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综述
腕关节疼痛病变的MRI研究进展
崔丽贺 李松柏

崔丽贺,李松柏.腕关节疼痛病变的MRI研究进展.磁共振成像, 2011, 2(4): 305-308. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2011.04.013.


[摘要] MRI检查能够清晰反映腕关节多方面内容:三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex,TFCC)的形态、位置、关节软骨、腕骨间韧带、关节液、骨髓改变以及关节区多层次的骨结构改变。本文对磁共振成像技术在腕关节疼痛病变检查中的应用进行综述,介绍常用的腕关节磁共振检查方法、常见致腕关节疼痛病变的磁共振影像表现及一些新的成像方法。
[Abstract] MRI examination can clearly reflect the contents of the wrist contour and position of triangular fibrocartilage complex (TFCC), articular cartilage, carpal interosseous ligament, synovial fluid, bone marrow changes and multi-level bone structural changes of joint area. In this literature, MR imaging examination in the wrist pain was reviewed, introducing commonly examination methods of the wrist, MR imaging findings of common diseases which result in wrist pain and a number of new imaging methodologies.
[关键词] 磁共振成像;腕关节;疼痛;三角纤维软骨复合体;肌腱损伤;韧带损伤;隐匿性骨折
[Keywords] Magnetic resonance imaging;Wrist joint;Pain;Triangular fibrocartilage complex;Tendon injury;Ligament injury;Occult fracture

崔丽贺 中国医科大学附属第一医院放射科,沈阳 110001

李松柏* 中国医科大学附属第一医院放射科,沈阳 110001

通讯作者:李松柏,E-mail: songbaili001@163.com


第一作者简介:
        崔丽贺(1983-),女,硕士研究生。研究方向:骨骼神经系统影像学。E-mail: clh_0376@yahoo.cn

收稿日期:2010-12-31
接受日期:2011-04-15
中图分类号:R445.2; R681.7 
文献标识码:A
DOI: 10.3969/j.issn.1674-8034.2011.04.013
崔丽贺,李松柏.腕关节疼痛病变的MRI研究进展.磁共振成像, 2011, 2(4): 305-308. DOI:10.3969/j.issn.1674-8034.2011.04.013.

       腕关节是人体结构复杂且易发生损伤的关节之一,最常见的病变为关节软骨、韧带及周围软组织的损伤。腕关节的检查手段较多,包括X线、CT、关节镜等。关节镜虽为金标准,但因有创性且仅限于显示组织结构表面而使临床应用受到限制。磁共振成像(magnetic resonance imaging, MRI)作为一种无创性的影像学检查方法,能够提供腕关节软组织及韧带高分辨率的形态学信息,尤其对隐匿性及应力性骨折显示非常敏感,它可明确显示软骨下骨质水肿、囊性坏死,以及三角纤维软骨盘、月三角韧带损伤、撕裂程度及分级、腕关节滑膜情况等,对早期病变检出率非常高[1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22]。因此,这一技术越来越多地被应用到临床诊断、病程判断及疗效评价中。

1 腕关节解剖及生理特点

       腕关节包括8块腕骨以及与其形成关节的桡、尺骨下端和5个掌骨的近端。包括桡腕关节、腕骨间关节和腕掌关节。关节软骨覆盖于腕关节表面,在腕关节活动中起着重要作用。腕三角纤维软骨(triangular fibrocartilage, TFC)又称腕关节盘,是位于尺骨和三角骨之间的纤维软骨,呈三角形,构成三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex, TFCC)的水平部结构,是远端尺桡关节重要的稳定结构之一。Palmer和Werner将TFC、关节盘同系物、尺侧副韧带、掌背侧桡尺远端关节韧带、尺三角韧带、尺月韧带和尺侧腕伸肌腱鞘这些软组织统称为TFCC[23]。腕关节活动度及稳定性主要是由复杂的韧带系统所控制和调节。

2 腕关节MRI检查方法及特点

       由于腕关节小而且解剖结构复杂,因此对MR检查方法和技术要求较高。最好使用腕关节专用线圈,小FOV,薄层扫描,这样可获得理想的MR图像。不同MR扫描平面利于显示不同的结构:横断面显示腕管结构、屈肌腱、正中神经、腕横韧带、腕骨及远端尺桡关节较好,特别是对腕管综合征或腕部肿块病人的诊断有决定性意义;冠状面可显示腕骨间相互关系、腕骨间韧带、TFCC、尺桡关节下端结构。矢状面可显示腕关节不稳的解剖特征及月骨、桡骨及头状骨间的相互关系。

2.1 自旋回波序列(spin echo, SE)

