3.0 T磁共振成像膝關(guān)節(jié)半月板后根部撕裂的診斷準(zhǔn)確性分析

寇占輝，張建軍，張志剛，劉沖，王淑梅

(1.保定市唐縣中醫(yī)醫(yī)院放射科，河北 保定 072350；2.保定市第一中心醫(yī)院影像科，河北 保定 071000)

0 引言

半月板根部是保持半月板正常位置及發(fā)揮正常功能的重要結(jié)構(gòu)。半月板根部撕裂后，在上下應(yīng)力的作用下半月板發(fā)生移位，減少關(guān)節(jié)接觸面，從而加快關(guān)節(jié)骨軟骨損傷退變[1]。半月板根部撕裂如果早期診斷，及時(shí)采取預(yù)防措施及治療，對(duì)膝關(guān)節(jié)正常功能的保護(hù)及避免關(guān)節(jié)進(jìn)一步損傷退變有重要意義[2-3]。但實(shí)際工作中臨床醫(yī)師僅憑病史及體格檢查診斷半月板根部損傷是很困難的，一些體格檢查方法，如McMurray測(cè)試和Thessaly測(cè)試，被報(bào)道敏感性較低，導(dǎo)致了后根部撕裂的漏診[4-6]。MRI對(duì)半月板損傷的診斷價(jià)值已經(jīng)得到公認(rèn)，而且MRI是評(píng)估半月板根部的首選檢查方法[7]。雖然有研究報(bào)道3.0 T MRI對(duì)半月板根部撕裂的診斷準(zhǔn)確性，但結(jié)果和成像技術(shù)仍然不一致[8-9]。本研究分析3.0 T MRI對(duì)內(nèi)、外側(cè)半月板后根部撕裂的診斷準(zhǔn)確性，包括敏感性、特異性、準(zhǔn)確率，探討MRI診斷半月板后根部撕裂的價(jià)值，為半月板后根部撕裂的診斷及治療提供有價(jià)值的信息。

1 資料與方法

1.1 患者資料

搜集并回顧性分析2018年1月至2020年9月保定市第一中心醫(yī)院行膝關(guān)節(jié)鏡檢查的患者，符合以下條件的患者納入研究：(1)MRI檢查前均無膝關(guān)節(jié)手術(shù)史，無結(jié)核、腫瘤病史；(2)具有完整的術(shù)前膝關(guān)節(jié)MRI資料，并隨后在保定市第一中心醫(yī)院接受關(guān)節(jié)鏡檢查的患者；(3)關(guān)節(jié)鏡檢查在MRI查完之后3個(gè)月之內(nèi)進(jìn)行。共計(jì)326例患者納入研究 ，其中男205例、女121例；年齡16～77歲，平均(41.24±11.40)歲。其中右膝134例、左膝192例。骨科醫(yī)生術(shù)前對(duì)MRI影像進(jìn)行評(píng)估，進(jìn)一步行關(guān)節(jié)鏡以明確半月板后根部正常及撕裂情況。

1.2 MRI掃描參數(shù)

所有患者采用Philips Achieva 3.0 T TX多源發(fā)射MR儀，8通道膝關(guān)節(jié)Sense線圈行膝關(guān)節(jié)掃描，包括冠狀面、矢狀面及橫斷面脂肪抑制質(zhì)子加權(quán)成像 (fat-suppression proton-density-weighted imaging，F(xiàn)S-PDWI)，矢狀面T1WI成像。PDWI掃描參數(shù)：TR 2 753 ms，TE 30 ms，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，矩陣292×218，層厚3 mm，層間隔0.3 mm，采集次數(shù)矢狀面及冠狀面1次，橫斷面2次。T1WI參數(shù)：TR 581 ms，TE 20 ms，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，矩陣384×319，層厚3 mm，層間隔0.3 mm，采集2次。部分患者行脂肪抑制的矢狀面各向同性T2加權(quán)容積成像(volumetric isotropic T2-weighted acquisition，VISTA)。掃描參數(shù)：矢狀面 VISTA，TR 1 350 ms，TE 35 ms，F(xiàn)OV 140 mm×160 mm，矩陣280×266，體素0.5 mm×0.5 mm×0.35 mm，層數(shù)458層，采集2次。

