WARP-TSE 序列评价全膝关节置换术后患者慢性疼痛的临床研究

2017-08-10 13:15马毅民程晓光苏永彬王晨王倩倩
中国骨与关节杂志 2017年8期
关键词:伪影滑膜假体

马毅民 程晓光 苏永彬 王晨 王倩倩

WARP-TSE 序列评价全膝关节置换术后患者慢性疼痛的临床研究

马毅民 程晓光 苏永彬 王晨 王倩倩

目的 比较 Turbo-Spin Echo-WARP ( TSE-WARP,Siemens,German ) 序列同常规 Turbo-Spin Echo ( TSE ) 序列对全膝关节置换术 ( total knee arthroplasty,TKA ) 术区金属伪影的减除效果;根据 TSE-WARP磁共振的影像学征象,结合翻修手术记录及病理报告,阐释 TKA 术后患者疼痛的可能原因。方法 连续选取我院 2014年 8月至 2016年 8月,为 20例 TKA 手术且术后伴有慢性疼痛的患者行 WARP-TSE 序列评价。20例患者年龄 60~84岁,平均 ( 69.2±6.0) 岁;其中,女 18例,年龄 60~79岁,平均 ( 68.2±5.1) 岁;男 2例,年龄分别为 73岁、84岁,平均 ( 78.5±7.8) 岁。采用 Siemens Magnetom Espree syngo 1.5T 成像设备( Siemens Healthcare,Erlangen,Germany ) 对复查患者进行扫描,序列包括常规磁共振 ( magnetic resonance,MR ) TSE 序列及 TSE-WARP 减伪影序列。收集 17例 TKA 术后患者的膝关节常规及减伪影 MR 图像 ( 其中3例因不能坚持,未行常规 TSE 序列检查 ),由 2名经验丰富的高年资主治医师分别于阅片工作站上进行图像清晰度评分,及伪影面积测量;由上述医师阅读 20例患者的 TSE-WARP MR 图像,结合翻修手术记录与病理报告,分析致患者 TKA 术后慢性疼痛的可能原因。结果 ( 1) WARP T1sag 序列伪影面积显著小于 T1WI Sag 序列伪影面积,χ2=15.22,P<0.0001;WARP PDWI STIR cor 序列伪影面积显著小于 PDWI STIR cor 序列伪影面积,χ2=14.85,P=0.0001。( 2) WARP T1WI Sag 序列主观评分显著高于 T1sag 序列主观评分,χ2=16.57,P<0.0001;WARP PDWI STIR cor 序列主观评分显著高于 PDWI STIR cor 序列主观评分,χ2=14.61,P=0.0001。( 3) 20例 TKA 术后膝关节患者中,经 TSE-WARP MR 诊断:假体周围骨吸收伴滑膜增生 1例,经手术证实;关节腔滑膜 / 瘢痕纤维增生 5例,经手术证实 5例,病理确诊 2例;另诊断鹅足滑囊炎 1例,观察到骨髓水肿( 骨应力反应 ) 9例,关节腔积液 9例。结论 相比于常规序列,TSE-WARP MR 可显著减除金属伪影;应用TSE-WARP MR 复查膝关节术后慢性关节痛患者,可清晰观察到多种阳性表现。TSE-WARP MR 拥有广阔的临床应用前途。

磁共振成像;关节成形术,置换,膝;疼痛,手术后;膝关节

随着医疗技术的快速发展,全膝关节置换术( total knee arthroplasty,TKA ) 越来越多地被应用于膝关节终期骨性关节炎、严重骨折及骨肿瘤等病变的治疗。关节假体能够改善病变关节的稳定性、活动度,并在很大程度上缓解关节疼痛[1-2];然而由于膝关节解剖结构复杂、患者自身情况多样化,以及术者水平的差异,TKA 术后并发症已成为不能忽视的问题。文献报道,患者术后出现膝前疼痛的比例可达 8%~50%[3-4],此类疼痛可由多种病因引发,如假体松动、周围感染、假体周围骨吸收、骨折及局部应力遮挡等。利用多种影像学检查寻找 TKA 术后患者的疼痛原因,正在慢慢成为影像医师们关注的焦点。

