孕产妇耻骨联合T1-StarVIBE和T2*mapping的磁共振定量研究

来源 :山东大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sanyueyusi
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女性妊娠期间,体内内分泌及解剖等方面发生了一系列的变化,这些变化对全身骨关节产生不同程度的生理甚至病理改变,其中耻骨联合功能障碍(symphysis pubic dysfunction,PSD)是较常见的骨骼肌肉功能紊乱,严重影响妊娠期和产后女性的生活质量。PSD的主要临床表现是耻骨联合处剧烈疼痛,疼痛可放射至会阴、腹股沟、背部及大腿区域,行走、单侧负重或髋关节外展时症状加重,表现为摇摆步态。症状通常开始于妊娠后半期,从轻微到严重不等,发病率约57.2%。妊娠期间,由于被称为松弛素的激素(广泛认为是PSD的主要原因)影响,妊娠女性肌腱、韧带和肌肉的弹性增加,耻骨联合间距变宽,骨盆关节松弛并耻骨间软骨拉伸。当韧带和软骨的变化超出生理极限时,孕妇会出现耻骨联合区域疼痛。PSD可单独发生,也可伴有骶髂关节功能障碍,初产妇、妊娠早期、中期、晚期PSD发病率分别为74%、12%、34%、52%。多数疼痛在产后1~6个月消退,25%的女性在产后4个月依旧疼痛,少数12个月后仍伴有疼痛,严重影响孕产妇的身心健康。PSD通常采用保守治疗(卧床休息及应用骨盆腹带),也可以根据个体差异采取物理疗法(渐进式运动、伸展运动及腰部、骨盆肌肉力量稳定性运动)。病程初期完全的卧床休息能有效减轻疼痛,但物理疗法并不适用于妊娠期PSD患者,因此,早发现、早干预可有效改善PSD患者生活质量。目前,妊娠期耻骨联合的主要检查方式是超声(ultrasonography,US),但US依赖操作者的经验,且只能观察到部分关节,对妊娠期间PSD相关结构变化显示有限。磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)能有效弥补超声检查的不足,其在显示软组织损伤(尤其是耻骨联合韧带复合体)和软骨下骨骨水肿方面更为优越。但对关节软骨早期损伤诊断困难,仅能通过形态改变、关节间隙变化等评估严重关节软骨损伤。新兴的软骨定量MRI技术可以提供软骨超微结构和生化成分的信息,定量评估软骨损伤程度,这些技术包括弛豫时间的测量(T2、T2*和T1p成像)、软骨延迟钆增强 MRI(Delayed-Gadolinium Enhanced MRI of Cartilage,dGEMRIC)、超短回波时间成像(ultrashort echo time,UTE)、扩散张量成像(diffusion tensor imaging,DTI)、葡糖氨基糖类(glycosaminoglycan,GAG)的化学交换饱和转移成像(chemical exchange saturation transfer,CEST)、钠成像等,其中T2弛豫时间分析已应用于成人耻骨联合关节软骨测定,磁共振梯度回波容积内插体部检查序列(magnetic resonance volume interpolated body examination,MR-VIBE)已应用于青少年耻骨骨突(牵拉性)骨骺炎诊断中。妊娠晚期,图像质量易受胎儿运动和产妇屏气问题影响,而容积内插式屏气检查(stars volumetric interpolated breath-hold examination,StarVIBE)是 T1 加权三维梯度回波序列,受运动位移影响较小,孕妇可在自由呼吸状态下扫描;T2*mapping序列基于小翻转角快速梯度回波成像,成像时间短、空间分辨率高、无需对比剂或特殊软硬件处理,可以提供空间大分子结构及与水分子交互运动的相关信息,通过定量参数反应软骨内生化成分的变化,已广泛应用于耳软骨、膝关节、骶髂关节、髋关节、腰椎小关节等关节软骨研究中。目前,国内外对于妊娠期耻骨联合关节软骨及周围韧带研究尚处于起步阶段,相关文献报道少见,本研究结合当前研究现状对此做出初步研究,旨在应用MRI T1-StarVIBE及T2*mapping序列定量分析耻骨联合间距、耻骨前韧带厚度和耻骨间纤维软骨的改变,探讨造成耻骨联合区域疼痛的潜在发生原因,为PSD诊治和产后康复治疗最佳时期及方式的选择奠定基础,以提示在今后的临床工作中及时采取预防措施,减少发病率。