磁共振成像研究膝股骨髁软骨T2值空间分布

目的 研究健康成人和早期骨性关节炎(osteoarthritis,OA)病人膝关节股骨内外髁软骨横向弛豫时间(T2值)空间分布.方法 采用Siemens 3.0T磁共振,正常组(20例;年龄25~38岁,平均28.7岁±4.5岁)25个膝关节和早期OA病人组(27例;年龄40~78岁,平均54.2岁±11岁)31个膝关节,应用T2图成像观察和测量2组股骨内外侧髁非负重区与负重区软骨T2值,并进行统计学分析.结果 正常组与早期OA组股骨髁负重区软骨平均T2值[(51.1±4.3) ms,(58.9±4.0) ms]明显高于各自非负重区[(47.2±3.8) ms,(53.5±4.1) ms],差异有统计学意义(F值分别为22.151和54.670,P值均<0.05);正常组股骨髁各区软骨浅层T2值明显高于深层,差异有统计学意义(F值分别为27.960、12.972、12.718、7.837,P值均<0.05);早期OA组股骨内外髁非负重区软骨浅层T2值明显高于深层(F值分别为6.062和10.436,P值均<0.05),负重区软骨浅层与深层比较差异无统计学意义(F值分别为1.208和1.472,P值均>0.05).结论 健康成人和早期OA病人膝关节股骨内外髁软骨T2值具有特定空间分布特点,对量化监测早期OA软骨病变具有参考价值.负重对软骨T2值空间分布有一定影响.     

60d头低位卧床对人体膝关节软骨磁共振T_2值的影响

目的基于MRT2map技术研究60d模拟失重条件对人体膝关节软骨T2值的影响。方法7名健康男性头低位-6°卧床60d,应用1.5T磁共振扫描仪进行卧床前后膝关节矢状位多回波多层面序列扫描,使用profile软件测量实验前后膝关节非承重、承重软骨,髌软骨的T2弛豫时间,采用配对t检验比较实验前后软骨T2值改变。结果卧床实验前后软骨T2值具有相同的空间分布形态。60d模拟失重条件下胫骨内外侧髁承重软骨、股骨非承重软骨卧床后软骨深部T2值有降低趋势,近表面T2值有升高趋势,但是只在胫骨外侧髁承重软骨距骨软骨下骨质0.3处、胫骨内侧髁承重软骨距骨软骨下骨质0.0,0.1处、股骨非承重软骨距骨软骨下骨质0.0处T2值降低有统计学差异(P0.05);而胫骨内侧髁承重软骨距骨软骨下骨质0.4,0.5处T2值升高有统计学差异(P0.05)。其余各处软骨实验前后T2值未见统计学差异。结论-6°头低位卧床60d前后膝关节软骨T2值空间分布相似,胫骨内外髁承重软骨、股骨非承重软骨深部T2值发生改变,但总体来看头低位卧床对膝关节软骨T2特性影响较小。     

The Application of MRI T2 mapping Imaging in the Early Osteoarthritis of the Knee

目的 评价磁共振T2-mapping成像在膝关节早期骨性关节炎(osteoarthritis,OA)软骨损伤的应用价值.资料与方法 采用Siemens 3.0 T磁共振,选取正常组[20名;年龄25 ～ 49岁,平均(40.1±6.5)岁]25个膝关节,根据国际软骨修复协会(ICRS)分级标准,选取早期OA组轻度软骨损伤者[32例;年龄39 ～ 60岁,平均(47.9±6.4)岁]35个膝关节,应用T2-mapping序列观察和测量两组股骨内外髁非负重区及负重区、胫骨内外平台、髌软骨共7处软骨的平均T2值,同时测量股骨内外侧髁非负重区与负重区软骨深浅层T2值,并进行统计学分析.结果 早期OA组膝关节各部位软骨平均T2值均高于正常组,两组间比较差异有统计学意义(P值均＜0.05);两组股骨内外髁负重区软骨T2值均要高于各自非负重区(P值＜0.05);正常组股骨髁软骨浅深层T2值差异有统计学意义(P值＜0.05);早期OA组股骨内外髁非负重区软骨浅层T2值明显高于深层(P值＜0.05),负重区软骨浅层与深层比较差异无统计学意义(P值＞0.05).相应的T2图显示了T2值变化的趋势.结论 磁共振T2-mapping成像可以量化评估无明显形态改变的关节软骨内组织成分的变化,对早期关节软骨损伤的诊断和监测具有较高的临床应用价值.负重对关节软骨T2值有一定影响.     

