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ACL损伤分级诊断中三维磁共振成像(3D-MRI)的应用分析

2020-09-14 479 上传者：管理员

摘要：目的：探讨三维磁共振成像(3DMRI)在前交叉韧带(ACL)损伤分级诊断中的应用。方法：回顾性分析我院2015年1月至2017年12月收治的80例因膝关节损伤行MRI检查患者(损伤组)的临床资料，所有患者均行关节镜检查及常规、三维MRI检查。另选取50例健康志愿者作为对照组，均行常规、三维MRI检查。以关节镜结果为金标准，比较常规MRI及三维MRI诊断的灵敏度、特异度、阳(阴)性预测值，对比分析损伤组与对照组的ACL显示结果及诊断结果。结果：80例膝关节损伤患者中，关节镜检查ACL损伤51例，常规MRI检查ACL损伤49例，诊断的灵敏度为0.824，特异度为0.759，三维MRI检查ACL损伤52例，诊断的灵敏度为0.941，特异度为0.862。损伤组80例患者中，常规MRI扫描I级25例，II级18例，III级7例，三维MRI扫描I级75例，II级4例，III级1例，常规MRI扫描ACL完整31例，部分撕裂25例，完全撕裂24例，三维MRI扫描ACL完整28例，部分撕裂28例；健康对照组50例受检者中，常规MRI扫描I级29例，II级21例，三维MRI扫描50例均为I级，两种方法检查均为ACL完整。结论：三维磁共振成像可完整显示ACL结构，提高ACL诊断灵敏度及分级准确性。

关键词：
三维磁共振成像
分级
前交叉韧带
膝关节损伤
软骨退变
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前交叉韧带(ACL)是维持膝关节稳定性的重要结构，ACL损伤也是临床常见的膝关节损伤之一，若治疗不及时会引起软骨退变、骨性关节炎等远期并发症[1]，因此早期准确诊断至关重要。常规核磁共振成像(MRI)具有多参数、多方位成像、良好的软组织对比度及高空间分辨率等优点，其诊断ACL损伤虽具有重要临床价值，但由于病患疼痛、容积效应及MRI检查耐受性等原因，其对完全撕裂、部分撕裂等的鉴别诊断仍有一定局限性，诊断的准确性、灵敏度及特异度均较低[2]。随着MRI技术的快速发展，越来越多的新序列运用于ACL损伤的检查，而三维MRI则可通过任意角度重建以完全清晰显示ACL，有效避免容积效应，并提高ACL损伤诊断的准确性[3]。本研究回顾性分析我院2015年1月至2017年12月收治的80例因膝关节损伤行MRI检查患者的临床资料，并以50例正常健康者为对照，关节镜检查为金标准，将三维MRI和常规MRI扫描结果与之进行对比分析，详细报告如下。

1、资料与方法

1.1 一般资料

选取我院2015年1月至2017年12月收治的80例因膝关节损伤行MRI检查患者为研究对象并作为损伤组，男性58例，女性22例；年龄22～70岁，平均(40.21±6.33)岁；外伤史1～3个月，平均(2.12±0.56)个月；左膝45例，右膝35例；急性损伤50例，慢性损伤30例。所有患者均行关节镜检查及常规、三维MRI检查。另选取50例健康志愿者作为对照组，其中男性32例，女性18例；年龄24～68岁，平均(41.33±7.01)岁。经统计学分析，两组在性别与年龄方面比较，差异无显著性(P>0.05)，具有均衡性。

纳入标准：因膝关节外伤后住院，具有肿胀疼痛、跛行、膝关节不稳定及弹响等临床表现；均行常规生化检查及影像学检查；行关节镜探查术；病例资料完整；所有患者均对本研究知情，并同意将病例资料用于本研究。排除标准：恶性肿瘤、严重感染；结核；绒毛结节性滑膜炎；合并其它膝关节病变；影像学图片质量较差，无法明确作出诊断；检查所做序列不全患者。

1.2 方法

1.2.1 关节镜探查

患者取仰卧位，行连续硬膜外麻醉，常规关节镜检查膝关节前内侧及前外侧入路，并对MRI提示病变的部位做重点探查，观察前交叉韧带的表面、形态及附着点，用探钩触探韧带的体部及其股骨、胫骨附着处，评价膝关节损伤情况，以上全部操作过程均由经验丰富的主任医师完成，评定相关关节镜结果。

1.2.2 MRI检查方法

采用GESignaHDxt1.5T超导型MR和膝关节表面线圈。病患取仰卧位，膝关节取伸直位或微屈，中心线对准髌骨下缘，FSE扫描序列矢状面T1WI(TR500ms/TE15.8ms)序列，矩阵384×256，带宽27.8kHz,NEX2;FSE矢状面T2WI压脂(fsT2WI,TR3920ms/84.5ms)，矩阵320×224，带宽19.2kHz,NEX3；冠状位压脂PDWI技术(TR2480ms/TE12.9ms)，矩阵320×224，带宽19.2kHz,NEX3。层厚4mm，层距1mm,FOV18cm×18cm。所有患者均加作横断面M3D/cubeT2WI(TR2740ms/TE123.4ms)，带宽50kHz,FOV18cm×14.4cm，层厚0.8mm，容积采集，矩阵256×224,NEX1。检查时间约15min。

1.2.3 后重组技术

采用ADW4.4工作站软件(GE公司)提取M3D/cubeT2WI采集的薄层横断位图像，行ACL斜矢状面的MIP、VR重组。

1.2.4 分析方法

由2名具有10年以上骨关节MRI图像诊断经验的放射科医师分析常规MRI及三维MRI图像并做出对比诊断，主要分析膝关节损伤情况。

1.3 评估方法

依据ACL损伤情况及诊断进行ACL分级：(1)ACL完全撕裂：其中一条可以诊断：纤维束完全断裂，韧带呈松弛波浪状；ACL的走行呈不正常平行或垂直走行。(2)ACL部分撕裂：其中一条可以诊断：ACL结构完整，走行呈弓形或波浪状，信号异常；(3)ACL完整：韧带形态完整，走行及信号正常。

