赵钊[1]2015年在《MR T_2 mapping在曲棍球运动员膝关节早期软骨损伤中的应用》文中指出目的及意义:通过研究曲棍球运动员膝关节早期软骨损伤的磁共振T2 mapping影像表现,探讨其髌软骨损伤特点及T2 mapping在早期关节软骨损伤中的临床应用价值。研究方法:纳入16名曲棍球运动员及14名健康志愿者的双膝关节进行了MR T2 mapping扫描,并做了如下研究:1、髌软骨早期损伤及正常髌软骨在T2 mapping伪彩图上的影像表现;2、髌软骨T2值的正常范围及损伤阈值,分析其髌软骨早期损伤T2值变化特点及空间分布差异;3、左右膝髌软骨平均T2值与训练时间(年限)的相关性;4、分析曲棍球运动员与其它运动员膝关节损伤的异同及特点,探讨了MR检查在不同运动类型膝关节的损伤的注意要点。结果:1、健康志愿者髌软骨在T2 mapping伪彩图上呈分层分布,曲棍球运动员髌软骨在伪彩图上色阶增高,以右侧髌软骨外侧区及偏外侧区较明显;2、正常髌软骨平均T2值平均为35.31(ms),故以其110%即38.84(ms)作为判断软骨损伤的参考阈值,曲棍球运动员髌软骨平均T2值较对照组增高,且右侧髌软骨平均T2值(T2av)较左侧髌软骨增高,分别为41.29(ms)和39.92(ms);3、曲棍球运动员右侧髌软骨损伤以外侧区和偏外侧区T2值最高;其左侧髌软骨以外侧区、偏外侧区及中央区最高;4、曲棍球运动员髌软骨平均T2值与训练时间有相关性,其左右两膝关节软骨的T2值随训练时间的变化分别遵从线性关系:T2=35.198+0.997t,及T2=36.188+1.374t;5、曲棍球运动员较其他运动类型的运动员较早出现髌软骨外侧区及偏外侧区的损伤;MRI检查对曲棍球运动员的膝关节运动损伤早期检测有重要意义。结论:1、T2 mapping能够敏感、直观定量反映关节软骨早期损伤,在出现形态学改变之前便可发现退变关节软骨内生化结构的改变;2、经过3-6年训练的曲棍球运动员膝关节髌软骨均发生不同程度的退变,且两膝软骨的损伤程度不同,右利腿曲棍球运动员髌软骨右膝比左膝损伤程度重;3、曲棍球运动员髌软骨外侧区和偏外侧区较易损伤,损伤程度较重,与该区域解剖部位的应力负荷存在相关性;4、曲棍球运动员髌软骨损伤的程度与受训时间存在线性正相关;5、曲棍球运动员较其他运动类型(足球、马拉松等)膝关节损伤较早出现髌软骨外侧区及偏外侧区的损伤;6、相对于MR常规序列,T2 mapping更利于在早期发现关节软骨的损伤,并可对损伤作量化分析。
李俊峰, 张建新, 牛金亮, 王峻[2]2008年在《膝关节软骨早期退变的磁共振成像表现及临床应用价值研究》文中指出关节软骨的病变主要因骨关节炎(OA)、创伤、类风湿关节炎等造成的关节软骨变性、糜烂、缺损、脱落等,最为常见的是OA。磁共振成像(MRI)检查对关节软骨病变的早期诊断有重要意义,报告如下。
王丽华[3]2011年在《膝关节软骨退变的高频超声与关节镜对照研究》文中研究表明目的探讨高频超声对膝关节软骨退变的诊断价值,并与关节镜检查结果进行对照分析。方法选择100例因外伤致半月板或韧带损伤需行关节镜检查的患者作为研究对象,男49例,女51例,年龄28-81岁,平均54岁,术前1周行超声检查,观察股骨内髁、股骨外髁、滑车正中沟及其内侧斜面、外侧斜面软骨表面及深层高回声线的连续性、回声及清晰锐利程度,软骨内部回声变化,软骨局部形态改变及软骨厚度变化,相应部位检查结果与关节镜下所见行对照分析,以关节镜检查结果为金标准分析高频超声诊断软骨退变的敏感性、特异性、准确性,并分析超声与关节镜诊断软骨退变的相关性以及限度。结果超声对本组100例膝关节共500个股骨关节面软骨的表层高回声线、深层高回声线、软骨内部回声及厚度变化等指标做详细观察,结果除247个关节面软骨表现正常外其余253个关节面共290处软骨发生不同程度病变,分别为滑车中央沟40处,滑车中央沟内侧斜面70处,外侧斜面56处,股骨内髁68处,股骨外髁56处。超声分期如下：Ⅰ期39处,Ⅱ期101处,Ⅲ期85处,Ⅳ期65处。关节镜除210个正常关节面软骨外,另检出290个关节面共327处软骨病变。病变部位分布如下：滑车中央沟47处,中央沟内侧斜面68处,外侧斜面57处,股骨内髁85处,股骨外髁70处。关节镜分期如下：Ⅰ期57处,Ⅱ期86处,Ⅲ期96处,Ⅳ期88处。以关节镜为金标准,本组超声检查假阳性病灶45处,假阴性82处。采用SPSS11.0统计软件,用2×2交叉分类资料表计算敏感性、特异性及准确性等,分析得出超声诊断股骨各关节面软骨退变的敏感性、特异性、准确性分别为：滑车正中沟74.4%、90.4%、82.0%;滑车内侧斜面91.1%、77.1%、86.4%;滑车外侧斜面80.7%、74.4%、78.0%;股骨内髁67.0%、75.0%、69.7%;股骨外髁64.2%、76.0%、68.9.8%。总的病例的敏感性74.9%、特异性78.6%、准确性76.3%。采用Kappa系数评价超声与关节镜检查,经SPSS统计分析,本文超声与关节镜检查的Kappa系数为0.46(p<0.01),属中度一致性。结论超声诊断膝关节软骨退变具有较高敏感性及特异性,尤其对滑车面软骨的诊断效能明显高于股骨内外髁；超声评判软骨退变分期与关节镜分期有较好的相关性,可以作为临床诊断膝关节软骨退变的重要辅助手段。
