磁共振FLAIR-FS序列成像在膝關節(jié)早期滑膜炎診斷中的應用價值分析＊

上官建偉 趙 鐸 劉祥龍 徐 進 陳亞龍 田永利 陶 然 肖新廣,*

1.鄭州大學附屬鄭州中心醫(yī)院放射科 (河南 鄭州 450007)

2.新鄭市公立人民醫(yī)院醫(yī)學影像科 (河南 新鄭 451150)

膝關節(jié)滑膜炎(RS)是一種常見的骨科疾病，是由于膝關節(jié)處發(fā)生了扭傷或者慢性勞損時，造成多種關節(jié)內(nèi)損傷引發(fā)組織水腫、充血及滲出液增多等的一種無菌性炎癥反應疾病，如果治療不及時，會引發(fā)關節(jié)產(chǎn)生畸形、致殘，甚至失去正常的勞動行為能力，嚴重影響患者生活質量[1-2]。目前，對于膝關節(jié)病變常用的影像學診斷方式有3種分別為：磁共振成像(MRI)、X線及CT檢查。且MRI相對于X線與CT檢查，具有高軟組織分辨能力、無電離輻射、可進行多方位成像等優(yōu)點[3]。其中，MRI序列包括3D Space雙反轉序列(3D Space-DIR)、脂肪抑制質子密度加權(PDWI-FS)等，并且均能評估患者膝關節(jié)滑膜增厚的情況，但在實際應用這些序列進行檢測時，效果仍不理想[4]。脂肪抑制液體衰減反轉恢復序列成像(FLAIR-FS)是MRI成像技術中的特殊序列，在膝關節(jié)骨挫傷診斷中已被廣泛使用，但在KS診斷中相關研究報道較少[5]。本研究探討了MRI-FLAIR-FS序列成像在膝關節(jié)早期滑膜炎診斷中的臨床使用價值，以期為臨床診斷和治療KS提供科學依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料選取2020年8月-2021年8月在本院確診的96例膝關節(jié)早期滑膜炎患者，共計膝關節(jié)104個，45個左膝，59個右膝。

納入標準：經(jīng)由《骨關節(jié)炎診療指南》[6]被明確診斷，并通過醫(yī)院影像學檢查診斷為早期KS；具有膝關節(jié)疼痛腫大、按壓產(chǎn)生痛感、存在不適等臨床現(xiàn)象；進行穿刺病理活檢，關節(jié)液呈現(xiàn)黃色或淡黃色液體，且表面無脂肪滴；采用觸診的方法對患處進行檢查時，皮膚溫度增高，還可觸及波動感；院內(nèi)的倫理委員會全面地審核這次研究，并且患者、家屬均完全知情。排除標準：合并精神行為不正常者；合并類風濕性關節(jié)炎、甲狀腺機能亢進及系統(tǒng)性紅斑狼瘡等自身免疫系統(tǒng)疾病；合并韌帶損傷、骨折等骨科疾病或伴有脫位者；合并器質性疾??；合并淋巴癌、鼻咽癌及乳腺癌等惡性腫瘤或處于妊娠期、哺乳期者。男性57例，女性39例，年齡20～70歲，均值(40.87±10.2)歲，病程1～6個月，平均(3.21±0.73)個月。兩組一般資料對比以后示作P＞0.05。

1.2 影像學方法儀器選用西門子MAGNETOM Spectra 3.0T超導型磁共振掃描儀，對膝關節(jié)進行掃描實施MRI 檢查，所有患者均行FLAIR-FS序列和PDWI-FS序列成像，把患者的腳先放入趟板里，然后讓患者仰臥，使用膝關節(jié)固定裝置保持檢查過程中膝關節(jié)制動。橫軸位前提下，PDWI-FS的實際參數(shù)是：TR設定值2900ms，TE設定值50ms，矩陣設定值240×320，層厚 3.50mm，層間隔設定值0.4mm，視野設定值18cm×18 cm，激勵次數(shù)1，翻轉角 135°，采集圖像及數(shù)據(jù)的時間為87s。橫軸面前提下，F(xiàn)LAIRFS的實際掃描參數(shù)是：TR 設定值是9000ms，TE設定值是82ms，矩陣248×256，層厚3.50mm，層間隔0.4mm，視野17.5cm×17.5 cm，層面分辨率則設定值為0.7 ×0.7 mm，具體的激勵次數(shù)設定1，而其反轉時間則設定成2100ms，設置翻轉角值為120°，設定回波鏈長度值為20，設定帶寬值為219Hz，具體的采集時間設定值是198s。

