MRI参数对篮球运动员剥脱性骨软骨炎的诊断及术后康复效果评价.pdf

Vo l41 No 1Jan.&2023第41卷第1期2023年1月影像科学与光化学Imag ing Sc ienc e and Pho to c hemistr yhttp:/www.yxkxyg hx.o r gMRI参数对篮球运动员剥脱性骨软骨炎的诊断 及术后康复效果评价郑大军，汪 牛2*，邱 雷3202211-09 收稿，202211-30 录用2020年安徽教育厅高校自然科学重点研究项目(KJ2020A1203)和2020年度安徽省高校人文社科研究项目(SK2020A0980)*通讯作者1宿迁学院体育部，江苏宿迁223800；2.淮北市人民医院骨一科，安徽淮北235000；3.淮北师范大学信息学院，安徽淮北235000摘要:探讨MRI定量参数对剥脱性骨软骨炎(OCD)的诊断价值及与微骨折术后康复效果的评 估价值,选取100例篮球运动员踝关节OCD患者作为观察组，另选取同期100例因踝关节损伤入 院的非OCD患者作为对照组。所有患者均行3.0T磁共振扫描，比较两组患者的MRI定量参数 T2指数、骨髓水肿(BME)、厚度指数*分析MRI定量参数对踝关节OCD的诊断价值。比较微 骨折术治疗后不同康复效果患者的MRI定量参数及美国足踝外科协会评分(AOFAS),分析MRI 定量参数与AOFAS评分的相关性，评价MRI定量参数对踝关节OCD患者微骨折术后康复效果 不佳危险度的影响。结果显示，观察组MRI定量参数T2指数、BME较对照组高，厚度指数较对 照组低(P0.05)。T2指数、BME、厚度指数联合诊断踝关节OCD的AUC为0.922,高于单一指 标。踝关节OCD微骨折术后康复良好患者术后MRI定量参数T2指数、BME均低于康复不佳患 者，厚度指数AOFAS评分高于康复不佳患者(P0.05)。踝关节OCD微骨折术后术前MRI定 量参数T2指数、BME与AOFAS评分呈负相关关系，厚度指数与AOFAS评分呈正相关关系(P0.05)。MRI定量参数T2指数、BME、厚度指数高水平患者微骨折术后康复不佳发生风险是 低水平患者的1&667倍、10.625倍、0.135倍。踝关节OCD患者MRI定量参数T2指数、BME 较高，厚度指数较低，且MRI定量参数与微骨折术后康复效果相关。关键词：篮球运动员；踝关节；剥脱性骨软骨炎；磁共振成像；定量参数；微骨折术doidoi：10.7517/issn 1674-0475.221106Evaluation of MRI Parameters in Diagnosis and Postoperative Rehabilitation of Osteochondritis Dissecans in Basketball PlayersZHENG Daj un1,WANG Niu2*,QIU Lei1.Sports Department of Su q ian University,Su q ian 223800,Jiangsu,P.R.China;2.First Department of Orthopedics,Hu aibei PeoplesHospial,Hu aibei 235000,Anhu i,P.R.China;3.In formation College of Hu aibei Normal University,Hu aibei 235000,Anhu i,P.R.ChinaAbstract:This paper investig ated the diag no stic value o f quantitative MRI par ameter s o n exfo liative o steo c ho ndr itis(OCD)in basketbalplayer sandtheassessmentvalueo nr ehabilitatio nefec tafter mic r o fr ac tur esur g er y 100patientswithankleOCDwer e191192影 像 科 学 与 光 化 学第41卷selec ted as the o bser vatio n g r o up,and ano ther 100 patients in the same per io d with no n-OCD admitted fo r ankle inj ur y wer e selec ted as the c o ntr o l g r o up.All patients under went 3.0T MRI sc ans,and the MRI quantitative par ameter s T2 index,bo ne mar r o w edema(BME),and thic kness index*wer e c o mpar ed between the two g r o ups as well as to analyze the diag