关节软骨MRI技术及表现

关节软骨MRI技术及表现

第一作者：周金鼎 第二作者：徐训武、宋敏、杨绍锟、钱立、刘桂娥、向红兵、田生枝、瞿伟、郑承兵、肖伶俐、侯婵、莫佳利、邹钰坤

湖北省恩施市中心医院  放射影像科 445000

摘要：关节软骨是关节的重要组成部分，表面光滑，可减少相邻骨组织之间的摩擦，缓冲运动过程中产生的震动，在关节活动中发挥重要作用，其损伤和退行性变是导致关节疼痛和功能障碍的主要原因之一，严重时可引发运动障碍，影响生活质量，需进行的干预。MRI技术是一种非侵入性的影像学检查方法，能够清晰地显示关节软骨的结构和损伤情况。本文旨在介绍关节软骨MRI技术的原理和方法，并阐述其在临床诊断中的应用及表现。

一、引言

关节软骨是覆盖在关节面上的柔软组织，其主要功能是减少关节面的摩擦和缓冲压力，使作用力均匀分布，承重面相应扩大，同时还具有良好的润滑作用，维持关节功能。然而，由于年龄、运动损伤等因素，关节软骨可能发生损伤和退行性变，导致关节疼痛和功能障碍。MRI技术是一种非侵入性的影像学检查方法，能够清晰地显示关节软骨的结构和损伤情况，可实现多方位、多序列、多次参成像，对于软组织分辨率较高[1]，是目前唯一可直接显示关节软骨的无创检查方法，因此被广泛应用于临床诊断中。

二、关节软骨MRI技术

2.1MRI技术原理

MRI技术是利用核磁共振现象进行成像的一种技术。在强磁场中，氢原子核会发生共振现象，通过施加特定的射频脉冲，使其产生信号，再通过计算机处理这些信号，得到图像。

MRI对关节软骨的成像技术包括形态学和分子影像，分子影像成像技术可获得关节软骨的组织成分，包括骨细胞、细胞外基质，清晰显示关节软骨的形态、大小、厚度，并提供准确的信息。而分子影像则从分子角度检测钠离子浓度、蛋白质多糖、蛋白质多糖中糖原变化，后通过分子结构改变进行图像重建。

2.2关节软骨MRI方法

关节软骨MRI检查通常包括T1加权像、T2加权像、质子密度像和脂肪抑制像等序列。这些序列的参数不同，可以显示关节软骨的不同特征。

T1加权像在解剖细节上优势较为显著，可在图像中显示结构序列、关节软骨、软骨下骨质、骨小梁以及骨髓分层，对比度高；T2加权像则对关节积液、游离水信号敏感，质子密度像和脂肪抑制在骨髓、关节软骨、关节腔液体之间对比度高，在关节软骨的诊断中准确度较为理想。数据研究显示[3]，在70例关节软骨损伤的检查中，MR检出69个，准确性高，为后期治疗方案的制定提供可靠的诊断依据。

三、关节软骨MRI表现

3.1正常表现

正常关节软骨在MRI上表现为均匀的低信号带，因为其富含水分，但在T2加权像上呈现为高信号。关节软骨的T2较短，中部可见低信号窄带，常出现在矢状面图像中层面，在T2WI上呈中等信号。随着TE的延长，软骨信号从深层开始衰减，呈三层结构，第一层为低信号表层，第二层为中等信号中层和深部上层，第三层则包括深层部分结构、钙化层，在重度T2WI上，中层信号也可降低，使其表现为均匀一致的低信号。

3.2异常表现

（1）关节软骨损伤

关节软骨损伤可表现为局部信号的异常，如高信号区或低信号区。在T2加权像上，损伤区域可能呈现为高信号线，称为“双线征”，是关节软骨撕裂的特征表现。

急性关节软骨损伤可分为4级，0级信号和形态均正常。Ⅰ级关节软骨内局部异常低信号影，软骨表面光滑，层次也清晰。Ⅱ级则可见软骨内低信号影，软骨表面不光滑，层次欠佳。Ⅲ级则可见软骨缺损，下骨质暴露。相关研究显示[5]，MRI在关节软骨损伤分级中诊断准确率为 89.16%(74/83,例),与“金标准”的一致性较好(Kappa=0.86,P=0.254)，对于疾病的诊断效果较为理想。

对于慢性关节软骨损伤，MRI也具有较高的诊断价值，可见软骨内异常低信号影，关节面薄厚不均，软骨正常层次结构模糊，甚至消失，并可见严重软骨缺损。

（2）关节积液

在关节积液发生后，大量液体在关节囊部位聚集，在MR表现可见关节囊、关节腔扩张，关节积液在T1加权像上表现为低信号，在T2加权像上表现为高信号，当积液呈血性时，T1W可见高信号影，并出现液-液平面。

（3）骨挫伤

骨挫伤可表现为骨髓水肿，作为对骨髓水肿最为敏感的成像方法，MRI可显示早期以及轻微骨髓水肿，一般在T1加权像上表现为低信号，而在T2加权像和脂肪抑制像上呈现为高信号，这种信号的改变代表骨髓细胞外液增多，而细胞外液增多的程度和数量又决定了水肿所致异常信号的强弱和范围，急性期外液细胞增多，一般呈现出高信号，而慢性期随着水分吸收和组织的自我修复，则呈现低信号。相关研究显示[6]，MRI中3D FLASH序列断膝关节软骨损伤的灵敏度100.0％(53/53),准确度98.5％(197/200)，具有较高的临床应用价值。

四、结论

关节软骨MRI技术是一种非常重要的非侵入性影像学检查方法，能够清晰地显示关节软骨的结构和损伤情况，组织分辨率高，可多序列、多层面成像。通过理解关节软骨的正常和异常MRI表现，医生可以准确地诊断关节软骨的损伤和退行性变，为临床治疗提供重要的参考依据，但是在观察骨质增生的改变时，需结合X线与CT检查，实现疾病综合诊断，提升诊断质量。

参考文献

[1] 陈力,梁小平,代红,等. 膝半月板和关节软骨损伤应用CT与MRI诊断效果及准确率评价[J]. 中国标准化,2023(16):222-225.

[2] 樊红星,孟祥虹,王植. 功能MRI对关节软骨和骨软骨交界区定量评估的研究进展[J]. 国际医学放射学杂志,2023,46(2):212-217.

[3] 王明刚. CT与MRI检查在膝半月板或者关节软骨损伤的诊断中的效果及准确性分析[J]. 影像研究与医学应用,2022,6(4):79-81.

[4] 袁沛雯,王雪娇,崔树凯. 计算机断层扫描(CT)与磁共振(MRI)在膝半月板和关节软骨损伤诊断中的应用效果[J]. 首都食品与医药,2022,29(11):79-81.

[5] 林雪鸿,刘思杰,罗爱芳,等. 基于磁共振T2WI矢状位-轴位MRI指标评估退变性腰椎不稳腰骶角、韧带厚度值及小关节积液宽度差异[J]. 中国医学装备,2021,18(6):60-63.

[6] 戴丽娜. 3D FLASH序列MRI检查在膝关节软骨损伤诊断及受损程度评价中的应用价值[J]. 中国民康医学,2019,31(8):121-123.