莫建强[4]2016年在《剪切波超声弹性成像技术诊断早期骨关节炎的基础研究》文中研究指明第一部分超声检测膝关节软骨退变的效果评价目的:研究传统超声技术半定量评估膝关节软骨退变程度与临床表现的相关性,并与X线片进行比较,评价超声对于骨性关节炎诊断的价值。方法:选择2015年11月至2016年2月在苏州大学附属第一医院骨科门诊因膝关节疼痛不适就诊的患者,排除有明确膝关节手术外伤史的患者,共计63例63膝。行患膝关节超声及正侧位X线片检查,采用Kazam超声评级标准及Kellgren–Lawrence X线片评级标准对患膝的影像学表现进行评级,采用VAS及WOMAC评分量表对患者的临床表现进行评估。通过统计学分析,评价超声评级、X线片评级与临床表现的相关性,并进行相互比较。另外,分析超声半定量评级方法的观察者间一致性。结果:超声评级与VAS评分的相关系数为0.813,与WOMAC评分的相关系数为0.898,X线片评级与VAS评分的相关系数为0.707,与WOMAC评分的相关系数为0.733,超声评级与临床表现的相关性好于X线片评级;超声评级与X线片评级之间的相关系数为0.859,病例分布的情况提示超声对于早期骨性关节炎诊断的敏感性高于X线片;超声评级的观察者间一致性分析Kappa系数为0.777,一致性良好,病例分布的情况提示早期软骨退变的观察者间一致性稍差于晚期软骨退变。结论:超声检查可以清晰的显示股骨滑车及股骨髁关节软骨的形态学变化,超声半定量评估软骨退变的观察者间一致性良好,对于骨性关节炎的诊断效果优于X线片。超声对于早期骨性关节炎的诊断的敏感性以及观察者间一致性仍有不足,超声结合剪切波弹性成像技术有望进一步提高超声的诊断价值。第二部分组织厚度对于剪切波弹性成像技术检测结果影响的实验研究目的:通过体模实验研究组织厚度对于剪切波弹性成像(SWE)测量结果的影响,探讨现有SWE设备对于检测类似软骨薄板样结构的组织的弹性模量的可行性。方法:制备3批琼脂浓度分别为2%、2.5%和3%的明胶-琼脂超声体模,每一批包含6个不同厚度的体模(厚度分别为3、6、8、15、30、50mm)。采用现有的SWE设备Aixplorer对明胶-琼脂体模的弹性模量进行检测,并与HFVS材料力学性能实验的结果进行比较。结果:SWE实验测得的50、30和15mm叁个厚度的明胶-琼脂体模的弹性模量值较为接近,当体模厚度小于15mm时,测得的弹性模量值逐渐下降,并且随着厚度的进一步减少,弹性模量值减小的幅度越大,两者之间呈非线性关系。HFVS材料力学性能实验测得的体模弹性模量值与50、30和15mm体模的SWE结果相近,说明SWE在检测较厚的组织时可以得到正确的弹性模量值,而检测较薄的组织时会出现偏差,组织厚度越小,偏差越明显。结论:组织的厚度对SWE的测量结果有明显的影响,现有的SWE设备仅适用于检测厚度较大的组织的弹性模量,需要经过改进,才能应用于骨性关节炎早期软骨退变的检测。第叁部分剪切波弹性成像技术检测关节软骨早期退变的仿真研究目的:通过有限元分析(FEA)及理论模型研究剪切波在类似软骨的结构中的传播规律,初步探讨剪切波弹性成像(SWE)技术检测关节软骨早期退变的可行性。方法:使用Abacus软件建立类似软骨薄板样结构的有限元模型和理论模型,然后分别模拟:(1)软骨厚度的变化;(2)软骨-软骨下骨双层复合结构;(3)软骨层内存在0.8*0.8mm局灶性弹性模量改变。分析以上条件对剪切波传播速度的影响。结果:(1)FEA和理论模型显示在薄板样结构中的剪切波波速变慢,组织厚度与剪切波速呈非线性正相关,与第二部分研究中SWE结果相吻合,剪切波在薄板样结构中以Lamb波的形式传播。通过建立新的剪切波速-弹性模量换算公式,可以抵消组织厚度的影响。(2)在软骨-软骨下骨双层复合结构中,下层高弹性模量组织会使剪切波速变快。上层组织的厚度越薄,越容易受到下层组织的干扰。加载的剪切波频率越高,干扰越小;而当剪切波长小于薄板厚度时,下层组织对波速的影响消失。(3)当软骨中存在0.8*0.8mm大小的弹性模量改变的病灶时,可以使剪切波的波速发生局部性改变。结论:(1)软骨的形态结构复杂(厚度薄,底部有软骨下骨),对剪切波传播和弹性模量测量有明显的影响,通过采取一定的方法,可以进行纠正;(2)SWE检测软骨局灶性变化具备可行性和很高的敏感性。
冬冬[5]2016年在《膝骨关节炎MRI半定量评估及软骨T2 mapping、T1ρ定量成像的应用研究》文中研究表明骨关节炎(osteoarthritis,OA)是一种缓慢进展的慢性退行性疾病,对于膝关节OA的早期预测、早期诊断、全面有效准确的评估和疗效评价等多方面都亟需一个有效的诊断和监测工具。很长一段时间人们对膝关节OA的认识停留在单纯的关节软骨疾病,但最近越来越多的研究证明全膝关节,包括关节软骨、滑膜、半月板、韧带、骨、肌肉等多个组织发生的结构和功能改变参与到疾病的进程中。软骨细胞凋亡和基质降解是OA最初的基本病理改变,胶原纤维变性、排列紊乱,蛋白多糖丢失,进而造成软骨生物力学改变,出现软骨的侵蚀、断裂、溃疡,同时导致软骨下骨硬化、囊变及大量骨赘增生,以及滑膜炎、附着体炎。磁共振成像(Magnetic Resonce Imaging,MRI)做为无创性检查,具有高分辨率、多参数、多平面的特点,特别是多种半定量、形态学及生理学定量成像出现,使对OA的早期诊断和全面、准确的评估成为可能。MRI全膝关节的半定量评分可同时观察多个膝关节结构特征并对各个特征进行半定量评分,敏感性、特异性、可重复性高。