在目前的临床工作中,数字化 X 线摄影 ( digital radiography,DR ) 是 TKA 术后患者的常规复查手段,DR 可清晰显示假体形状、位置,并可观察假体周围大体的骨质情况;然而限于成像原理和技术条件,DR 所摄结构相互重叠、遮盖,使其灵敏度和特异性均受影响[5-6];此外,DR 软组织分辨率不佳,无法明确显示软组织病变,在诊断滑膜病损、肿瘤复发等疾病上,DR 变得无的放矢。

传统的计算机 X 线断层扫描 ( computed tomography,CT ) 因电离辐射大、金属伪影严重影响观察,通常不作为复查首选。

传统的磁共振 ( magnetic resonance,MR ) 扫描技术拥有优秀的软组织分辨率,但在很长一段时间中,MR 并未成为 TKA 术后的首选复查手段。TKA所用人工关节含有金属成分,会破坏磁场均匀性,在 MR 图像中形成大量磁敏感伪影[7-9],导致病变显示不良,影响医师对病变的观察,直接造成漏诊、误诊。随着医学和物理学的发展,目前已有多种 MR序列或技术可有效去除金属假体伪影,本研究应用的 TSE-WARP ( Siemens,German ) 序列就是其中之一。笔者应用 TSE-WARP 序列对多名 TKA 术后关节慢性疼痛的复查志愿患者进行扫描,收集相关临床资料和减金属伪影 MR 图像,对所得影像中金属伪影的减弱程度进行定量评价与主观评分,并结合翻修手术记录、病理报告,对 MR 影像中的阳性表现给予阐释。

材料与方法

一、纳入标准与排除标准

1. 纳入标准:( 1) 2014年 8月至 2016年 8月,在我院行 TKA 手术者;( 2) 术后伴有慢性疼痛者;( 3) 疼痛时间至少持续 3个月者;( 4) 年龄>60岁者;( 5) 自愿加入本研究,并签写知情同意书者。

2. 排除标准:( 1) 患者体内除关节假体外,不再含有其它任何医用或非医用安全分级不明的金属植入物 ( 如:动脉瘤夹、心血管支架等 );( 2) 由于术中或其它特殊原因致使假体关节安放位置不良、力线不正者;( 3) 妊娠期妇女、需要生命支持设备者;( 4) 高热患者及病情危重者;( 5) 幽闭恐惧症患者;( 6) 癫痫患者。

本研究共纳入 20例,年龄 60~84岁,平均( 69.2±6.0) 岁;其中,女 18例,年龄 60~79岁,平均 ( 68.2±5.1) 岁;男 2例,年龄分别为 73岁、84岁,平均 ( 78.5±7.8) 岁。根据病史提供:全部患者的膝关节假体均为非骨水泥固定型超高分子聚乙烯-钴铬钼合金材质假体,其 MR 安全分级为“安全”。

二、MR 扫描、DR 摄影的条件及参数

采用 Siemens Magnetom Espree syngo 1.5T MR 成像设备对患者进行检查。嘱患者以仰卧位平躺于设备检查床上;使用西门子 8通道膝关节线圈,尽量保持成像层面与膝关节假体长轴平行。应用以下序列扫描患者患侧膝关节。

1. 常规矢状位 T1序列 ( T1WI sag ):重复时间 ( TR ) 555ms,回波时间 ( TE ) 14ms,扫描层厚3.0mm,射频偏转角 ( FA ) 90°,FOV 180mm,成像矩阵 320×320,采样带宽 150Hz / Px。

2. TSE-WARP 矢状位 T1序列 ( TSE-WARP T1sag ):重复时间 ( TR ) 680ms,回波时间 ( TE ) 7.5ms,扫描层厚 3.0mm,射频偏转角 ( FA ) 140°,FOV 180mm,成像矩阵 320×320,采样带宽 651Hz / Px。

3. 常规冠状位质子压脂序列 ( PDWI STIR cor ):重复时间 ( TR ) 3200ms,回波时间 ( TE ) 37ms,扫描层厚 3.0mm,射频偏转角 ( FA ) 150°,FOV 180mm,成像矩阵 320×320,采样带宽 252Hz / Px。