no stic value o f MRIquantitativepar ameter sf$r ankleOCD&C$mpar edthe MRIquantitativepar ameter sand Amer ic anF$tandAnkleSur g er y S$c ietysc$r e(AOFAS)sc$r es$fpatients with difer entr ehabilitati$n$utc$mesafter mic r$fr ac tur esur g er ytr eatment!and analyzedthec$r r elati$nbetween MRIquantitativepar ameter sandAOFASsc$r es!andevaluatedtheinfluenc e$fMRIquantitative par ameter s$nther isk$fp$r r ehabilitati$n$utc$mesafter mic r$fr ac tur esur g er yinpatientswithankleOCD&Ther esultssh$wed thatthequantitativeMRIpar ameter sT2indexandBMEwer ehig her andthethic knessindexwasl$wer inthe$bser vati$ng r$up thaninthec$ntr$lg r$up(P0&05)&TheAUC$fthec$mbinedT2index!BME!andthic knessindexf$r thediag n$sis$fankle OCD was0&922!whic h washig her thanthat$fthesing leindex&Thep$st$per ativequantitative MRIpar ameter sT2indexand BMEwer eb$thl$wer inpatientswithg$dr ec$ver yafter ankleOCD mic r$fr ac tur esur g er ythaninpatientswithp$r r ec$ver y!andthethic knessindexandAOFASsc$r eswer ehig her thaninpatientswithp$r r ec$ver y(P0&05)&Thepr e$per ative MRI quantitative par ameter s T2 index and BME wer e neg atively c o r r elated with the AOFAS sc o r e and the thic kness index was po sitively c o r r ela7edwih7heAOFASsc o r eaf7er ankleOCD mic r o fr ac 7ur e(P0&05)&Ther isko fpo o r po s7o per aiver ehabiliaio naf7er mic r o fr ac 7ur eo c c ur r ed18&667!10&625!and0&135 imeshig her inpaien7swihhig hlevelso fMRIquani7aivepar ame7er sT2 index!BME!and7hic knessindex7hanin paien7s wi h lo w levels&Pa ien7s wih ankle OCD had hig her MRIquaniaive par ameter s T2 index,BME,and lo wer thic kness index,and the MRI quantitative par ameter s wer e asso c iated with the o utc o me o f p$st$per ativer ehabilitati$n$fmic r$fr ac tur es&Keywords：basketball player s；ankle j o int；exfo liative o steo c ho ndr itis；MRI；quantitative par ameter s；mic r o fr ac tur e sur g er y剥脱性骨软骨炎(OCD)属特发性无菌性坏死 病变,好发于青年男性群体，若未得到及时有效的诊 治，易演变为继发性骨关节炎)-3*,因此，及时诊断、干预OCD尤为关键。现阶段，临床治疗OCD方法 较为多样，微骨折术是治疗OCD的重要方案，自 1980年首次应用于临床软骨修复，长期随访结果显 示效果显著45*+软骨缺损区修复程度与疗效、预 后直接相关囚，因此OCD患者微骨折术后的软骨 形态可反映患者的恢复情况+近年来，磁共振成像(MRI)作为现阶段能有效显示关节软骨的无创性检 查手段之一7，对于诊断关节软骨、软骨下骨及软组 织损伤具有巨大优势,MRI定量评估也备受学者推 崇。