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

doi:10.3969/j.issn.2095-4344.2799

中国组织工程研究 ›› 2020, Vol. 24 ›› Issue (27): 4333-4337.doi: 10.3969/j.issn.2095-4344.2799

• 骨与关节图像与影像 bone and joint imaging • 上一篇下一篇

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

李伟1，初占飞2，于泽晨2，于静红1，贾岩波3，王宗博1

内蒙古医科大学第二附属医院，1影像科，3运动医学外科，内蒙古自治区呼和浩特市 010030；2西门子医疗系统有限公司，上海市 201318

收稿日期:2020-01-18 修回日期:2020-01-20 接受日期:2020-03-04 出版日期:2020-09-28 发布日期:2020-09-09
通讯作者: 于静红，主任医师，内蒙古医科大学第二附属医院影像科，内蒙古自治区呼和浩特市 010030
作者简介:李伟，男，1982年生，内蒙古自治区通辽市人，蒙古族，硕士，副主任医师，主要从事骨肌系统影像方面的研究。
基金资助:
内蒙古自治区自然科学基金(2018MS08024)；内蒙古自治区科技计划项目(2019GG053)

T2-mapping quantitative imaging technique based on sequence optimization in the ankle talus osteochondral injury

Li Wei1, Chu Zhanfei2, Yu Zechen2, Yu Jinghong1, Jia Yanbo3, Wang Zongbo1

1Department of Imaging, 3Department of Sports Medical Surgery, Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010030, Inner Mongolia Autonomous Region, China; 2Siemens Healthineers Co., Ltd., Shanghai 201318, China

Received:2020-01-18 Revised:2020-01-20 Accepted:2020-03-04 Online:2020-09-28 Published:2020-09-09
Contact: Yu Jinghong, Chief physician, Department of Imaging, Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010030, Inner Mongolia Autonomous Region, China
About author:Li Wei, Master, Associate chief physician, Department of Imaging, Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University, Hohhot 010030, Inner Mongolia Autonomous Region, China
Supported by:
the Natural Science Foundation of Inner Mongolia Autonomous Region, No. 2018MS08024; the Science and Technology Program of Inner Mongolia Autonomous Region of China, No. 2019GG053

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

距骨软骨损伤：指距骨关节面软骨或软骨连同部分软骨下骨的剥脱或骨折，多表现为局部关节软骨剥脱，并可累及深部的软骨下骨，其包括距骨剥脱性骨软骨炎、距骨骨软骨骨折、距骨骨软骨缺损等，这些疾病在症状、体征、治疗原则、方法及影像学表现上不易区分，故统一纳入距骨骨软骨损伤的行列。

T2mapping：T2-mapping成像是通过测量磁共振T2弛豫时间来定量分析关节软骨内组织成分的变化，可形象显示软骨内部T2值，是国内外研究应用较为广泛、成熟的软骨磁共振生理性成像技术。大部分学者认为关节软骨的T2值取决于胶原含量、排列方向及软骨内水的含量。

背景：目前科研、临床常用软骨功能成像序列有DWI、DTI、T1-mapping、T2-mapping、T2*-mapping等，其中T2-mapping常用于软骨定量分析中，然而因其扫描时间过长、受检者体验差导致常规开展该技术明显受限。

目的：应用序列优化的磁共振T2-mapping定量成像技术评价慢性外侧踝关节不稳患者的距骨软骨损伤程度。

方法：纳入于内蒙古医科大学第二附属医院就诊的53例慢性外侧踝关节不稳患者(病例组)，同时纳入46例非慢性外侧踝关节不稳患者作为对照，均行磁共振常规扫描和优化的T2-mapping定量成像扫描，将距骨软骨分为内侧前、中、后部及外侧前、中、后部共计6个分区，每个分区取1个T2值，内、外侧分区共计6个T2值。试验获得内蒙古医科大学伦理委员会审核批准。