       SE是最常用的脉冲序列。在T1WI,关节软骨与软骨下骨质可形成较好的信号对比,但不利于软骨缺损的显示。T2WI序列对组织含水增高特别敏感。当韧带、软组织损伤引起充血水肿时,MR表现为韧带的肿胀、增粗,T1WI为低或等信号,T2WI为高信号。简而言之,T1WI可以提供最佳解剖结构细节,T2WI可以很好地区分液体及软组织结构,抑脂后病变显示效果更佳[2,3]。元恒新等[24]认为,FS PDWI序列腕关节软骨显示较清晰,可为常规扫描序列。而快速自旋回波(fastfield echo,FSE)序列主要优点是节约扫描时间。

2.2 反转恢复序列

       短时反转恢复(short TI inversion recovery,STIR)序列场强依赖性低,可有效地抑制脂肪组织的信号,检测出细微骨髓病灶(消除了正常骨髓的高信号,而病变信号并不降低,表现为高信号),是目前骨髓检查中最敏感、最常用的序列[4]。该序列腕关节软骨呈中等信号,关节积液呈高信号,对比度较好,容易显示软骨的外在缺陷及病变组织异常的高信号。有学者指出,常规MRI扫描结合STIR技术对于诊断TFCC损伤的准确率、特异性和敏感度均在90%以上[25]。但STIR扫描时间较长,且不能用于增强扫描。

2.3 梯度回波序列(gradient echo, GRE)

       GRE序列特别是3D-FS-SPGR具有很好的图像分辨率[24],可以连续薄层图像采集,并能进行多平面重建。由于腕关节软骨及腕骨间韧带复杂的解剖关系,MRI三维成像有更多优势:①可任意方向进行数据重建,实现一次扫描任意层面重建;②在层面内和切层间保持同样的分辨率,获得小于1 mm层厚的图像,减少部分容积效应,提高空间分辨率;③直观显示软骨及韧带形态和厚度变化。在本序列上腕关节软骨呈高信号而关节积液和关节脂肪组织呈中等信号,骨髓呈低信号,可以清楚地观察到关节软骨。然而,3D-FS-SPGR成像的最大缺陷是耗时,不适于高龄和关节疼痛的患者,并且容易产生伪影,如"魔角"效应,截断伪影等[26]。也有报道称,3D-DESS(双回波稳态自由进动)序列薄层扫描可获得正常腕关节韧带高分辨率图像[27]。另有Schmitt等[5]用直接MR关节造影对125例腕关节进行检查后同关节镜比较,其中采用T2*WI MEDIC及T2*-DESS-3D序列。

2.4 磁共振关节造影

       近年来,磁共振关节造影(magnetic resonance arthrography, MRAr)逐渐应用,直接MRAr是在关节内注入对比剂后常规进行T1WI加脂肪抑制成像,可以非常清晰地显示腕关节的解剖及病理结构,特别适用于评估TFCC及腕关节内在韧带损伤[6]。研究表明,直接MR造影对TFCC损伤检出敏感度和特异度分别为96%以上;舟月韧带撕裂检出敏感度和特异度分别为92%以上及100%[5]。然而,对韧带撕裂的评价更敏感可能会导致假阳性结果,而其病变检出敏感度能否取代关节镜还有很多争议[7,8,9]。间接MR关节造影是通过静脉注射顺磁性对比剂(Gd-DTPA),待关节运动20 min后成像。关节运动增强了关节血流灌注,使对比剂迅速渗入关节腔中并均匀弥散入关节滑液中,此法简便、可行、无创,但临床应用优势仍存在争议[10]。进一步研究表明,关节内不同的解剖结构能见度及CNR值近对数改变随时间下降,腕关节内注射造影剂后应在45 min内扫描[11]。MR关节造影是一种有效的诊断方法,可在一定程度上避免侵入性较强的关节镜检查。。

       另有文献称,在1.5 T MRI仪,Gd增强抑脂T1WI序列腕部旋后和旋前位较STIR和T1加权序列评估尺侧腕伸肌腱鞘(ECU)损伤更有价值[12]。Querellou等[13]通过对87位隐匿性骨折患者随访研究得出,放射性闪烁显像对隐匿性腕骨骨折检出敏感度和阴性预测值分别为97%和98%,该方法可大大降低并发症。

       目前,3.0 T磁共振仪在国内逐渐普及。最近研究表明[14, 15],3.0 T MRI诊断腕关节韧带(月三角韧带、尺三角韧带、舟月韧带)和TFCC损伤等,评估能力(敏感度、特异度、准确度)及图像质量远较1.5 T MRI有明显提高。

3 正常腕关节MRI表现

       在T1WI、T2WI上,骨皮质均呈薄层低信号,骨髓和脂肪呈高信号。关节软骨在T1WI信号高于骨皮质,T2WI信号均匀增高,但低于骨髓的信号强度。GRE序列软骨呈高信号而关节积液和关节脂肪组织呈中等信号,骨髓呈低信号。肌腱和韧带在T1WI、T2WI上均为低信号强度组织。

