慢性關(guān)節(jié)軟骨損傷平片與mri診斷與鑒別診斷

慢性關(guān)節(jié)軟骨損傷平片與mri診斷與鑒別診斷

關(guān)節(jié)軟骨損傷主要由慢性骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、肺結(jié)核、炎癥和慢性創(chuàng)傷引起的。其中最常見的是骨關(guān)節(jié)炎。美國(guó)約4千萬(wàn)人患此病,75歲以上者高達(dá)70%～90%。國(guó)內(nèi)有報(bào)道65歲以上人群中此病發(fā)病率為60%～90%,45～65歲為25～30%。mri表現(xiàn)與責(zé)任筆者搜集臨床資料較完整的慢性關(guān)節(jié)軟骨病損89例,男40例(44.9%),女49例(55.1%)。年齡20～76歲,平均48.34歲。其中骨關(guān)節(jié)炎61例(包括髕骨軟化癥10例),類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎9例,其他慢性損傷19例(包括慢性滑膜炎11例、骨缺血壞死6例、長(zhǎng)期輕微損傷2例)。89例共115個(gè)病損關(guān)節(jié),其中膝關(guān)節(jié)72例90個(gè),其他關(guān)節(jié)17例25個(gè)(包括髖關(guān)節(jié)7例10個(gè)、踝關(guān)節(jié)3例3個(gè)、腕關(guān)節(jié)7例12個(gè))。臨床癥狀主要有疼痛86例(96.6%)、關(guān)節(jié)腫脹48例(53.9%)、活動(dòng)受限12例(13.5%)、其他癥狀(麻木、絞鎖、彈響)24例(27%)。采用美國(guó)GE公司(SignaHorizonEchoSpeed)1.5T全身MR儀(最大梯度場(chǎng)23mT·m-1,梯度場(chǎng)切換率120T·m-1·s-1)。所有病例均按表1序列及參數(shù)進(jìn)行關(guān)節(jié)MR掃描,其中32例44個(gè)關(guān)節(jié)在平掃的基礎(chǔ)上加做了增強(qiáng)掃描。所有病例掃描前均攝有X線平片,但只有61例75個(gè)關(guān)節(jié)(骨關(guān)節(jié)炎47個(gè)、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎10個(gè)、其他慢性關(guān)節(jié)損傷18個(gè))資料完整用以對(duì)照。MRI關(guān)節(jié)軟骨病變按目前常用關(guān)節(jié)軟骨損傷程度判斷標(biāo)準(zhǔn)的Outerbridge分級(jí)法分級(jí),標(biāo)準(zhǔn)見表2。所有X線及MR征象和關(guān)節(jié)軟骨損傷的分級(jí)的判別均經(jīng)2位有經(jīng)驗(yàn)的醫(yī)師共同確定。統(tǒng)計(jì)學(xué)分析采用四格表確切概率法,行連續(xù)校正卡方檢驗(yàn)或精確校正卡方檢驗(yàn)。用SPSS10.0統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行處理。結(jié)果一、89滑膜病變表現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨病變115個(gè)(100%,圖1～9),同時(shí)伴有關(guān)節(jié)軟骨變薄58個(gè)(50.4%,圖7,8),軟骨下骨質(zhì)、骨髓改變22個(gè)(19.7%;圖9,10),滑膜增生52個(gè)(45.2%,圖9,11);其中33個(gè)關(guān)節(jié)可見增強(qiáng)后滑膜增厚及強(qiáng)化(圖9),76個(gè)關(guān)節(jié)積液(66.1%,圖2～4)。把72例90個(gè)膝關(guān)節(jié)關(guān)節(jié)軟骨分為髕骨面、股骨內(nèi)髁面、股骨外髁面和脛骨面4個(gè)部位,按Outerbridge分級(jí)法分別觀察其病變的程度、分級(jí)及計(jì)算其受累率,結(jié)果見表3。