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三维各向同性脂肪抑脂快速自旋回波序列在评估踝关节韧带损伤中的应用研究

 红星影像 2016-09-26



本文原载于《中华创伤骨科杂志》2015年第9期

本文由宁夏人民医院赵飞医师推荐

【推荐理由】作者通过两种不同的MRI扫描序列对踝关节韧带损伤的评估的研究设计,条理清晰,入选病例合适,统计可靠。



踝关节结构复杂,是人体在运动时变化最复杂的合力中枢,是继膝关节之后第2大容易损伤的关节[1,2,3]。踝关节损伤常见,是导致踝关节疼痛、活动障碍及不稳的常见原因。磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)具有高的软组织分辨率、能行软骨成像、无创性等特点,已广泛应用于踝关节检查。临床多采用常规MRI序列行二维扫描,对某些细微解剖结构不能连续完整的显示,影响诊断效能。三维各向同性脂肪抑脂快速自旋回波序列(three-dimensional isotropic fat-suppressed turbo spin-echo sequence, 3D-FS-TSE-SPACE)是一种新型的三维MRI扫描序列,具有高空间分辨率、高信噪比、薄层、无间隔扫描的特点,能够更加直观地观察踝关节复杂解剖结构。本研究通过比较2012年1月至2014年12月我院经踝关节运动损伤专科门诊收治疑为踝关节韧带损伤的38例患者的踝关节MRI常规二维序列(2D-TSE-T2WI)及SPACE,明确SPACE序列对踝关节韧带损伤的诊断价值。


资料与方法


一、一般资料

本组38例,男26例,女12例;年龄16~48岁,平均28.6岁;左踝14例,右踝24例。既往均无踝关节手术及关节镜诊治史。


二、影像检查方法

采用1.5T Siemens Avanto MRI扫描仪,32通道头部线圈。受检者取仰卧位,脚踝呈自然放松体位。分别行进行横断位、冠状位及矢状位2D-TSE-T2WI和矢状位3D-PD-TSE-SPACE扫描,扫描参数见表1。扫描完成后对3D-PD-TSE-SPACE图像进行横断位、冠状位的多平面重建,重建层厚为1mm、层距为0mm,为了保证评估的准确性,3D-PD-TSE-SPACE横断位及冠状位重建图像的定位范围及倾斜角度与2D-TSE-T2WI完全一致,再根据需要选取感兴趣的韧带进行最佳角度或曲面重建。



三、影像资料分析

实际工作中一般使用常规2D-TSE-T2WI来判定踝关节韧带损伤情况。本研究为了评价3D-PD-TSE-SPACE这种新序列对踝关节韧带损伤的诊断价值,故而以常规2D-TSE-T2WI为基础,由2名放射诊断主任医师分别对踝关节3D-PD-TSE-SPACE和2D-TSE-T2WI图像进行分析,判定有无踝关节韧带损伤及分级。踝关节韧带损伤MRI分级:①0级:韧带形态、走形及信号均未见异常。②Ⅰ级:韧带弥漫性或局灶性肿胀,信号增高,连续性尚存在,边缘光整无切迹。③Ⅱ级:韧带部分撕裂,韧带肿胀、增粗,连续性部分存在,局部有切迹。④Ⅲ级:韧带完全撕裂,韧带连续性中断,断端移位、挛缩或呈波浪状。


四、统计学处理

采用IBM SPSS 18.0统计学软件,采用似然比χ2检验评价3D-PD-TSE-SPACE与2D-TSE-T2WI诊断价值有无差异,P<>


结果


3D-PD-TSE-SPACE与2D-TSE-T2WI对踝关节韧带损伤的诊断差异无统计学意义(P>0.05,表2)。使用3D-PD-TSE-SPACE的对踝关节韧带的解剖细节较2D-TSE-T2WI显示更加清楚(图1图2图3图4)。




讨论


3D-PD-TSE-SPACE是近年来应用于MRI的一种新技术,最先应用于颅脑方面的研究,而后逐渐应用于骨关节、腹部、脊柱、水成像及血管成像等[4,5,6],其在踝关节方面的应用研究国内报道较少。3D-PD-TSE-SPACE应用自旋回波技术、薄层扫描技术、脂肪抑制技术、梯度回波技术及水激励技术进行各向同性的三维信息采集,即一次激发采集若干个回波,可以获得TSE的对比度,三维采集和无间隔容积成像,获得高的空间分辨率;采用可变翻转角的超长回波链采集,优化的可变翻转角模式避免了长回波链导致的模糊效应,获得高信噪比[4,7,8,9,10]。良好的三维重建图像后处理功能,提高了显示细微解剖结构的能力。


