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陈健 宋智 曾冰欣 简昊 段细龙 周仁辉 黄云 曾文琴
腰椎关节突骨关节炎（lumbar facet joint osteoarthritis，LFJOA）是发生在关节突关节之间退行性改变而导致的腰椎关节出现损伤性炎症，也是小关节疼痛最常见的形式[1-2]。文献[3]研究显示，LFJOA常发生于中老年人群，近年发病人数逐渐增多，是引起慢性腰痛的常见原因之一，可给患者生活、工作造成不良影响。LFJOA发病相对隐匿，临床表现不具特异性，即可引起腰部疼痛，也可引起下肢疼痛，因此诊断相对困难，常和腰椎间盘突出症混淆而出现漏诊、误诊情况[4]。但随着医疗科技的不断进步，计算机断层扫描（computed tomography，CT）、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）得到广泛应用，提高了LFJOA诊断率[5]。文献[6]研究认为，CT能够提供横截面图像并在骨性结构与周围软组织之间提供更高的对比度，改善腰椎小关节解剖评估，是LFJOA成像首选方法，但CT检查具有辐射，而辐射损害问题越来越受到重视。MRI是一种非放射性的检查方法，具有出色的软组织分辨率，但近年来随着MRI检查3D技术的发展，多数学者开始研究磁共振成像3D（magnetic resonance imaging 3D，MRI 3D）序列检查技术在腰椎小关节病变诊疗中的应用价值，如吴世祥等[7]研究发现，螺旋CT多平面重建联合三维重建对于腰椎小关节病变检出、分级具有较高的应用价值。可能由于MRI 3D序列技术检查时间相对较长、价格偏高等原因，导致国内外研究相对匮乏，因此本研究旨在探讨MRI 3D序列与CT诊断LFJOA的价值，分析MRI 3D序列对LFJOA的检查效果，为临床提供指导帮助和影像学依据。现报道如下。
1.1 一般资料 选取2021年3月-2022年3月吉安市中心人民医院收治的75例腰椎关节突骨关节炎患者。纳入标准：（1）经手术确诊为LFJOA，影像学检查提示腰椎退行性变，存在慢性腰痛，伴下肢麻木性疼痛，小关节处有压痛；
（2）年龄30～70岁，接受CT、MRI、MRI 3D序列检查。排除标准：（1）存在腰椎肿瘤、畸形、创伤、结核、强直性脊柱炎等情况；
（2）既往有脊柱、腰椎手术史，并存在严重骨质疏松；
（3）精神异常，不能耐受或不能配合检查。其中男45例，女30例，年龄30～70岁，平均（55.25±8.64）岁，病程0.5～12年，平均（6.52±3.13）年，体重指数20～26 kg/m2，平均（23.14±2.23）kg/m2，工人20例，农民15例，司机20例，其他20例。本研究经医学伦理委员会批准。患者知晓并同意本研究。
1.2 方法
1.2.1 CT 患者取仰卧位，采用东芝16排CT，扫描参数设置电压120 kV、电流200 mA，层厚、层间距分别为2、1 mm，连续扫描16层，扫描患者腰椎及间隙，观察软组织窗，窗位35 HU、窗宽80 HU，观察骨窗，窗位450 HU、窗宽1 500 HU。
1.2.2 MRI 患者仰卧，采用GE 3.0T MRI扫描仪采集MRI数据，扫描患者矢状位T1加权图像（t1weighted image，T1WI）序列、矢状位T2加权图像（t2weighted image，T2WI）序列及轴位T2WI序列，参数设置层厚4 mm、层间距1 mm、视野310 mm×310 mm，矩阵220 mm×220 mm。
1.2.3 MRI 3D序列 采用GE 3.0T MRI扫描仪，设置参数体素0.9 mm×1.1 mm×1.0 mm、间距0.3 mm、CS-SENCE为8.5，在MRI 3D-spine-view序列的基础上进行脂肪抑制扫描，TR 20.60 ms、TE 7.57 ms、层厚5 mm。图像分析，由2名医师进行图像分析，分析商讨统一结果，意见不一致时可询问上级意见或共同讨论得出统一结果。
1.3 观察指标及评价标准（1）分析手术结果。（2）分析CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA的影像学特征。（3）比较CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA诊断准确率，以手术为金标准进行判断。（4）比较CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA单节段、多节段病变的诊断结果。（5）比较CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA的分级，根据Pathria分级系统进行LFJOA分级：正常为0级；