二、61小鼠骨髓改變的發(fā)生率61例共75個(gè)關(guān)節(jié)中骨關(guān)節(jié)炎47個(gè),類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎10個(gè),其他慢性關(guān)節(jié)損傷18個(gè),其平片與MRI征象見表4(圖7～13)。從表4可見類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與骨關(guān)節(jié)炎組和其他慢性損傷組比較,在MR征象的軟骨下骨質(zhì)、骨髓改變的發(fā)生率與其他兩組差異有顯著性意義(P值均=0.000)。另外,類風(fēng)濕的骨髓改變較為廣泛,累及多骨,而骨關(guān)節(jié)炎的軟骨下骨質(zhì)、骨髓改變多較局限在軟骨缺損處(圖8,9)。把受累幾率最大的髕軟骨(81/90,90%)按MRI軟骨病損Ⅰ～Ⅱ級(jí)分為1組(圖7,12),Ⅲ～Ⅳ級(jí)分為另1組(圖8,10),與平片的征象進(jìn)行相關(guān)對(duì)照分析,結(jié)果見表5。結(jié)果表明:兩組間分別在平片的關(guān)節(jié)間隙狹窄、關(guān)節(jié)面下小囊變、骨質(zhì)疏松等征象上差異有顯著性意義(表5)。可作基可小性軟骨治療關(guān)節(jié)軟骨自身修復(fù)能力有限,故骨關(guān)節(jié)炎的治療一般僅限于緩解臨床癥狀。近年來(lái)分子生物學(xué)的進(jìn)展提出了許多能有效緩解軟骨變性并促進(jìn)軟骨修復(fù)的新藥及替代、修復(fù)病損軟骨新的治療方法,這就需要一種能早期準(zhǔn)確評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)軟骨變性和損傷并易于隨訪的方法。一、影像學(xué)檢查及診斷X線平片不能直接顯示關(guān)節(jié)軟骨,無(wú)法診斷其早期病變,而只能依靠關(guān)節(jié)間隙的變窄、關(guān)節(jié)面下骨質(zhì)硬化、囊變以及骨質(zhì)增生等間接征象判斷中晚期軟骨病變。CT的密度分辨率較高,但單一密度參數(shù)成像,不能反映關(guān)節(jié)軟骨的全貌和內(nèi)部結(jié)構(gòu)改變。關(guān)節(jié)鏡檢查雖能較準(zhǔn)確地診斷關(guān)節(jié)軟骨表面病變,但也存在許多弊端:(1)對(duì)操作者的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)要求較高;(2)視野小,存在觀察盲區(qū),影響了診斷的準(zhǔn)確性;(3)只能觀察關(guān)節(jié)軟骨的表面,而不能了解到關(guān)節(jié)軟骨的內(nèi)部情況。因而關(guān)節(jié)鏡診斷的準(zhǔn)確性受到質(zhì)疑。另外,關(guān)節(jié)鏡檢查具有創(chuàng)傷性并可引起并發(fā)癥,而且對(duì)為數(shù)眾多小關(guān)節(jié)不能使用。MRI不僅能直接全面顯示各種大小不同關(guān)節(jié)的關(guān)節(jié)軟骨,且具有高分辨率、多參數(shù)、多平面成像和無(wú)創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn),是其他檢查包括其他影像學(xué)檢查手段和關(guān)節(jié)鏡無(wú)法比擬的,目前被公認(rèn)為是評(píng)價(jià)關(guān)節(jié)軟骨病變的最佳手段。但MRI對(duì)軟骨下病變,特別是骨性關(guān)節(jié)面的改變明顯受限,如關(guān)節(jié)面硬化和關(guān)節(jié)面模糊這樣一些有鑒別診斷意義的征象就無(wú)法分辨,故目前關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)軟骨的影像學(xué)檢查以X線平片結(jié)合MRI為最佳選擇。