结果与结论：病例组的内侧前部、内侧中部、内侧后部软骨区域的平均T2值均高于对照组(P < 0.05)，外侧区前、中、后部软骨区域的平均T2值与对照组比较差异无显著性意义(P > 0.05)。结果表明，慢性外侧踝关节不稳患者的距骨软骨损伤主要发生于距骨内侧，磁共振T2-mapping成像技术能够定量测定软骨损伤程度，优化后的T2-mapping功能成像常规扫描成为可能。

ORCID: 0000-0002-3968-0029(李伟)

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

关键词: 磁共振成像, 距骨骨软骨, 踝关节, T2-mapping, 慢性外侧踝关节不稳, 序列优化, 关节镜

Abstract:

BACKGROUND: At present, DWI, DTI, T1-mapping, T2-mapping, and T2*-mapping are commonly used in cartilage functional imaging sequences in both scientific research and clinic. T2-mapping is often used for the quantitative analysis of cartilage, but it was obviously limited due to the long scanning time and poor experience of the patient.

OBJECTIVE: To quantitatively evaluate the talar cartilage injury degree of chronic lateral ankle instability patients by sequence optimized T2-mapping quantitative imaging technique.

METHODS: Totally 53 cases of chronic ankle instability (case group) and 46 healthy subjects (control group) were from the Second Affiliated Hospital of Inner Mongolia Medical University. They underwent conventional Magnetic Resonance Imaging and optimal T2-mapping quantitative imaging scanning. The total talar cartilage was divided into six compartments: internal anterior, internal medial, internal posterior, lateral anterior, lateral center and lateral posterior. Six T2 values were totally taken as each partition had one T2 value. The experiment was approved by the Ethics Committee of Inner Mongolia Medical University.

RESULTS AND CONCLUSION: The T2 values of internal anterior, internal medial, internal posterior areas of case group were higher than those of control group (P < 0.05). The T2 values of lateral anterior, lateral center and lateral posterior areas had no significant difference between the two groups (P > 0.05). The results showed that the talus cartilage injury mainly occurred in the internal talus in patients with chronic lateral ankle instability. The cartilage damage degree could be quantitatively evaluated by magnetic resonance T2-mapping imaging technique. It is possible that T2-mapping based on sequence optimization can be used in functional image routine scan.

Key words: magnetic resonance imaging, talus osteochondral, ankle, T2-mapping, chronic lateral ankle instability, sequence optimization, arthroscope

中图分类号:

李伟, 初占飞, 于泽晨, 于静红, 贾岩波, 王宗博. 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]. 中国组织工程研究, 2020, 24(27): 4333-4337.

Li Wei, Chu Zhanfei, Yu Zechen, Yu Jinghong, Jia Yanbo, Wang Zongbo. T2-mapping quantitative imaging technique based on sequence optimization in the ankle talus osteochondral injury[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2020, 24(27): 4333-4337.

图/表（结果） 8

1.3 对象病例组选择2018年3月至2019年9月内蒙古医科大学第二附属医院临床诊断为慢性外侧踝关节不稳患者53例，其中距腓前韧带合并跟腓韧带损伤37例(图1)，37例中的31例行关节镜诊断(图2)。同时纳入46例非慢性外侧踝关节不稳患者作为对照。试验获得内蒙古医科大学伦理委员会审核批准。

1.4 方法踝关节扫描仪器设备选用德国 Siemens skyra 3.0T高场MRI，扫描线圈选用16通道足踝专用线圈Foot/ Ankle 16 A3T Tim coil。医师与设备专职工程师共同参与、优化、制定踝关节常规扫描及功能成像扫描序列，在保证扫描图像质量同时兼顾扫描时间，保证患者及志愿者在尽量短的扫描时间内完成全部扫描。各扫描序列参数见表1。