MRI生理学定量成像是一种对OA关节软骨退变进行早期影像学诊断的方法,可以在形态学变化前敏感的反映关节软骨分子水平细胞外基质发生的变化。尽管MRI生理学成像方法起步晚,但发展迅速,已经成为现在OA早期诊断及定量评估的重要研究方向。虽然MRI全关节半定量评分在国外已经应用较多,但国内目前仍少见有对此的系统应用研究报道,不被广大影像科及骨科医师熟悉。而MRI生理学定量成像中的T2 mapping、T1ρ图因为对磁共振设备无特殊要求、不必引入对比剂、成像时间短、图像分辨率高而受到更多关注,成为目前的研究热点。本研究旨在初步探索MRI全膝关节半定量评估以及关节软骨T2 mapping、T1ρ定量成像在膝关节OA中的应用价值。本研究主要内容分为两个部分:第一部分是采用WORMS评分系统,对我院近期的膝骨关节炎进行MRI全膝关节诊断和半定量评估,通过对膝关节不同关节间室进行分区,评价不同亚分区内多个组织结构,包括关节软骨的完整性、软骨下骨髓水肿,关节面下囊肿、软骨下骨磨损、骨赘、半月板、韧带、滑膜炎和积液、关节游离体以及关节周围囊肿或滑囊炎,并对各个特征进行评分。结果显示所有患者都存在关节软骨病变及骨赘,81%的患者出现软骨下骨髓水肿,77%的患者出现关节面下囊肿,63%出现软骨下骨磨损,12%出现韧带损伤,54%的患者具有不同程度的半月板损伤,92%的患者具有滑膜炎或关节腔积液,19%具有关节腔游离体,40%存在滑膜囊肿或滑囊积液;WORMS总分、关节软骨评分与Kellgren-Lawrence分级具有良好的正相关性(P<0.05);关节软骨病变与软骨下骨髓水肿、关节面下囊肿、软骨下骨磨损、骨赘、韧带及半月板损伤、游离体、滑囊病变具有相关性(P<0.05)。第二部分是在活体内同时应用T2 mapping、T1ρ这两种MRI生理学成像方法,对膝关节OA以及早期关节软骨退变进行定量检测。本研究设立了正常对照组、OA组及超重肥胖组,分别进行MRIT2 mapping、T1ρ成像,测量各组股骨内、外髁中区及后区的T2、T1ρ值。结果显示与正常对照组相比,OA组及超重肥胖组各亚分区关节软骨色阶信号杂乱不均匀,各亚分区T2、T1ρ值均增高,OA组的T2、T1ρ值均高于超重肥胖组,其中T2值在股骨内侧髁中后区差异具有统计学意义(P<0.05),T1ρ值在股骨外侧髁中后区、内侧髁中区差异具有统计学意义(P<0.05)。T2、T1ρ值间具有中等强度正相关性,相关系数R值为0.691(P<0.05)。体重指数与T2、T1ρ值呈弱正相关,相关系数r值分别为0.313和0.465,其中与T1ρ值的相关具有统计学意义(P<0.05)。本研究结果显示膝关节OA的全膝关节半定量评估可以从形态学角度对膝关节OA的各项特征进行全面评估,对OA各项特征在疾病进程中的作用进行分析,T2 mapping和T1ρ成像对关节软骨退变敏感、可以进行分子水平的早期和定量评估,二者是膝关节OA全面、早期、准确的影像学评估手段,有望应用于关节软骨早期退变的诊断和长期纵向比较、选择OA早期干预靶点和治疗时机、准确评价各种保守和手术治疗效果等方面。
崔俊伟[6]2016年在《膝关节软骨的弥散张量成像观测》文中进行了进一步梳理背景膝关节是人体最复杂的关节,正常形态及功能的关节软骨是保证膝关节运动的重要因素,当反复、过度使用膝关节时,可造成关节软骨面的局部负荷增加和磨损,导致关节软骨过度劳累性病理损伤。MRI常规扫描可以显示关节软骨病变,但诊断的准确率较低;弥散张量成像(DTI)可以探测组织结构内的微观变化,定量评价纤维的走行和连结,准确显示多种纤维组织的损伤。目的采用DTI技术,通过计算机软件系统测量膝关节运动前、后关节软骨不同部位和骨性关节炎处的各向异性(FA)值和表观弥散系数(ADC)值,比较膝关节运动前、后关节软骨的变化程度,以及正常组与不同级别骨性关节炎患者之间的相关性变化,为骨关节炎等关节软骨病变的诊断提供参考依据。方法选取2015年1月至2016年7月期间,在新乡医学院第一附属医院影像科,施行下肢MRI影像检查的河南省北部地区正常检查者100例和骨性关节炎住院患者80例,其中正常检查者无膝关节手术史、脱位、骨折、肿瘤、感染和炎症等病史,住院患者的膝关节软骨损伤可分为0级、轻度、中度、重度。所有检查者均采用3.0 T超导磁共振扫描仪进行DTI,将原始影像资料输入图像后处理工作站,应用3D-DTI软件包进行图像后处理,计算FA值和ADC值并进行比较。采用SPSS 17.0软件对所得数据进行统计学处理,计量资料采用均数±标准差(?)表示。结果1.运动前膝关节软骨相应区域的FA值,左、右侧和男、女性之间均无显着性差异(P>0.05)。运动后膝关节软骨相应区域的FA值均升高;胫骨外侧平台(lateral tibial plateau,LTP)前部、股骨外侧髁(lateral femoral condyle,LFC)承重区、胫骨内侧平台(medial tibial plateau,MTP)前部、MTP的后部、股骨内侧髁(medial femoral condyle,MFC)的承重区、MFC的非承重区,运动前、后的FA值之间均有显着性差异(P<0.05),其中MTP的前部、MTP的后部、MFC的承重区、MFC的非承重区的FA值变化率大于LTP的前部、LFC的承重区。2.