關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)軟骨的MR檢查中SE序列的T1WI、T2WI及PDWI為一般觀察關(guān)節(jié)軟骨常用序列,在伴有軟骨下骨質(zhì)病變時(shí)可加STIR或加T2脂肪抑制序列,但目前觀察關(guān)節(jié)軟骨的最佳序列是3DFSSPGR,這是因?yàn)殛P(guān)節(jié)軟骨與軟骨下骨質(zhì)以軟骨下終板分界,軟骨下終板為1層很薄的致密骨板,MR非脂肪抑制序列掃描由于軟骨同骨髓內(nèi)的脂肪組織縱向弛豫值差距較大,在分界處產(chǎn)生磁敏感偽影,而二維掃描亦會(huì)產(chǎn)生部分容積效應(yīng),形成較寬的黑線,造成軟骨厚度顯示變薄。3DFSSPGR序列抑制了骨髓內(nèi)的脂肪組織,消除了磁敏感偽影的影響,同時(shí)三維采集又削弱了部分容積效應(yīng)的影響,使軟骨下黑線的顯示明顯變薄,軟骨厚度測(cè)量值較準(zhǔn)確。3DFSSPGR序列為準(zhǔn)T1圖像,軟骨顯示為明顯的高信號(hào),同骨髓、關(guān)節(jié)液分界明顯,圖像可清晰顯示關(guān)節(jié)軟骨表面和內(nèi)部結(jié)構(gòu)。且軟骨病變多從蛋白及纖維變性開始,可使MRI信號(hào)發(fā)生變化,在高信號(hào)的軟骨內(nèi)出現(xiàn)不均勻的低信號(hào)影。另外,三維重建后仍能清晰地顯示關(guān)節(jié)軟骨。通過(guò)圖像旋轉(zhuǎn),多角度的顯示各部位的關(guān)節(jié)軟骨,尤其對(duì)髕軟骨和股骨髁軟骨顯示更佳,能在軟骨二維圖像的基礎(chǔ)上提供更豐富的軟骨信息,較好的顯示軟骨病損的大小、位置和范圍(圖3～6)。因此,除了常規(guī)的SE序列外,筆者把3DFSSPGR序列也列為檢查關(guān)節(jié)軟骨的常規(guī)序列。二、mri表現(xiàn)與結(jié)構(gòu)相關(guān)性關(guān)系骨關(guān)節(jié)炎、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和慢性創(chuàng)傷是慢性關(guān)節(jié)軟骨病損的3個(gè)最主要的病因,其中骨關(guān)節(jié)炎最為常見,關(guān)節(jié)軟骨慢性創(chuàng)傷的結(jié)局亦是發(fā)展為骨關(guān)節(jié)炎。骨關(guān)節(jié)炎是一種以關(guān)節(jié)軟骨損傷和骨質(zhì)增生為特點(diǎn)的非炎癥性疾病,病理上是以早期軟骨纖絨樣變,中期軟骨丟失、負(fù)重關(guān)節(jié)面糜爛,晚期出現(xiàn)軟骨下骨質(zhì)硬化、囊變和骨贅為特征。在這些形態(tài)改變之前,軟骨的改變主要是關(guān)節(jié)內(nèi)蛋白多糖和水成分的改變,以及表層膠原纖維的定向排列的改變。骨關(guān)節(jié)炎的關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞的膠原合成及降解遠(yuǎn)比正常關(guān)節(jié)要大,結(jié)果是總量雖無(wú)改變,但其形態(tài)和排列方式發(fā)生改變。軟骨修復(fù)的結(jié)果是在軟骨下骨的上部生長(zhǎng)軟骨絨毛,這些絨毛束可以分布到骨,越過(guò)骨表面,形成新的軟骨覆蓋,即關(guān)節(jié)軟骨的原纖維化(纖絨樣變)。這些軟骨是由弓型膠原組成,含蛋白多糖很少,屬膠原Ⅰ型,而不是膠原Ⅱ型。MRI反映的是質(zhì)子和大分子組分的相互作用,受組織內(nèi)在結(jié)構(gòu)的影響。因此組織生化成分的改變會(huì)導(dǎo)致MR信號(hào)的改變,這便是MRI早期發(fā)現(xiàn)軟骨退變的基礎(chǔ)。但在日常臨床工作中,由于影響MR成像的因素較多,僅靠單純信號(hào)改變尚難診斷軟骨變性,一定要結(jié)合軟骨表面光滑、缺損、變薄與否才能診斷,故臨床很難診斷I級(jí)軟骨變性;Ⅱ級(jí)病變多表現(xiàn)為軟骨表面不光整及小缺損,平片無(wú)恒定征象。軟骨病變繼續(xù)發(fā)展到Ⅲ～Ⅳ級(jí),軟骨缺損累及全層、軟骨變薄并伴有軟骨下骨質(zhì)、骨髓改變,此時(shí)平片可見關(guān)節(jié)面硬化、關(guān)節(jié)面下小囊變及關(guān)節(jié)間隙變窄、骨質(zhì)增生等征象。