4. TSE-WARP 冠状位质子压脂序列 ( TSEWARP PDWI STIR cor ):重复时间 ( TR ) 4200ms,回波时间 ( TE ) 40ms,扫描层厚 3.0mm,射频偏转角 ( FA ) 135°,FOV 380mm,成像矩阵 320×320,采样带宽 781Hz / Px。

三、假体伪影强度定量评价

收集前述 17例 TKA 术后患者的膝关节 MR 图像 ( 3人次因无法坚持,适当减少检查时间,未行常规 T1、PD 压脂序列扫描,因而无法比较 ),分别从矢状位 T1WI、矢状位 TSE-WARP T1、冠状位 PD TIRM 及冠状位 TSE-WARP PD TIRM 序列中选取恰好通过患肢假体中央层面且平行于假体长轴线的图像,由 2名经验丰富的高年资主治医师分别于阅片工作站上浏览这些图像,并进行自由感兴趣区 ( free region of interest,FROI ) 面积测量。测量要求使用FROI 工具准确勾勒出假体及假体周围伪影共同构成的低信号 / 信号缺失或堆积区域的轮廓,并由系统自动计算面积;应将发生扭曲、变形的图像面积计入总面积中。

四、主观评分

由前述 2名阅片医师分别观察膝关节假体边界、假体周围松质骨形态、术区软组织等结构的清晰程度,并进行评分。标准为:2分:假体轮廓清晰,周围结构层次清楚;1分:因磁敏感伪影或受限于图像分辨率等诸多原因,假体轮廓模糊,周围结构观察受限,但对诊断的影响并不严重;0分:磁敏感伪影影响严重,假体轮廓不能分辨,周围结构信号严重缺失、扭曲或堆积。

五、统计学处理

1. 重复性 / 一致性检验:采用组内相关系数( intraclass correlation coefficient,ICC ) 及其 95% 的置信区间 ( confidence interval,CI ) 检验伪影面积测量的重复性,ICC 评价标准为:>0.75,提示一致性很好;0.5~0.75,提示一致性一般;<0.5,提示一致性很差。采用 χ2值检验主观评分一致性。

2. 伪影面积评价和主观评分比较采用广义估计方程评估。

3. 以上所有统计分析由 SAS 9.2完成,均使用双侧检验,P<0.05为差异有统计学意义。

表1 第 1名主治医师两次测量的一致性检验,采用组内相关系数法评价Tab.1Consistency test of the two-time measurements of attending radiologist A, examined by intraclass correlation coeff i cient method ( ICC )

表2 2名主治医师各自测量的一致性检验,采用组内相关系数法评价Tab.2Consistency test of measurements of the two attending radiologists, respectively, examined by intraclass correlation coeff i cient method ( ICC )

表3 2名主治医师各自评分的一致性检验,采用卡方值评价Tab.3Consistency test of subjective scoring of the two attending radiologists, respectively, examined by Chi-square test

结 果

一、TSE-WARP 减伪影效果的评价

1. 测量方法的一致性 ( 表 1~3):表 1显示:第 1名医师先后 2次的测量值一致性良好 ( ICC>0.9),2名医师各自的测量值一致性良好 ( ICC>0.9),2名医师各自的主观评分一致性良好。

2. 伪影面积值比较:伪影面积值评估结果( 表 4):T1WI Sag 序列伪影面积显著大于 WARPT1sag 序列伪影面积,χ2=15.22,P<0.0001;PDWI STIR cor 序列伪影面积显著大于 WARP PDWI STIR cor 序列伪影面积,χ2=14.85,P=0.0001。统计结果提示,相比于常规 TSE 序列,WARP TSE 序列可显著减低金属假体产生的伪影。

3. 主观评分结果比较:主观评分结果 ( 表 5):WARP T1WI Sag 序列主观评分显著高于 T1sag 序列主观评分,χ2=16.57,P<0.0001;WARP PDWI STIR cor 序列主观评分显著高于 PDWI STIR cor 序列主观评分,χ2=14.61,P=0.0001。结果提示,相比于常规 TSE 序列,WARP TSE 序列可显著提升假体周围结构显示的清晰程度。