运动前膝关节软骨相应区域的ADC值,左、右侧和男、女性之间均无显着性差异(P>0.05)。运动后膝关节软骨相应区域的ADC值均降低;LTP的前部、LTP的后部、LFC的承重区、MTP的前部、MTP的后部、MFC的承重区、MFC的非承重区,运动前、后的ADC值之间均有显着性差异(P<0.05),其中MTP的前部、MTP的后部、MFC的承重区、MFC的非承重区的ADC值变化率大于LTP的前部、LTP的后部、LFC的承重区。3.正常膝关节软骨组与0级、轻度、中度、重度骨关节炎组的FA值分别为(0.512±0.103)、(0.504±0.071)、(0.441±0.050)、(0.375±0.048)、(0.316±0.042),除0级组与正常组之间外的各组之间均有显着性差异(P<0.05)。正常膝关节软骨组与0级、轻度、中度、重度骨关节炎组的表层、中层、深层的FA值,除正常组与0级组各层FA值之间外各组各层之间均有显着性差异(P<0.05)。4.正常膝关节软骨组与0级、轻度、中度、重度骨关节炎组的ADC值分别为(1.967±0.145)10~(-3)mm~2/s、(2.075±0.211)10~(-3)mm~2/s、(2.118±0.209)10~(-3)mm~2/s、(2.012±0.228)10~(-3)mm~2/s、(1.913±0.119)10~(-3)mm~2/s,重度组与0级、轻度组之间有显着性差异(P<0.05)。正常膝关节软骨组与0级、轻度、中度、重度骨关节炎组的表层、中层、深层的ADC值,各组各层之间均无显着性差异(P>0.05)。结论1.膝关节软骨DTI的FA值和ADC值,能够客观反映关节软骨的微细结构及功能变化,是诊断膝关节病变的重要参考指标。2.DTI能够定量检测膝关节软骨不同病变程度及不同层次的差异,可作为检测骨性关节炎的有效方法。
雷新玮[7]2002年在《关节软骨退变的MRI与病理对照实验与临床研究》文中研究说明关节软骨退变引起的骨性关节炎是引起关节疼痛和功能障碍的主要原因之一，被认为是继心血管疾病之后第二位慢性疾病，它可造成慢性关节功能丧失并将影响人的一生。本试验通过优化不同梯度回波序列的扫描参数来提高关节软骨病变的检出率，以期为临床提供准确有效的影像学信息。 第一部分 膝关节软骨MRI检查序列的参数优化 目的：在前人研究基础之上，采用不同TE时间与不同的翻转角结合，观察不同的扫描参数对图像质量的影响，优化出不同的梯度回波序列的最佳扫描参数。材料和方法：选择尸体膝关节2只，检查设备为Eclipse1.5TMR扫描仪。采用叁维傅立叶稳态采集技术(3D Fourier-acquired steady-state technique,3D FAST)；叁维傅立叶稳态采集技术与脂肪抑制技术联合应用(FS+3D FAST)；叁维射频毁损傅立叶稳态采集技术(3D RF-spoiled Fourier-acquired steady-state 天命匠科大学项士研鬼生学位论文 technique，3D y｛poiled FAST）：叁维射频毁损傅立叶稳态采集技术与脂肪抑制 序列联合应用oS 3D f－Spoiled FAST）等 4个序列进行扫描，每一序列采用 不同的 TE时间（sins、10ms、15ms、20ms）结合不同翻转角（20“、40“、 60”）进行扫描（由于设备条件限制，3D FAST未进行TE—sins的扫描）。每 一序列分别得到9组或12组不同成像参数的图像。分别计算不同序列、不同参 数条件下的软骨与骨髓、软骨与液体的对比噪声比。结果采用SPSS软件包进行 统计分析c结果：当 TE二10ffis FLIP＝60“时，FS 3D FAST序列及当 TE—sibs FLIP＝40“FS 3D RF《pd FAST序列所得到软骨与骨髓及软骨与液体的对比 噪声比均最佳。结论：l、FS 3D RF0poiled FAST序列的最佳扫描参数为 TE—sins，FLIP—40“；二、FS 3D FAST序列的最佳扫描参数为 TE＝10ms，FLIP—60” 第二部分 膝关节软骨退变的M出与病理对照研究 目的：通过不同hilL序列对膝关节软骨病变的检出与病理进行对照比较， 总结适于软骨退变的hilL检查方法。材料与方法：选择尸体膝关节9只，采用 7种不同的 MRI序列进行扫描，巨：FS 3D FAST、FS 3D RF－sPoiled FAST、3D FAST、3D y－spoiled FAST、SE T；WI、SE T。WI、SE PDWI。将各序歹发现的 病变数目及分级与病理结果进行对照，所有结果采用SPSS软件包进行绞计学处 理。结果：FS 3D FAST及 FS 3D RF－Spoiled FAST发现病变的敏感度为 92％和 95％，均优于其它MR序列，统计学结果显示有统计学显着性差异巾＜0刀5人而 这两个序列的扫描结果之间无统计学显着性差异O＞0。05卜结论：FS 3D FAFAsT及 FS 3D RF七poiled FAST序列是发现软骨病变的敏感序列。 第叁部分 膝关节软骨退变的MRJ检查与关节镜对照研究 目的：是明确叁维梯度回波序列与脂肪抑制技术联合应用对病人关节软骨 退变的诊断价值，并用关节镜检查结果作为金标准进行对照研究。材料和方法： －4－ 天津医科大学项士研纪生学位论文选择27例因外伤所致半月板或韧带损伤需关节镜修复或关节镜下取游离体的病人作为研究对象。男18例，女9例，年龄27——70岁，平均56岁。所有病例均行膝关节W检查，检查序列包括：SE T；WI、FE TZ“W、FS 3D y－spoiled FAST。MR检查后两周内行关节镜检查。结果：FS 3D RF亿poiled FAST序列发现病变敏感度、特异度、准确度分别为90％、98％、96％，病变检出率及分级与关节镜结果比较无统计学显着性差异中叩05）。结论：叁维梯度回波序列与脂肪抑制技术联合应用的1 像是发现软骨退变的敏感序列。关节疼痛的病人进行膝关节检查时，除常规MIU序列外，应加一软骨敏感序列。