磁共振T2-mapping成像在膝关节早期骨性关节炎中的应用

目的评价磁共振T2-mapping成像在膝关节早期骨性关节炎(osteoarthritis,OA)软骨损伤的应用价值。资料与方法采用Siemens 3.0 T磁共振,选取正常组[20名;年龄25～49岁,平均(40.1±6.5)岁]25个膝关节,根据国际软骨修复协会(ICRS)分级标准,选取早期OA组轻度软骨损伤者[32例;年龄39～60岁,平均(47.9±6.4)岁]35个膝关节,应用T2-mapping序列观察和测量两组股骨内外髁非负重区及负重区、胫骨内外平台、髌软骨共7处软骨的平均T2值,同时测量股骨内外侧髁非负重区与负重区软骨深浅层T2值,并进行统计学分析。结果早期OA组膝关节各部位软骨平均T2值均高于正常组,两组间比较差异有统计学意义(P值均<0.05);两组股骨内外髁负重区软骨T2值均要高于各自非负重区(P值<0.05);正常组股骨髁软骨浅深层T2值差异有统计学意义(P值<0.05);早期OA组股骨内外髁非负重区软骨浅层T2值明显高于深层(P值<0.05),负重区软骨浅层与深层比较差异无统计学意义(P值>0.05)。相应的T2图显示了T2值变化的趋势。结论磁共振T2-mapping成像可以量化评估无明显形态改变的关节软骨内组织成分的变化,对早期关节软骨损伤的诊断和监测具有较高的临床应用价值。负重对关节软骨T2值有一定影响。     

膝关节骨关节炎软骨磁共振T2-mapping成像与X线分级的对照研究

目的:测量不同程度膝关节骨关节炎(OA)患者和正常关节软骨的T2弛豫时间并比较其差异性,探讨磁共振T2-mapping成像在OA中的应用价值.方法:48例受检者共66个膝关节分为正常组(n=15)、轻度OA组(n=19)和重度OA组(n=14).采用4回波SE序列扫描形成T2-mapping,分别测量胫骨内侧髁、外侧髁,股骨内侧髁、外侧髁和髌骨这5处软骨的T2值并对各组间的差异进行统计学分析.结果:正常组5个部位膝关节软骨T2均值为(34.8±1.9) ms～(36.7±1.4) ms;轻度和重度OA组5个部位膝关节软骨的T2均值分别为(42.2±2.3) ms～(44.7±3.5) ms和(44.5±3.0) ms～(46.0±4.0) ms.所有OA患者膝关节周围各处软骨T2弛豫时间均比正常组显著增高(P《0.01),但轻度OA组与重度OA组之间差异没有显著性(P》0.05).结论:膝关节OA患者关节软骨的T2弛豫时间比正常者明显增加,磁共振T2-mapping成像在早期OA的诊断和监测方面具有很高的临床应用价值.     