1.3 圖像分析

由影像科2名骨關(guān)節(jié)方向的醫(yī)師共同評(píng)價(jià)上述圖像。首先定義半月板后根部為半月板后角末端走行方向發(fā)生稍向下改變，至脛骨髁間區(qū)附著位置的最后一小段[10]。正常內(nèi)側(cè)半月板后根部矢狀面呈高低相間的信號(hào)，冠狀面呈條狀略高信號(hào)，附著于脛骨髁間后區(qū)；正常外側(cè)半月板后根部矢狀面及冠狀面均呈較扁的低信號(hào)，附著于脛骨髁間區(qū)(圖1—2)。半月板后根部撕裂影像診斷標(biāo)準(zhǔn)為后根部形態(tài)失常、消失或出現(xiàn)異常高信號(hào)[11]。2名醫(yī)師在未獲得查體結(jié)果及關(guān)節(jié)鏡結(jié)果的前提下在醫(yī)學(xué)圖像存儲(chǔ)與通信系統(tǒng)(picture archiving and communication systems，PACS)工作站上同時(shí)評(píng)價(jià)MRI圖像，意見不一致時(shí)協(xié)商取得一致結(jié)果。評(píng)價(jià)過程中結(jié)合3個(gè)不同掃描方向的圖像，有3D-VISTA序列的亦參考該圖像，共同評(píng)判半月板后根部損傷。

圖1 FS-PDWI示正常內(nèi)側(cè)半月板后根部

圖2 FS-PDWI示正常外側(cè)半月板后根部

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

以膝關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算MRI診斷膝關(guān)節(jié)內(nèi)、外側(cè)半月板后根部撕裂的敏感性、特異性、準(zhǔn)確率和約登指數(shù)。通過卡方檢驗(yàn)檢測(cè)內(nèi)、外側(cè)半月板后根部撕裂的敏感性、特異性及準(zhǔn)確率的差別，P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

在納入的326例患者中，經(jīng)膝關(guān)節(jié)鏡證實(shí)為半月板后根部撕裂的患者共計(jì)56例，年齡16～73歲，平均(42.64±14.41)歲；右膝21例，左膝35例；男34例，女22例。該組中內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂41例，圖3為同一患者的質(zhì)子加權(quán)抑脂圖像，3個(gè)掃描方向均可見內(nèi)側(cè)半月板后根部走行不連續(xù)，呈高信號(hào)，圖4為術(shù)中關(guān)節(jié)鏡圖片，示內(nèi)側(cè)半月板后根部離斷。外側(cè)半月板后根部撕裂15例，圖5質(zhì)子加權(quán)抑脂圖像顯示外側(cè)半月板后根部形態(tài)失常，信號(hào)增高，圖6為關(guān)節(jié)鏡圖片，示外側(cè)半月板后根部離斷。

圖3 FS-PDWI示內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂

圖4 關(guān)節(jié)鏡下的內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂

圖5 FS-PDWI示外側(cè)半月板后根部撕裂

圖6 關(guān)節(jié)鏡下的外側(cè)半月板后根部撕裂

在本組326例患者中，56例發(fā)生半月板后根部撕裂，撕裂發(fā)生率為17.18%(56/326)。以關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，MRI的敏感性為91.07%(51/56)，特異性為80.74%(218/270)，準(zhǔn)確率為82.52%[(51+218)/326]。見表1。

表1 以關(guān)節(jié)鏡為金標(biāo)準(zhǔn)MRI診斷半月板后根部撕裂結(jié)果

對(duì)于內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂情況，關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果顯示，共41例發(fā)生撕裂，撕裂發(fā)生率為12.58%(41/326)。以關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，MRI對(duì)內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂診斷的敏感性為97.56%(40/41)，特異性為94.39%(269/285)，準(zhǔn)確率為94.79%[(40+269)/326]，約登指數(shù)為0.92。見表2。

表2 以關(guān)節(jié)鏡為金標(biāo)準(zhǔn)MRI診斷內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂結(jié)果

