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【收藏】骨关节常用的MRI序列组合及意义

 panyunbo 2016-02-23


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来源:通用影像(已获授权)


骨关节系统最主要的影像学检查方法是X光及CT成像。MR主要用于软骨及软组织成像。根据扫描的目的不同,MR成像使用的扫描序列不同。


如果是创伤性的检查,MR成像时采用小视野高分辨率成像,扫描的序列主要是为了能够清晰显示组织结构及对比度,有些扫描序列显示骨关节软组织的能力较差,例如T2WI及脂肪抑制T2WI,因此在骨关节成像中使用不是很多。


有些扫描序列对显示软组织结构非常有效,例如脂肪抑制质子密度成像,使用非常广泛。如果因为肿瘤或炎症进行MR成像,那么扫描方案就会明显不同,首先这些病变累及广泛,因此必须采用较大的扫描线圈,常规是使用扫描腹部的线圈成像,此时对比度占主要因素,扫描的主要序列为T2WI及脂肪抑制T2WI,同时辅以增强的脂肪抑制T1WI成像。


在这里我们以关节损伤为例,介绍一下骨关节常用序列及临床意义。


在关节损伤中,我们重点观察软骨、韧带、肌腱、半月板、盂唇、关节囊、滑膜的损伤情况。


1
关节软骨

关节软骨富含有透明质酸及粘蛋白,属于稍长T1T2物质,正常情况下在T2WI图像上表现为低信号,T1WI表现为稍低信号, T1脂肪抑制表现为稍高信号。PD表现为中等信号,PD脂肪抑制表现为高信号。


由此可以看出显示软骨的序列常规采用:

A脂肪抑制PD

BT1或者T1脂肪抑制(FSPGR序列)

C三维脂肪抑制PD或者T1成像


这些成像技术均是显示软骨的形态学改变,即软骨退变或损伤后发生器质性损伤后才可以诊断。软骨损伤的早期阶段是软骨水肿,含水量增加,常规MR成像很难显示这种早期病变。近年来一个新的成像技术T2mapping解决了这个问题,通过T2mapping扫描,对图像进行处理分析,我们可以计算软骨的T2值,正常软骨的T2值是23-28左右,如果软骨有早期退变,含水量增加,软骨的T2值会增加,常规都会增加到30以上。同时配以伪彩图,更方便关节软骨T2 值显示。其最大的临床优势是在软骨还没有发生形态学改变时即可以明确诊断早期软骨变性,早期治疗从而延缓软骨变性的进展。

关于三维成像技术很多学者较推崇3D FSPGR,认为它不仅可以显示软骨的形态,还可以显示软骨的分层,如图中软骨中心的黑线。实际上这并不是软骨的分层,它是MR成像的一个伪影。


关于关节软骨对比度显示方面,TE时间在40-60ms时的FSE序列可以显示的比较好,但是由于magic horn 效应,软骨内信号强度不均匀,因此在临床诊断中也很少直接利用软骨的对比度进行诊断。


2
肌腱及韧带

肌腱及韧带都是富含纤维组织的解剖结构,它们是短T1T2的化学物质,正常的肌腱及韧带在FSE序列上都表示为低信号,在梯度回波序列上表现为等信号。通常显示肌腱及韧带主要的成像序列为PD,及FS PD

当TE时间大于60以上时,正常的肌肉组织信号因为T2时间较短,表现为稍低信号,与韧带的对比会降低。特别是在脂肪抑制的T2图像上,全黑色的背景使得肌腱及韧带的显示非常不清晰。虽然急性损伤时在FS T2上可以在韧带损伤处表现为高信好,但是由于整体韧带的显示变差,T2及FS T2并不是显示韧带肌腱的主要序列,它可以作为一个发现韧带损伤后的一个补充扫描序列。

需要注意的一点是核磁共振的魔角效应,即magic horn效应,如果成像的结构与主磁场呈55度夹角,局部组织的T2值会显著增加,表现为高信号。特别是在短TE时表现明显,当TE增高或者使用STIR序列成像时魔角效应消失,这个伪影最常出现在肩关节冈上肌肌腱成像,在冠状位脂肪抑制PD成像上冈上肌肌腱附着处表现为稍高信号,极似冈上肌肌腱附着处撕裂。在这种情况下,建议用脂肪抑制T2WI扫描,以排除魔角效应。