T2 mapping 定量分析运动对健康成人膝关节软骨的影响

目的：探讨 MR T2 mapping 定量评估运动对膝关节软骨组织构成的影响。方法26例正常志愿者运动前后及运动后静息15 min 分别行3.0T MR 膝关节矢状面 T2 mapping 序列扫描,原始图像经后处理分别获得3个阶段膝关节软骨的 T2图,测量关节软骨表浅层、中层及深层各感兴趣区(ROI)的 T2值(T2 pre ,T2 post ,T2 delay ),应用单因素方差分析进行统计学处理,组间比较采用 LSD检验。结果志愿者膝关节胫骨面软骨表浅层的 T2 pre 、T2 post 、T2 delay 分别为(49.71±1.95)ms、(44.30±2.56)ms、(49.41±1.62)ms,中层分别为(42.43±2.23)ms、(39.01±2.37)ms、(41.90±2.28)ms,差异均有统计学意义(F =55.673,16.759,P 均<0.001);深层分别为(19.39±2.13)ms、(19.20±2.22)ms、(19.49±2.05)ms,差异无统计学意义(F =0.122,P =0.886),其中胫骨面软骨浅、中层的 T2 pre 与 T2 delay差异无统计学意义(P 分别为0.610、0.403),T2 pre 和 T2 post 、T2 post 和 T2 delay差异均有统计学意义(P 均<0.001)。膝关节股骨面软骨表浅层的 T2 pre 、T2 post 、T2 delay分别为(50.22±1.47)ms、(45.60±2.82)ms、(49.84±1.84)ms,中层分别为(42.67±2.23)ms、(39.36±1.98)ms、(42.40±2.57)ms,差异均有统计学意义(F=37.976,16.987,P 均<0.001);深层分别为(20.30±2.73)ms、(20.60±2.44)ms、(20.51±2.24)ms,差异无统计学意义(F =0.098,P =0.907),其中股骨面软骨浅、中层的 T2 pre 与 T2 delay 差异无统计学意义(P 分别为0.520,0.679),T2 pre 和 T2 post 、T2 post 和 T2 delay 差异均有统计学意义(P 均<0.001)。软骨各层 T2值的空间分布为关节软骨深层至表浅层呈递升的趋势,T2图显示了 T2值变化的空间分布趋势。结论 T2 mapping 序列可以定量监测软骨受力后软骨分子结构的变化。运动引起关节软骨 T2值变化是不均匀的,可使关节软骨组成结构发生可复性变化。     

磁共振T2* map成像在膝关节骨性关节炎中的应用价值

目的 探讨磁共振T2* map成像在膝关节骨关节炎(OA)中的临床应用价值.方法 41例受检者共41个膝关节分为正常组(n=11)、轻度OA组(n=20)和重度OA组(n=10),采用T2* map成像分别测量股骨内侧、外侧髁,胫骨内侧、外侧髁及髌软骨等5处软骨浅、深层T2*值并对各组间差异进行统计学分析.正常组浅、深层之间T2*值的比较采用独立样本t检验,正常组与轻、重度OA患者浅、深层间T2*值的比较采用q检验.结果 正常成人关节软骨浅层T2*值为19.9～34.0 ms,深层T2*值为16.1～21.9 ms,两者之间存在显著性差异(P＜0.05),轻度OA患者关节软骨浅、深层T2*值分别为27.9～43.7 ms、23.7～31.7 ms,重度OA患者关节软骨浅、深层T2*值分别为27.3～44.4 ms、23.8～31.5 ms,与正常组浅、深层T2*值之间均存在显著性差异(P＜0.05),轻度OA组与重度OA组浅、深层T2*值之间无显著性差异(P＞0.05).结论 MR T2* map成像可用于评价关节软骨生物组织构成的变化,并在早期关节软骨退变的诊断中具有一定的临床应用价值.     

3.0T MRI T_2~* mapping评估儿童血友病性关节病膝关节软骨的价值

目的探讨磁共振T_2~* mapping成像技术在儿童血友病性关节病(hemophilic arthropathy, HA)膝关节软骨损伤的诊断价值。方法采用西门子Skyra 3.0T MRI对19例HA患儿组、15例正常组儿童膝关节行MRI扫描,行T_2~* mapping序列扫描,并测量T_2~*值。比较患儿组T_2~* mapping、T_1WI-SE、T_2WI-TSE-FS序列所测量的关节内含铁血黄素沉积。T_2~* mapping序列扫描后在工作站分别测量膝关节研究髌骨、股骨远端内侧髁(承重区、后部非承重区)、股骨远端外侧髁(承重区、前后部非承重区)、胫骨内、外侧平台面8处软骨T_2~* mapping成像的T_2~*值,比较两组膝关节T_2~*值的差异。另对关节内含铁血黄素在T_2~* mapping、T_1WI-SE、T_2WI-TSE-FS三个序列中分别测量最大截面,比较这三个序列在评估血友病性关节病含铁血黄素沉积显示结果的差异,P0.05具有统计学意义。结果血友病性关节病患者膝关节髌骨软骨平均T_2~*值(31.6±12.5)ms,股骨远端内侧髁承重区、后部非承重区软骨平均T_2~*值分别为(29.4±10.0)ms、(34.1±9.7)ms,股骨远端外侧髁承重区、前部、后部非承重区软骨平均T_2~*值分别为(33.7±9.8)ms、(35.6±12.2)ms、(37.2±11.2)ms,内、外侧胫骨平台面软骨平均T_2~*值(30.2±7.9)ms、(28.0±8.7)ms。股骨外侧髁、股骨内侧髁后部非承重区、胫骨平台内外侧与健康组T_2~*平均值比较,差异具有统计学意义(P0.05)。股骨内侧髁承重区、髌骨软骨与健康组T_2~*平均值比较无统计学意义(P0.05)。T_2~* mapping、T_1WI-SE、T_2WI-TSE-FS三个序列最大截面显示含铁血黄素沉积分别是(142.0±137.9)mm~2、(114.8±111.4)mm~2、(115.6±115.3)mm~2,差异不具有统计学意义。结论磁共振T_2~* mapping序列通过T_2~*值的测量,能定量的反应膝关节血友病性关节病早期的损伤、变性。     