运动员经常从事剧烈运动，可能会导致骨关节 的软骨慢性损害，容易发生剥脱性骨软骨炎，延误治 疗会影响关节正常活动。本研究对篮球运动员 OCD患者的MRI定量参数进行分析，并利用这些 参数对微骨折术后康复效果进行评估，旨在为OCD 临床诊断治疗的相关工作提供参考+1资料与方法1.1 一般资料一般资料选取2017年3月至2021年6月期间，淮北市人民医院收治的100例踝关节OCD患者作为观察 组。纳入标准:病程不足12个月；患者为篮球运动 员;微骨折术指征明确；临床资料详细完整。排除标 准:踝关节急性、内外翻力线不良者;合并韧带或肌 腱损伤者;伴有踝关节局部多发伤或全身性骨软骨 炎者;合并骨髓基础病变者；既往同侧踝关节手术史 者;随访期间使用激素或出现再次损伤、新生骨髓病 变、过度运动者。观察组中，男性92例，女性8例,年龄1825岁，平均年龄(21.501,78)岁。选取 性别及年龄匹配的同期100例因踝关节损伤入院的 非OCD患者作为对照进行研究，对照组中，男性 90例，女性10例，年龄1827岁，平均年龄(23.561,87)岁。本研究符合赫尔辛基宣言相 关要求闪且患者及家属知情同意。1.2方法方法MRI检查采用3.0T磁共振扫描成像仪(Siemens Ver io)及V17软件后处理工作室,8通道相控 阵踝关节线圈。3D-DESS序列:视野150 mm,视野相 位 100.0%,层厚 0.6 mm,TR 14.1 ms,TE 5 ms,平 均次数1次，体素大小0.6X0.6X0.6,翻转角25；T2-mapping序列：视野160 mm,视野相位 100.0%!层 3.0mm!TR1220 ms!TE13.8 ms、第1期郑大军等:MRI参数对篮球运动员剥脱性骨软骨炎的诊断及术后康复效果评价19327.6 ms、41.4 ms、55.2 ms、69.0 ms,平均次数 1 次，体素大小0.4X0.4X0.4,翻转角180；T2-SRIR序列:视野150 mm,视野相位100.0%,层厚3.0 mm,TR 5730 ms,TE 34 ms,T1 220 ms,平均 次数1次，体素大小0.7X0 6X3 0,翻转角150观察组患者均分别于术前、术后1214个月进 行踝关节MRI扫描检查，获取MRI定量参数。(1)T2指数:T2-mapping图像上选择修复区域所处 层面(34层)，测量修复组织及正常软骨T2值,两 者间比值即为T2指数；(2)骨髓水肿(BME):T2-SRIR矢状面图像上，测量修复区域上、下、前、后径 及左右径，以椭球体体积公式计算BME体积；(3)厚度指数：5点法测量软骨下骨板至修复组织上 缘厚度及正常软骨厚度，计算两者间比值，即厚度指 数。对照组于入院时进行MRI定量评估，修复区域 对比观察组随机选取。微骨折术及疗效评估:关节镜辅助下，明确软骨 损伤区域，处理游离软管及软骨碎片，刮除残余软骨 钙化层，关节镜手锥打孔，孔径约2 c m,深度约 4 c m,各孔间隔约3 c m,以可见脂肪滴或渗血为宜；术后固定术侧踝关节7 d,之后展开康复训练8周,术后6个月内不可进行剧烈运动。术后1214个 月随访，采用美国足踝外科协会评分(AOFAS)踝-后足评分系统评价疗效凹,内容包括疼痛、功能和自 主活动、最大步行距离、前后活动、后足活动等9项内 容，总分100分,分数越高提示踝关节功能越理想。1.3统计学方法统计学方法采用统计学软件SPSS 21.0处理数据,计量资 料以均数士标准差(Js)描述,t检验;计数资料用 例数(百分比)(%)*表示、才检验;影响因素分析 采用Lo g istic多因素回归模型;相关性采用Per so n 相关性模型分析;采用绘制受试者操作特征(ROC)曲线评价预测价值；P0.05为差异具有统计学 意义。2结果2.1两组两组MRI定量参数比较定量参数比较与对照组比较，观察组MRI定量参数T2指 数、BME较高，厚度指数较低，差异有统计学意义(50.05)。见表 1。2.2 MRI定量参数对踝关节定量参数对踝关节OCD的诊断价值的诊断价值以观察组为阳性样本，对照组为阴性样本，绘制 MRI定量参数诊断踝关节OCD的ROC曲线，结果 显示,T2指数、BME、厚度指数诊断踝关节OCD的 AUC分别为0.752,0.772,0.808,各指标联合诊断 的AUC为0.922,较上述诊断单一诊断价值更高。见表2。表1两组MRI定量参数比较(Js)组别例数T2指数BME(mm2)指数观察组100184士045145士032051士014组100078士021057士015102士033t213462490014227P000100010001表2 MRI定量参数诊断踝关节OCD的ROC曲线结果指标AUC95%CIZ统计截断值敏感度特异度PT2 指数07520687081173461895800%8700%0001BME07720707082882941267600%6700%0001指数08080746 0860101810638200%6700%0001联合诊断0922087509552326613387900%9200%00012.3踝关节踝关节OCD患者微骨折术后的康复效果患者微骨折术后的康复效果100例踝关节OCD患者微骨折术后平均随访 时间为(13.12士0 34)个月，患者踝关节恢复情况如 下:优68例、良14例、可13例、差5例，术后踝关节康复优良率为82.00%(82/100)。