踝关节是人体中结构较为复杂的关节,踝关节外伤是造成踝关节韧带损伤主要原因。由于X线及CT不能提供韧带损伤的影像诊断直接征象,导致临床上常低估踝关节损伤程度,没得到及时、规范的治疗而发展成踝关节不稳及慢性骨关节痛。MRI检查能清晰地显示踝关节复杂的骨结构、关节面软骨、韧带和肌腱,为临床提供丰富的诊断信息。踝关节结构复杂,关节面多,韧带数目多、走形方向多及结构相对细小,故而常规扫描方位很难将其显示清楚,必须结合多方位,使其断面方向与韧带的长轴平行[11,12,13]。踝关节的稳定与韧带的关系密切,踝关节外侧有外侧韧带加固,起自外踝,分为距腓前韧带、跟腓韧带和距腓后韧带三束分别止于距骨前外侧、距骨后方及外侧。外侧韧带是踝部的薄弱区域,其中以距腓前韧带最易损伤、其次为跟腓韧带。踝关节内侧有强大而坚韧的三角韧带加固,三角韧带的解剖结构多而细小,细分为胫舟韧带、胫跟韧带及胫距韧带,其维持踝关节生物力学稳定的机制复杂。目前常规诊断踝关节韧带损伤序列为T2WI,以常规T2WI序列作为影像诊断踝关节韧带损伤的'金标准',通过观察常规T2WI序列上所示踝关节韧带的形态及信号改变的直接征象及周围组织结构改变的间接征象判定有无韧带损伤情况及损伤严重程度。但由于踝关节韧带较细小(如距腓前韧带宽约6~8 mm、跟腓韧带宽约4~6 mm、距腓前韧带及跟腓韧带厚约2.0~2.5 mm),而常规MRI的扫描层厚一般为3~4mm,故而图像上有可能出现部分容积效应而引起漏诊及误诊。3D-FS-TSE-SPACE是各向同性采集方法,能进行多方位的薄层重建,可根据实际观察需要,进行任意方位重建显示踝关节韧带起止点、形态、走形等情况,这是常规二维序列所不能实现的;且避免了常规二维序列由于较厚的扫描层厚所导致的部分容积效应而引起的漏诊及误诊。


MRI诊断踝关节韧带损伤的敏感性达75%~100%[14,15,16,17]。常规二维扫描序列不能在一张图像上完整显示某一韧带及较厚的层厚产生部分容积效应,给诊断韧带有无损伤及其分级带来一定困难。我们前期研究[18]发现,3D-FS-TSE-SPACE在韧带肌腱的图像质量评估方面较常规二维序列有更多优势。本研究对于韧带部分撕裂,3D-PD-TSE-SPACE诊断70例,较常规序列诊断的59例多11例,差异无统计学意义(P>0.05)。分析原因可能与以下因素有关:①本组病例数有限,可能会出现统计偏差;②将3D-PD-TSE-SPACE这种新序列应用于踝关节韧带损伤的判定,观察者对3D-PD-TSE-SPACE认识可能不足,而常规二维序列是结合3个方位图像熟练综合分析,诊断效能提高;③缺乏作为'金标准'的关节镜检查结果对照,难以确定是否存在韧带损伤及损伤的严重程度,对韧带部分及完全撕裂的判定存在误差。


3D-FS-TSE-SPACE扫描时间较长,易使患者检查顺应性下降,运动伪影发生几率增加,导致检查失败。本研究中3D-PD-TSE-SPACE的扫描时间虽然需7分58秒,但较三方位常规二维序列扫描时间之和少,本研究脚踝呈放松体位令患者感觉较舒适,且可以利用3D-PD-TSE-SPACE三维采集、无间隔容积成像、高信噪比的特点进行二维图像重建,做到保证图像高分辨率的前提下扫描时间的缩短。相信随着MRI硬件及软件的不断发展,3D-FS-TSE-SPACE技术不断成熟,扫描时间有望缩短。


综上所述,3D-PD-TSE-SPACE与常规二维序列一样,都是评价踝关节韧带损伤的可靠的影像学方法。3D-PD-TSE-SPACE所具有的各向同性数据采集方法,可进行任意方位的断层图像重建及曲面重建,更好地显示踝关节韧带损伤。


参考文献(略)

(收稿日期:2015-06-05)

(本文编辑:张宁)


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