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髋关节盂唇撕裂的1.5T常规MRI与放射状MRI对比分析
李静, 杜明珊, 侯文静, 李莲, 苏眺, 陈伟     
400038 重庆,陆军军医大学(第三军医大学)第一附属医院放射科
[摘要] 目的 对比分析1.5T常规MRI和放射状MRI在髋关节盂唇撕裂中的诊断价值。方法 回顾性分析2018年4-11月在本院行关节镜手术证实为髋臼唇撕裂,且术前行1.5T髋关节常规MRI和髋臼放射状MRI扫描的患者22例临床资料。两位高年资骨关节影像医师分别评估常规MRI和放射状MRI图像,观察是否存在髋臼唇撕裂及撕裂部位,并与关节镜结果进行比较分析,评估1.5T常规MRI和放射状MRI在髋关节盂唇撕裂中的诊断价值。结果 以关节镜评估结果为金标准,常规MRI诊断盂唇撕裂的敏感性、特异性、准确性分别为37.2%、86.9%、54.5%、阳性预测值84.2%、阴性预测值42.5%;放射状MRI扫描技术诊断盂唇撕裂的敏感性、特异性、准确性分别为93.0%、87.0%、90.9%、阳性预测值93.0%、阴性预测值86.9%。结论 1.5T盂唇放射状MRI扫描对髋关节盂唇撕裂较常规MRI具有更高的诊断价值,能够对盂唇撕裂情况进行更加全面准确的评估。
[关键词] 髋臼盂唇     MRI     盂唇撕裂     放射状扫描     髋关节    
Diagnostic performance of 1.5T radial MRI versus conventional MRI for acetabular labral tear: analysis of 22 cases
LI Jing, DU Mingshan, HOU Wenjing, LI Lian, SU Tiao, CHEN Wei     
Department of Radiology, First Affiliated Hospital, Army Medical University (Third Military Medical University), Chongqing, 400038, China
[Abstract] Objective To compare the diagnostic performance of 1.5T radial magnetic resonance imaging (MRI) and conventional MRI for acetabular labrum tear. Methods We retrospectively analyzed the clinical data of 22 patients with acetabular labrum tear confirmed by hip arthroscopy, who underwent surgeries in our hospital between April and November, 2018. All the patients underwent examinations with both conventional MRI and radial MRI of the hips before the operations, and the imaging data were read by two senior radiologists independently. The MR findings were compared with the findings by hip arthroscopy to assess the performance of 1.5T radial MRI and conventional MRI for the diagnosis of acetabular labrum tear. Results The diagnostic sensitivity, specificity, accuracy, positive predictive value (PPV) and negative predictive value (NPV) of conventional MRI for acetabular labral tear were 37.2%, 86.9%, 54.5%, 84.2% and 42.5%, and those of radial MRI were 93.0%, 87.0%, 90.9%, 93.0%, and 86.9%, respectively. Conclusion 1.5T radial MRI of the hip is superior to conventional MRI for diagnosing acetabular labral tear and allows more accurate and comprehensive assessment of the condition.
[Key words] acetabular labrum     magnetic resonance imaging     acetabular labral tear     radial scan     hip    

髋臼盂唇对维持髋关节的正常生理功能起着重要作用。髋关节外伤、骨关节退变、髋关节发育不良和髋关节撞击综合征等均可引起髋臼盂唇的损伤撕裂[1]。髋臼盂唇撕裂早期可引起髋关节疼痛,晚期随着盂唇撕裂后髋关节应力环境的改变,可导致进行性髋关节退行性变和早期关节炎[2]。因此,早期诊断髋臼盂唇撕裂,采取合理治疗,具有重要的临床价值[3]。MRI可直接显示髋臼盂唇,是目前检查髋臼盂唇撕裂的常用影像学检查方法[4]。但由于髋臼生理性前倾的存在,常规MRI检查的扫描序列无法充分显示完整盂唇,对盂唇的损伤评估有一定的难度, 误诊漏诊率较高,尤其对盂唇损伤的分级更加困难[5]。研究显示磁共振关节造影技术在盂唇诊断方面具有临床可接受的诊断准确性,但其属于一种侵袭性的检查技术,存在关节感染等潜在风险,在临床工作中不易广泛开展[6]。也有学者提出放射状扫描技术在盂唇疾病诊断中有很大的优势,但对其在诊断盂唇损伤中的价值研究较少。本研究以关节镜诊断结果为金标准,比较1.5T常规MRI和盂唇放射状MRI检查技术在诊断盂唇撕裂中的差异,为诊断髋臼唇撕裂选取更有价值的检查方式提供参考信息。