由2名高年资骨肌影像诊断医师诊断病例组韧带损伤程度及踝关节其他可能病变，严格执行纳入标准。绘制T2-mapping图：T2-mapping伪彩图(图3)由西门子Syngo VIA VB10软件处理融合，色阶选择后处理软件自带关节功能成像专用色阶Perfusion。距骨软骨6分区如下：选取踝关节冠状位距骨显示最佳层面，距骨滑车关节面各1/2定义为距骨内、外侧，各包含连续层面3-5个；选取踝关节矢状位，距骨内侧前、中、后部为距骨滑车曲面的前、中、后各1/3；距骨外侧前、中、后部为距骨滑车曲面的前、中、后各1/3。每个分区随机测量1个T2值(图4)测量大小：>1.00 mm²，测量形状：圆形感兴趣区(ROI)。内外侧分区共计6个T2值，距骨软骨内侧区平均T2值为内侧前、中、后部T2平均值；距骨软骨外侧区平均T2值为外侧前、中、后部T2平均值。总平均值为内、外侧6个区域T2值的平均值。

由2名高年资骨肌影像诊断医师诊断病例组韧带损伤程度及踝关节其他可能病变，严格执行纳入标准。绘制T2-mapping图：T2-mapping伪彩图(图3)由西门子Syngo VIA VB10软件处理融合，色阶选择后处理软件自带关节功能成像专用色阶Perfusion。距骨软骨6分区如下：选取踝关节冠状位距骨显示最佳层面，距骨滑车关节面各1/2定义为距骨内、外侧，各包含连续层面3-5个；选取踝关节矢状位，距骨内侧前、中、后部为距骨滑车曲面的前、中、后各1/3；距骨外侧前、中、后部为距骨滑车曲面的前、中、后各1/3。每个分区随机测量1个T2值(图4)测量大小：>1.00 mm²，测量形状：圆形感兴趣区(ROI)。内外侧分区共计6个T2值，距骨软骨内侧区平均T2值为内侧前、中、后部T2平均值；距骨软骨外侧区平均T2值为外侧前、中、后部T2平均值。总平均值为内、外侧6个区域T2值的平均值。

2.3 两组各软骨区域的T2值两组距骨各软骨区域的T2值见表2，病例组内侧前部、内侧中部、内侧后部软骨区域的平均T2值均高于对照组(P < 0.05)，外侧区前、中、后部软骨区域的平均T2值与对照组比较差异无显著性意义(P > 0.05)。两组的距骨软骨 T2-mapping见图5，6。

参考文献

[1] GERSTNER GJ. Chronic ankle instability.Foot Ankle Clin. 2012; 17(3): 389-398.

[2] CAPUTO AM, LEE JY, SPRITZER CE, et al. In Vivo Kinematics of the Tibiotalar Joint After Lateral Ankle Instability.Am J Sports Med. 2009; 37(11):2241-2248.

[3] 戴海飞,余斌,张凯瑞,等.踝关节周围韧带损伤对距骨稳定性影响的有限元分析[J].中国骨与关节损伤杂志,2012,27(2):121-124.

[4] KOVALESKI JE, HEITMAN RJ, GURCHIEK LR, et al. Joint Stability Characteristics of the Ankle Complex After Lateral Ligamentous Injury, Part I: A Laboratory Comparison Using Arthrometric Measurement.J Athl Train.2014;49(2):192-197.

[5] HIROSE K, MURAKAMI G, MINOWA T, et al. Lateral ligament injury of the ankle and associated articular cartilage degeneration in the talocrural joint: anatomic study using elderly cadavers.J Orthop Sci.2004;9(1):37-43.

[6] 卢昌怀,余斌,陈辉强,等.正常步态下距骨三维有限元模型的建立及应力分析[J].南方医科大学学报,2010,30(10):2273-2276.

[7] RINGLEB SI, UDUPA JK, SIEGLER S, et al. The effect of ankle ligament damage and surgical reconstructions on the mechanics of the ankle and subtalar joints revealed by three-dimensional stress MRI.J Orthop Res. 2005;23(4):743-749.

[8] 刘清华,余斌,庄岩.足踝部数字化研究的现状及浅析[J].中国骨与关节损伤杂志,2013,28(10):998-998.

