膝关节半月板和交叉韧带损伤的3D MR超短回波时间序列成像临床应用研究

摘要

半月板和交叉韧带的损伤是膝关节的常见病和多发病，其中大部分与体育运动和交通事故相关。半月板和交叉韧带在运动中主要起一个缓冲、稳定和固定的作用，在受暴力损伤时，常常发生不同程度的撕裂。半月板和交叉韧带的损伤常常需要外科手术的干预。术前需要对损伤程度和损伤类型进行全面的评估。
　　 MR无创、对软组织分辨率较高，是膝关节半月板和交叉韧带理想的成像方法。目前的常规的MR成像技术将半月板和交叉韧带显示为低信号，通过周围中、高等信号组织的对比，衬托出半月板和交叉韧带的形态、轮廓。对半月板和交叉韧带等短T2组织只能显示为非常低的信号或采集不到信号。这样虽然对引起短T2组织信号增高的病变显示有利，但是也有许多不足之处，如不能进行短T2的增强扫描；不能显示引起短T2组织信号减低的病变；不能区分相邻的两种短T2组织；采集的2D图像不能进行重建及多平面观察，亦可能由于部分容积效应和扫描层厚的关系而导致漏诊。
　　 近年来为更好显示这种短T2组织结构的形态和病理改变，在扫描序列方面进行不断开发和探索，超短回波时间(Ultrashort time of echo，UTE)序列是其中一个研究热点。UTE序列使用一个持续时间很短的激发脉冲，并且在RF作用完之后的很短时间内开始采集信号，使用的TE时间非常短，要求＜0.09ms。因此，可以采集到短T2组织本身的信号，并以高信号的形式显示，信号采集期间其它组织T2的衰减可以忽略不计。结合3D扫描技术，UTE序列在短T2组织成像的应用逐渐被人们重视。
　　 研究目的：
　　 1)探讨“双回波”3D UTE序列对膝关节进行扫描的最佳扫描参数。
　　 2)探讨“双回波”3D UTE序列对正常半月板和交叉韧带成像及活体测量的价值。
　　 3)探讨“双回波”3D UTE序列对半月板和交叉韧带损伤的诊断价值。
　　 方法：
　　 1)以Philips公司提供的原始序列为基础，调试翻转角、扫描范围、轨道延迟、奈奎斯特加权等参数，得到的图像由两位影像医生评判优劣。
　　 2)扫描对象包括无明确膝关节外伤史及阳性体征的志愿者40名，男女各20名。志愿者年龄范围20～30岁。对所有志愿者均对左膝关节先进行“双回波”3D UTE序列扫描，再进行常规序列扫描。分别在“双回波”3D UTE序列和常规序列上测量内外侧半月板前角、后角、体部厚度，比较两者之间是否存在统计学差异。
　　 3)对有膝关节外伤史的患者先进行“双回波”3D UTE序列扫描，再行常规序列扫描。以关节镜检查结果作为金标准，回顾性分析“双回波”3D UTE序列和常规扫描序列诊断内外侧半月板损伤及交叉韧带损伤的敏感性、特异性、准确性。
　　 结果：
　　 1)与常规序列对照，UTE序列图像上所有膝关节前、后交叉韧带、髌韧带附着点及全长在一个层面连贯的显示率为100％，呈均匀的高信号；内外侧半月板呈中等偏高信号，信号强度低于骨皮质。
　　 2)UTE和常规序列上测量内外侧半月板前角、后角厚度，各组数据符合正态分布且方差齐，进行配对t检验：t内侧半月板前角=0.635，P=0.529＞0.05；t内侧半月板体部=0.961 P=0.324＞0.05；t内侧半月板后角=0.224 P=0.824＞0.05；t外侧半月板前角=0.136，P=0.893＞0.05；t外侧半月板体部=0.339 P=0.736＞0.05；t外侧半月板后角=1.820P=0.076＞0.05。在α=0.05水平，二者测量结果无明显统计学差异。
　　 3)本组病例中，3D UTE诊断半月板撕裂的敏感性、特异性、准确性分别为89.4％、92.8％、91.6％；诊断ACL断裂的敏感性、特异性、准确性分别为93.9％、95.2％、96.3％;常规MR序列诊断半月板撕裂的敏感性、特异性、准确性分别为87.5％、89.4％、88.9％；诊断ACL断裂的敏感性、特异性、准确性分别为90.6％、86.4％、88.9％。
　　 结论：
　　 1)“双回波”3D UTE序列具有较高的空间分辨率，能准确地显示正常膝关节韧带、半月板结构。
　　 2)“双回波”3D UTE序列诊断半月板、前叉韧带损伤有较高的敏感性、特异性、准确性，有一定的临床应用价值。
　　 3)“双回波”3D UTE序列目前扫描时间较长，对扫描条件要求较高，仍有待于进一步的改进。

目录

文摘

英文文摘

声明

前言

第一章3D UTE序列的原理和参数选择

第二章膝关节正常半月板和交叉韧带的3D UTE成像

第三章膝关节半月板和交叉韧带损伤的3D UTE成像

全文结论

参考文献

附 图

致谢