二、20例患者经 TSE-WARP MR 诊断

假体周围骨吸收伴滑膜增生 1例,经手术证实( 图 1);关节腔滑膜 / 瘢痕纤维增生 5例,经手术证实 5例,病理确诊 2例 ( 图 2~5);鹅足滑囊炎1例;观察到骨髓水肿 ( 骨应力反应 ) 9例 ( 图 6);关节腔积液 9例。1例骨缺损经术中证实,TSEWARP 序列漏诊 ( 图 7)。

表4 患者 MR 不同序列图像上的伪影面积值 ( 采用第一位医师的测量数据,单位:cm2)Tab.4Area of metal artifact in images of each patient ( cm2)

表5 患者 MR 不同序列图像上的主观评分值 ( 采用第一位医师的评价数据,单位:1)Tab.5Subjective scoring of images of each patient

图1 患者,女,68岁 a:左膝关节 WARP-TSE T1WI sag 图像示左侧胫骨端假体周围骨质形态不光滑,可见短线样等 - 低 T1信号( 白色三角 );b:左膝关节 WARP-TSE PDWI STIR cor 图像示左侧胫骨端假体周围骨质形态不光滑,可见条状稍高 PD STIR 信号 ( 白色三角 );c:左膝关节 WARP-TSE T1WI sag 图像示左侧髌上囊低 T1信号 ( 白色星号 );d:左膝关节 WARP-TSE PDWI STIR cor 图像示左侧膝关节腔高 PD STIR 信号 ( 黑色星号 ),及关节腔内等 PD STIR 信号影 ( 白色三角 )Fig.1MR images of the left knee joint of a 68-year-old female a: WARP-TSE T1WI sag images showed rough periprosthetic bone margin of the left tibia, with short line-like intermediate to low T1signal ( White arrow ); b: WARP-TSE PDWI STIR cor images showed rough periprosthetic bone margin of the left tibia, with line-like high PD STIR signal ( White arrow ); c: WARP-TSE T1WI sag images showed low T1signal in left bursa suprapatellaris ( White star ); d: WARP-TSE PDWI STIR cor images showed high PD STIR signal in left knee joint space ( Black star ), and intermediate PD STIR signal in the joint space ( White arrow )

三、典型病例

例 1,女,68岁。2006年行双侧膝关节置换术,左膝关节术后持续疼痛 8年,近 5年有所加重,影响行走。翻修术前拟诊置换术后左膝关节假体不稳定。左膝关节 MR ( 图 1) 示假体周围骨质形态不光滑,并见短线样及条状等-低 T1、稍高 PD STIR 信号,该信号灶考虑为局灶性骨质吸收、由滑膜等纤维组织迁移形成;另见关节腔内积液,结合多层面 T1,考虑图 1d 中的等 PD STIR 信号为增生滑膜或纤维组织。翻修术术中证实,该患者存在“胫骨近端假体不稳定,局部骨缺损,关节腔大量纤维瘢痕增生”。

例 2,女,60岁。2012年行左侧膝关节置换术,左膝关节术后持续疼痛 1.5年,近 1年有所加重,影响行走,活动受限,下蹲及上下楼梯困难。翻修术前诊断为“左膝关节置换术后,疼痛待查”。左膝关节 MR ( 图 2) 示髌骨后下等-高混杂T1信号灶等-低混杂 PD STIR 信号灶,考虑为滑膜组织增生,混杂少量脂肪成分。翻修术术中证实,该患者存在“股四头肌腱下及髌骨后下瘢痕包块形成”;病理 ( 图 3) 证实髌骨后下包块为“被覆滑膜的纤维脂肪组织,符合滑膜增生改变”。