2.4不同康复效果患者不同康复效果患者MRI定量参数及定量参数及AOFAS 评分比较评分比较将上述评价康复效果优、良的患者作为康复良194影像科学与光化学第41卷好组（82例），将康复效果可、差患者作为康复不佳 组（18例（结果显示,踝关节OCD微骨折术后不同 康复效果患者术前MRI定量参数T2指数、BME、厚度指数及AOFAS评分比较，差异无统计学意义（P0.05）；术后，与康复不佳患者相比，康复良好 患者的T2指数、BME较低，厚度指数、AOFAS评 分较高，差异有统计学意义（P0.05（见表3。2.5 MRI定量参数与AOFAS评分的相关性通过相关性分析可知,MRI定量参数T2指数、BME与AOFAS评分呈负相关关系（r=0.503、0.522,P0.05）,厚度指数与AOFAS评分呈正 相关关系（=0.529,P0.05）。2.6 MRI定量参数对踝关节OCD患者微骨折术 后康复效果不彳危险度的影响以所有踝关节OCD患者MRI定量参数T2指 数、BME、厚度指数平均值（1.05,0.87 mm2,0.79）为界，分为高水平与低水平。危险度分析结果显示,MRI定量参数T2指数、BME、厚度指数高水平患 者微骨折术后康复不佳发生风险是低水平患者的 18.667 倍、10.625 倍、0.135 倍。见表 4。表3不同康复效果患者MRI定量参数及AOFAS评分比较Gs）康复效果例数T2指数BME(mm2)指数AOFAS 分术前术后术前术后术前术后术前术后康复良好8218304408402214403707502105001208902957216258182942康复不佳1818905012503515004109802705401506802056705947683855t05116364061139881222291803162067P06100001054300010225000407530041表4 MRI定量参数对踝关节OCD患者微骨折术后康复效果不佳危险度的影响指标康复不佳（=18）康复良好（=82）RR(95%CI(UP高水平1614T2 指数低水平26818667(457476181(54520001平1517BME平36510625(331034104(46690001平464指数平14180135(00480376(416400013踝关节软骨厚度相对较薄,故MRI检查踝关节 软骨时对信噪比及空间分辨率要求较高，成像时容 积效应发生风险较大，不利于测量骨形态,获取生化 信息口012*+因此，临床上对于MRI检查踝关节软骨 具有较高的软硬件要求，如）专用踝关节线圈；（2）并行采集技术；（3）具备1.5 T及以上高场强+本研究对踝关节OCD患者采用3.0T高场强MR 机相控阵线圈圈。快速自旋回波、脂肪抑制等传统显 示软骨形态学变化的MRI序列无法清晰显示踝关 节软骨）3*。近年来，随着医疗技术的飞速发展,3D-DESS序列借助在稳态中两次回波联合作用，展现 出较高的各向同性及空间分辨率，可较为敏感地反 映踝关节形态学变化，更好地显示软骨厚度变 化）4*。在3D-DESS序列矢状面图像上，软骨通常 表现为中等信号，与低信号的骨髓及高信号的关节 滑液形成鲜明对比匚5。本研究以该序列测量软骨 组织厚度变化，观察组厚度指数低于对照组，提示踝 关节OCD患者软骨组织出现损伤,软骨厚度明显 下降。T2-SRIR序列作为短反转时间恢复序列，对 骨髓腔内脂肪信号具有明显抑制作用，脂肪信号下 降，但水肿信号无明显变化，使得二者形成良好对 比。现阶段,T2-SRIR序列作为判断BME程度及 范围的最佳序列，广泛应用于临床，本研究通过T2-SRIR序列矢状面图像测量BME体积，结果可见,观察组患者BME体积明显增加，提示踝关节OCD 患者BME体积可有效区别软骨与其组织损伤。T2-mapping 序列是 MRI 技术中 关节软 的 学发展及功能学评估的最主要代表之一，能够定量 研究软骨组织生化构成，可有效反映恢复组织的横 第1期郑大军等:MRI参数对篮球运动员剥脱性骨软骨炎的诊断及术后康复效果评价195向弛豫时间：16,17+T2-mapping通过测量磁共振T2 弛豫时间定量分析关节软骨内组织成分的变化，关 节软骨损伤、退变的T2值均较正常软骨组织高,T2 指数可提示软骨组织生化构成本研究观察组 T2指数明显高于对照组，可能与踝关节OCD患者 软骨损伤，II型胶原纤维分泌减少有关。本研究对踝关节OCD患者采用微骨折术治 疗,术后康复优良率高达82%。微骨折术操作简 便，无需特殊器械、创伤小、并发症少，是目前踝关节 OCD修复常用方法。