[9] KRIPS R, DIJK CNV, HALASI T, et al. Long-Term Outcome of Anatomical Reconstruction Versus Tenodesis for the Treatment of Chronic Anterolateral Instability of the Ankle Joint: A Multicenter Study.Foot Ankle Int.2001;22(5):415-421.

[10] 张禹,刘志成,成永忠,等.旋后外旋型踝关节损伤有限元模型的建立与力学分析[J].医用生物力学,2012,27(3):36-42.

[11] HU H, YANG B, LI Y, et al. Blocking of the P2X7 receptor inhibits the activation of the MMP-13 and NF-κB pathways in the cartilage tis- sue of rats with osteoarthritis.Int J Mol Med.2016;38 (6):1922-1932

[12] HUANG X, PAN Q, MAO Z, et al. Sinapic acid inhibits the IL-1β-induced inflammation via MAPK downregulation in rat chondrocytes. Inflammation. 2018;41(2):562-568.

[13] WANG D, WENG Y, GUO S, et al. Platelet-rich plasma inhibits RANKL-induced osteoclast differentiation through activation of Wnt pathway during bone remodeling.Int J Mol Med.2018;41(2):729-738.

[14] BIAN Y, WANG H, SUN S. Taurine alleviates endoplasmic reticulum stress in the chondrocytes from patients with osteoarthritis.Redox Rep. 2018;23(1):118-124.

[15] SANDYA S, ACHAN MA, SUDHAKARAN PR, et al. Multiple matrix metalloproteinases in type II collagen induced arthritis. Indian J Clin Biochem.2009;24(1):42-48.

[16] JANUSZ MJ, BENDELE AM, BROWN KK.Induction of osteoarthritis in the rat by surgical tear of the meniscus:Inhibition of joint damage by a matrix metalloproteinase inhibitor.Osteoarthritis Cartilage.2002;10(10):785-791.

[17] ZWIERZCHOWSKI TJ, STASIKOWSKA-KANICKA O, DANILEWICZ M, et al. Assessment of apoptosis and MMP-1, MMP-3 and TIMP-2 expression in tibial hyaline cartilage afterviable medial meniscus transplantation in the rabbit.Arch Med Sci.2012;8(6):1108-1114.

[18] KAST RE, HALATSCH ME. Matrix metalloproteinase-2 and -9 in glioblastoma: a trio of old drugs-captopril, disulfiram and nelfinavir-are inhibitors with potential as adjunctive treatments in glioblastoma.Arch Med Res.2012;43(3):243-247.

[19] KAĬLINA AN, OGORODOVA LM, CHASOVSKIKH I, et al. Indices of matrix metalloproteinases (MMP-2, MMP-9, TIMP-1) with juvenile arthritis in children.Vestn Ross Akad Med Nauk.2013;(7):36-40.

[20] 马丽艳,宋旭动,张德新,等.MMP-13 和Galectin-3 在骨性关节炎滑膜组织中的临床意义[J].中国骨与关节杂志,2013,2(5):280-284．

[21] JAZRAWI LM, ALAIA MJ, CHANG G, et al. Advances in magnetic resonance imaging of articular cartilage.J Am Acad Orthop Sur.2011; 19(7):420-429.

[22] RAYA JG, HORNG A, DIETRICH O, et al. Articular cartilage:in vivo diffusion-tensor imaging.Radiology.2012;262(2):550-559.

[23] NOTOHAMIPRODJO M, KUSCHEL B, HORNG A, et al. 3D-MRI of the ankle with optimized 3D-SPACE. Invest Radiol.2012;47(4):231-239．

[24] 富丽萍,王绍武,宋清伟,等.软骨的MR敏感序列在软骨类病变中的应用研究[J].中国CT和MRI杂志,2007,5(4):12-17.

[25] 杨海涛,王仁法,李锋,等.早期髌骨软化症髌软骨磁共振T2图成像和扩散加权成像的对照研究[J].实用放射学杂志, 2008,24(3):55-57, 61.