李俊峰[8]2004年在《膝关节软骨早期退变的MRI及临床应用研究》文中指出目的?探索骨性关节炎(Osteoarthritis,OA)时关节软骨早期退变的MRI诊断及临床应用价值。方法 搜集符合1995年美国风湿病协会诊断标准的OA患者68例共69个关节,其中40例41个关节有关节镜对照,男24例,女16例,行关节镜术前均行MRI检查,并作对比分析; 28例无关节镜对照,男15例,女13例。所有患者均行临床症状调查问卷积分和MRI检查,并作对比分析。选10例无膝关节症状的志愿者对照, 均行临床症状调查问卷积分和MRI检查。MR扫描采用SE T1WI、GE T2WI和STIR 序列行矢状面扫描,GE T1WI 序列行冠状面扫描,高分辨 GE T2WI 序列行横断面扫描。结果 40例符合1995年美国风湿病协会诊断标准的OA患者41个关节共246个关节软骨面,以关节镜检查结果为金标准作四格表,MRI诊断关节软骨病损的灵敏度为96.55%,特异度为88.05%, 约登指数( Youden Index)为0.856,接近于1,说明诊断正确率高。关节软骨退变MRI分级Ⅰ、Ⅱ级组与Ⅲ、Ⅳ组的临床症状调查问卷积分比较有统计学差异(P〈0.05)。关节软骨退变MRI分级Ⅰ、Ⅱ级组与Ⅲ、Ⅳ组的关节积液、软骨下小囊肿、软骨下骨硬化的比较,P值分别为0.000、0.000、0.000,都小于0.01,有统计学差异。结论 MRI可早期、准确评价关节软骨病变,与关节镜结合有极高的正确诊断价值。关节软骨退变的MRI分级有助于弥补早期OA关节镜诊断的不足,对OA患者早期及时的治疗有明显的临床意义和卫生经济学意义。
雷杰[9]2011年在《磁共振膝关节透明软骨成像实验性研究》文中认为目的：运用磁共振成像技术分别对正常及退变的巴马香猪膝关节软骨行形态学评价及定量测量,探讨稳态采集快速成像序列(FIESTA)、非对称回波叁点法水脂肪分离序列(IDEAL)及附加脂肪抑制的叁维快速扰相梯度回波序列(FS-3D-SPGR)在软骨成像中的应用价值,以及MRI T2 mapping和磁共振弥散加权成像(DWI)在检测巴马香猪膝关节软骨早期退变的表现及价值。材料和方法：在关节软骨形态学的MRI研究中,以新鲜的正常巴马香猪后膝关节为研究对象,进行扫描角度相同的不同序列MR扫描,扫描序列包括T1加权自旋回波序列(SE-T1WI)、T2加权快速自旋回波序列(FSE-T2WI),附加脂肪抑制的叁维快速扰相梯度回波序列(FS-3D-SPGR)、稳态采集快速成像序列(FIESTA)、非对称回波叁点法水脂肪分离序列(IDEAL)。在股骨髁间凹中央层面分别测量股骨远端软骨、股骨干骺端骨髓、半月板、韧带、关节腔滑液和背景噪声信号强度(SI),计算软骨信噪比(SNR)和软骨-骨髓、软骨一滑液、软骨一半月板、软骨一韧带对比噪声比(CNR),通过对SNR以及CNR的分析比较,评价各个序列对软骨显示的效果。在关节软骨定量分析的MRI研究中,选用12只12月龄巴马香猪,随机分成A、B、C、D四组,按每次相同剂量、不同时间在右膝关节腔内注入木瓜蛋白酶溶液为处理组,建立不同时期关节软骨退变动物模型,左膝注入等量的磷酸缓冲液(PBS)为对照组。A组于一次注药后24h,B组于叁次注药后24h,C组于叁次注药后1周,D组于叁次注药后3周行新鲜离体双膝关节T2mapping、MR弥散加权成像(DWI)检查,通过对MRI图像表现及相关T2值、ADC值的测定检测关节软骨损伤情况,MRI扫描后解剖剥离巴马香猪膝关节股骨内、外侧髁软骨,以苏木素一伊红(HE)染色总体观察软骨细胞的变化,包括软骨细胞形态及数量;奥辛兰过碘酸雪夫氏染色(AB-PAS染色)观察软骨退变中蛋白多糖的含量变化；体外相对含水率测定：对T2值、ADC值进行统计学分析,比较正常组和处理组间的差异,以及处理组间不同时期的变化趋势及差异。结果：1.3D-FS-SPGR.FIESTA.IDEAL序列在关节软骨显示中,无论SNR,还是CNR均显着优于常规SE-T1W、FSE-T2W序列(P<0.05)。IDEAL (WATER)、FIESTA序列中软骨与滑液、软骨与半月板、软骨与韧带间CNR较高(P<0.05),而软骨/骨髓的对比噪声比3D-FS-SPGR序列要高于其它序列(P<0.05)。2.组化染色结果显示,A、B、C、D组各处理组巴马香猪软骨随着观察时间的推移,软骨表面由光滑逐渐变为毛糙,软骨表面纤维化及出现裂缝。表层软骨细胞排列紊乱、分布稀疏及软骨细胞变性、坏死。软骨陷窝由存在、空泡到消失。奥辛兰过碘酸雪夫氏染色显示A、B、C、D组各处理组软骨周围的酸性粘多糖蓝染逐渐变淡,说明软骨内蛋白多糖逐渐降解。3.软骨T2驰豫值及T2mapping图结果：A、B、C、D组各对照组T2值范围为(46.67-55.54ms),T2 mapping图可见膝关节软骨连续完整,色阶呈红色、均匀一致。