1.3 觀察指標

1.3.1 膝關節(jié)滑膜評估方法 所有的圖像都要逐一傳至圖像瀏覽器(PACE)當中，儀器使用BARCO MDCC-6430醫(yī)學圖像顯示器(比利時巴可公司，分辨率為3280×2048)，對所有患者進行專業(yè)視覺評定。將結果交給來自影像科室具有豐富經(jīng)驗的3名醫(yī)師一起進行審閱與評估片子，如果產(chǎn)生不同的意見則進行溝通協(xié)商直到意見得到統(tǒng)一，然后做出最終結果。經(jīng)由4級視覺模擬法測評滑膜的分值[7]：在圖像中不存在滑膜，記為0分；在圖像中隱約看見滑膜，記為1分；在圖像中部分看見滑膜，記為2分；在圖像中完全看見滑膜，記為3分。

1.3.2 滑膜厚度的測量 將顯示器上觀察到的圖像放大4倍，邀請臨床經(jīng)驗豐富的兩名放射科醫(yī)生一起選擇滑膜最厚層面圖像，找到滑膜最厚處，選取此層面的影像圖，然后畫一條方向同滑膜且與外水平面垂直的直線，這條直線的距離就是感興趣區(qū)(Regions of interest，ROI)滑膜距離，在此區(qū)域須進行3～6次的測量，測量取得的最大值就定為此滑膜厚度。

1.4 其他病變分析方法將顯示器上觀察到的圖像放大4倍，邀請臨床經(jīng)驗豐富的兩名放射科醫(yī)生一起觀察滑膜處外表面的情況及髕上囊積液的深度(髕上囊液體最厚處)，記錄并計算所有患者相關檢測結果，如：滑膜病理形態(tài)比例、軟骨病變比例等指標，對所有需測量的數(shù)值均進行3次檢驗，并取平均值作為最終結果。

1.5 統(tǒng)計學處理采用SPSS 22.0統(tǒng)計學軟件進行數(shù)據(jù)分析，滿足正態(tài)分布且方差齊的計量資料采用()表示，采用兩樣本獨立t檢驗比較組間差異；可重復檢驗的等級資料用Kappa檢驗，當 Kappa值≥0.75 評估為一致性良好，P＜0.05提示有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 兩種序列的影像學表現(xiàn)根據(jù)患者膝關節(jié)病變涉及范圍，104個膝關節(jié)中彌漫型、局限型例數(shù)分別為86個、18個，104個膝關節(jié)中均可以看見關節(jié)積液且大小不一；彌漫型統(tǒng)計為86個，顯示關節(jié)囊壁位置上的滑膜有增厚征，而且增厚程度不同，周圍還出現(xiàn)許多大小形狀不一的軟組織結節(jié)；18個類似于波浪形狀的改變出現(xiàn)在髕上囊滑膜邊緣；30個關節(jié)面主要表現(xiàn)為骨質凹陷缺損；46個關節(jié)周邊的骨髓當中可以看見反應性的水腫信號。

FLAIR-FS序列和PDWI-FS序列圖像均顯示膝關節(jié)滑膜不同程度的增厚，PDWI-FS序列為低信號，F(xiàn)LAIR-FS序列為高信號條片影；在FLAIR-FS序列上關節(jié)軟骨顯示非常清晰，表現(xiàn)為明顯帶狀高信號，PDWI-FS序列表現(xiàn)為中等強度信號；在FLAIR-FS序列上關節(jié)間隙可見條帶狀水樣高信號，PDWI-FS序列表現(xiàn)為低信號；在FLAIR-FS序列上髕下脂肪囊表現(xiàn)為類似結節(jié)狀及條狀異常信號，PDWI-FS序列未見明顯滑膜顯示，見圖1A～圖1F。

圖1 圖1A～圖1C為PDWI-FS序列，圖1D～圖1F為FLAIR-FS序列，圖1A、圖1D中箭頭表示為1分，圖1B、圖1E中箭頭表示為2分，圖1C、圖1F中箭頭表示為3分。

2.2 兩種序列成像對膝關節(jié)早期滑膜炎診斷的比較所有研究對象共計104個膝關節(jié)，并均給予PDWI-FS序列和FLAIR-FS序列檢查，監(jiān)測多類型KS患者的病灶特點。結果顯示，F(xiàn)LAIR-FS序列診斷滑膜厚度、滑膜病理形態(tài)比例、關節(jié)腔積液厚度均高于PDWIFS序列(P＜0.05)，見表1。

表1 兩種序列成像對膝關節(jié)早期滑膜炎診斷的比較[n]

2.3 兩種序列成像的滑膜分級情況比較PDWI-FS 序列圖像所測定的滑膜分級主要是0～3分，而所測定的FLAIR-FS圖像則主要是1～3分，見表2。經(jīng)Kappa檢驗顯示，兩種序列在成像以后對滑膜分級予以加權處理，得出的Kappa值差異具有統(tǒng)計學意義(Kappa＝0.142，P=0.014)，見表2。

表2 兩種序列對膝關節(jié)早期滑膜炎患者評分比較(個)

