目前,MRI在骨骼系統(tǒng)的創(chuàng)傷急救過(guò)程中起著舉足輕重的作用。它的優(yōu)勢(shì)在于良好的軟組織對(duì)比成像、高空間分辨率和無(wú)電離輻射。雖然X線平片依然是骨折疾病的診療基礎(chǔ),但是還需要依靠CT協(xié)助診斷骨盆、脊柱或大關(guān)節(jié)的創(chuàng)傷,而且還有一些特殊的情況需要使用MRI。例如肌腱、韌帶損傷或軟骨和半月板損傷的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折都可以在MRI上很好地成像。 三維磁共振掃描成像技術(shù)目前已得到廣泛應(yīng)用,它可以提供高空間分辨率,幫助手術(shù)醫(yī)生了解患者骨折部位的損傷情況,并可以多個(gè)平面重建,從而減少病例信息采集的時(shí)間。 來(lái)自希臘的Apostolos H. Karantanas醫(yī)生總結(jié)了MRI在創(chuàng)傷骨科的最近進(jìn)展,該文章最近發(fā)表在Injury上。 前言 創(chuàng)傷骨科患者主要是由于高能量創(chuàng)傷、低能量創(chuàng)傷或運(yùn)動(dòng)相關(guān)性的慢性損傷造成,這都可引起全身多系統(tǒng)功能障礙。而兒童和青少年由于骨骼、肌肉和韌帶等結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不如成年人,所以發(fā)生的骨折類型和嚴(yán)重程度也不同。另外一個(gè)原因是,生長(zhǎng)板容易受壓縮、牽拉或扭轉(zhuǎn)的力量。 同樣,年齡相關(guān)性疾病也會(huì)發(fā)生在老年人身上,如骨質(zhì)疏松、肌肉的退化等問(wèn)題。最近30年,MRI越來(lái)越多地用于上述的骨骼肌肉系統(tǒng)功能障礙的早期診斷。同時(shí),MRI的發(fā)明和在臨床的不斷地深入研究和發(fā)展有效地降低了疾病的漏診率。 目前,MRI的最新技術(shù)更多地著重于定量的測(cè)量,而不是以往單一的形態(tài)學(xué)影像,這決定了它將在未來(lái)幾十年的診療過(guò)程中依然發(fā)揮著重要作用。同時(shí),軟件技術(shù)的提升也減少了金屬植入物對(duì)術(shù)后影像診斷的影響。另外,作者認(rèn)為一個(gè)規(guī)范的影像報(bào)告系統(tǒng)可以幫助影像醫(yī)生和臨床醫(yī)生更好地交流及共同制定治療計(jì)劃。 骨的損傷 年輕運(yùn)動(dòng)員的撕裂性骨折通過(guò)X線平片即可診斷,但是無(wú)明顯移位的撕裂性骨折或那些還沒(méi)系統(tǒng)分型的骨折則需要MRI協(xié)助診斷,因?yàn)楹笳呖梢郧宄@示骨髓及其周圍軟組織水腫情況。所以MRI可以很好地發(fā)現(xiàn)成人或老年人的隱匿性的撕裂性骨折(圖1A,B)。臨床上遇到無(wú)明顯創(chuàng)傷史的患者發(fā)生股骨大轉(zhuǎn)子或小轉(zhuǎn)子撕裂性骨折,臨床醫(yī)生可通過(guò)MRI來(lái)發(fā)現(xiàn)是否合并有轉(zhuǎn)移瘤或原發(fā)性的骨腫瘤(圖1C,D)。 圖1:45歲男性患者,摔倒病史。 (A)前后位X線平片,實(shí)心箭頭處可見肱骨大結(jié)節(jié)有一輕微的皮質(zhì)下骨質(zhì)硬化區(qū),提示輕微的骨質(zhì)壓縮性損傷,空心箭頭處骨質(zhì)減少。 (B)由于持續(xù)性疼痛和功能障礙,3周后行MRI檢查,質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像可見肱骨隱匿性的無(wú)移位骨折(實(shí)心箭頭),周圍骨髓水腫(空心箭頭),窄箭頭所指的囊邊為骨髓水腫吸收。 29歲女性運(yùn)動(dòng)員有氧運(yùn)動(dòng)后突發(fā)的髖關(guān)節(jié)疼痛。 (C)短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(STIR)的冠狀面掃描和T1加權(quán)脂抑制成像,股骨近端可見占位性損傷(窄箭頭)和小轉(zhuǎn)子撕脫性骨折(空心箭頭),股方肌上方可見坐骨股骨間組織水腫(實(shí)心箭頭)。病理活檢結(jié)果為惡性成纖維細(xì)胞骨肉瘤。 應(yīng)力性損傷的范圍包括從骨的應(yīng)力性反應(yīng)即骨折前的狀態(tài)到完全性骨折。X線平片對(duì)應(yīng)力性損傷的診斷漏診率高達(dá)50%,而MRI則可以發(fā)現(xiàn)早期應(yīng)力性的改變,從而早期治療、預(yù)防骨折的發(fā)生(圖2)。例如,對(duì)于患有骨質(zhì)疏松癥、放射后骨炎、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎或Paget’s病的患者遭受輕微碰撞引起的骨盆不完全性的微小骨折,MRI的診斷準(zhǔn)確性非常高。 應(yīng)力性骨折部位在所有脈沖序列中都顯示為低信號(hào)的不規(guī)則線,周圍水腫的骨髓則在水敏感序列中顯示為高信號(hào)。短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(STIR)、高分辨率的脂抑制成像或T2加權(quán)成像最適合用于評(píng)估應(yīng)力誘導(dǎo)的損傷。 圖2: (A)9歲藝術(shù)體操女運(yùn)動(dòng)員,腹股溝左側(cè)到中間疼痛。STIR序列的冠狀位掃描可見左側(cè)恥骨有水腫信號(hào),即應(yīng)力性反應(yīng)。 (B)10歲花樣游泳女運(yùn)動(dòng)員,3周前出現(xiàn)左側(cè)臀部深處疼痛。STIR序列的斜冠狀位掃描在左骶骨翼處可見低信號(hào)的脆性骨折線(空心箭頭),周圍骨髓水腫(窄箭頭)。(C)9歲藝術(shù)體操女運(yùn)動(dòng)員,持續(xù)性左髖部疼痛,無(wú)明顯外傷史。前后位X線平片見髖臼負(fù)重線骨質(zhì)減少。 (D)同一患者STIR序列的冠狀位掃描可見低信號(hào)的脆性骨折線,周圍骨髓水腫。 X線平片可診斷出大部分的骨盆骨折、長(zhǎng)骨和短骨骨折,而CT可協(xié)助診斷髖臼、長(zhǎng)骨和跟骨的關(guān)節(jié)內(nèi)骨折。骨盆骨折大部分是由高能量損傷造成的,多伴有內(nèi)臟或血管的損傷,因此,CT可幫助醫(yī)生快速評(píng)估此類患者內(nèi)臟損傷情況。然而,最近一項(xiàng)研究證明了MRI診斷骶骨骨折比CT更敏感,而且還可協(xié)助判斷周圍軟組織的損傷情況。 MRI適用于高度懷疑髖關(guān)節(jié)骨折而X線平片陰性的老年患者。隱匿性骨折在T1加權(quán)成像的冠狀位掃描中的顯示為低信號(hào)線(圖3)。而移位性骨折則表現(xiàn)為水敏感序列的高信號(hào)影。通過(guò)增加STIR序列的冠狀位掃描可顯示其他類型骨折、軟組織損傷。 圖3:67歲男性患者,從1.5m處摔下來(lái),出現(xiàn)雙側(cè)髖部疼痛和以左側(cè)為主的活動(dòng)受限。X線平片可見股骨頸頭下型骨折(沒(méi)給出圖片)。T1加權(quán)成像(A、B)和T2加權(quán)脂抑制成像(C)的冠狀位、軸位掃描可見左側(cè)股骨移位性骨折(實(shí)心箭頭),右側(cè)股骨可見隱匿性的無(wú)移位骨折(空心箭頭)。 隱匿性骨折多發(fā)生于外側(cè)和后側(cè)距骨突、跟骨突前面、手舟骨和Salter-Harris型骨骺損傷。而質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制或STIR等水敏感序列可診斷上述疾?。▓D4、5)。