论文分为三部分:第一部分:T1-StarVIBE序列对孕产妇耻骨联合间距和耻骨前韧带厚度的观察研究研究背景及目的:T1-StarVIBE是三维梯度回波序列,可有效降低运动位移敏感度,减少运动伪影,支持在自由呼吸状态下扫描,已广泛应用于身体多部位检查和婴幼儿及儿童影像学检查,本研究旨在探讨T1-StarVIBE序列在评估初产妇妊娠晚期及产后耻骨联合中的可行性,观察耻骨联合间距和耻骨前韧带厚度的变化规律,为临床应用MRI评价孕晚期耻骨联合异常改变提供参考标准。材料与方法:本研究得到本院伦理委员会的批准。选取2016年01月至2016年12月在山东省立医院医学影像科行盆腔MRI检查的(A组)57例妊娠晚期(28-42周)初产妇(平均年龄26.3岁,平均孕周32.2周)和(B组)62例足月产后42天女性(平均年龄25.6岁;其中根据分娩方式不同分为自然分娩组42例和剖宫产组20例)为研究对象组,(C组)62例育龄期未孕女性(平均年龄25.2岁)为参考对照组。纳入标准如下:(1)无骨盆畸形及外伤史;(2)无耻骨联合疼痛症状;(3)健康初产妇孕周在妊娠28周至42周之间;妊娠晚期初产妇和足月产后42天女性均为单胎妊娠;排除因幽闭恐惧症或其他原因不能耐受MRI检查的受试者;摒弃有伪影的MRI数据。所有受试者均采用1.5T MRI行耻骨联合轴位VIBE和T1-StarVIBE序列扫描。将所收集图像传入Siemens工作站,由2名具有10年以上骨关节MRI诊断经验的医师采用双盲法对T1-VIBE、T1-starVIBE序列图像中运动伪影的程度和耻骨联合关节软骨和韧带显示清晰度进行评分:(1)显示不清(结构不能分辨,运动伪影大,影响观察),记1分;(2)可显示,较模糊(结构可辨别,但无法显示细微结构,有运动伪影),记2分;(3)显示清晰(结构显示清晰,细微结构可辨别,无明显运动伪影),记3分。在T1-StarVIBE序列上选取MRI图像显示耻骨上支最上层面和最下层面之间的中间层面测量各组间耻骨联合平均宽度和耻骨前韧带厚度。同时测量和记录3组患者的年龄、身高、体重、体质指数(Body mass index,BMI)。采用SPSS 22.0统计软件包,计量资料以均值±标准差(x±s)表示。采用配对Wilcoxon秩和检验比较两序列间图像质量评分。采用方差分析和最小显著性差异(LSD)检验分析三组间年龄、身高、体重、BMI。P<0.05为差异有统计学意义。结果:T1-StarVIBE序列不存在常规VIBE序列中常见的运动伪影,两位观察者的图像评分均明显优于常规序列(P均<0.001),观察者之间的一致性较好(k=0.94和k=0.92);三组之间的年龄(P=0.051)、身高(P=0.096)无统计学差异(P>0.05),而体重(F=17.16)、BMI(F=30.14)均有统计学差异(P<0.05);育龄期未孕女性、单胎妊娠晚期初产妇、单胎产后42天女性耻骨联合平均宽度分别为3.90±1.05mm、5.43±1.06mm、4.22±0.88mm,耻骨前韧带平均厚度为7.57±1.44mm、13.30±2.33mm、8.84±1.56mm;妊娠晚期耻骨联合宽度和耻骨前韧带厚度较育龄期未孕女性均增加(P值均<0.05),至产后42天耻骨联合宽度和耻骨前韧带厚度基本恢复至育龄期未孕水平(P值均>0.05)。自然分娩组和剖宫产组耻骨联合间距(P=0.13)和耻骨前韧带厚度(P=0.12)恢复情况无显著影响(P>0.05)。结论:自由呼吸T1-StarVIBE序列无运动伪影,且具有较高的组织对比度,能够清晰显示耻骨联合解剖结构;耻骨联合间距和耻骨前韧带厚度在妊娠晚期显著增加,且于产后42天基本恢复至正常孕前水平,此结果为利用MRI评价孕晚期耻骨联合异常改变提供重要参考标准。第二部分2*mapping序列定量评估孕晚期耻骨间纤维软骨改变研究背景及目的:T2*mapping序列根据各组织间不同T2*值间接量化评估胶原纤维完整性和自由水的改变,能显示软骨深层和钙化层特性,对魔角效应不敏感,可对全层软骨进行多方位评估;本研究旨在应用T2*mapping序列定量评估妊娠晚期耻骨联合纤维软骨中T2*值的变化,比较妊娠晚期初产妇、二胎孕晚期女性及育龄期未孕女性耻骨联合软骨T2*值的差异,为临床应用MRI评价孕晚期耻骨联合异常改变提供参考标准。