依据图像清晰度及评价ACL损伤情况进行分级：I级：在一副图像可完整观察ACL全长；II级：需在连续两幅图像观察ACL全长，在一副图像上仅能观察部分ACL;III级：在图像上仅能部分观察ACL。

1.4 统计学方法

本次研究所有数据由双人独立录入EXCEL表格，并导入统计学软件SPSS20.0进行分析处理，计数资料采用例(%)表示，以关节镜结果为金标准，对比分析检查结果可知常规MRI及三维MRI诊断的灵敏度、特异度、阳(阴)性预测值。对比分析损伤组与对照组的ACL显示结果及诊断结果。

表1常规MRI及三维MRI诊断结果

表2常规MRI及三维MRI检查两组ACL显示效果比较

表3常规MRI及三维MRI检查两组ACL损伤结果比较

2、结果

2.1 MRI诊断结果

80例膝关节损伤患者中，关节镜检查ACL损伤51例，常规MRI检查ACL损伤49例，其中漏诊9例，误诊7例，诊断的灵敏度为0.824，特异度为0.759；三维MRI检查ACL损伤52例，其中漏诊3例，误诊4例，诊断的灵敏度为0.941，特异度为0.862，见表1。

2.2 ACL显示结果

损伤组80例患者中，常规MRI扫描I级25例，II级18例，III级7例，三维MRI扫描I级75例，II级4例，III级1例；健康对照组50例受检者中，常规MRI扫描I级29例，II级21例，三维MRI扫描50例均为I级，见表2。

2.3 ACL损伤结果

损伤组80例患者中，常规MRI扫描ACL完整31例，部分撕裂25例，完全撕裂24例，三维MRI扫描ACL完整28例，部分撕裂28例，完全撕裂24例；健康对照组50例受检者中，两种方法检查均为ACL完整，见表3。

3、讨论

膝关节由于负重较大，是机体最易受伤的部位之一，而ACL损伤则在膝关节韧带损伤中最为常见，及时早期判断ACL是否损伤对于治疗方案的制定具有重要意义。MRI是诊断ACL损伤的首选影像学方法，而ACL损伤的MRI征象表现为直接征象与间接征象，诊断ACL损伤则主要取决于直接征象，因此对于部分撕裂的判断依然存在一定困难。撕裂后韧带滑膜完整易误认为连续性没有中断，较为严重的部分撕裂易被误诊为完全撕裂；间接征象可出现于ACL完全撕裂及部分撕裂中，仅能提示ACL受到损伤，而对于完全撕裂及部分撕裂的鉴别不具有显著意义；同时，韧带内会由于嗜酸红黏液样变性或急性扭伤水肿出现信号异常，进而导致假阳性；另外，常规矢状面扫描易造成显示不连续，形成损伤假象，也易导致假阳性[4,5]。因此常规MRI对于ACL损伤具有一定局限性，给临床诊疗带来诸多困难。

三维MRI具有较高的空间分辨率，可以利用斜矢状面与斜冠状面完全显示ACL，并消除扫描过程中容积效应的干扰，明显提高ACL损伤的诊断准确率；同时，三维MRI扫描技术不受体位限制，患者行检查时舒适度更高，易于检查的顺利完成；其可观察膝关节众多的解剖结构，有助于临床作出判断。因此与常规扫描序列比较，M3D/cubeT2WI序列明显更优，利于显示ACL解剖细节，但其仍然具有扫描时间较长等缺点[6,7]。李兰等[8]研究认为，3DGRE序列技术是MRI检查膝关节软骨病变中较好的技术，软骨损伤越严重，软骨厚度越薄，可以减少漏诊、误诊，提高及时诊断准确率；刘东华等[9]指出，MRI矢状位薄层扫描后三维重建对半月板撕裂具有明显的诊断价值，且其正确性显著高于常规序列。

本研究结果表明，常规MRI及三维MRI对于膝关节ACL损伤均具有一定的临床价值，但三维MRI诊断的灵敏度为0.941，特异度为0.862，而常规MRI诊断的灵敏度为0.824，特异度为0.759，三维MRI的灵敏度与特异度均高于常规MRI检查，认为主要原因是三维MRI图像层厚更薄，因此能够以任意角度重建，同时能够基本消除容积效应的影响；另外，本研究结果还表明，常规MRI与三维成像在正常人的扫描诊断相一致，而对于损伤组患者，常规MRI检查ACL损伤49例，部分撕裂25例，完全撕裂24例，其中漏诊9例，误诊7例，三维MRI检查ACL损伤52例，部分撕裂28例，完全撕裂24例，其中漏诊3例，误诊4例，提示常规扫描对ACL撕裂的敏感性及特异性虽然较高，但对完全撕裂及部分撕裂的鉴别仍然存在困难，认为是常规扫描层厚较厚，扫描体位不宜，以至于影响诊断结果；本研究同时还发现三维扫描技术对于图像的显示效果明显更优，可清晰显示ACL及扫描区域的任意结构。

综上所述，MRI三维成像技术不仅利于ACL损伤的诊断，明显提高灵敏度，同时还有助于ACL损伤分级，利于区分部分撕裂及完全撕裂，具有较大的优越性。

参考文献：

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顾东明,王志华,王树云,唐锋华,黄志刚.三维磁共振成像(3D-MRI)在ACL损伤分级诊断中的应用[J].中国CT和MRI杂志,2020,18(10):163-165.