关节突关节轻度退变，间隙变狭窄低于2 mm为Ⅰ级；
中度退变，间隙狭窄，关节增生，骨赘形成，伴有关节突肥大、轻度关节软骨下侵蚀为Ⅱ级；
重度退变，间隙狭窄，严重骨赘形成，伴严重关节肥大为Ⅲ级[8]。（6）CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA的诊断结果，包括软骨损失、滑膜增厚、软骨下骨囊变、关节腔积液、关节腔积气、关节间隙狭窄、骨质增生、软骨下骨质水肿、黄韧带肥厚、椎体滑脱、小关节周围炎症等。
1.4 统计学处理 采用SPSS 24.0统计分析软件，计数资料用率（%）示，CT、MRI、MRI 3D序列诊断对LFJOA的诊断准确率、单节段病变、多节段病变、LFJOA分级、软骨损失、滑膜增厚、软骨下骨囊变、关节腔积液、关节腔积气、关节间隙狭窄、骨质增生、软骨下骨质水肿、黄韧带肥厚、椎体滑脱、小关节周围炎症等数据比较用χ2检验。以P＜0.05表示数据差异有统计学意义。
2.1 手术结果 75例经手术确诊的LFJOA患者中，单节段病变41例、多节段病变34例，软骨损失51例、滑膜增厚35例、软骨下骨囊变60例、关节腔积液40例、关节腔积气50例、关节间隙狭窄25例、骨质增生70例、软骨下骨质水肿43例、黄韧带肥厚20例、椎体滑脱10例、小关节周围炎症75例。
2.2 影像学特征（1）CT影像学特征：48例关节突增生、肥大、骨赘形成，关节间隙狭窄，部分有“真空征”（图1）；
关节面软骨下骨囊状改变，呈低密度透亮；
上下关节突关节呈环抱状态。（2）MRI影像学特征：表现为长T1、长T2，关节软骨变薄、缺损，有骨赘形成，30例显示骨质增生，26例关节腔有积液、43例关节腔有积气，延迟扫描信号改变，T2WI、轴位脂肪抑制像呈高信号，软骨下可见斑片状骨质水肿，T1WI低信号，T2WI高信号，黄韧带在T2WI上信号稍低，椎体滑脱可见扁平形、圆形、不规则形孤立团块（图2），在T1WI上呈中等、低信号，在T2WI上呈中等信号。（3）MRI 3D序列影像学特征：关节软骨呈中等稍高信号，与周围积液显示清晰，可见斑点状骨质水肿，斑点状破坏，形态扭曲（图3）。
图1 LFJOA“真空征”
图2 LFJOA椎体滑脱
图3 LFJOA软骨下骨质水肿
2.3 CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA诊断准确率在75例LFJOA患者中，CT扫描检查显示关节正常11例，关节异常64例，诊断准确率85.33%；
MRI诊断关节正常13例，关节异常62例，诊断准确率82.67%；
MRI 3D序列诊断关节正常3例，关节异常72例，诊断准确率96.00%。MRI 3D序列对LFJOA的诊断准确率高于CT、MRI（χ2=5.042、6.997，P＜0.05）。
2.4 CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA单节段、多节段病变的诊断结果比较 MRI 3D序列在LFJOA单节段病变、多节段病变中的检出率均高于CT、MRI（P＜0.05），见表1。
表1 CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA单节段、多节段病变的诊断结果比较[例（%）]
2.5 CT、MRI、MRI 3D序 列对LFJOA的分级比较 MRI 3D序列对LFJOA Ⅰ级检出率高于CT、MRI（P＜0.05），见表2。
表2 CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA的分级比较[例（%）]
2.6 CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA的诊断结果 MRI 3D序列在LFJOA的软骨损失、滑膜增厚、软骨下骨囊变、关节腔积液、关节间隙狭窄、骨质增生、软骨下骨质水肿、小关节周围炎症检出率均高于CT、MRI，关节腔积气的检出率高于CT（P＜0.05），MRI在LFJOA的软骨损失、关节腔积液、关节腔积气检出率均高于CT，软骨下骨囊变、骨质增生检出率均低于CT（P＜0.05），见表3。
