膝關節(jié)軟骨早期退變的mri表現(xiàn)及臨床應用研究

1、膝關節(jié)軟骨早期退變的MRI表現(xiàn)和臨床應用研究,前言,本研究為山西省自然科學基金之系列課題導致關節(jié)軟骨病損的最常見疾病為骨性關節(jié)炎(Osteoarthritis,簡稱OA)。 骨性關節(jié)炎的發(fā)病率50歲以上人群為50﹪，65歲以上人群女性高達90﹪，男性高達80﹪，隨著我國人口的日趨老齡化，它已成為我國社會的沉重負擔。,近年來隨分子生物學的進步提出了許多發(fā)展?jié)摿V闊的新的治療方法，它們可以改變疾病的自然進程，早期應用可減緩、穩(wěn)

2、定以至逆轉(zhuǎn)骨性關節(jié)炎的軟骨降解過程。因此，關節(jié)軟骨病變的早期診斷有重要意義。,,MRI具有無輻射、無創(chuàng)傷、高分辨及多參數(shù)、多平面成像優(yōu)點，為目前公認的評價關節(jié)軟骨病變的最佳手段,目的,探索骨性關節(jié)炎時關節(jié)軟骨早期退變的MRI診斷及臨床應用價值,材料與方法,研究對象,搜集符合1995年美國風濕病協(xié)會診斷標準的OA患者68例，年齡38—74歲，平均年齡54.2歲。其中40例共41個關節(jié)有關節(jié)鏡對照，男24例，女16例，行關節(jié)鏡術前均行MRI

3、檢查，并作對比分析； 28例無關節(jié)鏡對照，男15例，女13例。所有患者均行臨床癥狀調(diào)查問卷積分和MRI檢查，并作對比分析。選10例無膝關節(jié)癥狀的志愿者對照，年齡均大于18歲, 均行臨床癥狀調(diào)查問卷積分和MRI檢查。,臨床檢查,包括1、臨床癥狀調(diào)查問卷積分，即WOMAC積分調(diào)查表( The Western Ontario and Mcmaster University Osteoarthritis Index) 和膝關節(jié)日?；顒诱{(diào)查表(

4、Knee Outcome Survey Activities of Daily Living Scale )。2、關節(jié)鏡檢查，關節(jié)鏡術由高年資主任醫(yī)師實施，關節(jié)軟骨退變的關節(jié)鏡下分級采用Outerbridge分級法。,MRI掃描檢查,所有患者均行0.2T ARTOSCAN 關節(jié)專用MR掃描儀檢查，檢查部位為膝關節(jié)，線圈為膝關節(jié)專用線圈。采用SE、GE、STIR及高分辨GE 序列。正常對照組MRI檢查方法同上。隱瞞病史后由兩位經(jīng)驗豐富的影

5、像學專家閱片，關節(jié)軟骨退變的MRI分級采用Recht分級法。,統(tǒng)計學方法,所有數(shù)據(jù)用SPSS統(tǒng)計軟件處理?；颊叩年P節(jié)軟骨退變MRI分級以關節(jié)鏡分級為金標準作四格表計算其靈敏度、特異度和約登指數(shù)（ Youden Index）；關節(jié)軟骨退變的MRI分級與臨床癥狀調(diào)查問卷積分比較用t檢驗，方差不齊用秩和檢驗；關節(jié)軟骨退變的MRI分級與關節(jié)積液、軟骨下小囊腫、軟骨下骨質(zhì)硬化的比較用Pearson`s X2檢驗比較。,結 果,正常

6、成人膝關節(jié)軟骨MRI表現(xiàn),,,OA患者膝關節(jié)MRI表現(xiàn),關節(jié)軟骨：軟骨退變MRI表現(xiàn)基本上如Recht分級所描述，全部68例患者69個關節(jié)共414個關節(jié)軟骨面，243個關節(jié)軟骨面為0級，41個關節(jié)軟骨面為I 級，46個關節(jié)軟骨面為Ⅱ級，40個關節(jié)軟骨面為Ⅲ 級，44個關節(jié)軟骨面為Ⅳ 級。僅5例患者T2WI I 級病變的信號改變?yōu)樵顮罡咝盘柖堑托盘?。退變軟骨往往呈多發(fā)性病損，也可見單發(fā)病損。,關節(jié)積液：在本研究68例患者中，48例患者有

7、關節(jié)積液，MR信號均勻，呈長T1、長T2信號。軟骨下小囊腫：68例患者中，26例患者有軟骨下小囊腫，為軟骨缺失后關節(jié)液的進入及軟骨下骨質(zhì)及其周圍纖維組織增生，MRI表現(xiàn)為圓形邊界清楚的長T1、長T2信號影，周邊可有低信號增生硬化環(huán)。,軟骨下骨硬化：68例患者中，40例患者有軟骨下骨硬化，為軟骨的變薄、缺失致使軟骨下骨質(zhì)增生硬化，MRI表現(xiàn)軟骨下骨板增厚，其下方高信號骨髓被低信號增生硬化骨質(zhì)代替。關節(jié)邊緣骨贅形成：68例患者中，49例