图2 患者,女,60岁 a:左膝关节 WARP-TSE T1WI sag 图像示左侧髌骨后下等 - 高混杂信号灶 ( 黑色星号 );b:左膝关节加扫WARP-TSE PDWI STIR sag 图像示左侧髌骨后下等 - 低混杂信号灶 ( 白色星号 )图3 病理示:髌骨后被覆滑膜的纤维脂肪组织,小血管增生,符合滑膜组织增生改变 ( HE × 100)Fig.2MR images of the left knee joint of a 60-year-old female a: WARP-TSE T1WI sag images showed mixed intermediate to high signal behind and beneath the patella ( Black star ); b: Additional WARP-TSE PDWI STIR sag images showed mixed intermediate to low signal behind and beneath the patella ( White star )Fig.3Pathological fi ndings showed fi brous and adipose tissues covered by synovial membrane, with small vascular proliferation, which were consistent with the change of synovial tissue hyperplasia ( HE × 100)

图4 患者,女,64岁 a:右膝关节 WARP-TSE T1WI sag 图像示右侧胫骨端假体周围骨质等 - 低信号 ( 白色三角 );b:右膝关节WARP-TSE PDWI STIR cor 图像示右侧股骨外侧髁旁结节样高信号灶 ( 白色三角 );c:右膝关节加扫 WARP-TSE PDWI STIR sag 图像示右侧胫骨端假体周围骨质高信号 ( 白色三角 ),呈线样,与图 4a 位置对应图5 病理示:滑膜组织增生伴纤维素性渗出,局部见坏死肉芽肿样结构及多核巨细胞。首先考虑慢性滑膜炎性病变,需除外结核( HE × 100)Fig.4MR images of the right knee joint of a 64-year-old female a: WARP-TSE T1WI sag images showed intermediate to low signal in periprosthetic bone of the tibia ( White arrow ); b: WARP-TSE PDWI STIR cor images showed nodule-like high signal in right femoral condyle ( White arrow ); c: Additional WARP-TSE PDWI STIR sag images showed high signal in periprosthetic bone of the tibia ( White arrow ), which corresponded to the intermediate to low T1signal shown in ( a )Fig.5Pathological fi ndings showed synovial hyperplasia with fi brinous exudation, necrotic granuloma-like structure and multinucleated giant cells. Chronic synovitis should be considered fi rstly, and the most possible differential diagnosis was tuberculosis ( HE × 100)

例 3,女,64岁。2012年行双侧膝关节置换术,右侧膝关节术后 3年后疼痛,持续约 1年,致行走不稳,近期疼痛加重。翻修术前诊断为“右膝关节置换术后,假体不稳定”。右膝关节 MR ( 图 4) 示右侧胫骨端假体周围骨质等-低 T1WI、高PD STIR 信号,考虑假体周围骨吸收改变伴纤维膜结构形成;另右侧股骨外侧髁旁结节样高 PD STIR信号灶,考虑为滑膜相关病变。翻修术术中证实,该患者存在“滑膜增生,多处形成团块样赘生物;假体轻度松动”,与 MR 减伪影序列的表现大致吻合。病理 ( 图 5) 证实存在滑膜炎性病变,但需要与结核相鉴别。

例 4,女,72岁。左膝关节 WARP-TSE PDWI STIR cor 示股骨远端假体周围带状高信号灶 ( 图 6a );患者,女,68岁。右膝关节 WARP-TSE PDWI STIR cor 示股骨远端假体周围带状高信号灶 ( 图 6b )。

例 3,4均表现为膝关节股骨远端假体周围的骨髓水肿信号 ( 图 6),距离 TKA 手术至少 6个月,影像学征象可符合骨应力反应[10]相关改变。由于症状相对较轻,2例均未行翻修手术,而采用保守治疗。

图6 a:患者,女,72岁。左膝关节 WARP-TSE PDWI STIR cor示股骨远端假体周围带状高信号灶 ( 白色三角 );b:患者,女,68岁。右膝关节 WARP-TSE PDWI STIR cor 示股骨远端假体周围带状高信号灶 ( 白色三角 )Fig.6a: MR images of the left knee joint of a 72-year-old female. WARP-TSE PDWI STIR cor images showed periprosthetic high signal of the left femur ( White arrow ); b: MR images of the right knee joint of a 68-year-old female. WARP-TSE PDWI STIR cor images showed periprosthetic high signal of the left femur ( White arrow )