圖4:(A)25歲男性患者,4年前肘關(guān)節(jié)在伸展位摔倒后出現(xiàn)手舟骨假關(guān)節(jié)。T1加權(quán)成像可見手舟骨有不均勻的低信號(hào)密度影(左上圖),T2加權(quán)脂抑制成像的冠狀位掃描可見假關(guān)節(jié)周圍有囊性邊界(左下圖)。T1加權(quán)脂抑制成像可見手舟骨遠(yuǎn)端高信號(hào)影(窄箭頭),近極端的缺血性壞死呈低信號(hào)影。 (B)40歲男性患者,手舟骨骨折后假關(guān)節(jié)形成。T1加權(quán)成像可見假關(guān)節(jié)線(左上圖),T2加權(quán)GRE成像的冠狀位掃描見假關(guān)節(jié)處增厚(左下圖),T1加權(quán)脂抑制成像可見遠(yuǎn)端手舟骨增大(長(zhǎng)箭頭),近極端缺血性壞死呈低信號(hào)影(空心箭頭)。 圖5:MRI診斷隱匿性骨折。9歲女孩從1m高處摔下后出現(xiàn)膝關(guān)節(jié)上的疼痛。質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像的冠狀位(A)、矢狀位(B)、軸位(C)掃描可見Salter-Harris Ⅱ型骨折和股骨后側(cè)骨膜下血腫(空心箭頭)。12歲女孩最近在一次籃球比賽中扭傷踝關(guān)節(jié)。脂抑制成像的矢狀位(D)、冠狀位(E)、軸位(F)掃描在低位脛骨可見Salter-Harris Ⅰ型骨折和骨膜下血腫(空心箭頭)。 肩關(guān)節(jié)前脫位可發(fā)生關(guān)節(jié)盂前面骨質(zhì)減少,術(shù)前定量MRI掃描可發(fā)現(xiàn)上述骨質(zhì)改變,而且還可評(píng)估周圍軟組織的損傷情況,從而選擇正確手術(shù)方式修復(fù)。 關(guān)節(jié)內(nèi)的損傷 多通道線圈的高磁場(chǎng)掃描(High field scanners matched with multi-channel coils)可準(zhǔn)確診斷出半月板損傷、膝關(guān)節(jié)后外側(cè)角損傷或腕關(guān)節(jié)內(nèi)韌帶損傷等關(guān)節(jié)內(nèi)的微小創(chuàng)傷。另外,創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)積脂血征可幫助診斷關(guān)節(jié)內(nèi)骨折。 梯度回波序列(GRE)脂抑制成像和質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像可用于關(guān)節(jié)軟骨損傷的顯像和定量分析,可幫助評(píng)估軟骨損傷情況以及分離性骨軟骨炎關(guān)節(jié)的穩(wěn)定性。盡管MRI可以很好地準(zhǔn)確診斷軟骨的病變,但是關(guān)節(jié)鏡技術(shù)在關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨病變的診斷中仍然是最重要的方法(圖6)。
圖6:19歲足球運(yùn)動(dòng)員,有外傷病史。T2加權(quán)成像的軸位掃描(A)和質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像矢狀位掃描(B)可見關(guān)節(jié)內(nèi)軟骨骨折(窄箭頭)。 髖臼上唇撕裂可出現(xiàn)明顯關(guān)節(jié)疼痛,尤其是合并有骨關(guān)節(jié)炎的患者。高空間分辨率的3-T系統(tǒng)在診斷上述疾病時(shí)會(huì)出現(xiàn)假陽(yáng)性(圖7),而磁共振關(guān)節(jié)造影比傳統(tǒng)的MRI診斷準(zhǔn)確率更高(圖8)。同時(shí)磁共振關(guān)鍵造影技術(shù)可用于肩關(guān)節(jié)盂上唇前后位(SLAP)損傷的分型。
圖7:高分辨率的3-T 質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像可見左右髖關(guān)節(jié)盂唇前面撕裂,而在關(guān)節(jié)鏡下只顯示為關(guān)節(jié)盂前上位的溝。
