MRI与DR在急性膝关节损伤诊断中的效能对比分析.pdf

影像技术2024 年第 1 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术MRI与 DR在急性膝关节损伤诊断中的效能对比分析涂舒珊，邓达宏（梅州市第二中医医院 医学影像科，广东514000）摘要：目的：分析比较磁共振成像（MRI）与数字化 X 射线摄影（DR）在急性膝关节损伤诊断中的效能。方法：回顾性分析 2021年 1月-2023年 4月梅州市第二中医医院收治的 80例急性膝关节损伤患者（129膝）病例资料。以关节镜检查结果作为金标准，比较 MRI与 DR各单项检查以及二者联合使用在急性膝关节损伤诊断中的诊断效能。结果：DR 诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤准确度为 85.27%（110/129），Kappa 值为 0.71；韧带损伤准确度为82.95%（107/129），Kappa值为 0.64；骨骼损伤准确度为 87.60%（113/129），Kappa值为 0.74；MRI诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤准确度为 93.80%（121/129），Kappa值为 0.88；韧带损伤准确度为 87.60%（113/129），Kappa值为 0.73；骨骼损伤准确度为 96.12%（124/129），Kappa 值为 0.92；MRI联合 DR 诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤准确度为95.35%（123/129），Kappa值为 0.91；韧带损伤准确度为 95.35%（123/129），Kappa值为 0.89；骨骼损伤准确度为 96.12%（124/129），Kappa值为 0.92。MRI检查、联合检查诊断半月板损伤、骨骼损伤准确度均明显高于 DR（P0.05），联合检查诊断韧带损伤准确度高于 MRI与 DR 各单项检查（P0.05）。结论：MRI与 DR 在急性膝关节损伤诊断中均具有较高效能，在半月板损伤及骨骼损伤诊断方面 MRI优势更高，二者联合采用能有效提高膝关节韧带损伤准确度。关键词：磁共振成像；数字化 X射线摄影；急性膝关节损伤；诊断；准确度中图分类号：R445文献标识码：ADOI：103969/j.issn.1001-0270.2024.01.07Comparative Analysis of the Efficacy of MRI and DR in the Diagnosis of Acute Knee Joint InjuryTU Shu-shan,DENG Da-hong(Department of Medical Imaging,Meizhou Second Traditional Chinese Medicine Hospital,Guangdong514000,China)Abstract:Objective:To analyze and compare the efficacy of magnetic resonance imaging(MRI)andX-ray digital radiography(DR)in the diagnosis of acute knee joint injury.Methods:A retrospective analysis was conducted on the data of 80 patients(129 knees)with acute knee joint injury admitted to MeizhouSecond Traditional Chinese Medicine Hospital from January 2021 to April 2023.Using the results of arthroscopy as the gold standard,compare the diagnostic efficacy of MRI and DR in the diagnosis of acuteknee injury,as well as their combination.Results:The accuracy of DR in diagnosing acute knee joint injury was 85.27%(110/129),with a Kappa value of 0.71;the accuracy of ligament injury was 82.95%(107/129),and the Kappa value was 0.64;the accuracy of bone damage was 87.60%(113/129),with a Kappavalue of 0.74;the accuracy of MRI in diagnosing acute knee joint injury with meniscus injury was 93.80%(121/129),and the Kappa value was 0.88;the accuracy of ligament injury was 87.60%(113/129),with a收稿日期：2023-08-0833影像技术2024 年第 1 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术急性膝关节损伤是由于患者膝部或腿部遭受外力重击或压迫，导致膝关节出现韧带、半月板等损伤，甚至出现髌骨或胫骨平台的骨折，严重影响膝关节稳定性，并导致患者出现运动功能障碍1。