正常人髌软骨T2弛豫值的定量研究

目的 探讨正常志愿者髌软骨T2弛豫值范围、其影响因素及T2图特点.方法 采用PHILIPS Acheiva 3.0超导型磁共振仪, 8 回波SE 序列行垂直于髌软骨后缘横断面扫描.运用T2图(T2 mapping)成像测量76例髌软骨上、中、下3层及中间层面内侧、中间及外侧平均T2弛豫值,并进行统计学分析.按照年龄分为青少年组(<35岁)46人,中年组(36～55岁)21人,老年组9例(56～76岁). 结果 正常髌软骨T2图表现为从深层至浅层绿色-红色-绿色色阶的分层现象.女性及男性髌软骨T2值分别为(38.65±4.11) ms、(40.36±3.34) ms,无明显统计学差异(P=0.065>0.05);青少年组、中年组、老年组髌软骨T2值分别 为(37.96±3.2) ms、(43.68±2.6) ms、(46.50±4.7) ms,3组具有明显统计学差异(P<0.01);上层、中层及下层髌软骨平均T2值分别为(39.90±4.71) ms、(39.31±3.90) ms、(41.30±5.20) ms,3组有明显统计学差异(P=0.026<0.05);正常髌软骨中间层面内、中及外侧部位T2弛豫值分别为(38.60±4.60)ms、(39.31±3.90) ms、(39.62±4.12) ms,3者无明显统计学差异(P=0.314>0.05).结论 正常髌软骨T2图及T2弛豫值研究可以为早期关节软骨病变诊断提供参考价值.     

MR T2图评价膝关节软骨的初步探讨

目的 探讨MR T2图(T2 mapping)评价膝关节软骨生物组织构成变化的应用价值.方法 对20名健康志愿者运动前后双膝关节、19例骨性关节炎(OA)患者的患膝行矢状面SE序列8回波扫描.测量关节软骨各感兴趣区的T2值,比较志愿者运动前后及运动前浅、深层,以及志愿者与OA患者之间T2值的差异.原始图像经后处理后获得相应的T2图.运动前后T2值的比较采用配对t检验,运动前浅、深层及志愿者与OA患者间T2值的比较采用独立样本t检验.结果 志愿者运动前膝关节胫骨面软骨浅、深层的T2值分别为(48.8±6.3)ms、(44.3±5.7)ms;运动后分别为(43.4±5.0)ms、(40.3±6.1)ms,运动前后差异有统计学意义(t值分别为6.004和5.037,P值均<0.05);运动前胫骨面软骨浅、深层T2值差异有统计学意义(t=3.148,P<0.01).运动前股骨面软骨浅、深层的T2值分别为(52.1±5.7)ms、(47.7±5.3)ms;运动后分别为(47.2±4.5)ms、(43.6±4.1)ms;运动前后差异有统计学意义(t值分别为6.169和5.957,P值均<0.05);运动前股骨面软骨浅、深层T2值差异有统计学意义(t=3.384,P<0.01).相应的T2图显示了T2值变化的空间分布趋势.OA患者膝关节胫骨面关节软骨T2值为(56.0±9.1)ms,较志愿者要高,两组间比较差异有统计学意义(t=-3.446,P<0.01).结论 MR T2图可用于评价运动前后、OA时关节软骨生物组织构成的变化,对关节软骨退变诊断具有一定的临床指导价值.     