4 常见腕关节疼痛病变MRI临床应用

4.1 韧带和肌腱损伤

       TFC损伤是引起腕关节尺侧疼痛最常见的原因[16],如前所述,它是构成TFCC的主要结构。当前臂旋前、桡腕关节尺屈、背伸及在手部被固定时,TFC发生撕裂。此外,由于尺骨远端骨折等损伤,也可造成TFCC破裂。早期确诊损伤的性质和撕裂的部位对临床治疗方法的选择具有关键性指导意义。MR成像对于诊断TFCC及腕骨间内在韧带损伤是一种很有价值的工具[5,7]。Potter等[17]报道以关节镜为金标准,高场MR成像TFCC检测敏感度100%,特异度90%,精确度97%。近年有报道[2]称,MRI检查TFCC的敏感度89%,特异度92%,准确度90%。也有文献表明[7,9],MRI检测TFCC、舟月韧带、月三角韧带撕裂敏感度分别为86%、89%、82%,特异度为100%。此外,使用微线圈获得高分辨率MR成像,可以准确地评估每一个TFCC成分,如桡侧附件损伤、关节盘损伤、周边韧带损伤等[18](敏感度100%,特异度100%),该线圈因为技术限制尚未广泛应用。高场MR图像SNR及空间分辨率高,尤其对小病变检出更有优势[19]。正常TFC在T1WI及T2WI均呈低信号。TFC撕裂T2WI上为高信号,表现为局部信号连续性中断。远侧尺桡关节间隙T2WI像见高信号积液。腕关节内在韧带及TFCC损伤或撕裂在Gd-增强抑脂T1WI序列图像显示更加清晰[12]。若考虑到场强因素,直接的MR造影检查对于检测TFCC及腕关节内在韧带损伤优势更明显[5]。MR成像也可很好地评估肌腱病变,如腱鞘炎、肌腱破裂、肌腱增厚;MR成像也能显示肌腱炎的钙化沉积,尤其在GRE序列。

4.2 隐匿性骨折或骨挫伤

       早期检出隐匿性骨折是MR检查的优势之一[13,20]。骨挫伤也是一种隐匿性损伤,指由于外伤或其他因素所致的骨髓的出血、水肿和骨小梁的微骨折,而相应骨皮质是完整的,此种改变X线及CT都无法检出。MR表现为T1WI低信号,T2WI高信号,尤其是脂肪抑脂序列提高了骨挫伤的诊断水平。Khalid[21]等对611例临床怀疑手舟骨骨折患者的研究证实了MRI的临床价值。Fotiadou等[1]通过对34例腕关节损伤青年人回顾性分析,认为MRI对显示隐匿性损伤较CT敏感,但缺乏特异性,因此对骨挫伤诊断应结合临床病史及伴随征象或CT检查。

       另外,MRI还可早期显示软骨退变或轻微骨质硬化、骨髓水肿及软骨下囊肿等[22]

5 应用MRI检查的局限

5.1 伪影

       部分容积伪影、化学位移伪影、磁角现象、截断伪影、磁敏感伪影等在一定程度上限制了MRI的应用[26]

5.2 植入器械与疾病

       体内含有心脏起搏器、人工瓣膜、支架植入、钢钉固定患者不能做此项检查;肥胖症患者、幽闭恐惧症或难以保持静止者无法进行检查。

6 展望

       作为一种有别于普通X线和CT的检查手段,磁共振成像具有非侵袭性、无放射性损伤等优点,对早期腕关节骨、软骨、韧带和软组织损伤病变的诊断更具有优越性,能有效地检出隐匿性骨折、肌腱和韧带损伤(如TFCC损伤)等。随着MR技术的进步与发展,MR快速成像技术及各种优化序列相继问世,MRI检查时间正在大幅缩短,空间分辨率也进一步提高,解剖细节显示更加清楚[28]。研究表明,7.0 T MR应用成像可获得超高空间分辨率和信噪比,可准确界定腕关节神经、肌肉、肌腱、韧带、软骨及血管等解剖结构,但仍有一定局限性[29]。超高场强功能成像技术还需进一步评估[30]。然而,目前关于腕关节MR检查各序列优势的认识不统一,争议主要存在于图像分辨率、扫描参数及容积效应、化学位移伪影、魔角效应等影响因素上。因此,对各扫描序列进行比较及参数优化也是进一步研究的重点。相信在不远的将来,更多、更好的检查方法会带来腕关节检查的新天地。随之而来,腕关节病变诊断水平也会更进一步。

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