尽早准确诊断患者病情，并给予相应治疗对促进其预后恢复尤为重要。目前，关节镜检查是诊断膝关节损伤的“金标准”，诊断准确度高，但是作为一种创伤性操作，对于适应证尚未明确的患者来说应用上存在明显局限性2。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）、数字化 X 射线摄影（digital radiography，DR）均为诊断膝关节损伤的常用检查方法，二者均具有操作便捷、无创伤等优点3-4。但关于二者急性膝关节损伤诊断效能的比较分析报道较少，因此，本研究回顾分析接受 MRI 与 DR 检查的急性膝关节损伤患者资料，并比较二者诊断效能差异，以期为寻找优质急性膝关节损伤诊断方案提供更多临床依据。1资料与方法1.1一般资料回顾性分析 2021 年 1 月-2023 年 4 月梅州市第二中医医院收治的 80 例急性膝关节损伤患者（129 膝）病例资料。其中，男 47 例，女 33 例；年龄16-67 岁，平均（39.589.74）岁；损伤部位：单侧膝关节 31 例，双侧膝关节 49 例；损伤原因：交通意外 29例，运动伤害 26 例，高处坠落 17 例，其他 8 例。纳入标准：有明确外伤史；膝关节出现肿胀、疼痛等体征；浮髌试验、前后抽屉试验等常规体格检查试验中一项或多项显示阳性；无检查禁忌症；对检查方法知情同意。排除标准：既往有膝关节手术史；膝关节存在先天畸形；合并风湿性关节炎、骨性关节炎等疾病；病例资料不全。1.2检查方法1.2.1DR 检查采用 DR 扫描仪（荷兰飞利浦，Digital Diagnostv2），采取膝关节正（侧）面摄片，摄片距离 1.25m，自动 曝 光，管 电 压 68kV，管 电 流 200mAs，照 射 野31cm19cm。1.2.2MRI 检查采 用 MRI 扫 描 仪（美 国 通 用 电 气，BRIVOMR355），患者取平卧位妥善固定于仪器上，膝关节微外旋，以矢状面及冠状面为主，并使用膝关节线圈进行扫面。参数设置：矢状位自旋回波序列 T1加权像：TR/TE=565ms/9ms；冠状位梯度回波序列T2 加权像：TR/TE=3 500ms/80ms；质子脂肪抑制序列：TR/TE=4 500ms/45ms；视 野 150mm150mm，层厚 4mm，激励次数 3。Kappa value of 0.73;the accuracy of bone damage was 96.12%(124/129),with a Kappa value of 0.92;theaccuracy of MRI combined with DR in diagnosing acute knee joint injury with meniscus injury was95.35%(123/129),and the Kappa value was 0.91;The accuracy of ligament injury was 95.35%(123/129),and the Kappa value was 0.89;The accuracy of bone damage was 96.12%(124/129),with a Kappa valueof 0.92.The accuracy of MRI examination and joint examination in diagnosing meniscus injury and boneinjury was significantly higher than that of DR(P0.05),while the accuracy of joint examination in diagnosing ligament injury was higher than that of MRI and DR individual examinations(P0.05).Conclusion:Both MRI and DR have high efficacy in the diagnosis of acute knee joint injury,and MRI has higher advantages in the diagnosis of meniscus injury and bone injury.The combination of the two can effectivelyimprove the accuracy of knee joint ligament injury.Key words:Magnetic resonance imaging;X-ray digital radiography;Acute knee joint injury;Diagnosis;Accuracy34影像技术2024 年第 1 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术1.3判定标准所有检查结果均有 2 名影像科 5 年以上年资医师进行双盲阅片，当结果一致时以该结果为准，当结果不一致时请另一位副主任或主任医师进行共同判定。