表3 CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA的诊断结果[例（%）]
LFJOA发展通常始于关节软骨退行性改变，并延伸至滑膜、关节囊、软骨下骨、韧带、肌肉组织等，导致整个关节发生退行性改变[9-10]。在临床实践中，腰椎小关节退行性病变的影像表现包括X线片、CT、MRI等，被认为与非特异性下腰痛有关[11-12]。因此，影像学检查在LFJOA的诊断和治疗中起着重要作用。
随着影像学的不断进步，医学设备不断更新，目前CT、MRI已成为临床影像科工作开展的基础，也成为疾病诊断、治疗、评估的重要工具[13-14]。CT通过利用精准的X线束、超声波与敏感度极高的探测器对病灶部位进行断面扫描，具有检查耗时短、成像清晰特点[15]。1982年正式将MRI用于临床检查，该检查技术主要利用氢原子核引起共振并吸收能量，停止射频后将能量释放，经计算机处理后获得图像，能提高分辨软组织的能力[16]。MRI 3D序列采用压缩感知技术，通过亚采样和迭代重建来实现加速，采用优化方法进行采样，结合线圈信息进行小波变换，除噪后获得基础图像，最后返回K空间，与常规MRI采集的K空间进行比较、更新，重复这个过程，得到满足临床诊断图像，近年来MRI 3D序列扫描时间已经相对缩短，增加了MRI 3D序列的临床可行性[17]。
LFJOA在CT下表现为关节突增生、肥大、骨赘形成，关节间隙狭窄，部分呈“真空征”；
在MRI下表现为长T1、长T2，关节软骨变薄、缺损，有骨赘形成，显示关节腔有积液、积气，T2WI、轴位脂肪抑制像呈高信号，软骨下可见斑片状骨质水肿，部分可见扁平形、圆形、不规则形孤立团块；
MRI 3D序列上关节软骨呈中等稍高信号，与周围积液显示清晰，可见斑点状骨质水肿，斑点状破坏，形态扭曲。朱春明等[18]研究显示，LFJOA在CT下可见小关节突增生、变形、硬化，关节间隙内呈真空征，与本研究结果相符。在CT、MRI、MRI 3D序列对LFJOA诊断准确率比较中，MRI 3D序列对LFJOA的诊断准确率高于CT、MRI诊断，MRI 3D序列通过反复优化图像，可更好观察关节软骨、软骨下骨情况，明确软骨形态、信号，因此可提高检出率。戴灼南等[19]研究显示，MRI 3D序列具有高空间分辨率、高信噪比、无间隔扫描等优点，能清晰观察关节内复杂结构，相对常规二维MRI序列，3D序列可任意方位建图，在软骨损伤的分级诊断方面具有显著优势。本研究显示，LFJOA中，MRI 3D序列对单节段病变、多节段病变中的检出率均高于CT，在软骨损失、滑膜增厚、软骨下骨囊变、关节腔积液、关节间隙狭窄、骨质增生、软骨下骨质水肿、小关节周围炎症检出率均高于CT、MRI，MRI对软骨损失、关节腔积液、关节腔积气的检出率均高于CT，在软骨下骨囊变、骨质增生检出率均低于CT，提示MRI 3D序列对LFJOA的诊断率更高。MRI 3D序列可优化T1WI、T2WI，使图像更清晰，便于观察，而T1WI能直接观察小关节解剖形态，T2WI可清晰显示小关节病变位置、大小、形态及相邻结构，在LFJOA疾病中，该技术可以更好地显示CT不能显示或显示不佳的病理变化，如关节软骨、滑膜、骨质等改变。王锋[20]研究表示，CT、MRI在LFJOA的诊断中需根据患者具体情况选择诊断方法，CT综合诊断率较高，MRI对骨性结构诊断准确率较高，病情复杂者可选择两者结合诊断，提高诊断准确率。赵汗青等[21]研究认为，MRI 3D序列对骶髂关节分级中Ⅰ、Ⅱ级骶髂关节炎检出率高于常规MRI的T1WI、T2WI序列，对软骨骨面破坏的早期诊断具有显著优势，便于尽早干预治疗，提高治愈率。本研究中对LFJOA Ⅰ级检出率高于CT、MRI，由于LFJOA早期主要累及软骨，软骨信号不均匀，常规MRI对软骨显示不佳，无法区分关节软骨和关节腔，MRI 3D序列可显示软骨形态、信号，对早期LFJOA可进行准确诊断。本研究MRI 3D序列对LFJOA的诊断准确率较高，可尽早诊断，采取有效治疗措施，减轻患者痛苦，提高患者生活质量。但本研究样本量较小，究存在不足之处，如MRI 3D序列未与MRI其他序列比较，本研究仅对单、多节段病变情况进行计数，未对腰椎病变节段进行详细记录，结论难免出现偏倚，需临床进一步研究。
综上所述，MRI 3D序列与CT均具有诊断LFJOA价值，相对CT检查，MRI 3D序列检查诊断准确性更高。
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