1 资料与方法 1.1 一般资料

选取2018年4-11月在本院行1.5T常规及盂唇放射状MRI检查且1个月内行髋关节镜手术的患者22例,其中男性14例,女性8例,年龄16~55岁,中位年龄46岁。患者均经正规保守治疗半年无效,均主诉髋关节及周围疼痛和患髋活动受限,疼痛于行走和运动时加重。体格检查提示髋关节前方撞击征阳性伴或不伴髋关节活动受限。排除Perthes病,急性髋关节创伤,滑膜软骨瘤病、强直性脊柱炎等髋关节疾病。本研究获得本院伦理委员会批准(KY201901),患者均知情同意。

1.2 MRI检查方法

1.2.1 MRI检查设备

采用SIEMENS Magneton Essensa 1.5T磁共振扫描仪进行所有MRI序列的扫描。均采用体部表面线控阵线圈。

1.2.2 MRI检查方法

患者均采用头先进仰卧位,双足稍内旋10~15°体位进行扫描;定位中心对准线圈中心及髂前上棘与耻骨联合中点下2.5 cm水平。为了减少运动伪影,检查过程中双足外侧用沙袋予以固定。

1.2.3 MRI扫描序列及参数

扫描序列包含双髋关节常规MRI扫描序列:PD-TSE-Dixon-横断位、T2-TSE-Dixon-冠状位、T1-TSE-冠状位以及患侧髋关节的盂唇放射状MRI扫描。扫描序列及顺序如下:PD-TSE-Dixon-斜横断位,扫描基线在常规MRI冠状位上平行于髋关节股骨颈长轴走行;T1-TSE-斜冠状位,扫描基线在已获得斜横断位上平行于股骨颈长轴走行;PD-TSE-FS-斜失状位,扫描基线在已获得的斜横断位和斜冠状位上均平行于前后盂唇连线走行;PD-TSE-FS-放射状扫描,在已获得的斜横断和斜冠状位图像上寻找均穿过髋臼边缘的髋臼正面观斜失状位层面图,在髋臼正面观图像上进行垂直于髋臼唇周的360°放射状扫描,共扫描12层,每层间隔15°(图 1)。髋关节MRI各成像序列参数详见(表 1)。

A:斜横断位图上寻找通过前后盂唇连续切面;B:斜冠状位上寻找通过上下盂唇连线切面;C:在双定位图上均穿过盂唇结构获得的展现盂唇开口全貌的正面观图;D:在获得的盂唇正面观图上,经过股骨头中心,行360°放射状扫描。 图 1 放射状扫描定位方法

表 1 髋关节MRI各成像序列参数比较
MRI方法 TR/ms TE/ms 层厚/mm 层间距(%层厚) FOV(扫描野) 采集矩阵 采集时间/min
常规 PD-TSE- Dixon-横断位 3 000 7 3.5 30 380×240 320×240 2:29
T2-TSE- Dixon-冠状位 5 150 102 3.5 30 375×281 320×224 2:00
T1-TSE-冠状位 500 10 3.5 30 375×281 384×288 1:43
放射状 PD-TSE- Dixon-斜横断位 3 020 37 3.0 10 230×230 320×240 3:42
PD-TSE- Dixon-斜矢状位 3 380 38 3.0 20 230×230 256×192 3:18
T1-TSE-斜冠状位 481 11 3.0 20 230×230 256×205 2:14
PD-TSE-FS-放射状扫描 3 380 38 3.0 10 230×230 256×205 3:18

1.3 髋臼盂唇撕裂的MRI诊断

1.3.1 髋臼唇撕裂的MRI诊断标准

按照MCGUIRE等[7]提出的诊断标准,对盂唇是否损伤进行评估:正常盂唇为附着于髋臼缘的均匀三角形低信号;盂唇撕裂表现为盂唇实质内高信号累及关节面或关节囊面;盂唇退变表现为盂唇内局限性稍高信号,未达关节面或关节囊面。