1.3.1DR 检查半月板损伤：影像结果可见半月板变钝、长度变短等形态异常；韧带损伤：韧带局部出现高密度影，关节间隙出现明显改变；骨骼损伤：骨折周围组织可见软组织高密度影，骨骼处可见明显骨折线影。1.3.2MRI 检查半月板损伤：半月板内呈现点状/条状高信号，甚至弥漫至半月板表面；韧带损伤：T2 加权像呈现高信号或各序列未检测到韧带信号；骨骼损伤：骨髓腔内 T1 加权像水分子呈现低信号，脂肪组织为高信号，而质子脂肪抑制序列脂肪组织呈现低信号。1.3.3MRI 联合 DR 检查当 MRI/DR 检查任一结果中显示半月板/韧带/骨骼损伤阳性即可判定为该损伤阳性。1.4观察指标收集所有 80 例患者（129 膝）关节镜检查、DR检查以及 MRI 检查中半月板损伤、韧带损伤、骨骼损伤阳性结果。1.5统计学方法所得数据采用统计学软件 SPSS 21.0 进行分析处理，计量资料采用（xs）表示；计数资料以例数、百分率（%）表示，不同检查方案间准确度比较采用Pearson 卡方检验，并分别与“金标准”作一致性评价，获取 Kappa 值；上述检验均以 P0.05 提示为差异有统计学意义。2结果2.1关节镜检查结果所有 80 例患者（129 膝）中检出半月板损伤 69膝，韧带损伤 87 膝，骨骼损伤 53 膝。2.2DR 检查与关节镜检查结果比较DR 诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤敏感度为 81.16%（56/69），特异度为 90.00%（54/60），阳性预测值为 90.32%（56/62），阴性预测值 80.60%（54/67），准确度为 85.27%（110/129），Kappa 值为0.71；韧带损伤敏感度为 79.31%（69/87），特异度为90.48%（38/42），阳性预测值为 94.52%（69/73），阴性预测值 67.86%（38/56），准确度为 82.95%（107/129），Kappa 值为 0.64；骨骼损伤敏感度为 77.36%（41/53），特异度为 94.74%（72/76），阳性预测值为91.11%（41/45），阴性预测值 85.71%（72/84），准确度为 87.60%（113/129），Kappa 值为 0.74。见表 1。2.3MRI 检查与关节镜检查结果比较MRI 诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤敏感度为 92.75%（64/69），特异度为 95.00%（57/60），阳性预测值为 95.52%（64/67），阴性预测值 91.94%（57/62），准确度为 93.80%（121/129），Kappa 值为0.88；韧带损伤敏感度为 85.06%（74/87），特异度为92.86%（39/42），阳性预测值为 96.10%（74/79），阴性预测值 75.00%（39/52），准确度为 87.60%（113/129），Kappa 值为 0.73；骨骼损伤敏感度为 94.34%（50/53），特异度为 97.37%（74/76），阳性预测值为96.15%（50/52），阴性预测值 96.10%（74/77），准确度为 96.12%（124/129），Kappa 值为 0.92。见表 2。表 1DR 检查与关节镜检查结果比较（膝）DR+-关节镜半月板损伤+5613-654韧带损伤+6918-438骨骼损伤+4112-472表 2MRI 检查与关节镜检查结果比较（膝）MRI+-关节镜半月板损伤+645-357韧带损伤+7413-339骨骼损伤+503-27435影像技术2024 年第 1 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术2.4MRI 联合 DR 检查与关节镜检查结果比较MRI 联合 DR 诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤敏感度为 100.00%（69/69），特异度为 90.00%（54/60），阳性预测值为 92.00%（69/75），阴性预测值 100.00%（54/54），准确度为 95.35%（123/129），Kappa 值为0.91；韧带损伤敏感度为 97.70%（85/87），特异度为90.48%（38/42），阳性预测值为 95.51%（85/89），阴性预测值 95.00%（38/40），准确度为 95.35%（123/129），Kappa 值为 0.89；骨骼损伤敏感度为 98.11%（52/53），特异度为 94.74%（72/76），阳性预测值为92.86%（52/56），阴性预测值 98.63%（72/73），准确度为 96.12%（124/129），Kappa 值为 0.92。见表 3。2.5MRI 联合 DR 与各单项检查诊断效能对比MRI 检查、联合检查诊断半月板损伤、骨骼损伤准确度均明显高于 DR（P0.05），联合检查诊断韧带损伤准确度高于 MRI 与 DR 各单项检查（P0.05）。见表 4。表 3DR 检查与关节镜检查结果比较（膝）注：a 与 DR 相比，P0.05；b 与 MRI 相比，P0.05；c 与 MRI 联合 DR 相比，P0.05。