3
半月板及关节盂唇

半月板及关节盂唇结构相似,都是致密的纤维软骨结构,体积微小,因此成像的要点是要高分辨率,PD FS PD成像,不能使用T2系列成像,因为半月板周围是软骨,在T2WI图像上软骨信号偏低,半月板边缘显示不清晰。GRE序列显示半月板也非常清晰,T1WI在半月板有异常时也非常有意义,因为半月板破损后蛋白结合水进入破口,在T1WI图像上表现为稍高信号。


通过上面的分析,我们分别对不同的关节成像进行序列组合:
膝关节

观察目的:交叉韧带、内外侧副韧带、半月板、软骨

序列选择:

i.   矢状位FS PD:观察软骨,半月板,交叉韧带,关节囊积液,骨挫伤

ii.  矢状位T1:观察半月板,关节囊积液,骨挫伤

iii. 冠状位FS PD:观察半月板,内外侧韧带,骨挫伤,积液,软骨

iv. T2 Mapping:观察软骨

v.  轴位FS PD:观察肌腱,韧带,软骨及髌骨稳定性。很多医院扫描膝关节都不扫描轴位图像,这实际上存在一定的隐患,很多韧带损伤特别是附着处的损伤在矢冠状位上很难显示,但是在轴位图像上显示清晰。另外髌骨的稳定性主要是依靠轴位图像诊断。


踝关节

观察目的:韧带损伤,骨髓损伤,肌腱

序列选择

i.   轴位FS PD及PD成像:这是观察踝关节韧带损伤最重要的序列,特别是不抑脂的PD图像,对于显示各个微小韧带非常有效

ii.  轴位T1:显示骨挫伤,出血性改变

iii. 冠状位FS PD或PD:显示韧带、骨损伤、软骨(意义较小)

iv. 踝关节的软骨损伤显示较难,因为软骨薄而小

v.  怀疑跟腱损伤重点扫描轴位FS T2及矢状位FS T2


肘关节

观察目的:韧带及肌腱损伤,骨损伤,软骨损伤

扫描序列

i.   轴位FS PD:韧带及肌腱损伤,骨损伤

ii.  冠状位FS PD:内外侧韧带损伤,骨损伤

iii. 矢状位FS PD:显示软骨损伤最有效,显示前后方肌腱的损伤


腕关节

观察目的:轻微骨折,肌腱损伤,腕管病变,三角软骨损伤,类风湿观察滑膜病变

扫描序列

i.   轴位FS PD:显示腕管损伤效果最佳

ii.  冠状位T1:观察腕骨损伤或坏死

iii. 冠状位FS PD:三角软骨损伤,腕骨间韧带

iv. 观察骨折:各个方向均可,采用T1WI及FS PD

v.  观察类风湿:双腕,冠状位大范围成像,包括腕部及双手,以FS PD或T2为主,必须进行增强的三维成像,因为轻微的滑膜病变常规扫描不易显示


肩关节

观察目的:盂唇损伤,肌腱损伤,关节囊病变

扫描序列:

i.   轴位FS PD或者MERGE序列,主要观察盂唇,肩袖肌腱损伤

ii.  冠状位FS T2,主要观察冈上肌肌腱,肱二头肌长头肌腱,关节囊,盂唇上下缘

iii.  矢状位FS T2,观察肩袖肌腱,关节囊

iv.  关节造影,观察肌腱,盂唇,关节囊


双髋关节

观察目的:股骨头坏死

扫描序列

i.   轴位T1,显示骨髓异常最敏感的序列

ii.  冠状位及轴位FS T2


单髋关节

观察目的:髋臼唇,软骨

扫描序列

i.  轴矢冠三个方向的FS PD或GRE T2*成像,全面显示髋臼唇的结构

ii. 轴位T1


总的来说,

其他部位MR成像常规扫描T1WI,T2WI,骨关节的MR成像以显示要观察的结构为主要目的。FS PD,PD,FS T2,T1均为常用扫描序列,根据我们要观察的结构,选取不同的序列组合,以达到最佳的诊断目的。


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