[26] PAN JD, PIALAT JB, JOSEPH T, et al. Knee cartilage T2 characteristics and evolution in relation to morphologic abnormalities detected at 3-T MR imaging:a longitudinal study of the normal control cohort from the Osteoarthritis Initiative.Radiology.2011;261(2):507-515.

[27] PRASAD AP, NARDO L, SCHOOLER J, et al. T1ρ and T2 relaxation times predict progression of knee osteoarthritis.Osteoarthritis Cartilage. 2013;21(1):69-76.

[28] STAHL R, LUKE A, LI XJ, et al. T1rho,T2 and focal knee cartilage abnormalities in physically active and sedentary healthy subjects versus early OA patients-a 3.0-Tesla MRI study.Eur Radio.2009;19(1):132-143.

[29] 侯进,梅颖洁,代月黎,等.兔骨性关节炎模型关节软骨的弥散张量研究[J].中国比较医学杂志,2014,24(1):1-4.

[30] TAO H, SHANG X, LU R, et al. Quantitative magnetic resonance im- aging (MRI)evaluation of cartilage repair after microfracture (MF)treatment for adult unstable osteochondritis disecans (OCD)in the ankle:corelations with clinical outcome.Eur Radiol.2014;24(8):1758-1767.

[31] GOLDITZ T, STEIB S, PFEIFER K, et al. Functional ankle instability as a risk factor for osteoarthritis:using T2-mapping to analyze early cartilage degeneration in the ankle joint of young athletes.Os- teoarthritis Cartilage. 2014;22(10):1377-1385.

[32] 郭秦炜,胡跃林,焦晨,等.踝关节距骨骨软骨损伤的影像学及关节镜下表现[J].中华关节外科杂志,2010,4(6):723-728.

[33] JOSEPH GB, NEVITT MC, MCCULLOCH CE, et al. Associations between molecular biomarkers and MR-based cartilage composition and knee joint morphology: data from the Osteoarthritis Initiative.Osteoarthritis Cartilage.2018;26(8):1070-1077.

[34] LI Z, WANG H, LU Y, et al. Diagnostic value of T1ρ and T2 mapping sequences of 3D fat- suppressed spoiled gradient (FS SPGR-3D) 3.0-T magnetic resonance imaging for osteoarthritis.Medicine (Baltimore). 2019;98(1):e13834.

[35] 刘国彬,张国平,任庆云,等.踝关节不同姿势下MRI检查对其周围韧带及肌腱损伤的诊断价值[J].中国组织工程研究, 2017,21(4):598-602.

[36] 吴昆华,王天朝,梁虹,等.3.0T磁共振不同成像技术对膝关节软骨显示对比分析[J].实用放射学杂志,2014,30(6):1010-1013.

[37] 高丽香,袁慧书.T1ρ序列、MR和关节镜在膝关节软骨成像中的应用对比[J].实用放射学杂志,2018,34(2):256-259.

[38] VANTIENDEREN RJ, DUNN JC, KUSNEZOV N, et al. Osteochondral allograft transfer for treatment of osteochondral lesions of the talus: a systematic review.Arthroscopy.2017;33(1):217-222.

[39] GAO F, CHEN N, SUN W, et al. Combined therapy with shock wave and retrograde bone marrow-derived cell transplantation for osteochondral lesions of the talus.Sci Rep.2017;7(1):2106.

[40] RUNGPRAI C, TENNANT JN, GENTRY RD, et al. Management of osteochondral lesions of the talar dome.Open Orthop J.2017;11:743-761.

[41] 李延炜,洪海森,翟文亮.距骨软骨损伤的诊疗及研究进展[J].中华临床医师杂志(电子版),2013,7(8):3510-3512.

[42] GIZA E, DELMAN C, COETZEE JC, et al. Arthroscopic treatment of talus osteochondral lesions with particulated juvenile allograft cartilage.Foot Ankle Int.2014;35(10):1087-1094.