图 1MRI 半月板损伤典型图像MRI联合DR+-关节镜半月板损伤+690-654韧带损伤+852-438骨骼损伤+521-472检查方法DRMRIMRI 联合 DR半月板损伤85.2713（110/129）93.7984（121/129）a95.3488（123/129）a韧带损伤82.9457（107/129）c87.5969（113/129）c95.3488（123/129）ab骨骼损伤87.5969（113/129）96.1240（124/129）a96.1240（124/129）a表 4各检查方式检查准确度比较%(n/n）图 2MRI 韧带损伤典型图像3讨论膝关节本身结构复杂，并且是人体使用频率最高的活动关节，在日常运动与生活中承担着重要作用5。因此，对于急性膝关节损伤患者来说，优质的诊断方案能帮助其尽早获得对应治疗，促进其预后恢复，提高生活质量。36影像技术2024 年第 1 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术DR 是一种新型的 X 线检查方法，与传统 X 线检查相比不仅辐射剂量显著降低，同时图像清晰度也更高6。本研究显示，DR 诊断急性膝关节损伤中，半月板损伤准确度为 85.27%（110/129），Kappa值为 0.71；韧带损伤准确度为 82.95%（107/129），Kappa 值为 0.64；骨骼损伤准确度为 87.60%（113/129），Kappa 值为 0.74，表明其在急性膝关节损伤诊断中具有较高效能，同时结果也显示，DR 对于半月板损伤、骨骼损伤诊断准确度明显低于 MRI 检查。究其原因，DR 检查通过将 X 线影响信息转化为数字信号，从而呈现清晰膝关节骨骼结构，能够直观显示骨折部位。但膝关节结构复杂，导致 DR 影像结果重叠较多7，从而影响对半月板损伤的观察。且当患者膝关节骨折块偏小，又或摄片位置不够精确时，常导致 DR 图像上难以观察到骨折表现，同时X 线图像分辨率有限，对于线性、裂隙样等轻微骨折多难以分辨8，因而导致临床出现误诊、漏诊。关节镜作为目前膝关节损伤诊断的“金标准”，通过置入内窥镜使医师能清楚观察到患者膝关节内部结构，从而准确发现病变部位。但其不仅具有创伤性，同时耗时较长，费用较高，并且对于医师操作技术要求也较高9。而 MRI 与之相比费用更加低廉，同时还具有无创、检查时间短等优点。本研究结果显示，MRI 检查与关节镜检查结果比较，MRI诊 断 急 性 膝 关 节 损 伤 中，半 月 板 损 伤 准 确 度 为93.80%（121/129），Kappa 值为 0.88；韧带损伤准确度为 87.60%（113/129），Kappa 值为 0.73；骨骼损伤准确度为 96.12%（124/129），Kappa 值为 0.92，同时与 DR 检查相比，MRI 检查在半月板损伤、骨骼损伤诊断方面优势更高。MRI 诊断利用多序列、多维度对患者检查部位进行图像重构，不仅能清晰显示患者骨骼结构，同时对于韧带、肌肉等软组织同样能够清晰显示10。正常半月板在 MRI 检查中均呈现低信号，当受到损伤时韧带会出现水肿、血肿，半月板内部会出现关节液渗入，导致其在 MRI 检查中均呈现高信号11。同时，MRI 对于行修复手术后的撕裂半月板也能有效反映其功能恢复情况，是目前临床用于诊断半月板损伤与愈合的有效检查手段12。而轻微骨折处在 MRI 检查图像中呈现出不规则线性或条索状信号，使得医师能清楚观察到骨折边界，以及软骨异常、髓腔水肿等变化，进一步加强对膝关节骨骼损伤的诊断准确度13。此外，为进一步提高急性膝关节损伤诊断准确度，本研究将 MRI 与 DR 检查联合使用，并与各单项检查进行对比。结果显示，MRI 联合 DR 诊断急性 膝 关 节 损 伤 中，半 月 板 损 伤 准 确 度 为 95.35%（123/129），Kappa 值 为 0.91；韧 带 损 伤 准 确 度 为95.35%（123/129），Kappa 值为 0.89；骨骼损伤准确度为 96.12%（124/129），Kappa 值为 0.92，同时联合检查诊断韧带损伤准确度高于 MRI 与 DR 各单项检查。究其原因，DR 检查对于韧带等软组织结构无法直接显示，只能根据软组织肿胀高密度影、韧带严重损伤而致关节间隙改变明显等方式来进行判断14。而 MRI 图像质量高，且能够多方位、大视野成像，但难以全面显示关节损伤15。虽然 MRI 检查能够有效显示膝关节内部结构，并对于软组织分辨度高，在韧带损伤中具有一定诊断效能16，但同时也有相关研究指出17-18，MRI 检查对于存在陈旧性韧带损伤的患者诊断准确度欠佳，同时陈旧性韧带损伤多呈现前交叉韧带信号消失这一征象，但该征象对于急性韧带损伤敏感性较低。因此，MRI 联合 DR 检查，能进一步提高膝关节韧带损伤诊断准确度。综上所述，MRI 与 DR 在急性膝关节损伤诊断中均具有较高效能，与 DR 相比，MRI 在半月板损伤及骨骼损伤诊断方面具有更高准确性，但二者联合能有效提高韧带损伤诊断效能，值得临床推广及运用。参考文献：1 吴小宝,冯坤,刘珍琦,等.3D 打印技术在急性膝关节损伤诊疗中的应用 J.生物骨科材料与临床研究,2021,18(6):90-92.2任海娟,魏剑波,刘颖,等.MSCT 联合 MRI 在马拉松运动员膝关节损伤诊断中的应用 J.影像科学与光化学,2022,40(4):971-975.37影像技术2024 年第 1 期影 像 检 查 技 术影 像 检 查 技 术3覃滢,肖运平,黄民顺,等.MRI 在膝关节软骨下骨不全骨折诊断中的价值 J.实用骨科杂志,2020,26(7):662-665,672.4温华昌,钟德江,柯家兴,等.动态 DR 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