讨 论

一、三种技术序列的特点与局限性

在本研究中所应用到的“WARP-TSE”序列,本质为整合了视场角倾斜 ( view angle tilting,VAT )和高采样带宽改良 ( high bandwidth readout,HiBR )技术的层编码金属伪影矫正 ( slice-encoding for metal artifact correction,SEMAC ) 序列。该序列包含的三种技术分别具备如下特征。

1. VAT:在信号采样阶段,施加一个额外的层面选择梯度场,使采样过程中非共振 / 偏共振自旋质子引发的信号移位得到部分纠正,从而减小平面内伪影[8,11]。单独应用 VAT,效果并不理想,因为其不能纠正垂直于成像平面方向上的伪影。VAT 的缺点是在有限消除平面内伪影时,可因额外施加的梯度场引发像素几何化倾斜和低通滤波器的“叠加效应”,导致图像模糊[8,10-11]。通常,这种模糊在图像边缘显得更加明显。

2. HiBR:增加信号采样带宽同样可以减少平面内的伪影,但其依旧无法纠正垂直成像平面方向的伪影;而且,HiBR 也有一定的副作用,它会使信噪比 ( signal to noise ratio,SNR ) 降低。在临床工作中,若应用 HiBR 提升成像质量,常通过增加射频激发次数来提高信噪比,以进行补偿。

3. SEMAC 是整合了 VAT 及高采样带宽技术的减伪影序列。在 MR 成像过程中,SEMAC 会对每个扫描层面进行多次稳定性编码 ( robust encoding,RE ),增加 RE 次数能够减小磁敏感伪影,同时延长扫描时间[12]。本研究中,笔者将 RE 参量设置为“8”,在平衡扫描时间的同时获得了满意的效果。RE 的实施是通过在 FSE 序列中添加 z-相位编码来完成的[12-13]。SEMAC 能够有效去除垂直图像平面的伪影,这是 VAT、HiBR 均不具备的特点。

图7 患者,女,64岁 a~b:右膝关节 WARP-TSE T1WI sag示股骨髁邻假体处可疑低信号灶 ( 白色三角 );c:右膝关节加扫WARP-TSE PDWI STIR sag 示股骨远端假体周围带状高信号灶( 白色三角 );d:右膝关节加扫 WARP-TSE PDWI STIR sag 示胫骨近端假体周围带状高信号灶 ( 白色三角 )Fig.7MR images of the right knee joint of a 64-yearold female a - b: WARP-TSE T1WI sag images showed suspicious low signal in condyle of femur ( White arrow ); c: Additional WARP-TSE PDWI STIR sag images showed periprosthetic high signal band in the femur ( White arrow ); d: Additional WARP-TSE PDWI STIR sag images showed periprosthetic high signal band in the tibia ( White arrow )

本研究中,WARP-TSE 序列漏诊 1例假体松动的患者。该患者膝关节 MR 如图 7所示。WARPTSE T1WI sag 及加扫 WARP-TSE PDWI STIR sag 均可见股骨髁的异常信号,WARP-TSE PDWI STIR sag 可见胫骨近端假体周围骨质形态不规则,信号增高,以及周围软组织的广泛水肿。然而以上可疑病灶均与假体伪影带相邻过近,阅片医师不易判断异常信号是否因伪影导致,因此没能做出“假体周围骨吸收”的诊断。而翻修术中证实,该患者的股骨远端双侧髁及胫骨平台均已发生骨缺损。

二、SE-WARP MR,可清晰观察到 TKA 术后慢性关节痛患者的多种阳性表现

对于 TKA 术后患者而言,WARP-TSE 序列图像中的伪影大小与很多因素有关。首先,膝关节的解剖结构相对比较复杂,股骨双侧髁形态为一曲面,MR 空间分辨率较低,成像层厚又在数个毫米的水平,仅凭借矢状位和冠状位扫描成像,很难将股骨髁的细微病变完全而清晰地显示出来。其次,膝关节假体为了迎合膝关节形状,其几何外形也相对比较复杂;而金属物品产生伪影的强弱,与材质、扫描方向和形状又有着密切关联,外观越不规则的金属,伪影越会严重[7]。再者,膝关节假体材料多含钴铬钼合金成分,相比于钛合金,钴铬钼合金材料更易形成较大的伪影。这些因素都会给减伪影扫描带来困难,影响成像和诊断。但相比于常规 TSE 序列,WARP-TSE 序列可显著减除金属伪影,提高图像清晰度;应用 TSE-WARP MR 复查 TKA 术后慢性关节痛患者,可清晰观察到多种阳性表现。该检查手段拥有广阔的临床应用前途。