注射木瓜蛋白酶后,A组(一次注药后24 h组)处理组软骨轻度增厚,其余各处理组T2 mapping图显示软骨变薄,色阶分布不均匀,色阶由红黄色向黄色、黄绿色过渡,D组为不均匀绿色。各处理组T2值分别为A组：56.55-58.89ms,B组66.86-69.71ms,C组68.49～76.61ms、D组73.59-83.85ms,较同期对照组T2值均有不同程度的升高,经t检验,同期处理组及对照组之间差异具有统计学意义(P<0.05)。同时进行组间比较,各对照组间差异无统计学意义(P>0.05),各处理组间差异有统计学意义(P<0.01)。4.关节软骨ADC值以及ADC图结果：A、B、C、D组中对照组关节软骨表现为软骨厚度均匀,ADC伪彩图色阶均匀一致,呈绿色,其ADC值分别为(8.50±0.25)×10-4mm2/s、(8.47土1.07)×10-4mm2/s、(8.42±0.82)×10-4mm2/s、(9.11±0.25)×10-4mm2/s,经统计学分析,A、B、C、D组对照组间ADC值差异无统计学意义(P>0.05)。A、B、C、D组中处理组关节软骨表现为软骨先轻度增厚,随之不同程度变薄,色阶分布不均匀,色阶由浅黄色、黄色、向深黄色过渡,范围逐渐扩大,其ADC值分别为(9.86±0.75)×10-4 mm2/s、(10.7±0.51)×10-4mm2/s、(12.3±0.72)×10-4mm2/s、(13.4±0.73)×10-4 mm2/s,呈递增趋势,经统计学分析,A、B、C、D组处理组间ADC值差异具有统计学意义(P)<0.01)。经对A、B、C、D组处理组与对照组间进行t检验,各组中处理组与对照组间差异都具有统计学意义(P<0.05)。5.A、B、C、D组各处理组较同期对照组相对含水率分别增加7.91%、10.68%、20.81%、24.11%。经t检验,同期处理组及对照组之间差异具有统计学意义(P<0.01)。同时进行组间比较,各对照组间差异无统计学意义(P>0.05),各处理组间差异有统计学意义(P<0.01)。结论：1. FIESTA、IDEAL、3D-FS-SPGR序列能有效的显示关节软骨,而FIESTA、IDEAL序列是新的软骨成像序列,在关节软骨形态学的评价中具有潜在的应用价值。2.叁维MRI技术可以按任意方向进行数据重建,不会受层厚和层间距的限制,空间分辨率也不会受影响,可以显示关节软骨各个部位,不会因层面的限制而遗漏细微的病变。3.由组化染色结果表明,向巴马香猪关节腔内注入一定量的木瓜蛋白酶,可以引起迅速进展的骨性关节炎,且不引起关节生物力学的改变,可以作为模拟早期关节软骨退变的简单有效的方法。4.关节软骨T2驰豫时间值的空间变化及T2mapping伪彩图色阶的变化可以反映软骨退变早期形态学发生改变之前,软骨内生化组织构成的变化,对关节软骨退变的早期诊断具有一定的参考价值。5.关节软骨MRI扩散加权成像及ADC值测量可以量化地反映软骨退变早期形态学发生改变之前,软骨内生化结构改变引起的水分子扩散程度的异常,使软骨损伤早期影像学诊断精细到分子水平。6.在关节软骨退变的早、中期阶段,软骨内相对含水率逐渐增加,而T2值、ADC值亦逐渐升高。这种趋势对软骨退变的临床评估具有潜在的作用。以上研究结果表明,运用磁共振成像技术,不仅能反映软骨形态学的特征,而且可以利用磁共振T2mapping成像发现没有形态学改变的关节软骨内组织成分的变化。利用MR弥散成像及ADC值测量,能量化地反映软骨生化结构改变引起的水分子扩散程度的异常,使关节软骨损伤的早期影像诊断从单纯的形态、信号的改变到定量分析迈进了一步。
杨朝湘[10]2015年在《猪膝骨性关节炎模型的3.0T磁共振T1ρ和T2 mapping成像研究》文中进行了进一步梳理第一章胶原酶消化猪髌软骨模型T2 mapping成像与定量分析目的：采用Ⅱ型胶原酶针对性消化离体猪髌骨软骨的胶原成分,模拟早期骨性关节炎软骨内胶原含量的相关变化。定量分析T2 mapping技术检测关节软骨退变中胶原含量变化的能力,并探讨其机制和意义。材料和方法：实验材料：新鲜家猪髌骨20个,随机分为4组。配制100mg/100ml、 150mg/100ml、200mg/100ml叁种浓度的Ⅱ型胶原酶溶液。实验方法：4组20个家猪髌骨分别经浓度100mg/100ml、150mg/100ml、 200mg/100m的Ⅱ型胶原酶(酶处理组)和无酶PBS缓冲液(对照组)浸泡处理4小时。MRI扫描：处理后的髌骨均行T2WI和T2mapping成像。其中,T2 mapping扫描采用5回波SE序列,TR/TE=1368ms/10,20,30,40,50ms。图像后处理与T2值测量：将T2WI和T2 mapping图像数据导入Image J软件。选取髌骨中间层面,先在T2WI图像上沿软骨边缘分别手动勾画髌骨软骨浅层、深层和全层作为感兴趣区(ROI)。将ROI保存,然后再在T2 mapping图上复制已保存的ROI,分别计算出软骨浅层、深层和全层的T2值。病理学检查与光密度值测量：凿取对照组和各处理组的猪髌骨中央区域软骨。采用Van Gieson染色法对软骨标本进行染色,并测定各组软骨染色后的平均光密度。统计学分析：采用单因素方差分析比较不同组软骨的相应层之间的T2值以及各组软骨标本平均光密度值,P<0.05为差异有显着性意义。