踝关节损伤的MRI成像技术的应用探讨


打开文本图片集

摘要:目的 应用1.5TMRI探讨踝关节的扫描技术、方法及正常表现。根据需要优化扫描序列和参数,线圈的选择,评价其图像质量及其对踝关节各种疾病的诊断。方法 收集我院2014年6月~2015年3月因踝关节病变进行磁共振扫描的患者48例。采用GE Signa HD型1.5T MRI全身磁共振成像仪,对48例患者的同一检查部位,分别采用4通道脊柱相控阵表面线圈成像,选用USCS12线圈段和单通道的GPFLEX环形表面线圈进行扫描。结果 将两组病例进行盲评法由2名副主任医师以上的MRI诊断医师阅片,对图像的分辨率、踝关节韧带及其周围组织的正常解剖和异常变化进行分析,一致认为采用4通道脊柱相控阵表面线圈、使用小FOV(140mm)、薄层扫描(3.0/0.2)、较大矩阵(320×256)及使用薄层降噪技术成像的图像比用单通道的GPFLEX线圈所扫描的病例的图像分辨率高、信噪比更高,能清晰地显示软组织、踝关节内、外侧韧带以及跟腱。结论 运用高场强1.5T磁共振设备及4通道脊柱相控阵表面线圈的USCS12,踝关节在小FOV、较大矩阵、薄层条件下使用薄层降噪技术扫描可获得高分辨率图像:MRI多序列、多平面扫描技术对显示踝关节正常解剖结构及异常表现有很大帮助;采取仰卧自然位(跖屈约20°)为较为理想的踝关节内、外韧带MRI扫描检查体位。

关键词:踝关节,磁共振成像,线圈,扫描技术

踝关节是下肢的主要承重关和运动关节,也是外伤常累及的关节[1],普通X线平片能对骨折做出诊断,但对于肌腱、关节韧带、骨挫伤等损伤却难能提供的相关诊断信息,从而忽略这些损伤所致的关节持续性疼痛或关节不稳而并发的慢性骨关节病;而磁共振踝关节成像恰好弥补了常规X线平片的不足,而被广泛应用于踝关节损伤的诊断。

1 资料与方法

1.1一般资料 本组男31例,女17例,年龄8~76岁,平均43岁。其中左踝关节18例,右踝关节30例,均有外伤史。

1.2方法 设备采用GE Signa HD型1.5T MRI全身扫描磁共振成像仪。对48例患者的同一检查部位,分别采用4通道脊柱相控阵表面线圈成像,选用USCS12线圈段和单通道的GPFLEX环形表面线圈进行扫描。扫描方式:①扫描体位:患者取足先进仰卧自然位(跖屈约20°),将被检侧足置于4通道脊柱相控阵表面线圈的USCS12段中心,并用海绵垫固定,足尖稍内旋。扫描中心对准内、外踝连线的中点。常规扫描矢位、冠位和横断位;②扫描序列包括FS PD、STIR、T1 SE序列,扫描序列及参数见表1。

1.3统计学处理 使用SPSS 11.5统计软件对FS PDW、STIR和FSE T1 SE序列得到的病变检出数值进行t检验处理。

2 结果

2.1不同序列病灶检出率 本组共有,56处病变,骨折合并骨挫伤13例,韧带损伤12例,其中跟腓韧带6例,内侧韧带2例,跟腱损伤4例(完全损伤1例,部分损伤3例),关节积液14例,单纯骨挫伤合并水肿13例,单纯软骨损伤4例。FSET1 SE序列检出46例,占82.10%;STIR检出51例,占91.07%;FS T2*WI检出53例,占94.64%;FS PDW检出55例,占98.21%。三种序列对48例踝关节56处病变的检出率比较见表2。

对表2中FS PD序列和STIR得到的病变检出数值进行t检验处理,结果显示P<0.05,FS PD序列在显示软骨的病变上,较STIR序列具有较大优势,显示病变更清晰,提高了病变的检出率。

2.2两种线圈扫描图像质量的影像质量分析,见表3。

对表3中采用USCS12和GPFLEX两种线圈使用相同扫描参数扫描所得到的图像分析数值进行t检验处理,结果显示P<0.05,采用USCS12线圈扫描所得图像在空间分辨率、组织间MRI信号强度的对比度、信噪比都较GPFLEX线圈具有较大优势,显示病变更清晰,提高了病变的检出率。