本研究的不足之处在于,由于导致 TKA 术后慢性疼痛的原因非常复杂、多样化,研究中收录的案例,病种覆盖面非常宽泛,这有可能导致 MR 影像学表现的差异及评价偏倚。在今后的研究中,考虑尝试增加疼痛的分级或评分系统,根据引发疼痛的程度,进一步限制纳入病种的范围,以期提高数据的同质性及可信度。

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( 本文编辑:李贵存 )

Evaluation on the chronic knee pain after total knee arthroplastywith WARP-TSE MR


MA Yi-min, CHENG Xiaoguang, SU Yong-bin, WANG Chen, WAN Qian-qian.
Department of Radiology, Beijing Jishuitan Hospital, Beijing, 100035, China Corresponding author: CHENG Xiao-guang, Email: xiao65@263.net

Objective To compare the metal artifact reducing effects and the definition of periprosthesis structures between TSE-WARP ( Siemens, Germany ) and conventional TSE images in patients with chronic knee pain after total knee arthroplasty ( TKA ); and to interpret the possible causes of chronic knee pain based on TSE-WARP imaging fi ndings, revision surgery record and pathology report. Methods Twenty consecutive patients in our hospital, from Aug. 2014to Aug. 2016, with post-TKA chronic knee pain for more than 3months, were enrolled ( mean age, 69.2± 6.0years, range 60- 84years ). Eighteen patients were female and 2were male. Seventeen patients

MR exam by Siemens Magnetom Espree syngo 1.5T MR imaging device ( Siemens Healthcare, Erlangen, Germany ) with conventional MR sequences and WARP-TSE sequences ( 3of the patients did not undergo conventional TSE MR exam ). Two senior attending radiologists independently measured the area of metal artifact, evaluated the def i nition of the periprothesis region, and interpreted the possible causes of chronic knee pain in all patients based on WARP-TSE imaging fi ndings, revision surgery record and pathology report. Results ( 1) Metal artifacts area in WARPT1sag sequences was signif i cantly smaller than in the T1WI sag sequences ( χ2= 15.22, P < 0.0001); metal artifacts area in WARP PDWI STIR cor sequences was signif i cantly smaller than in the PDWI STIR cor sequences ( χ2= 14.85, P = 0.0001); ( 2) Def i nition scores of WARP T1WI Sag images was signif i cantly higher than theT1WI sag images ( χ2= 16.57, P < 0.0001); definition scores of WARP PDWI STIR cor images was significantly higher than the PDWI STIR cor images ( χ2= 14.61, P = 0.0001). ( 3) Through TSE-WARP MR sequences, we diagnosed: 1case of periprosthetic bone resorption with synovial hyperplasia, conf i rmed by the revision operation; 5cases of synovial and / or fi brous hyperplasia, all conf i rmed by the revision operation, and 2cases conf i rmed pathologically. We also diagnosed 1case of pes anserinus bursitis, 9cases of periprosthesis bone marrow edema, and 9cases of hydrops articuli. Conclusions Compared to conventional MR, WARP-TSE MR can signif i cantly reduce metal artifacts; WARP-TSE MR can accurately detect many positive fi ndings in post-TKA patients with chronic knee pain. It has wide application prospect in clinical work.

Magnetic resonance imaging; Arthroplasty, replacement, knee; Pain, postoperative; Knee joint

10.3969/j.issn.2095-252X.2017.08.004

R687.4, R445.2

100035北京积水潭医院放射科 ( 马毅民、程晓光、苏永彬、王晨 ),统计室 ( 王倩倩 )

程晓光,Email: xiao65@263.net

2017-01-01)

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