Mapping T2 relaxation time in the pediatric knee: feasibility with a clinical 1.5-T MR imaging system

PURPOSE: To determine the feasibility of mapping the spatial variation of cartilage T2 relaxation time in vivo in the pediatric knee with a 1.5-T clinical magnetic resonance (MR) imaging system and the manufacturer's body gradient coil. MATERIALS AND METHODS: Twenty-five children and adolescents (age range, 5-17 years; mean age, 11.8 years) underwent a multisection-multiecho MR sequence for T2 relaxation time mapping. Quantitative transverse T2 maps of the patellar cartilage were calculated for 15 of the subjects. Sagittal T2 maps were calculated for the remaining 10 subjects. T2 profiles were generated for the patellar and distal femoral weight- and non-weight-bearing unossified epiphyseal and articular hyaline cartilage and for the distal femoral and proximal tibial physes. The Mann-Whitney U test was used to test for differences between paired profiles. RESULTS: Femoral non-weight-bearing unossified epiphyseal and articular cartilage showed spatial variation similar to that of weight-bearing unossified epiphyseal and articular cartilage, but with increased T2 values (P <.001). T2 spatial variations of the distal femoral and proximal tibial physes were similar to those of epiphyseal and articular cartilage but had a different pattern and increased magnitude (P <.001). The highest T2 values were measured in the distal femoral physis. CONCLUSION: T2 spatial variation of patellar hyaline cartilage in children is similar to that of patellar articular cartilage in adults. Mapping of spatial variation of T2 relaxation time of cartilage in the pediatric knee in vivo is feasible with a clinical 1.5-T MR imaging system and a body gradient coil.     

Spatial variation in cartilage T2 of the knee.

Technical limitations imposed by resolution and B1 homogeneity have thus far limited quantitative in vivo T2 mapping of cartilage to the patella. The purpose of this study is to develop T2 mapping of the femoral/tibial joint and assess regional variability of cartilage T2 in the knee. Quantitative in vivo T2 mapping of the knee was performed on 15 asymptomatic adults (age, 22-44) using a 3T MR scanner. There is a consistent pattern of spatial variation in cartilage T2 with longer values near the articular surface. The greatest variation occurs in the patella, where T2 increases from 45.3 +/- 2.5 msec at a normalized distance of 0.33-67 +/- 5.5 msec at a distance of 1.0. These results demonstrate feasibility of performing in vivo T2 mapping of femoral tibial cartilage. Except for the superficial 15% where T2 values are lower, the spatial variation in T2 of femoral and tibial cartilage is similar to patellar cartilage.     

Interphalangeal joint cartilage: high-spatial-resolution in vivo MR T2 mapping--a feasibility study

The purpose of this study was to evaluate feasibility of magnetic resonance (MR) T2 mapping of the proximal interphalangeal joint of the index finger. Cartilage T2 maps with an in-plane resolution of 39 microm were obtained from five asymptomatic subjects-four men and one woman, aged 24-45 years-by using a 3.0-T MR imager. Image acquisition time was 9.6 minutes. All cartilage T2 maps demonstrated spatial variation similar to that reported previously for knee cartilage, with T2 values increasing toward the articular surface. These results demonstrate the feasibility of acquiring cartilage T2 maps of small joints in the hand. Application of T2 mapping techniques to non-weight-bearing joints may provide a means for differentiation of local biomechanical and systemic factors that can affect cartilage T2 values.     