8、有骨贅形成。MRI表現(xiàn)為骨邊緣不規(guī)則，呈低信號影。因骨贅的MRI表現(xiàn)與X線、CT相比欠敏感，故未與關節(jié)軟骨退變的MRI分級作對比分析。,68例患者中，有膝關節(jié)外傷史的患者有2例見軟骨下骨硬化，1例見軟骨下小囊腫，在這些病變上方，部分關節(jié)軟骨有信號異常，但關節(jié)軟骨表面光整。,OA患者膝關節(jié)MRI表現(xiàn),,,,,,,,,關節(jié)軟骨退變MRI分級與臨床檢查對照分析,40例患者41個關節(jié)，共246個關節(jié)軟骨面。關節(jié)鏡與MRI的分級診斷結果如表

9、，MRI診斷關節(jié)軟骨病損的靈敏度為96.55％ ,特異度為88.05％ , 約登指數(shù)（ Youden Index）為0.856，接近于1，說明診斷正確率高。,關節(jié)軟骨退變MRI分級Ⅰ、Ⅱ級組與Ⅲ、Ⅳ組的臨床癥狀調(diào)查問卷積分用秩和檢驗，與WOMAC比較P=0.045，與膝關節(jié)日?；顒诱{(diào)查表比較P=0.000，P值都小于0.05，有統(tǒng)計學差異。,關節(jié)軟骨退變MRI分級Ⅰ、Ⅱ級組與Ⅲ、Ⅳ級組關節(jié)積液 、軟骨下小囊腫、軟骨下骨硬化比較,P=0.

10、000，小于0.01,,P=0.000,小于0.01,P=0.000,小于0.01,討 論,正常關節(jié)軟骨的結構、組成與功能,關節(jié)軟骨主要有大量細胞外基質(zhì)與散在分布其中的高度特異性細胞——軟骨細胞組成。關節(jié)軟骨的形成與維持依賴于軟骨細胞。關節(jié)軟骨表面至軟骨下層，關節(jié)軟骨的結構組成依深度而變化，包括細胞的形狀與大小，膠原纖維的粗細與走向，蛋白多糖的濃度及水含量的多少。,關節(jié)軟骨可被分為4層：（1）淺表層（superfical

11、 zone） （2）中間或過渡層（transitional zone）（3）深層或放射帶（radial zone）（4）鈣化軟骨層（calcified cartilage zone）關節(jié)軟骨是組成活動關節(jié)面的有彈性的負重組織，可減輕關節(jié)反復滑動中關節(jié)面的磨擦，具有潤滑及耐磨損的特性，并且還吸收機械性震蕩，傳導重力至軟骨下骨。,骨性關節(jié)炎時關節(jié)軟骨的生化及病理改變,最早的改變是含水量的增加。隨病情進展，局部出現(xiàn)軟骨潰瘍，蛋白聚糖含量減

12、少，聚合不全加重，糖胺聚糖成分異常及硫酸軟骨素鏈縮短。當?shù)鞍拙厶菧p少到一定程度以后，軟骨含水量降低至正常以下。,進展期：軟骨破壞侵蝕到骨松質(zhì)時，由纖維軟骨和透明軟骨混合形成新的軟骨，但缺乏正常軟骨的生物學特點，故實際上仍未修復。原有的軟骨和新生的軟骨在降解的過程中，產(chǎn)生的顆粒和降解產(chǎn)物進入滑膜襯里，引起細胞吞噬反應，導致滑膜炎癥和滲出?；ぎa(chǎn)生的炎性因子反過來又加速了軟骨的破壞。如此反復循環(huán)，降解作用超過了細胞的修復能力，最后軟骨消耗

13、殆盡，骨質(zhì)裸露，出現(xiàn)OA的晚期改變。,病理特點：成年人關節(jié)軟骨退變首先發(fā)生表淺層退變，肉眼上可見局灶軟骨變軟、表面粗糙，進一步出現(xiàn)微小的裂縫、碎裂、軟骨變薄，晚期軟骨剝脫，軟骨下骨質(zhì)暴露、增生、硬化伴囊腫形成。,MRI對OA的臨床應用分析,MRI在OA臨床診斷中的應用價值 關節(jié)軟骨退變MR成像的組織學基礎是軟骨基質(zhì)內(nèi)膠原纖維結構改變，蛋白多糖及含水量的改變。 MRI根據(jù)軟骨內(nèi)信號異常、分層結構的改變和厚度的改變對軟

14、骨退變進行分級。 MRI可檢出關節(jié)鏡難以發(fā)現(xiàn)的尚未發(fā)生大體形態(tài)改變的早期軟骨病變，即MRI分級中的I級病變。,MRI分級在OA病情評估中的價值 關節(jié)軟骨退變MRI分級Ⅰ、Ⅱ級組與Ⅲ、Ⅳ級組的臨床癥狀調(diào)查問卷積分、關節(jié)積液、軟骨下小囊腫、軟骨下骨硬化的對照分析表明二組之間有統(tǒng)計學差異，由此認為Ⅰ、Ⅱ級是關節(jié)軟骨退變的早期病變，Ⅲ、Ⅳ級為進展期。 在臨床癥狀不明顯的早期予以軟骨保護治療，可以改變疾病的自然進