MR T1rho软骨定量成像在早期膝关节骨性关节炎中的应用研究

摘要

第一部分 MR T1rho定量成像技术在正常膝关节软骨中的应用研究
　　研究目的：
　　对一组健康膝关节软骨进行常规磁共振和T1rho序列检查，探讨 T1rho软骨定量成像优势及定量成像影响因素。
　　材料与方法：
　　健康志愿者（要求BMI值在正常范围内）共21名，男8名，女13名，对单或双膝关节行3.0T磁共振扫描，共收集膝关节数目33个，男12个，女21个。股软骨分为少承重区和承重区，胫软骨定义为承重区，髌软骨定义为不承重区。根据国际膝关节软骨修复协会（the International Cartilage Repair, ICRS）软骨评分,将软骨Grade0级，软骨健康，无膝关节骨性关节炎（osteoarthritis，OA）症状和膝关节疾病史者定义为健康组。计算膝关节软骨各个区域T1rho值范围和95%置信区间（confidence interval，CI）。Pearson’s相关系数和线性回归法分析年龄、BMI值与软骨各个区域T1rho值的相关性。方差分析法多重比较法比较软骨在不同区域和不同承重时T1rho值差异。
　　结果：
　　正常膝关节软骨可用T1rho序列进行定量成像。股骨外侧少承重区域T1rho值与年龄有一定相关性（R2=0.2177,P=0.0062）。股软骨外侧少承重区域、股软骨内侧承重及少承重区域、胫软骨外侧承重区域T1rho值与BMI值有一定相关性(R2分别为0.1364、0.1814、0.1843、0.2355，P值均小于0.05)。胫软骨承重区内侧与外侧之间的T1rho值有显著统计学差异（P<0.05）。股骨内侧软骨承重区与少承重区的T1rho值具有统计学差异（P<0.05）。外侧区域同内侧区域软骨T1rho比较，髌骨软骨不承重区域与胫骨软骨承重区域之间T1rho值有统计学差异（P<0.05）。
　　结论：
　　T1rho成像技术可用于膝关节软骨定量成像，T1rho值可以作为定量成像的指标。对于青年人，健康膝关节软骨T1rho值受年龄、BMI值有关系，且对软骨承重敏感。
　　T1rho成像技术可用于膝关节软骨定量成像，T1rho值可以作为定量成像的指标。对于青年人，健康膝关节软骨T1rho值受年龄、BMI值有关系，且对软骨承重敏感。
　　第二部分 MR T1rho定量成像技术在早期膝关节骨性关节炎中的应用研究
　　研究目的：
　　对一组健康膝关节和早期膝关节OA志愿者进行3.0T磁共振检查，探讨T1rho软骨成像在早期OA时的优势及定量成像影响因素。
　　材料与方法：
　　健康志愿者组（对BMI值不要求）共24名，男11名，女13名，行单或双膝3.0T磁共振扫描，共收集关节数目38个，男17个，女21个。退变组（早期OA组）共56名，男24名，女32名，共收集膝关节数目93个，男39个，女54个。
　　股骨软骨分为少承重区和承重区，胫软骨定义为承重区，髌软骨定义为不承重区。计算关节退变组和健康组软骨各个区域T1rho值范围和95%置信区间。Pearson’s相关系数和线性回归法分析退变组的年龄、BMI值与各个区域T1rho值的相关性。方差分析法比较健康组和退变组各个区域软骨值的差异。方差分析法多重比较退变组软骨不同的区域和不同承重时T1rho值差异。
　　结果：
　　T1rho成像时，早期退变软骨表现为病变区软骨表现为异常斑点／块状色阶图。早期退变组中，膝关节软骨股骨外承重区、髌软骨股外侧不承重区域T1hro值与年龄有一定相关性（r分别为-0.2514、-0.2035，P值分别为0.0145、0.0491），髌软骨内侧不承重区T1rho值与BMI值有一定相关性（r=-0.2030，P=0.0498）。在健康组和早期退变组，髌软骨外侧不承重区两组之间软骨T1rho值有差异（P<0.05）。不同区域和承重时：（1）股骨软骨少承重内侧和外侧之间软骨T1rho值有差异（P<0.05）；（2）股骨软骨内侧承重与胫骨软骨内侧承重、股骨软骨外侧承重与胫骨软骨外侧承重之间有T1rho值有显著差异（P均小于0.05）；（3）内侧股骨软骨少承重与承重之间比较P为0.7888，外侧股骨软骨少承重与承重比较P为0.9983；（4）对于内侧各个区域，胫骨软骨承重与髌软骨不承重之间P值为0.0090，股骨软骨少承重与髌软骨不承重之间P值为0.0297；对于外侧，股骨软骨承重区与髌软骨不承重区之间P值为0.0060，股骨少承重区与髌软骨不承重区之间P值为0.0005。
　　结论：
　　T1rho序列3.0T MR成像可以反映膝关节软骨早期退行性病变，年龄对早期OA软骨 T1rho定量成像结果的影响较健康组影响更大，承重和BMI值对早期OA T1rho定量结果同样有影响。

目录

声明

绪言

关节软骨生理及软骨T1rho成像基础

第一部分 MR T1rho成像技术在正常膝关节软骨中的应用研究

一、材料与方法

1.1研究对象：

1.2ＭＲ扫描方法及图像影像学参数

1.3图像后处理

1.4影像学评估

1.5软骨分区及感兴趣区（region of interest，ROI）的划分

1.6统计学分析

二、结果

三、讨论

3.1青年正常膝关节软骨3.0T T1rho定量成像

3.2正常膝关节软骨T1rho值和年龄之间的关系

3.3正常膝关节软骨T1rho值与BMI值的关系

3.4正常膝关节软骨不同区域之间的关系

四、结论

第二部分 MR T1rho定量成像技术在早期膝关节骨性关节炎中的应用研究

一、材料与方法

1.1 研究对象：

1.2 ＭＲ扫描方法及图像影像学参数

1.3 图像后处理

1.4 影像学评估

1.5 软骨分区及感兴趣区（ROI）的划分

1.6 统计学分析

二、结果

三、讨论

四、结论

致谢

参考文献

附录

综述:膝关节软骨MRI生化成分定量成像技术研究进展