關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果顯示，外側(cè)半月板后根部撕裂者共15人，撕裂發(fā)生率為4.60%(15/326)。以關(guān)節(jié)鏡診斷結(jié)果為金標(biāo)準(zhǔn)，MRI對(duì)外側(cè)半月板后根部撕裂診斷的敏感性為73.33%(11/15)，特異性為88.42%(275/311)，準(zhǔn)確率為87.73%[(11+275)/326]，約登指數(shù)為0.76。見表3。

表3 以關(guān)節(jié)鏡為金標(biāo)準(zhǔn)MRI診斷外側(cè)半月板后根部撕裂結(jié)果

將MRI對(duì)內(nèi)、外側(cè)半月板后根部撕裂的診斷敏感性、特異性及準(zhǔn)確率進(jìn)行比較，差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2和P值分別為χ2=5.228，P=0.022；χ2=6.636，P=0.010；χ2=10.170，P=0.001)，內(nèi)側(cè)均高于外側(cè)。

3 討論

半月板是維持膝關(guān)節(jié)正常功能的重要結(jié)構(gòu)，半月板根部半月板前后角附著于脛骨髁間區(qū)的纖維結(jié)構(gòu)，對(duì)半月板保持正常的形態(tài)及位置、發(fā)揮正常功能起著關(guān)鍵作用。半月板根部撕裂相對(duì)半月板主體部分撕裂少見，但半月板根部撕裂后，在應(yīng)力的傳導(dǎo)過程中由于缺乏根部的固定，半月板發(fā)生移位、半月板功能喪失，從而導(dǎo)致關(guān)節(jié)接觸面積減少，脛骨與股骨間應(yīng)力增加，從而加快關(guān)節(jié)骨軟骨損傷退變[1]。

3.1 半月板后根部撕裂診斷敏感性、特異性

半月板根部撕裂的準(zhǔn)確診斷有賴于術(shù)前檢查及關(guān)節(jié)鏡。由于MRI具有高的軟組織分辨率及無創(chuàng)性，對(duì)半月板及半月板根部診斷有很大優(yōu)勢(shì)。正常內(nèi)、外側(cè)半月板后根部的形態(tài)、信號(hào)及附著點(diǎn)位置不同，在MRI上表現(xiàn)有較大的差異[12]，而且內(nèi)、外側(cè)半月板后根部損傷的機(jī)制亦不同，所以導(dǎo)致二者的診斷也存在差異。Laprade等[13]研究顯示，3.0 T MRI檢查對(duì)內(nèi)外側(cè)半月板后根部撕裂的敏感性和特異性分別為77%和72.9%，內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂的敏感性(82.4%)高于外側(cè)半月板后根部撕裂(60.0%)，而內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂的診斷特異性(80.0%)低于外側(cè)半月板(90.3%)。本研究所有半月板后根部撕裂3.0 T MRI顯示，總的敏感性為91.07%，特異性為80.74%，準(zhǔn)確率為82.52%；內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂的敏感性、特異性及準(zhǔn)確率均高于外側(cè)半月板后根部。

內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂3.0 T MRI診斷敏感性高于外側(cè)的原因可能有以下因素：(1)解剖學(xué)上，內(nèi)側(cè)半月板后根部較粗較短，形態(tài)及信號(hào)在三個(gè)掃描方向均容易辨識(shí)，解剖位置比較清晰，而且在高場(chǎng)MRI更容易觀察到；而外側(cè)半月板后根部較長(zhǎng)，呈斜行走行，并且外側(cè)半月板后根部存在變異[14]；(2)外側(cè)半月板后根部附著處前方為前交叉韌帶下止點(diǎn)，周圍還有板股韌帶、弓狀韌帶和腘筋膜[7]，該區(qū)域各結(jié)構(gòu)較小且較多，MRI診斷中需要鑒別，所以容易引起誤診漏診；(3)MRI圖像中腘血管的波動(dòng)偽影位于與外側(cè)半月板后根部重疊的中間區(qū)域，以及運(yùn)動(dòng)偽影，均可以影響外側(cè)半月板后根部撕裂的診斷；(4)外側(cè)半月板后根部撕裂常常合并前交叉韌帶斷裂[15]，造成該區(qū)域結(jié)構(gòu)不清，信號(hào)混雜，導(dǎo)致診斷困難；(5)常規(guī)膝關(guān)節(jié)MRI檢查存在局限性，本組病例中9例加掃了3D-VISTA序列，該序列分辨率高，層厚更薄，顯示根部的細(xì)微結(jié)構(gòu)更清晰，在診斷中更有優(yōu)勢(shì)；該9例患者5例常規(guī)圖像顯示外側(cè)半月板后根部撕裂漏診，但3D-VISTA序列可以觀察到根部形態(tài)及信號(hào)異常。