[43] 刘国彬,张国平,任庆云,雷立存,赵峰,高宏阳,朱超华,李亚光.踝关节不同姿势下MRI检查对其周围韧带及肌腱损伤的诊断价值:单中心、诊断性试验[J].中国组织工程研究,2017,21(4):598-602.

引言

材料方法

1.1 设计回顾性分析。

1.2 时间及地点试验于2018-03-01/2019-09-31在内蒙古医科大学第二附属医院完成。

病例组纳入标准：反复性外侧踝关节扭伤6个月以上；首次踝关节扭伤的年龄范围为18-45岁。

病例组排除标准：半年内踝关节有急性损伤病史；确诊为踝关节骨性关节炎；有距骨骨软骨病变、踝关节感染性病变；大量关节积液；踝关节手术史。

对照组排除标准：有踝关节感染性关节炎及痛风性关节炎；确诊为踝关节骨性关节炎；踝关节手术史；踝关节大量积液、关节畸形。

临床诊断：两组受检者临床诊断标准均采用美国足踝外科评分(american orthopaedic foot and ankle society，AOFAS)进行系统评分。

1.5 主要观察指标两组各个分区的T2值。

1.6 统计学分析所得数据采用SPSS 23.0软件进行数据分析。测量所得踝关节距骨软骨T2值符合正态分布，应用独立样本t 检验比较两组距骨软骨区域所测得T2值的差异。P < 0.05时差异有显著性意义。

讨论

踝关节损伤最常发生于外侧，运动人群常见，以外侧副韧带损伤为著。外侧副韧带由距腓前韧带、跟腓韧带和距腓后韧带组成，其中距腓前韧带薄弱而损伤最为常见，距腓前韧带的主要作用是抵抗距骨向前和内旋的趋势，当踝关节遭受过度力量而出现大幅度向前和内旋时极易损伤距腓前韧带。值得注意的是，距腓前韧带合并跟腓韧带损伤可占所有外侧副韧带损伤的1/3。踝关节外侧副韧带损伤极易导致慢性踝关节疼痛乃至慢性外侧踝关节不稳，而关节疼痛及不稳的核心因素是关节软骨的损伤。有研究表明，慢性外侧踝关节不稳患者关节镜下距骨内侧软骨损伤比重达62%；单独切除踝关节距腓前韧带相对于正常踝关节前移27%，同时切除踝关节距腓前韧带和跟腓韧带后踝关节前移32%，内旋较正常增加29%^[2-10]，这将显著增加距骨内侧的应力，慢性踝关节不稳患者距骨前移及内旋将导致距骨内侧软骨受力较正常时明显增加，相应软骨受损。

距骨骨软骨损伤的发病机制至今尚未完全明确，大部分研究表明创伤是最可能病因。关节软骨由软骨细胞和软骨细胞外基质2部分组成，细胞外基质的降解和软骨细胞凋亡所导致的软骨损伤、退变是距骨骨软骨损伤最重要的特征性病理改变。越来越多的证据表明，炎症机制在距骨骨软骨损伤中发挥着重要作用，其通过多种炎症细胞因子与信号通路相互调控，从而使细胞合成代谢与分解代谢失衡，改变细胞的成分、结构和功能，导致距骨骨软骨损伤的发生、发展，这其中基质金属蛋白酶、金属蛋白酶组织抑制因子家族、白细胞介素1、NF-kappaB信号通路得到国内外学者的持续关注。近年来，基质金属蛋白酶家族与软骨的相关性研究成为骨关节医师研究的热点。基质金属蛋白酶是一系列可降解细胞外基质及基底膜的内肽酶总称，其是一种水解所有细胞外基质的蛋白水解酶，在人体多种病理生理过程中其表达量相对于正常稳态呈明显上升趋势。软骨变性的重要原因之一是损伤造成软骨细胞外基质合成与降解的失衡，其中在这一合成与降解过程中起关键作用的就是基质金属蛋白酶^[11-20]。