圖:8:20歲男性帆船運(yùn)動(dòng)員因持續(xù)性左髖關(guān)節(jié)疼痛行3-T磁共振掃描。高分辨率質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像的斜軸位(A)和矢狀位(B)掃描可見髂腰肌關(guān)節(jié)處水腫,在前面可見部分盂唇撕裂(窄箭頭)。高分辨率的磁共振關(guān)節(jié)造影術(shù)軸位(C)、矢狀位(D)掃描可見上唇前面完全性撕裂。 三角軟骨纖維復(fù)合體損傷的運(yùn)動(dòng)員經(jīng)常有腕部尺側(cè)疼痛。運(yùn)用專門的表面線圈和三維GRE序列的高磁場(chǎng)掃描可顯示出高分辨率圖片,幫助診斷上述疾病。脂抑制質(zhì)子密度加權(quán)成像技術(shù)通過(guò)顯示骨質(zhì)水腫情況和軟骨退化來(lái)解釋尺側(cè)壓迫癥狀。另外,磁共振關(guān)節(jié)造影仍然是該疾病的診斷方法之一。 軟組織的損傷 質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像、T2加權(quán)成像和短時(shí)反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列(STIR)都是評(píng)估肌肉組織損傷情況的主要方法。肌肉的病變部位的長(zhǎng)徑以及該部位所占的比例與損傷嚴(yán)重程度和恢復(fù)所需時(shí)間密切相關(guān)。 水敏感序列適用于描述由于神經(jīng)壓迫或局部炎癥導(dǎo)致的肌肉早期的去神經(jīng)病變。創(chuàng)傷導(dǎo)致的肩胛上神經(jīng)壓迫主要是由肩胛骨骨折、肱骨骨折或肩關(guān)節(jié)前脫位造成,由此引起的去神經(jīng)改變表現(xiàn)為水敏感序列的岡上肌和岡下肌的水腫。四邊孔綜合征主要是由于腋神經(jīng)受壓迫引起的一系列癥狀,主要表現(xiàn)為水敏感序列上的小圓肌和三角肌的水腫。因此,肩胛上神經(jīng)壓迫和四邊孔綜合征可較容易區(qū)分。 韌帶損傷較常見。MRI診斷韌帶損傷的優(yōu)勢(shì)在于可評(píng)估有持續(xù)性疼痛的患者的基本情況和功能障礙,以及是否合并有其他組織的損傷。特別是踝關(guān)節(jié)和足區(qū)域的相關(guān)的隱匿性韌帶損傷需要MRI協(xié)助診斷。三維GRE序列脂抑制成像診斷踝關(guān)節(jié)的慢性損傷的準(zhǔn)確性明顯高于較傳統(tǒng)的序列。該技術(shù)同樣適用于腕關(guān)節(jié)韌帶損傷的評(píng)估(圖9)。
圖9:GRE序列T1加權(quán)脂抑制成像的關(guān)節(jié)造影術(shù)冠狀位清楚可見腕關(guān)節(jié)背側(cè)(A)和背側(cè)(B)的韌帶。 3-T掃描和多通道線圈技術(shù)為臨床醫(yī)生提供了高空間分辨率的圖像。如圖10,大部分患者都可清晰辨認(rèn)出前交叉韌帶,從而顯示出前內(nèi)側(cè)或前外側(cè)可能出現(xiàn)的損傷。
圖10:質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像矢狀位(A)和T2加權(quán)成像斜矢狀位(B)可見前交叉韌帶的前內(nèi)側(cè)(窄箭頭)和后外側(cè)束(空心箭頭)。A圖還可見腘肌牽拉損傷。 術(shù)后的患者 金屬植入物可影響術(shù)后患者的損傷部位的成像,但MRI可通過(guò)特定的軟件,減少金屬植入物的影響,從而更準(zhǔn)確地顯示術(shù)后患者軟組織的損傷(圖11)。