本研究把受累幾率最大的髕軟骨按MRI軟骨病損Ⅰ～Ⅱ級(jí)為1組,Ⅲ～Ⅳ級(jí)為另1組,與平片的征象進(jìn)行相關(guān)對(duì)照分析,結(jié)果表明:平片的關(guān)節(jié)間隙狹窄、關(guān)節(jié)面下小囊變、骨質(zhì)疏松3種征象在兩組間差異有顯著性意義(P值均<0.05)。由于實(shí)際上骨質(zhì)疏松與關(guān)節(jié)軟骨病變,特別是軟骨缺損無(wú)明顯關(guān)系,那么結(jié)果表明當(dāng)出現(xiàn)髕軟骨Ⅰ～Ⅱ級(jí)病變時(shí),平片無(wú)恒定的征象,而Ⅲ～Ⅳ級(jí)病變則可見關(guān)節(jié)間隙變窄和關(guān)節(jié)面下小囊變(圖10),關(guān)節(jié)面下小囊變主要與關(guān)節(jié)軟骨病變后的軟骨下骨質(zhì)改變相關(guān),Ⅲ～Ⅳ級(jí)軟骨病變大部伴有軟骨下骨質(zhì)改變(圖8)。關(guān)節(jié)面硬化多見于骨關(guān)節(jié)病和髕骨軟化癥,而關(guān)節(jié)面模糊多見于類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎和慢性滑膜炎及伴有滑膜炎和積液的骨關(guān)節(jié)病,兩者在鑒別診斷中有明顯意義。另外,MR增強(qiáng)掃描在診斷滑膜炎,特別是早期類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎骨質(zhì)改變及關(guān)節(jié)面改變不明顯(僅有滑膜改變時(shí)),MR的增強(qiáng)掃描有助于診斷與鑒別診斷(圖9)。本組統(tǒng)計(jì)學(xué)分析類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎與骨關(guān)節(jié)炎組和其他慢性損傷組比較,在MR征象上僅軟骨下骨質(zhì)、骨髓改變與其他兩組差異有顯著性意義(P值均=0.000)。另外,類風(fēng)濕的骨髓改變較為廣泛,累及多骨,而骨關(guān)節(jié)炎的軟骨下骨質(zhì)、骨髓改變多較局限在軟骨缺損處。有些征象雖然無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,但仔細(xì)分析:如關(guān)節(jié)面硬化、關(guān)節(jié)間隙狹窄、關(guān)節(jié)面下囊變等在骨關(guān)節(jié)炎組明顯高于類風(fēng)濕組,而滑膜增生則在類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎組明顯高于其他2組。本組骨關(guān)節(jié)炎組較多出現(xiàn)骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)面模糊,是由于多是老年患者,以及合并滑膜炎并有積液之故;類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎組骨質(zhì)疏松、關(guān)節(jié)面模糊相對(duì)較少是由于做MRI者多為早期病變。與骨關(guān)節(jié)炎和慢性損傷不同,類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎的早期病變是滑膜病變,這是一種以慢性非化膿性炎癥為主要特征的全身性疾病,常以增生性滑膜炎為關(guān)節(jié)病變的基礎(chǔ)?；ぜ?xì)胞增生形成肉芽血管翳,可向關(guān)節(jié)腔內(nèi)軟骨面生長(zhǎng)并釋放水解酶,對(duì)軟骨、韌帶和肌腱產(chǎn)生侵蝕作用,最終引起關(guān)節(jié)纖維化、強(qiáng)直、錯(cuò)位甚至骨化。本病常侵犯全身多個(gè)關(guān)節(jié),受累關(guān)節(jié)多呈對(duì)稱性,最常累及四肢小關(guān)節(jié)。MRI能早期發(fā)現(xiàn)病變,清晰的顯示增生的滑膜和血管翳、軟骨及骨的破壞、關(guān)節(jié)積液及周圍韌帶、肌腱受累的情況,較普通平片