3 讨论

近年来,高场MRI在硬件性能和扫描功能等诸多方面都有了很大进步,能有效地显示骨与关节的解剖特点及病理变化,对踝关节病变检查的敏感性和特异性有很大提高。

3.1扫描方位 踝关节横断位是最重要的扫描方位,它能提供最多的有关肌腱和韧带的诊断信息[1],能较好地显示踝关节肌腱和韧带损伤。踝关节矢状位成像能较好地显示肌腱和关节软骨的病变,特别是跟腱病变的显示有很大的帮助,但当踝内外侧肌腱从小腿部转向足底部时,常常可见"魔角"现象,即短TE(TE≤20)肌腱信号增高[2]。冠状位距小腿关节及周围的肌腱,韧带显示较佳,而且能显示跟腱的宽度和纤维的断裂情况。跟腱作为一个特定的检查部位,通常只进行横断面和斜矢状面扫描,冠状面扫描不能提供太多的帮助[1]。

3.2扫描序列 FSE序列是踝关节最常选用的序列,T1WI空间分辨率高,能较好地显示骨皮质的情况,且能较好地反映踝关节的结构及其周边组织,T2*WI脂肪抑制序列能更好地显示病变,异常组织在T2*WI脂肪抑制序列上信号强度增高,可以与骨皮质、纤维结构的肌肉、肌腱、韧带及其他组织相区别。FSE T1WI序列能较好地显示正常或异常的解剖结构,而T2*WI脂肪抑制序列、STIR序列能判断因外伤所致的出血、炎症渗出所致的水肿,尤其是STIR与T2*WI相比,其对组织水肿的显示更敏感,即使较轻微的骨挫伤,也能清晰地显示。骨挫伤是指外伤所致的骨髓出血、水肿和骨小梁的微骨折,但骨皮质和关节软骨正常[3]。FS PDW能判断因外伤所致的出血、炎症渗出所致的水肿以及关节软骨的损伤。X线平片、CT对骨挫伤的诊断价值极为有限,而M RI却对骨挫伤的诊断极为敏感[4]。

3.3扫描定位 矢状位(T1WI、FS PDW)在冠状位上定位,定位线垂直于内外踝的连线(称为斜矢状位),扫描视野一定要包括足底皮肤;冠状位(FS PDW)在横轴位和矢状位上定位,定位线平行于内外踝的连线(称为斜冠状位);横轴位(T2*WI)在冠状位和矢状位上定位,定位线平行于距骨顶(或胫骨下缘关节面),扫描范围向上包括下胫腓关节,向下包括跟骨下缘水平。

3.4踝关节MRI检查应行小FOV(≤140mm)、高分辨率、薄层厚(≤3mm),层间距为层厚的0~10%进行扫描[5];同时施加薄层降噪技术,因使用小FOV扫描,矢状位、冠状位和横轴位扫描均应使用"无相位卷褶"技术[6]。

3.5采用单通道的GPFLEX环形表面线圈进行扫描,因较难固定,而踝关节扫描时间较长,扫描过程中难免会发生轻微的的晃动而出现运动伪影。采用脊柱线圈颈段扫描能利用颈段的U型槽来固定踝关节,从而能有效地避免踝关节扫描过程中的晃动,而有效地降低运动伪影。

踝关节是人体结构中较复杂的关节,扫描角度有时难以把握,但磁共振可在三维空间内任意确定扫描平面,通过两个方位图像进行定位,可使扫描平面的定位更加精确,矢状、冠状、横断位各有其显示解剖及病变的优越性。利用脊柱线圈颈段踝关节扫描,选择适当的脉冲序列和扫描参数,能较好地显示踝关节骨骼和韧带、肌腱等软组织损伤情况,为诊断提供更可靠的影像资料。

参考文献:

[1]杨正汉,冯逢.磁共振成像技术指南[M].北京:人民军医出版社,2007:785-786.

[2]郑卓肇,胡跃林,李选,等.踝关节创伤性病变的MRI检查[J].中国医学影像技术,2007,23(6):905-907.

[3]江浩.骨与关节MRI[M].上海:上海科学技术出版社,1999:292-294.

[4]沈剑敏,袁明远.平片阴性的踝关节周围疲劳骨折的M RI表现[J].实用放射学杂志,2003,19(8):723.

[5]Torsten B.Moeller MRI Parameters and Positioning[M].Thieme Stuttgart.New York,2010:191-119.

[6]燕树林,王鸣鹏,余建明,等.全国医用设备使用人员(CT/MR\DSA)上岗考试指南[M].北京:军事医学科学出版社,2009:383-384.

编辑/金昊天