采用Pearson直线相关分析来分析各组的软骨全层T2值与平均光密度值。结果：大体病理示各组髌骨软骨与处理前相比,软骨表面均无明显变化,仅150处理组和200处理组软骨表面颜色稍显发暗。统计学分析表明,各处理组与对照组比较,在软骨浅层与全层T2值以及软骨平均光密度值上的差异有显着性意义(P<0.05)。各处理组之间相互比较,在软骨浅层T2值上和软骨平均光密度值上任何两处理组间差异均有显着性意义；而在软骨全层T2值两两比较上,只有100mg/100ml处理组和150mg/100ml处理组两组间差异无显着性意义(P>0.05)。软骨全层T2值与软骨平均光密度的相关分析显示,两者之间呈高度负相关(r=-0.837)。结论：通过T2mapping成像技术定量检测不同浓度Ⅱ型胶原酶处理过的离体猪髌骨,并采用Pearson相关分析来探讨T2值与软骨Van Gieson染色后所测得平均光密度值(代表软骨的胶原含量)间的关系。结果表明：T2mapping技术能够准确地对早期骨性关节炎退变软骨内胶原含量的变化做出定量分析。这有利于临床对骨性关节炎病情的判断,以及对治疗效果的评价,具有良好的临床应用前景。第二章猪膝关节早期骨性关节炎模型的建立目的：探索采用小型猪并以手术方式建立可满足功能性MRI研究的早期KOA动物模型。材料和方法：动物的准备：12头雄性西藏小型猪,10-12月龄,体重33-36kg。随机分成4组,每组3只。手术建模方法：实验动物麻醉满意后,右侧卧并固定于手术台。自左膝外侧作切口至关节腔,推开髌骨、髌韧带,屈曲膝关节,暴露前交叉韧带并切断。再完整切除外侧半月板。右侧膝关节不予处理做为空白对照侧。MRI检查：4组实验猪于术后分别饲养2、4、6、8周后处死。自髋关节离断双侧后腿后,于2小时内分别完成手术侧和对照侧膝关节MRI扫描。MRI机为Philips Achieva 3.0T TX扫描仪。采用12通道SENSE膝关节表面线圈。先行3D WATS序列扫描。TR/TE=20ms/4.9ms。然后分别行T1ρ和T2 mapping成像。T1ρ成像采用3D稳态梯度回波序列。扫描参数：自旋锁定频率(spin-lock pulse amplitude) 500Hz,自旋锁定时间(Time of spin lock)分别为1,10,20,30,40 ms; TR/TE= 5.9/3.0ms。T2 mapping成像采用5回波快速自旋回波序列,扫描参数：TR/TE=1368ms/10,20,30,40,50ms,翻转角90°。将T1ρ成像数据调入工作站的IDL后处理软件,以生成T1ρ弛豫时间图(T1p relaxation map)。组织学检查：用骨凿凿取手术侧膝关节股骨外侧髁及胫骨平台外侧之切除半月板对应处关节面软骨。软骨标本切片行番红O染色。观察指标：①术后动物饮食量、活动及伤口愈合情况。②观察各组3D WATS序列图像、T1ρ弛豫时间图及T2 mapping图上的软骨显示情况并测量软骨厚度,看是否能够满足磁共振成像研究的需要。③解剖双侧猪膝关节。肉眼下参照对照侧观察手术侧股胫关节软骨,尤其是股骨外侧髁及胫骨平台外侧软骨的情况。④光学显微镜下观察,以OARSI分级标准评估关节软骨的组织学改变并分级。结果：所有12头猪的手术创口均一期愈合,未出现感染表现。亦未出现动物死亡。各组膝关节3D WATS序列图像,以及T1p弛豫时间图和T2 mapping图像上均能良好显示软骨。所测猪膝关节软骨厚度在1.0-1.3mm间。完全能够满足功能性MRI研究的需要。大体病理观察示术后4周组术侧半月板切除对应处之股骨外侧髁及胫骨平台外侧软骨局部稍泛黄并呈光泽度及透明度略下降改变。但软骨表面仍光整,未出现明显磨蚀征像。组织学检查示软骨表层出现纤维化,并细胞数减少或消失。番红O染色示软骨上1/3失染,OARSI分级为1.5～2.5级。这表明,术后4周组软骨最符合早期KOA软骨改变。结论：采用有着更大软骨厚度(1mm以上)的大型动物-猪来建模才能更好地满足功能性MRI对软骨成像的需要。以手术方式建立的早期KOA模型稳定可控。组织病理学表明,按OARSI分级标准,术后4周组的猪膝关节软骨退变(OARSI分级为1.5～2.5级)最符合早期OA改变,是较理想的早期KOA在体功能性MRI相关研究模型平台。第叁章猪早期骨性关节炎的T1p和T2 mapping成像目的：从不同于以往研究的,以手术造模方式建立的猪在体早期KOA模型的角度,同时评价Tlp和T2 mapping成像技术在诊断早期KOA软骨退变上各自的能力。材料和方法：动物的准备：西藏小型猪3只,10-12月龄,体重33-36kg,均为雄性。手术建模：实验动物麻醉满意后,固定于手术台。自左膝关节外侧入路进入关节腔。切断前交叉韧带并完整切除外侧半月板。右侧膝关节不予处理做为空白对照侧。术后饲养4周。MRI检查：4周后处死动物。自髋关节离断双侧后腿后,于2小时内分别完成手术侧和对照侧膝关节MRI矢状位扫描。采用12通道SENSE膝关节表面线圈。扫描序列分别为3D WATS序列、T1p成像和T2 mapping成像。先行3DWATS序列扫描。TR/TE=20 ms/4.9 ms。然后分别行T1p和T2 mapping成像。T1p成像采用3D稳态梯度回波序列。扫描参数：自旋锁定频率500Hz,自旋锁定时间分别为1,10,20,30,40 ms:TR/TE= 5.9/3.0ms。