磁共振T_2-mapping与质子密度加权像成像在髌软骨军事训练伤中的早期_百

磁共振T_2-mapping与质子密度加权像成像在髌软骨军事训练伤中的早期_百


2024年4月4日发(作者:)

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34 ・ 实用医学影像杂志2017年2月第18卷第1期JPMI,February 2017,Vo1.18.No.1 

磁共振T2一mapping与质子密度加权像成像 

在髌软骨军事训练伤中的早期诊断对比分析 

黄科峰伍晓刚朱安平黄华况兵程玉青宋君方晓熠应文魁陈庆 

【摘要】 目的比较磁共振T2一mapping与质子密度加权像(PDWI)成像在髌软骨军事训练伤中的早期 

诊断价值。方法对78例关节进行磁共振检查,数据传输到GE工作站(ADW4.6),经Functool中T2一mapping软 

件处理后产生髌软骨的伪彩图,选择puh thallium和3 colors,色彩范围2O~80 ms,用2 ms作为增量。分析轴位 

PDWI和T2-mapping图像,确认软骨异常病灶,在PDWI序列上软骨损伤病灶定义为髌软骨信号强度改变,在Tr 

mapping上软骨病灶定义为肉眼能看到的T2值明显升高的局限性区域,将病灶和彩色尺度条比较进行分级,在 

T2-mapping伪彩图3 colors上将病灶分3个等级,一级蓝色(20~40 ms),二级绿色(41 60 ms),三级红色(6l~80 

ms)。结果T2-mapping显示髌软骨异常者78例共89个病灶,在T2_mapping伪彩图上分级,一级病灶32个,二 

级病灶48个,三级病灶9个。其中45个病灶在T2一mapping与PDWI上均能发现,占51%,但T2一mapping显示的 

深度与宽度大于PDWI。余44个病灶仅在T2一mapping上发现,占49%,其中一级病灶30个,占34%,二级病灶l4 

个,占16%。三级病灶9个占 10%,在T2-mapping与PDWI上均能发现,显示深度与宽度基本相同。结论 

mapping成像通过测量T2弛豫时间可发现没有发生明显形态学改变的髌软骨早期损伤的组织成分变化,从而有 

效指导临床早期诊断及治疗,防止软骨发生不可逆性损伤,对保证战士战斗力具有重要的军事和临床价值。 

【关键词】膝关节;损伤;髌软骨;磁共振成像;T2图 

Magnetic resonance Tz-mapping and imaging the patellar cartilage PDWI military servicemen in early diag- 

nosis of comparative analysis Huang Kefeng,Wu Xiaogang,Zhu Anping,Huang Hua,Kuang Bing,Cheng Yuqing, 

Song Jun,Fang Xiaoyi,Ying Wenkui,Chen Qing.Department ofRadiology,The People s Liberation Army 477 Hos— 

pital,Xiangyang 441003,China 

【Abstract】Objective To compare the early diagnosis value of MR T2一mapping and military servicemen PDWI 

imaging in patellar cartilage.Methods Seventy eight cases of joints for magnetic resonance imaging,data transmis- 

sion to the GE workstation(ADW4.6),after Functool T2一mapping software treatment of patellar cartilage pseudo color 

map,choose puh thallium and 3 colors,color range 20—80 ms,use 2 ms as incrementa1.Analysis axis PDWI and T2- 

mapping image,confirm the abnormal cartilage lesions,cartilage injury lesions on PDWI sequence is defined as the 

patellar cartilage,the changes of signal intensity on T2-mapping cartilage lesions is defined as the naked eye can see 

T2 values signiifcantly increased the limitation of the area,compare and grade article lesions and color measurement, 

on T2-mapping pseudo color map 3 colors focal points distributed into 3 levels,level 1 blue(20-40 ms),level 2 green 