材料与方法:本研究共纳入妊娠晚期初产妇61例(平均年龄:26.3岁;平均孕周:32.2周),二胎孕晚期女性48例(平均年龄:28.5岁;平均孕周:31.9周),育龄期未孕女性64例(平均年龄:26.1岁)。妊娠晚期初产妇和二胎孕晚期女性均为单胎,所有受试者均使用1.5T MRI行耻骨联合轴位T2*mapping序列扫描。同时选中同一层面的解剖图与T2*图并放大,在耻骨联合轴位T2*mapping(TE=11.83ms)的关节软骨图上手动将耻骨联合分为左右侧和两侧前、中、后亚区的8个椭圆形的感兴趣区(regions ofinteres,ROI),在T2*伪彩图上测得相应感兴趣区的T2*值。采用方差分析和最小显著差(LSD)检验分析三组间年龄、身高、体重、BMI及软骨T2*值差异;采用t检验比较妊娠晚期初产妇和二胎孕晚期女性孕周及孕期体重增加值;采用Pearson相关系数分析耻骨联合宽度与软骨T2*值的相关性。P<0.05为差异有统计学意义。结果:妊娠晚期初产妇、二胎孕晚期女性、育龄期未孕女性在年龄(P=0.123)、身高(P=0.687)、体重(P=0.194)、BMI(P=0.350)无统计学差异;妊娠晚期初产妇和二胎孕晚期女性孕周(P=0.338)和孕期体重增加值(P=0.476)无统计学差异。左/右亚区比较显示:与妊娠相关耻骨联合关节软骨T2*值差异改变仅见于后区(左P=0.004;右P=0.002),此结果提示孕妇和育龄期未孕女性耻骨联合软骨T2*值的差异主要由后区驱动。与育龄期未孕女性相比,妊娠期耻骨联合左侧(P=0.006)及右侧(P=0.032)关节软骨T2*值均显著增加,但初产妇(P=0.143)和二胎孕晚期女性(P=0.947)耻骨联合关节软骨T2*值并无差异。初产妇组的耻骨联合宽度与软骨T2*值呈正相关(r=0.47,P<0.001),而二胎孕晚期女性(P=0.216)及育龄期未孕女性组(P=0.635)耻骨联合宽度与软骨T2*值未见明显相关性。结论:T2*mapping序列是MRI评价耻骨联合软骨的有效定量方法;妊娠晚期耻骨联合间软骨T2*值显著增加并且差异主要由后区驱动,此定量研究结果将为利用T2*mapping序列评价孕晚期耻骨联合异常改变提供重要参考标准。第三部分:孕晚期耻骨联合疼痛患者耻骨间纤维软骨T2*mapping成像研究研究背景及目的:妊娠相关耻骨联合功能障碍(PSD)主要表现为耻骨联合区域剧烈疼痛,该病发病率及再次妊娠复发率均较高,严重影响患者的生活质量及身心健康,本研究通过T2*mapping成像探讨妊娠晚期耻骨联合疼痛患者耻骨间纤维软骨的改变,联合常规T1-StarVibe成像计算耻骨联合间距,寻找造成耻骨联合区域疼痛的潜在发生原因,为临床早期诊断和及时采取预防措施提供影像学依据。材料与方法:纳入妊娠晚期耻骨联合疼痛患者36例(平均年龄:27.1岁,平均孕周:32.5周)为研究组,年龄、孕周相匹配的40例正常孕妇作为对照组。所有受试者均为单胎孕妇,均采用1.5T MRI行耻骨联合轴位T1-StarVibe和T2*mapping序列扫描。在常规T1-StarVibe图上测量耻骨联合宽度,并绘制ROC曲线验证耻骨联合宽度对耻骨联合疼痛患者的诊断效能;在T2*mapping图上沿软骨的左右侧分别手绘前、中、后份感兴趣区(ROI)并测量T2*值。通过独立样本t检验比较耻骨联合疼痛组和对照组耻骨联合宽度、纤维软骨T2*值的差异。结果:妊娠晚期耻骨联合疼痛患者的耻骨联合间距较对照组增宽;ROC曲线显示耻骨联合宽度鉴别孕晚期耻骨联合疼痛患者的诊断效能准确度高达88.5%,联合分析耻骨联合宽度及耻骨联合软骨T2*值,结果显示其诊断效能为89.1%,与耻骨联合宽度的诊断效能88.5%之间相差甚小,两种ROC曲线之间无统计学差异(P>0.05),耻骨联合间纤维软骨前、中份T2*值明显升高(P=0.049;P=0.024),而后份T2*值未见明显统计学差异(P>0.05)。结论:T2*mapping成像能够客观定量评估妊娠相关耻骨联合纤维软骨的改变,可为耻骨联合疼痛患者临床的早期诊断及预防进一步发展提供影像学依据。耻骨联合前中份的变性和耻骨联合间距增宽可能是造成耻骨联合疼痛的潜在发生原因。
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