3 討論

滑膜的主要功能之一是可以產(chǎn)生少量滑液來緩解關節(jié)面摩擦，潤滑關節(jié)。它還可以給關節(jié)軟骨提供營養(yǎng)物質，幫助關節(jié)排泄廢物。而膝關節(jié)是滑膜最多的部位之一[8]。膝關節(jié)滑膜炎發(fā)病機制較為復雜，目前，滑膜炎產(chǎn)生的病理機制為滑膜細胞的異常生長以及周圍血管的生成，并且炎性細胞的浸潤、外傷、勞累、鄰近部位感染以及自身免疫性疾病等均能導致其發(fā)生[9]。雖然X線片、體層攝影片、關節(jié)腔造影、CT片等已廣泛應用于臨床KS檢測，但它們對于關節(jié)盤及其與周圍組織結構的關系并不能全面的呈現(xiàn)出來[10]。因此，尋找一種高效、準確的診斷方法來評估膝關節(jié)滑膜炎患者早期的病情是目前探討的熱點話題，以期為制定合適的治療方案及對患者進行預后評估提供科學支持。

KS患者經(jīng)由MRI檢查期間，可以十分清晰地檢出膝關節(jié)附近軟組織，如果此時滑膜組織或者是滑膜腔內(nèi)部的積液檢出偏低信號，那么TIWI所得圖像難以準確鑒別具體的疾病類型[11]。如果二者呈高信號，那么接受T2WI序列全方位掃查以后，可以準確辨別病型，但不能足夠的顯示滑膜病變的微小構造[12]。PDWI序列可以鑒別組織間的質子含量差異，然后判斷膝關節(jié)的具體病變情況，但其無法高度分辨滑膜或是脂肪組織，因其信號偏低，鑒別能力比較優(yōu)先[13]。FLAIR 屬于應用率比較高的反轉恢復序列，能更準確地診斷腦膜和實質病變，已廣泛地應用于臨床腦部MRI檢查，對于其他人體部位的使用頻率并不高[14]。KS的病理基礎主要是膝關節(jié)的滑膜部位在長期的刺激因素下誘發(fā)炎癥反應，且臨床常表現(xiàn)為膝關節(jié)滑膜充血腫脹、疼懂難忍及正常活動受到限制，以及出現(xiàn)表面絨毛樣增生、增厚等癥狀[15]。本研究納入96例KS早期患者，共計膝關節(jié)104個。所有患者均行磁共振FLAIR-FS序列和PDWI-FS序列成像診斷，結果顯示對于患者滑膜增厚的程度不同，各序列的表達信號也不同，PDWI-FS序列為低信號，F(xiàn)LAIRFS序列為高信號條片影，并且在FLAIR-FS序列上關節(jié)軟骨顯示非常清晰，信號強度顯著高于PDWI-FS序列；在FLAIR-FS序列上關節(jié)間隙可見條帶狀水樣高信號，PDWI-FS序列表現(xiàn)為低信號；在FLAIR-FS序列上髕下脂肪囊表現(xiàn)為類似結節(jié)狀及條狀異常信號，PDWI-FS序列未見明顯滑膜顯示。提示FLAIR-FS序列對KS診斷效果更為明顯。分析原因，可能是由于FLAIR-FS序列對軟組織具有較高的分辨率，且能鑒別病灶的具體部位，判斷病變性質，有助于降低漏診率。

本研究結果還顯示，在患者滑膜分級評分上，F(xiàn)LAIR-FS序列成像主要呈現(xiàn)為1～3 分；而PDWI-FS序列所得的滑膜分級主要是0～3 分。開展Kappa檢驗，所得結果可見Kappa值＜0.75，可證實兩種序列在滑膜評估方面不具有高度一致性。本研究中，兩組序列對于KS各種病理類型，如滑膜厚度、形態(tài)特征、關節(jié)腔積液等方面是存在差異的，F(xiàn)LAIR-FS序列的診斷率明顯高于PDWI-FS序列的診斷率。提示FLAIR-FS序列敏感性更高，并且FLAIR-FS序列對于KS 各病理類型分辨度更高。分析原因，可能由于當關節(jié)積液過量時，可見常規(guī)PDWI-FS滑膜增厚、病理形態(tài)等征象，當積液過少時，對于滑膜增厚的程度及其相鄰信號的關節(jié)積液的具體情況不容易被發(fā)現(xiàn)，進而造成疾病漏診，具有診斷缺陷性，而FLAIR-FS序列有較高的信噪比，通過不同的反轉時間(inversion time，TI)進行信號反轉，可以在同一時間選擇性的抑制兩種組織信號，以提高特定組織間的對比度。

綜上所述，磁共振FLAIR-FS序列成像診斷膝關節(jié)早期滑膜炎敏感度更高，具有較好應用價值。但本研究也存在一些不足之處，只對FLAIR-FS序列評估膝關節(jié)滑膜進行了探討，需增加樣本量進行更深入研究。