(41—60 ms),level 3 red(61-80 ms).Results T2-mapping indicate he tpatellar cartilage was abnormal in 78 cases 

with total of 89 lesions,by classifieafion on T2-mapping pseudo color map,32 cases in level 1 lesions,48 cases in 

level 2 lesions,9 cases in level 3 lesions.Forty—five lesions in T2一mapping could always be found on PDWI,accounted 

or 50.f6%.but the T2-mapping showed that the depth and width was greater than PDWI.Forty—four lesions were found 

on T2-mapping,accounted for 49-4%,of which there was 30 level 1 lesions,accounted for 34%,14 cases in level 2 

lesions,accounting for 16%.Nine cases in level 3 lesions can also found on T2-mapping and PDWI,shows the depth 

and width were basically the sanle.Conclusion T2-mapping imaging can be found by measuring the T2 relaxation 

time that there no obvious morphological change of early damage of patellar cartilage tissue elements change,thus ef- 

fectively guiding clinical early diagnosis and treatment,prevent the cartilage irreversible damage,ensure soldiers 

ifghting has important military and clinical value. 

【Key words】Knee;Injury;Patella;Magnetic resonance imaging;rr2一mapping 

军事训练中,长跑、折返跑及格斗等剧烈运动极 

易损伤膝关节,膝关节是人体最大最复杂的关节,关 

DOI:10.16106/j.cnki.cnl4—1281/r.2017.O1.010 

节软骨在维持关节正常活动中起到重要作用.关节 

软骨损伤是影响膝关节稳定性的重要因素,常规磁 

共振成像(MRI)检查可显示关节软骨的厚度、体积 

及缺损,但这些都是不可逆性病变,如何评估早期形 

作者单位:441003襄阳,解放军第477医院放射科 

实用医学影像杂志2017年2月第18卷第1期JPMI,February 17 Vo1.18.No.1 。35’ 

态学改变之前软骨损伤的能力仍显不足Il ,本研究 1

病灶时.分级选择最高级别,同时评估病灶宽度及深 

度。 

2结 果 

探讨T2.mapping成像,测量髌软骨的T2值,分析软 

骨组织成分的变化,产生伪彩图,早期显示髌软骨异 

常,早发现早治疗,避免软骨不可逆性损伤,以保证 

战斗力,并与质子密度加权像(PDWI)对比,比较二 

者的诊断价值。 

1资料与方法 

1.1基本资料:收集2015年1月至2016年7月来 

院行膝关节MRI检查战士361人,临床上有不同程 

度膝关节疼痛、活动受限等症状,其中T2一mapping 

本项研究T mapping显示髌软骨异常者78例 

共89个病灶,在T2-mapping伪彩图上分级,一级病 

灶32个(图1),二级病灶48个(图2),三级病灶9 

个(图3)。其中45个病灶在T2-mapping与PDWI上 

均能发现,占51%,但T2-mapping显示的深度与宽 

度大于PDWI。余44个病灶仅在Trmapping上发 

现,占49%,其中一级病灶30个,占34%,二级病灶 

显示髌软骨异常者78例,左膝关节30例,右膝关节 

37例.双膝关节l1例,均为男性,年龄19—26岁,平 

均(21.5±1.8)岁,入伍时间1~7年,平均(4.2 ̄1.3) 