距骨骨软骨损伤是踝关节损伤最常见的疾病之一，其早发现、早治疗非常关键。MRI是评价关节软骨损伤的首选检查方法^[21-24]。磁共振功能成像发展迅猛，其能够敏感地在关节软骨早期未出现形态学改变之前检测到关节软骨生化成分、组织学特点和生物力学结构方面的变化，不同的MRI生理成像技术可间接反映其中某种或某些成分的变化。目前临床常用评价软骨的成像序列有DWI、DTI、T1-mapping、T2-mapping、T2*-mapping等^[25]，其中T2-Mapping应用广泛，常用于软骨定量分析中。T2-mapping成像是通过测量磁共振T2弛豫时间来定量分析关节软骨内组织成分的变化，可形象地显示软骨内部T2值^[26-29]。

T2-mapping成像是目前国内外研究应用尤其在膝关节软骨成像领域，较为广泛、成熟的软骨生理性成像技术之一。因扫描技术、仪器、踝关节本身形态结构等多方面因素的限制，国内较大样本量踝关节在体T2-mapping成像的研究较少。此次研究进一步加大研究样本量并结合踝关节镜对照，通过对53例慢性踝关节不稳患者和46例对照受试者踝关节常规及功能成像扫描获取更多可供实验分析的数据量。T2-mapping通过T2弛豫时间定量分析关节软骨内部T2值^[30-34]。众所周知，磁共振成像序列参数多而复杂，磁共振功能成像的制约因素之一即扫描时间问题，绝大部分功能成像扫描时间过长，受检者配合度较差，图像质量与扫描时间相互制约。随着MRI设备的发展，在保证扫描图像质量的前提下，常规踝关节扫描单个序列时间控制在2 min左右已达成共识。如何缩短扫描时间，同时又保证扫描图像的质量，寻找二者之间的平衡点，一直以来都是磁共振医师的关注点。调整单个序列TR值成为缩短扫描时间最可行、最常用的手段之一。值得一提的是，此次研究通过反复调整功能成像序列TR值，在保证扫描图像质量(SNR=1)的前提下，扫描图像质量得到诊断医师及专家的认可，所有病例组及对照组T2-mapping单序列扫描时间均控制在2 min30 s之内，这最大限度地保证了受检者的配合度和相对较大样本量研究的可持续性，使T2-mapping功能成像实现常规扫描成为可能。多数学者认为关节软骨的 T2值取决于胶原含量、排列方向及软骨内水的含量。有研究表明，关节软骨损伤、退变的T2值均较正常软骨高，而且T2值随关节软骨退变严重程度的增加而升高。此次研究发现，病例组内侧前、中、后部软骨区域的T2值显著高于对照组，而外侧软骨区域内侧前、中、后部的T2值与对照无明显差异，说明慢性外侧踝关节不稳患者的距骨软骨相对于对照组发生了退变，以距骨内侧软骨面较为明显，而外侧软骨面无明显退变改变。此次研究显示病例组内侧、前中后部3区域的软骨T2值增加率比较无明显差异，这与国内部分研究结果略有出入，分析其中原因可能与此次研究选择的病例数较多有关，还有可能与此次研究病例距腓前韧带合并跟腓韧带损伤例数较多(53例中37例，其中31例行关节镜诊断)有关。

综上所述，磁共振T2-mapping功能成像能够早期发现并评价踝关节距骨软骨损伤，能为临床早期治疗慢性外侧踝关节不稳提供重要的影像学定量参考^[35-37]。序列优化的T2-mapping功能成像实用性显著增加，为临床定量评价距骨软骨损伤程度及后续治疗提供影像学依据。通过研究踝关节距骨软骨在体磁共振功能的成像，以期得到金属蛋白酶在距骨软骨损伤中表达与踝关节核磁功能成像的相关性，为临床早期干预踝关节软骨退变提供影像学参考。慢性外侧踝关节不稳患者踝关节应力较正常已有明显改变，距骨软骨均有不同程度的损伤，踝关节反复扭伤患者保守治疗无效时应及时评估距骨软骨损伤程度，必要时进行损伤韧带的重建、修复，做到早诊断、早治疗，防止慢性外侧踝关节不稳进展为踝关节骨性关节炎的可能^[38-43]。