应用磁共振软骨T2图成像定量测定退变兔膝关节软骨

目的:探讨T_2图成像技术在检测关节软骨退变早期的应用价值。材料和方法:选用20只新西兰大白兔,随机分为甲、乙、丙、丁四组。甲组左膝关节行常规磁共振成像,扫描结束后即刻处死,取股骨髁软骨行苏木素和伊红染色(HE)、阿利辛兰染色(AB)及蛋白多糖含量测定。乙、丙、丁各组每只兔左膝关节内注射0.2ml(10U)木瓜蛋白酶。乙、丙、丁各组于注射木瓜蛋白酶前及注射后分别于24h、48h、72h先行相同常规磁共振成像及T_2图成像,取感兴趣点,测定关节软骨T_2弛豫时间值并取平均值,对每组数据进行t检验。扫描结束后处死动物,取左膝股骨髁部软骨行大体观察、HE、AB染色及蛋白多糖含量测定。结果:注射木瓜蛋白酶后24h、48h,蛋白多糖含量与甲组比较,统计学均有差异(P=0.048和0.045,P<0.05),注射后72h,统计学没有差异(P=0.455,P>0.05)。T_2图像软骨色阶由注射前的黄红色转为注射后的红色,注射木瓜蛋白酶后24h、48h、72h的T_2弛豫率分别升高了30.14ms,20.92ms和16.17ms。经t检验后,注射后24h与注射前差异具有统计学意义(P= 0.04,P<0.05)。结论:本研究采用的T_2图成像技术能够通过定量检测T_2弛豫时间值反映软骨退变早期软骨内的生化改变。     

Effect of gender on in vivo cartilage magnetic resonance imaging T2 mapping

PURPOSE: To determine if gender is a significant variable for in vivo magnetic resonance imaging (MRI) T2-mapping of knee articular cartilage in young asymptomatic volunteers. MATERIALS AND METHODS: Cartilage MRI T2 mapping was performed in a young healthy population consisting of seven male and 10 female volunteers, 22 to 29 years of age. High-resolution in vivo T2 maps were obtained of patellar, tibial, and weight-bearing femoral articular cartilage. Spatial dependency of cartilage T2 between groups was evaluated through a comparison of cartilage T2 as a function of normalized distance from bone. RESULTS: Bulk cartilage T2 values were similar at all three anatomic sites, and between male and female volunteers. All volunteers demonstrated similar spatial variation in cartilage MRI T2 values, with a minimum located in the radial zone and increasing T2 values toward the articular surface. There was no difference in spatial dependency of cartilage T2 between males and females. CONCLUSION: In young, healthy volunteers, the magnitude and spatial dependency of cartilage T2 does not differ with gender.     

经关节镜证实的正常髌软骨T2值空间分布特征

目的 明确关节镜证实的正常髌软骨T2值的区域差异性及场强对软骨T2值的影响.资料与方法 43例(1.5T MR)和31例(3.0T MR)经关节镜证实的无髌软骨病变患者行髌骨轴位T2-mapping成像.将髌软骨分为上、中、下部,每部又分为内、外侧区,分别测量T2值,比较各处软骨T2值的差异,以及场强对软骨T2值的影响.结果 在1.5T和3.0T MR上,髌软骨内侧、外侧、总体(包括内外侧)T2值差异无统计学意义(P＞0.05);上、中、下各部软骨T2值差异无统计学意义(P＞0.05);在髌软骨最厚层面上,软骨浅、中、深3层T2值差异有统计学意义(P＜0.001),且软骨T2值从软骨表面到软骨下骨有逐渐减小趋势.正常髌软骨在1.5T与3.0TMR上软骨T2值随场强增加而减小(P＜0.001).结论 正常髌软骨T2值在内外侧和上、中、下部位之间无显著差异,髌软骨T2值从软骨表面到软骨下骨不断减小.随着MR场强的增高,软骨T2值下降.     

磁共振延迟增强软骨成像技术对正常及退变软骨的定量研究

目的：探讨磁共振延迟增强软骨成像对正常及退变软骨的定量研究价值。方法：69例正常及OA（退行性骨关节炎,osteoarthritis）患者经静脉注射Gd-DTPA对比剂1．5—2h后在3．0T磁共振下扫描,包括正常组（n=29）和0A组（n=40）。其中OA组按照kellgren-Lawrence评分又分为轻度OA组（n=20）、中度OA组（n=11）及重度OA组（n=9）。采用3DLL技术及后处理软件得到T,mapping图像,测量中层面内侧、中问及外侧T1值及上、中及下层面平均T1值,并进行统计学分析。结果：正常组、轻度OA组、中度OA组及重度OA组平均T1驰豫值分别为（512．59±72．30）ms、（458．03±55．89）in8、（405．89±57．30）ms及（357．92±36．74）ms。采用单因素方差分析,正常及OA组髌软骨Tl值有明显的差异（F=17．70,P=0．00〈0．05）。结论：磁共振延迟增强软骨成像技术可以敏感反映出关节软骨生化成分的改变,对关节软骨退变诊断具有一定指导价值。