年,每天训练时间≥3.5 h,体质量指数(BMI)19.5~ 

23.7 k m 。 

1.2扫描方法:采用GE Discovery MRI 750 3.0T磁 

共振扫描仪,8通道膝关节表面线圈,检查当日停止 

训练。扫描前静坐休息30 min。常规序列检查:矢状 

位T WI(TR 485 ms,TE 17.4 ms);矢状位脂肪抑制 

PDWI(TR 2 000 ms.TE 40.9 ms);冠状位脂肪抑制 

T2WI(TR 2 216 ms,TE 43.5 ms);T2一mapping扫描与 

髌骨后缘垂直轴位扫描.8回波SE序列,采集方向 

为前后,避免搏动伪影,成像参数TR 800 ms,TE 6.3 

ms/12.6 ms/18.9 ms/25.2 ms/31.5 ms/37.8 ms/44.1 

ms/50.4 ms,以6.3 ms为平均间隔,层厚3 mm,层间 

距0.6 mm,FOV 16 cmx16 cm,矩阵256 ̄192,NEX 

2.00,扫描时间5 min 9 S。 

1_3 图像分析:将数据传输到GE工作站 

(ADW4.6),经Functool中T:.mapping软件处理后产 

生髌软骨的伪彩图,选择puh thallium和3 colors, 

色彩范围20~80 ms,用2 nlS作为增量。分析轴位 

PDWI和Trmapping图像,确认软骨异常病灶,在 

PDWI序列上软骨损伤病灶定义为髌软骨信号强度 

改变。如果软骨病灶内含有高信号代表滑液渗入则 

定义为缺损。在T:.mapping上软骨病灶定义为肉眼 

能看到的T2值明显升高的局限性区域,病变能观察 

到的阈值为10 ms,每个色阶为2 ms,每10 ms的差 

异很显著,将病灶和彩色尺度条比较进行分级,病灶 

T 弛豫值测量感兴趣区(ROI)取1 mm ,在T2一map. 

ping伪彩图3 colors上将病灶分3个等级,一级蓝 

色(20—40 ms),二级绿色一黄色(41~60 ms),三级红 

色或黑色(61~80 ms)。这种分级方法有较高的可信 

度[ , ,如果病灶内按照T2值分级存在多种级别的 

14个,占16%。三级病灶9个占10%在T2-mapping 

与PDWI上均能发现,显示深度与宽度基本相同(图 

4)。 

3讨 论 

3.1髌软骨组织学结构及早期损伤的病理改变:关 

节软骨由少量软骨细胞和大量的细胞外基质组成, 

软骨细胞是关节软骨新陈代谢的细胞成分,细胞外 

基质的主要成分为水、大分子胶原和蛋白多糖聚合 

物等。胶原成分主要为Ⅱ型胶原.相互交叉形成网络 

构成软骨的支架,大量折叠的蛋白多糖分子分布在 

胶原网内。关节软骨早期损伤首先表现在软骨细胞 

外基质的合成与分解失去平衡,软骨表面胶原退变、 

破坏及胶原纤维的形态和排列方式发生变化,增加 

了关节表面的摩擦作用及对水的通透性,从而增加 

了软骨内水分的含量导致T2弛豫时间延长,同时蛋 

白多糖合成受到抑制且丢失,残存的蛋白多糖具有 

更大的伸展空间,导致水的含量进一步增加。软骨 

内水分含量增加、胶原网架的损伤和蛋白多糖的丢 

失,导致软骨早期形态学改变:软骨表面纤维化、裂 

缝形成,软骨体积逐渐变薄、减小[5]。软骨内水分增 

多是最先的改变,因此T2弛豫时间延长是关节软骨 

损伤最早出现的征象.出现在软骨厚度和形态改变 

之前。 

3.2 T2.mapping评价软骨病变的原理:T2一mapping 

成像采用多层面多回波自旋回波序列测量组织的 

T:值,是目前应用较为广泛的软骨磁共振生理成像 

技术[ ,通过工作站处理形成伪彩图,通过感兴趣区 

ROI测量得出组织的 值,达到量化评价组织结构 

的目的[ 。军事训练项目中长跑、折返跑等运动对膝 

关节损伤最大.长期微小创伤,外在剪切力作用于垂 

直于软骨胶原纤维,导致胶原网架断裂,软骨细胞死 

亡、蛋白多糖缺失,膝关节运动时股骨与髌软骨直 

接接触产生剪切力及压缩力也加重了损伤。Stehling 

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图1 T2一map1)ing伪彩图显示一级病灶呈赫色 闰2 l、 Ⅲi II il1g伪彩 显示二级病灶呈绿一贵色 图3 1'2-maI}ping伪彩图显 

示三级病灶呈黑色 图4与图3同一病例,质子加权像(I'I}W)显示三级痛灶与T:_I1iaIl『)il・ 显示的深度、宽度基本相同 

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(收柄日期:2016-09 O1) 


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