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T2mapping膝关节软骨定量成像

       膝关节骨性关节炎（KOA）是最常见的退行性关节疾病，在中国发生率高达8.1%，预计到2050年，全球病例将增加74.9%。该病的病理特征主要为渐进性的软骨退变，同时伴随着软骨下骨的硬化，最终导致关节破坏，造成关节不稳定和致残。因此，对其早期诊断、临床防治和控制病情进展具有重要意义。

       MRI可以无创地观察和诊断较为早期的KOA，已成为首选的成像诊断方法。除常规MRI序列可对退化的关节软骨及其周围软组织进行定性分析外，各种定量技术如T2 mapping、T2* mapping和T1ρ弛豫时间测量也已经应用于关节软骨和软骨损伤的研究。T2 mapping技术对软骨基质病变敏感，能在软骨出现形态学改变之前检测出软骨异常，反映早期细胞外基质水和胶原含量的变化。研究证明关节软骨T2值增加程度与损伤程度相关，可通过T2值改变区分正常关节软骨与损伤关节软骨及损伤程度。

图1

       常规T1WI，T2WI图，股骨外侧髁前、后部软骨下骨质呈斑片状长T1、长T2信号。

图２

       常规T1WI，T2WI图，股骨外侧髁前部局部骨质呈小斑片状长T1、长T2信号，相应软骨信号未见异常。

图３

       原始图，正常关节软骨T2mapping成像，同一患者。

图４

       定量图，正常关节软骨T2mapping成像，关节软骨T2值37～41ms，同一患者。

图５

       原始图，损伤软骨T2mapping成像

图６

       定量图，损伤软骨T2mapping成像，测相应软骨T2值。感兴趣区（ROI）5、6、7点位软骨T2值增高，分别是52ms，52ms，48ms。

图7

       原始图，损伤软骨T2mapping成像

图8

       定量图，损伤软骨T2mapping成像，测相应软骨T2值。感兴趣区（ROI）3、4、7点位软骨T2值增高，分别是49ms，55ms，50ms。

科普

       T2mapping的基本原理（以膝关节软骨扫描举例说明）：序列采用FSE（快速自旋回波）序列，使用8个的180°重聚脉冲获得回波信号，测量T2衰减曲线，计算T2值。经过伪彩编码技术自动生成T2 mapping 伪彩图， 用颜色来代表T2值的大小。 选择感兴趣区域(ROI)即可测量组织的 T2 值，对获得的 T2 值进行分析来判断组织是否存在病变。

       正常软骨T2值较短，伪彩图显示为红色/橙色，软骨受损后，基质破坏，水分子进入软骨，T2值延长，中等T2值，伪彩图显示为黄色，较长T2值，伪彩图显示为绿色/蓝色。根据文献报道，3T上膝关节正常软骨T2值大约在30~40ms左右。

       当膝关节软骨损伤时，关节软骨内胶原和蛋白多糖含量减少、水含量增加，导致T2值增加。T2mapping成像通过多回波信号拟合横向弛豫时间，对组织成分和含水量进行标准化评估，反映组织在病理生理情况下分子水平的微小变化。用于检测和观察病变的程度和范围。

       应用领域：常应用于关节软骨损伤、椎间盘退变、心肌疾病、肿瘤、囊肿、水肿、炎症等疾病。

       T2 mapping定量成像技术作为软骨MR生化成分成像技术已在临床上得到应用，它通过测量T2值来定量分析关节软骨内组织成分的变化，在早期软骨损伤诊断和监测方面具有很高的临床价值。

适应症

       （1）颈腰椎椎间盘中的应用，可以早期定量评估椎间盘退变的情况，评价生物治疗效果。

       （2）膝关节中的应用，可以定量评估膝关节关节软骨损伤、半月板损伤，关节软骨移植术后的临床疗效评估。

       （3）踝关节，髋关节中的应用，可以评估剥脱性骨软骨炎、骨性关节炎、创伤后踝关节，髋软骨损伤，股骨头发育不良，以及临床治疗后的评估应用。

       （4）其他关节软骨疾病，在肩关节、腕关节、颞下颌关节等部位的软骨成像中也具有重要意义。

温馨提示

       传统MRI依赖T1WI、T2WI和PDWI图像的信号亮度评估组织和病灶形态，为诊断提供重要的依据。随着临床需求提升，定量磁共振成像应运而生，通过精确测量T1值、T2值、扩散系数、磁化转移率、灌注参数---等多种参数，捕捉组织微观早期变化，从“看清”形态到“看准”成分；从“定性”描述到“定量”分析的深刻变革，实现疾病更早期，更客观，更精准的量化诊断。

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