1.3.2 MRI和关节镜图像的分析方法

根据STUDLER等[8]的方法,将髋臼缘按照时钟图分为12个钟点,盂唇按照顺时针方向依次分布于8~5点的位置,并分为3个区:前盂唇(8~11点)、外上盂唇(11~2点)及后盂唇(2~5点),5点至8点的位置由髋臼横韧带覆盖,表面无盂唇覆盖(图 2)。本实验共计22例患者,共进行了22个全髋关节常规MRI扫描及22个患侧髋关节的单侧髋关节放射状扫描,共计66个盂唇区进行了常规MRI、放射状MRI及关节镜的评估。由2位拥有8年以上工作经验的骨关节MRI诊断医生对所有患者的常规MRI和放射状MRI图像进行盂唇损伤的评估,有异议的由另外一位有20年工作经验的骨关节MRI教授最后决定评估结果。关节镜分析结果由同一位关节镜手术医生进行评估。3位放射诊断医生和关节科医生在进行分析评估前进行统一学习,制定了一致的评估标准。所有放射诊断医生对患者基本情况及是否进行关节镜手术不知情。

A、C显示髋臼正面观全貌图;B、D为髋臼缘时钟分区图:前盂唇(8~11点)、外上盂唇(11~2点)及后盂唇(2~5点),5~8点的位置由髋臼横韧带覆盖,表面无盂唇覆盖。 图 2 髋臼缘时钟图分区

1.4 统计学分析

采用SPSS 1.9统计软件对数据进行分析。以关节镜分析结果作为金标准评估常规MRI和放射状MRI扫描在诊断髋臼盂唇损伤的敏感度、特异度、阳性预测值(positive predictive value,PPV)、阴性预测值(negative predictive value,NPV)和准确度。

2 结果 2.1 MRI和关节镜评估结果

常规MRI图像共显示19个盂唇区域的撕裂,其中前盂唇撕裂11例,外上盂唇撕裂6例,后盂唇撕裂2例。放射状MRI扫描显示43个盂唇区域的撕裂,其中前盂唇撕裂19个,外上盂唇撕裂21个,后盂唇撕裂3个。关节镜评估结果共有43个区域出现撕裂,其中前盂唇撕裂21个、外上盂唇撕裂21个、后盂唇撕裂1个(表 2)。典型病例:1例常规MRI未发现撕裂,放射状MRI发现前侧盂唇撕裂,关节镜证实为同一位置的盂唇撕裂的病例(图 3)。

表 2 常规MRI、盂唇放射状MRI和关节镜对盂唇损伤的评估
MRI方法 关节镜前侧盂唇 关节镜外上侧盂唇 关节镜后侧盂唇 合计
撕裂 正常 撕裂 正常 撕裂 正常
常规 撕裂 10 1 6 0 0 2 19
正常 11 0 15 1 1 19 47
合计 21 1 21 1 1 21 66
放射状 撕裂 18 1 21 0 1 2 43
正常 3 0 0 1 0 19 23
合计 21 1 21 1 1 21 66

a:放射状MRI  箭头示:前侧11点钟方向盂唇Ⅲ度撕裂损伤;b:常规MRI 未发现明显盂唇撕裂征象;c:关节镜 箭头示:前侧11点钟方向盂唇撕裂剥脱征象 图 3 40岁女性盂唇撕裂患者影像学表现

2.2 常规和放射状MRI对盂唇损伤的评估

以关节镜评估结果为金标准,常规MRI诊断盂唇撕裂的敏感性、特异性、准确性分别为37.2%、86.9%、54.5%,阳性预测值为84.2%、阴性预测值为42.5%(表 3);放射状MRI扫描技术诊断盂唇撕裂的敏感性、特异性、准确性分别93.0%、87.0%、90.9%,阳性预测值93.0%、阴性预测值86.9%(表 3)。

表 3 常规和放射状MRI对盂唇损伤的评估
MRI方法 关节镜评估结果
撕裂 正常 合计
常规 撕裂 16 3 19
正常 27 20 47
合计 43 23 66
放射状 撕裂 40 3 43
正常 3 20 23
合计 43 23 66

3 讨论

髋关节外伤、骨关节炎或者髋关节撞击综合征等疾病均可导致髋臼盂唇的撕裂和磨损[2]。而且髋臼盂唇仅外周1/3有血供,损伤之后不易修复,早期引起髋关节疼痛, 晚期可引起髋关节骨关节炎和关节软骨的严重损伤,最终导致关节功能障碍,严重影响患者的生存质量[9]。所以早期诊断有效治疗,可大大减缓疾病进程。以往对盂唇撕裂的诊断未达到满意的效果,一直未得到临床医生的足够重视。临床更期待更好的辅助诊断技术对盂唇撕裂情况进行更加准确的评估。以往的研究显示,仅仅运用常规MRI技术对盂唇撕裂的诊断仅有30%的敏感性和36%的准确性,容易漏诊,错过患者的最佳治疗时间[5, 10]。本研究中常规MRI诊断盂唇撕裂的敏感性为37.2%,准确率为54.5%,漏诊率较高,43个盂唇撕裂区中一共有27个撕裂区被漏诊为正常区域,其中前侧盂唇11个、外上侧盂唇15个、后侧盂唇1个。由于髋臼生理性前倾的存在,常规MRI不能充分显示盂唇结构。为了达到更好的临床满意度,有必要寻求更优的影像学方法,提高其诊断的敏感性和准确性,为临床提供更具价值的信息。