特異性為正確診斷未發(fā)生半月板后根部撕裂的患者百分比。特異性方面外側(cè)半月板后根部撕裂MRI診斷亦較低，說明本組病例中正常的外側(cè)半月板后根部沒有發(fā)生撕裂的患者誤診為根部撕裂的比例比內(nèi)側(cè)高。準(zhǔn)確認(rèn)識(shí)并掌握半月板根部的正常位置、形態(tài)及信號(hào)是正確診斷半月板根部損傷與否的前提。外側(cè)半月板后根部自半月板后角向前內(nèi)側(cè)延伸，且走行角度自后角邊緣發(fā)生改變，附著于前交叉韌帶下止點(diǎn)的后方。外側(cè)半月板后根部MRI信號(hào)與內(nèi)側(cè)半月板后根部不同，以低信號(hào)為主，由于外側(cè)半月板后根部水平走行且較薄，故橫斷面常規(guī)掃描不易顯示，矢狀面及冠狀面顯示較好，矢狀面呈略扁的三角形，冠狀面可呈抬起的蛇頭形或錐形[12]，尤其是3D-VISTA薄層圖像顯示清晰，所以對(duì)可疑撕裂的患者建議加掃3D薄層序列，以期提高診斷的敏感性和特異性。

3.0 T MRI臨床工作中廣泛應(yīng)用，其相對(duì)1.5 T MRI在以下方面更有優(yōu)勢(shì)：(1)信噪比及空間分辨率相對(duì)于1.5 T MRI更高；(2)相同的時(shí)間內(nèi)可以得到更優(yōu)質(zhì)的圖像，行3D薄層序列掃描時(shí)，對(duì)設(shè)備的要求更高一些，尤其是多通道線圈的應(yīng)用。有研究者[13]報(bào)道相對(duì)于高場(chǎng)MRI設(shè)備，低場(chǎng)MRI檢查的敏感性與高場(chǎng)的敏感性一致，但是特異性較低。低場(chǎng)MRI特異性值較低表明低場(chǎng)設(shè)備將正常根部誤診為根部損傷的比例較高，其原因可能是低場(chǎng)設(shè)備顯示的細(xì)節(jié)不佳或容積效應(yīng)導(dǎo)致的稍高信號(hào)誤認(rèn)為異常信號(hào)。

3.2 本研究的局限性

(1)本組患者均為膝關(guān)節(jié)感覺異常來就診，其后根部撕裂的發(fā)生率結(jié)果可能會(huì)發(fā)生偏倚風(fēng)險(xiǎn)，不是整體人群準(zhǔn)確的發(fā)生率；(2)由于內(nèi)側(cè)半月板后根部的解剖特點(diǎn)，關(guān)節(jié)鏡的探查存在一些困難[16]，外科醫(yī)生如果不是有意識(shí)地觀察該區(qū)域，也存在漏診的可能性；(3)有些患者不能配合檢查，導(dǎo)致部分圖像移動(dòng)偽影較明顯，亦影響診斷的準(zhǔn)確性。

4 結(jié)論

半月板后根部撕裂在臨床中并不少見，臨床病史及體格檢查的檢出率較低，所以MRI較高的診斷準(zhǔn)確性對(duì)及時(shí)治療及患者預(yù)后更有意義。本組研究結(jié)果提示，3.0 T MRI對(duì)半月板后根部撕裂具有較高的敏感性和特異性，尤其是內(nèi)側(cè)半月板后根部撕裂的診斷準(zhǔn)確性幾乎可以代替關(guān)節(jié)鏡檢查。另外，診斷外側(cè)半月板后根部撕裂較低的敏感性提示還需要進(jìn)一步提高檢查技術(shù)及診斷水平，掌握正常及異常MRI表現(xiàn)，并建議臨床醫(yī)生在關(guān)節(jié)鏡檢查時(shí)關(guān)注半月板根部，以明確半月板后根部的完整性。