圖11:金屬植入物植入前(A)、后(B)的質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像冠狀位圖可見金屬植入物對(duì)脛骨干骺端術(shù)后成像無(wú)明顯影響。 最新的發(fā)展方向 彌散加權(quán)成像(DWI)最初是用于診斷早期的腦卒中,但是在最近的十年,它越來(lái)越多用于診斷骨骼系統(tǒng)疾病。當(dāng)臨床遇到低能量導(dǎo)致的病理性骨折,臨床醫(yī)生可通過(guò)彌散加權(quán)成像技術(shù)來(lái)診斷患者是否患者腫瘤或其他疾?。▓D12)。最近有研究指出,彌散加權(quán)成像技術(shù)通過(guò)應(yīng)用表觀彌散系數(shù)(ADC)成像,可提高診斷前交叉韌帶撕裂和區(qū)分部分撕裂和完全撕裂的敏感性和準(zhǔn)確性。
圖12:39歲男性患者,22年前診斷Ewing瘤,經(jīng)放化療后,最近2個(gè)月出現(xiàn)近端脛骨中間疼痛并伴有嚴(yán)重行走障礙。STIR序列的冠狀位掃描(A)可見骨髓廣泛浸潤(rùn)性損傷和低信號(hào)的不完整的骨折線。(B)ADC成像可見惡性疾病相關(guān)性損傷。病理活檢提示放射后骨肉瘤。 神經(jīng)顯像技術(shù)(Neurography)是MRI技術(shù)的一種新應(yīng)用。該技術(shù)需要高信噪比的3-T掃描技術(shù)提供高分辨率的圖像,然后三維T2加權(quán)脂抑制成像和三維STIR序列通過(guò)最大化強(qiáng)度的映射改善曲面成像效果,從而把神經(jīng)完全顯像出來(lái)。 例如,臂叢神經(jīng)的損傷通過(guò)三維STIR序列可顯示該神經(jīng)節(jié)后斷裂影像,而三維T2加權(quán)成像的神經(jīng)造影術(shù)(myelography)可看到節(jié)前神經(jīng)的損傷。而彌散加權(quán)成像技術(shù)結(jié)合彌散張量成像(diffusion tensor imaging)和纖維束示蹤成像技術(shù)(fibre tracyography)可顯示神經(jīng)纖維的走形方向,從而反映出軸突的解剖。 另外,磁共振軟骨顯像定量分析技術(shù)越來(lái)越普及用于軟骨組織的病變?cè)\斷中。膝關(guān)節(jié)的磁共振3-T掃描通過(guò)T2馳豫時(shí)間(T2 relaxation)可增加關(guān)節(jié)軟骨損傷的診斷敏感性。還有研究通過(guò)定量MRI檢查得出前交叉韌帶損傷的年輕患者可合并有軟骨的損傷,這表明完整的軟骨經(jīng)歷創(chuàng)傷后可發(fā)生軟骨組織的溶解或損傷。 還有研究指出超短時(shí)間回聲序列可分辨出不同組織。例如,有血管供應(yīng)的半月板和無(wú)血管的半月板顯像是完全不一樣的。但是,這一技術(shù)在骨骼系統(tǒng)的疾病診斷中沒(méi)有得到普及。 醫(yī)生間的溝通 影像學(xué)的報(bào)告內(nèi)容是通俗易懂還是難以理解完全取決于影像醫(yī)生的個(gè)人偏好。作者認(rèn)為一個(gè)規(guī)范的影像報(bào)告系統(tǒng)可以幫助影像醫(yī)生和臨床醫(yī)生更好地交流。該系統(tǒng)應(yīng)詳細(xì)指出診斷的影像學(xué)依據(jù),同時(shí)正確的分級(jí)模式可幫助臨床醫(yī)生制定治療計(jì)劃。 結(jié)論 MRI診斷最大的優(yōu)勢(shì)是高空間分辨率和高軟組織對(duì)比度。由于它可以很好地顯示骨髓組織,所以診斷骨挫傷、隱匿性骨折、應(yīng)力性損傷或軟骨損傷的準(zhǔn)確性和敏感性較高。三維質(zhì)子密度加權(quán)脂抑制成像結(jié)合3-T掃描和專用的多通道線圈技術(shù)是目前骨骼系統(tǒng)疾病快速和準(zhǔn)確診斷的主要方法。彌散加權(quán)成像和彌散張量成像技術(shù)可用于診斷肌肉撕裂損傷,而神經(jīng)顯像技術(shù)可顯示出神經(jīng)損傷情況。 作者認(rèn)為MRI掃描的新技術(shù)普及和影像醫(yī)生對(duì)骨骼系統(tǒng)疾病診斷的深入研究將不斷提高創(chuàng)傷骨科的診療技術(shù),造?;颊摺?/p> 來(lái)源:丁香園 |
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