以往学者多采用直接核磁共振关节造影(direct MRI arthrography,d-MRA)成像技术对盂唇损伤情况进行评估。该法能够更加清晰的显示盂唇撕裂情况,进行更为精确的评估。研究显示通过造影剂增加髋关节间隙的d-MRA技术,可以把对盂唇撕裂的诊断敏感性由30%提高到90%,诊断的准确性由36%提高到91%[5]。尽管有报道在部分盂唇撕裂的患者中由于撕裂间隙被肉芽组织所填充,造影剂无法进入,会影响诊断的准确性[11],但大量的研究发现在1.5T上d-MRA对诊断盂唇撕裂的敏感性和特异性均高于常规MRI[12]。但该技术属于侵袭性的检查方法,有发生出血、感染、粘连等并发症的潜在风险,有学者在3.0T上运用常规MRI结合单侧髋关节的斜横断位、斜矢状位和斜冠状位的扫描方案与关节镜结果进行对比分析,结果显示该技术方法可以实现基本等同于d-MRA的诊断效果,对盂唇撕裂的诊断敏感性和准确性可以高达90%和93.3%[13]。这不仅是因为场强的提高带来了高的图像分辨率和信噪比的结果,也是因为该研究中除了运用常规的MRI扫描技术还同时运用了斜横断、斜冠状位和斜横断位的单侧小FOV髋关节图像,可以更加全面的显示前侧盂唇、外上侧盂唇及后侧盂唇的结构,提高诊断的敏感性和准确性。

本研究在1.5TMRI上应用放射状扫描技术,首先以斜横断位和斜冠状位图像为双定位图,在两定位图像上获得均通过盂唇边缘的展现盂唇开口全貌的层面图,以该层面图为定位图进行垂直于髋臼唇一周的放射状扫描(图 1)。所有放射状层面均通过关节中心,垂直于关节和盂唇的弯曲曲面,形成一个更加全面展示软骨和盂唇结构的截面图,实现对盂唇结构的全面展示[14]。本研究结果显示,以关节镜诊断结果为金标准,盂唇放射状MRI诊断盂唇撕裂的敏感性、准确性较常规MRI大大提高,分别达到了93.0%和90.9%。43个盂唇撕裂区中共40个区被正确诊断出,比常规MRI多发现24个盂唇损伤区。对最易受损伤的前侧和外上侧盂唇的检出几乎和关节镜诊断结果吻合,有40个区被准确评估,仅有3个区被误判为撕裂,3个区漏诊为正常;其中对外上侧盂唇的损伤达到了100%的准确性,远高于常规的MRI检查。但本研究中因为纳入的患者关节镜诊断结果均为Ⅱ~Ⅲ度撕裂,轻度撕裂的患者较少,有可能使诊断的敏感性和准确性略偏高,但研究结果显示放射状MRI较常规MRI在盂唇诊断中具有明显的优势,若对临床高度怀疑盂唇损伤的患者,在常规MRI检查的基础上对患侧盂唇进行放射状扫描能够实现对盂唇结构更加全面准确的评估,可大大降低漏诊率和误诊率。

本研究的局限性在于例数较少,且大多数为症状典型的患者,在前侧、外上侧盂唇区出现阴性结果的例数较少,容易出现结果的偏倚。同时关节镜视野暴露的局限性也有可能影响结果的准确性。有待于收集大样本进行进一步的研究。

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http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201812215
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由第三军医大学主管、主办

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李静, 杜明珊, 侯文静, 李莲, 苏眺, 陈伟.
LI Jing, DU Mingshan, HOU Wenjing, LI Lian, SU Tiao, CHEN Wei.
髋关节盂唇撕裂的1.5T常规MRI与放射状MRI对比分析
Diagnostic performance of 1.5T radial MRI versus conventional MRI for acetabular labral tear: analysis of 22 cases
第三军医大学学报, 2019, 41(10): 991-995
Journal of Third Military Medical University, 2019, 41(10): 991-995
http://dx.doi.org/10.16016/j.1000-5404.201812215

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收稿: 2018-12-27
修回: 2019-01-21

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