蛋白多糖丟失、膠原纖維束網(wǎng)破壞和水含量增加；隨后軟骨表面纖維化、形成裂縫及體積變薄，出現(xiàn)不可逆破壞，最終可致穿孔[9,12]。早期準確評估TFCC生化成分改變，對診斷腕關(guān)節(jié)TFCC損傷及延緩疾病進展具有重要作用。常規(guī)MRI對TFCC早期退變而形態(tài)完整的診斷效能有限。T2 mapping成像多可于軟骨形態(tài)發(fā)生變化之前即經(jīng)由偽彩圖色階及T2值變化直觀顯示軟骨含水量及膠原纖維網(wǎng)絡(luò)完整性的變化，從而早期評估軟骨病變。T2 mapping成像能早期顯示關(guān)節(jié)透明軟骨生化成分改變，輕度膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎患者軟骨T2值可延長[5-6,13]，T2 mapping成像有助于定量分析半月板損傷及其分級[4,14]，但目前應(yīng)用T2 mapping成像觀察腕關(guān)節(jié)軟骨的研究較少。

研究[12，15]發(fā)現(xiàn)正常人的TFCC于30歲后開始發(fā)生退變，且與年齡呈正相關(guān)。本組受撿者年齡小于30歲，TFC的MRI信號強度及形態(tài)未見明顯改變，橈側(cè)軟骨T2值為(41.37±7.04)ms。有學(xué)者[9]以3.0T MR設(shè)備掃描腕關(guān)節(jié)軟骨，發(fā)現(xiàn)其T2值為(36.5±5.5)ms，差異可能與軟骨部位、負荷傳導(dǎo)功能及微結(jié)構(gòu)不同有關(guān)[6，16]。T2值受關(guān)節(jié)軟骨水含量與膠原纖維排列方向的影響，易產(chǎn)生魔角效應(yīng)[16]，表現(xiàn)為各層MRI中軟骨信號不同，軟骨纖維走向與主磁場方向(B0)

表1 不同性別腕關(guān)節(jié)軟骨不同區(qū)域T2值比較(ms，±s)

表1 不同性別腕關(guān)節(jié)軟骨不同區(qū)域T2值比較(ms，±s)

性別橈側(cè)軟骨TFC纖維血管組織類半月板TFC尺側(cè)附著男性(n=33)41.13±7.2431.83±6.9535.12±6.5341.26±7.6431.67±8.18女性(n=48)41.54±7.0728.59±8.1733.61±7.4137.92±9.9033.16±6.38t值0.25-1.99-0.94-1.660.91P值0.800.050.350.110.35

表2 利手組與非利手組腕關(guān)節(jié)軟骨不同區(qū)域T2值比較(ms，±s)

表2 利手組與非利手組腕關(guān)節(jié)軟骨不同區(qū)域T2值比較(ms，±s)

組別橈側(cè)軟骨TFC纖維血管組織類半月板TFC尺側(cè)附著非利手組(n=30)41.72±5.5628.33±7.7833.46±4.3240.51±8.0433.76±4.07利手組(n=30)41.79±7.3731.37±7.9634.89±6.1138.03±8.6231.22±8.69t值0.661.890.93-1.25-1.58P值0.510.060.360.220.11

夾角呈55°時T2值明顯增加。既往研究[17]采用1.5T MR設(shè)備觀察腕骨間軟骨，發(fā)現(xiàn)T2值為28.1～34.5 ms。弛豫時間具有場強依耐性，T2值隨MR場強的增加而增加[18]。針對不同脈沖序列、不同線圈MR掃描所獲軟骨T2值的差別有待進一步研究。

本研究發(fā)現(xiàn)，腕關(guān)節(jié)5個不同區(qū)域中，橈側(cè)軟骨T2值最高，TFC最低，這與TFC由Ⅱ型膠原蛋白(90%)和蛋白聚糖構(gòu)成有關(guān)，其含水量低于橈側(cè)透明軟骨(Ⅱ型膠原蛋白15%～20%，水約65%～85%)，且軟骨細胞數(shù)量少，加之纖維走行的影響，使TFC的T2值短于橈側(cè)透明軟骨[19]。纖維血管組織與TFC尺側(cè)附著處T2值差異無統(tǒng)計學(xué)意義，可能與TFC纖細且菲薄，韌帶纖維相互交叉，尺側(cè)附著處與纖維血管解剖位置相鄰，易受MRI容積效應(yīng)影響有關(guān)。橈側(cè)軟骨與類半月板T2值接近且差異無統(tǒng)計學(xué)意義，既往研究[2，11]認為類半月板為尺側(cè)關(guān)節(jié)囊內(nèi)介于腕關(guān)節(jié)盤與尺骨莖突之間的組織，由松弛的滑膜褶皺、增厚形成，含水量較高，與透明軟骨成分相似，脂肪抑制質(zhì)子密度成像亦呈與軟骨類似的信號。

本研究結(jié)果顯示，不同性別之間、利手組與非利手組之間腕關(guān)節(jié)軟骨T2值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義。既往研究[20]顯示健康人不同性別之間、肩關(guān)節(jié)不同側(cè)別之間軟骨T2值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，不同性別正常健康人膝及髖關(guān)節(jié)軟骨T2值差異亦無統(tǒng)計學(xué)意義[21-22]。軟骨Ⅱ型膠原蛋白含量與年齡、絕經(jīng)狀態(tài)和性別相關(guān)，45歲之前不同性別間差異最小，隨著更年期開始，性別差異逐漸增加[23]。PACHWSKY等[21]發(fā)現(xiàn)男性患者膝關(guān)節(jié)軟骨損傷修復(fù)后T2值高于女性，推測原因可能與關(guān)節(jié)軟骨為性激素(雌二醇、睪酮)的靶組織之一，絕經(jīng)后性激素水平降低抑制軟骨膠原代謝有關(guān)。性激素與腕關(guān)節(jié)軟骨T2值的關(guān)系有待探索。

綜上所述，T2 mapping成像可無創(chuàng)直觀顯示腕關(guān)節(jié)TFCC形態(tài)并定量分析TFCC不同區(qū)域T2值變化，間接反映TFCC生化改變，且腕關(guān)節(jié)TFCC的T2值不受性別及是否利手的影響。