T2 mapping成像采用5回波快速自旋回波序列,扫描参数：TR/TE=1368ms/10,20,30,40,50ms,翻转角90°。将T1p成像数据调入工作站的IDL后处理软件,以生成T1p弛豫时间图。T1p和T2值测量：将所有图像数据导入Image J软件。取猪手术侧和对照侧膝关节的股骨外侧髁及胫骨平台外侧之切除半月板对应处矢状面。先在3DWATS图像上沿软骨边缘手动勾画出感兴趣区(ROI)。将ROI保存,然后分别在对应层面的Tip弛豫时间图和T2 Mapping图上复制已保存的ROI,并测量出T1p值和T2值。组织学检查：凿取股骨外侧髁及胫骨平台外侧之切除半月板对应处关节面软骨。行番红O染色。以OARSI分级标准评估关节软骨的组织学改变。统计学分析：手术侧与对照侧膝关节软骨T1p值和T2值之间比较采用配对t检验,P<0.05为差异有显着性意义。结果：按OARSI分级标准,术后4周的猪膝关节软骨为1.5～2.5级,符合早期OA改变。经配对t检验,手术侧膝关节软骨T1p值和T2值均显着高于对照侧软骨。相比于对照侧膝关节软骨T1ρ值均值,术侧膝关节软骨T1ρ值均值升高32.94%；而相比于对照侧膝关节软骨T2值均值,术侧膝关节软骨T2值均值升高17.52%。结论：从猪的在体早期KOA模型的角度来同时研究T1p和T2 mapping成像在KOA早期诊断上的能力。术侧与对照侧膝关节软骨T1p值和T2值配对t检验结果表明,T1p成像和T2 mapping成像都具备诊断早期KOA软骨异常的能力。在诊断早期KOA上,T1p成像较之T2 mapping成像更为敏感。第四章猪骨性关节炎软骨的T1p值和T2值与蛋白多糖和胶原含量的相关分析目的：以不同于以往研究的更符合临床实际的方法,即采用手术方式建立猪在体膝骨性关节炎动物模型,然后对术后持续退变的关节软骨进行T1p和T2mapping成像,来研究退变软骨的Tlp值和T2值与软骨细胞外间隙中蛋白多糖含量和胶原含量之间的相关关系。材料和方法：动物的选择与分组：雄性西藏小型猪12只,10-12月龄,体重33-36kg,随机分为4组,每组3只。KOA动物模型的制备：实验动物麻醉满意后,固定于手术台。自左膝关节外侧入路进入关节腔。切断前交叉韧带并完整切除外侧半月板。右侧膝关节不予处理做为空白对照侧。术后4组实验猪分别饲养2、4、6、8周。MRI检查：4组实验猪在饲养至预定周数后处死。自髋关节离断双侧后腿后,于2小时内分别完成手术侧膝关节MRI矢状位扫描。扫描序列分别为3DWATS序列、T1p成像和T2 mapping成像。Tlp成像采用3D稳态梯度回波序列。自旋锁定时间(Time of spin lock)分别为1,10,20,30,40 ms。T2 mapping成像采用5回波快速自旋回波序列,TR/TE=1368ms/10,20,30,40,50ms。图像后处理及T1ρ和T2值测量：将所有图像数据导入Image J软件。取猪手术侧膝关节的股骨外侧髁及胫骨平台外侧之切除半月板对应处矢状面。先在3D WATS图像上沿软骨边缘手动勾画出感兴趣区(ROI)。将ROI保存,然后分别在对应层面的T1ρ弛豫时间图和T2 Mapping图上复制已保存的ROI,并测量出T1ρ值和T2值。病理学检查及OD值测量：分别凿取股骨外侧髁及胫骨平台外侧之切除半月板对应处关节面软骨。分别取3张组织切片按同样步骤和条件进行番红O染色和Van Gieson染色。分别测量染色图片中自软骨表面至软骨与骨交界之间部分的平均光密度(OD)值,以此来表示蛋白多糖含量或胶原含量。统计学分析：绘制各组软骨T1ρ值、T2值与番红O染色OD值或Van Gieson染色OD值之间的散点图。采用Pearson相关分析来分别分析T1ρ值与番红O染色OD值或Van Gieson染色OD值,及T2值与番红O染色OD值或Van Gieson染色OD值之间的相关关系。P<0.05为统计有显着性意义。结果：各组手术侧软骨所测T1ρ值的平均值为71.765±8.794 ms,所测T2值的平均值为52.078±9.846 ms,番红O染色后所测OD值的平均值为0.3457±0.1165,Van Gieson染色后所测OD值的平均值为0.2036±0.0955。T1ρ值与番红O染色OD值的回归方程决定系数R2=0.793(P<0.001),T2值与番红O染色OD值的回归方程决定系数R2=0.576 (P<0.001); T1p值与Van Gieson染色OD值的回归方程决定系数R2=0.689(P<0.001),T2值与Van Gieson染色OD值的回归方程决定系数R2=0.734(P<0.001)。结论：采用猪并以手术方式建立活体KOA动物模型。在关节软骨退变的不同阶段同时进行T1ρ和T2mapping成像。然后分析T1ρ值、T2值与蛋白多糖(PG)含量、胶原含量(分别以软骨番红O染色和Van Gieson染色后所测OD值代表)之间的相关关系。这一研究方法完全不同于以往的任何研究,更加接近临床的实际情况。研究结果表明：退变软骨T1ρ值和T2值的变化均与退变软骨中蛋白多糖含量和胶原含量的变化呈相关关系。在检测蛋白多糖含量的变化上,T1ρ要比T2 mapping成像更为敏感；而在检测胶原含量的变化上,T2 mapping要比T1ρ成像更敏感。
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