本研究中踝关节OCD微骨折 术后康复良好患者术后MRI定量参数T2指数、BME均低于康复不佳患者，厚度指数、AOFAS评 分均高于康复不佳患者，且MRI定量参数均与 AOFAS评分相关性显著，充分说明MRI定量参数 可用于评估踝关节OCD患者微骨折术后疗效。进 一步研究显示,MRI定量参数T2指数、BME、厚度 指数高水平患者微骨折术后康复不佳发生风险是低 水平患者的1&667倍、10.625倍、0.135倍，说明 T2指数、BME、厚度指数可提示微骨折术后康复不 佳，便于临床调整后续治疗方案+综上，本研究中的篮球运动员踝关节OCD患 者相比对照组的MRI定量参数T2指数和BME较 高,厚度指数较低，且MRI定量参数与微骨折术后 康复效果密切相关,从而指导临床及早采取对应 措施。参考文献：叶 晔，刘又文，李无阴，等.单餵置换治疗股骨外餵重度剥 脱性骨软骨炎J*.中国矫形外科杂志，2020,28(9)：837-840)2*Andr io lo L!Candr ianC!Papio T!etal Osteo c ho ndr itisdis-sec anso ftheknee-c o nser vativetr eatmentstr ateg ies:Asystem-atic r eviewJ*.Car tilag e,2019,10(3):267-277.)3*Cheng C!Milewski M D!Nepple J J!et al Pr edic tiver o leo f sympto mdur atio nbefo r etheinitialc linic alpr esentatio no fado-lesc entswithc apitelar o steo c ho ndr itisdissec anso npr eo per a-tive and po sto per ative measur es：A systematic r eviewJ*.Orthopaedic Jou rnal of Sports Medicine,2019,7(2)：2325-2359&M郭斌.定量核磁共振评估踝关节剥脱性骨软骨炎微骨折术 后早期和中期软骨修复情况的价值J*包头医学，2019,43(4)：37-39&5*鲁 谊，张海龙，李屹钧.关节镜下微骨折或自体软骨移植术 治疗肘关节剥脱性骨软骨炎早期临床疗效J*.中华骨科杂 志!2018!38(1)1-76*Andr io lo L,Cr awfo r d D C,Reale D,et al Osteo c ho ndr itis dissec anso ftheknee：Etio lo g yandpatho g enetic mec hanisms a systematic r eviewJ*.Cartilage,2020,11(3):273-290.7*田明波，刑林卿，李守峰，等.CT与MRI在不同分期膝半月 板和关节软骨损伤患者中的诊断对比J*.中国CT和MRI杂 志!2019!17(1)133-1368*王福玲.世界医学会赫尔辛基宣言:涉及人类受试者的医学 研究的伦理原则J*.中国医学伦理学，2016,29(3)：544-546*严广斌.AOFAS踝-后足评分系统J*.中华关节外科杂志(电 子版)，2014,8(4):557.10*刘玉杰，朱鹏飞，党丽君，等.自体基质诱导软骨生成术与 外侧韧带稳定术治疗距骨骨软骨损伤合并踝关节不稳效果分 析J*.重庆医学，2022,51(9)15201523,1529.11*张雯双，王延宙，李天友，等.MRI前方软骨性头臼覆盖率 在评价发育性#关节发育不良治疗后#关节功能的价值J*.中华放射学杂志，2021 55(10)10761081.12*胡晓飞，刘玲玲，甄志铭，等.大学生长途徒步拉练对膝关 节急性损伤及软骨亚区影响的MRI定量分析J*.中华医学 志!2022!102(9)：659-6653*任姜栋，曹力，沙力塔娜提*乌尔曼别克，等.检测血清标 志物联合定量MRI评估胫骨平台软骨体积在骨性关节炎犬中 的 诊 断 J*中 国 与 关节损 伤 志!2020!35(4)：356-36014*曾伟彬，曾洪武，方佃刚，等.3D-DESS序列与常规SE序列 对血友病性关节病骨软骨病变显示的对比J*.中国CT和 MRI 志!2020!18(12)144-1475*杨 峰，赵惠O,李洪秋，等.三维双回波稳态序列在前交 叉韧带重建术前评估软骨损伤中应用价值J*.临床军医杂 志!2021!49(2)148-1506*苏孝生，胡海清，董 森，等.31-FSSPGR及T2-Mapping 序列磁共振成像在膝关节软骨损伤诊断中的应用*&医疗!2021!34(13)16-1817*!30T MRI3D-FS-FLASH、T2-mapping 较常规序列诊断膝关节软骨早期损伤优势分析陕西医学 志!2020!49(1)：40-43!798*李 伟，初占飞，于泽晨，等.基于序列优化的T2-mapping 定量成像技术评价踝关节距骨骨软骨损伤J*.中国组织工!2020!24(27)：4333-4337