中国组织工程研究杂志出版内容重点：人工关节；骨植入物；脊柱；骨折；内固定；数字化骨科；组织工程

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

T2-mapping quantitative imaging technique based on sequence optimization in the ankle talus osteochondral injury

PDF

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表（结果） 8

参考文献

相关文章 15

引言

材料方法

讨论

文章快阅

延伸阅读

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	闵友江, 姚海华, 孙洁, 周璇, 余航, 孙前谱, 洪恩四. 磁共振评价“三通针法”对脊髓损伤患者脑功能的影响[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(在线): 1-8.
[2]	张尚普, 鞠晓东, 宋恒义, 董智, 王晨, 孙国栋. 关节镜下带线锚钉缝线桥缝合固定治疗肩锁关节脱位[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(9): 1417-1422.
[3]	张磊, 马丽, 扶世杰, 周鑫, 喻林, 郭晓光. 肩关节镜下双排锚钉固定治疗肩关节前脱位伴肱骨大结节撕脱骨折[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 895-900.
[4]	仲鹤鹤, 孙鹏鹏, 桑鹏, 吴术红, 刘毅. 模拟重建膝关节后外侧复合体核心韧带后膝关节稳定性评估[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(6): 821-825.
[5]	靖慧敏, 余雯娟, 王思佳, 陈聪, 李逸凡, 王永兰, 李欣, 张娟, 梁猛. 静息态脑功能成像评价夜磨牙者的大脑默认网络[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(5): 685-689.
[6]	王晓非, 滕学仁, 丛琳岩, 周旭, 马振华. Herbert螺钉内固定治疗成年人膝关节剥脱性骨软骨炎[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(3): 397-402.
[7]	黄幼怡, 袁伟. 3D打印技术在足踝外科骨折及畸形类疾病中的应用[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(3): 438-442.
[8]	易美芝, 罗光华, 肖雅雯, 胡蓉, 陈小龙, 赵衡. 距骨解剖变异的MRI表现[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(24): 3888-3893.
[9]	姜灵凯, 魏垒, 董政权, 顾晓东, 李鹏翠. 关节镜下双排缝合固定与缝线桥固定修复肩袖损伤疗效对比的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(21): 3431-3437.
[10]	卢明峰, 赵立连, 邢基斯, 何利雷, 许挺, 王昌兵. 前交叉韧带重建后二次关节镜探查关节软骨的转归分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(2): 222-227.
[11]	刘延子, 高武长. 3D打印联合关节镜下机械臂辅助经皮螺钉内固定治疗跟骨骨折[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(18): 2822-2826.
[12]	陈小龙, 赵衡, 胡蓉, 罗光华, 刘进才. 髌下脂肪垫水肿与滑车及髌股关节形态相关性的MRI评估[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(15): 2410-2415.
[13]	李安安, 陈嘉韵, 陈锦, 宋敏, 李聪聪, 叶国柱, 吴高艺, 林文政, 蔡宇宁, 刘文刚. 关节镜联合玻璃酸钠治疗膝骨关节炎效果的Meta分析[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(15): 2437-2444.
[14]	王磊, 祁荣, 李佳, 仇志学, 王凯, 索南昂秀. 微创经皮钢板内固定结合弹性髓内钉治疗成人胫腓骨远端骨折[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(12): 1864-1868.
[15]	孙凯, 陈蕾, 麦瑶, 胡花, 陈亮, 钟俊, 胡勇, 邱波. 加速康复外科在前交叉韧带重建围术期的应用[J]. 中国组织工程研究, 2021, 25(11): 1647-1651.