改良斜軸位磁共振成像掃描在距腓前韌帶損傷中的應(yīng)用價值

莊志雄，許新明，曹欣荔，歐忠耿，馬光俊

（廣州市正骨醫(yī)院放射科，廣東廣州510045）

改良斜軸位磁共振成像掃描在距腓前韌帶損傷中的應(yīng)用價值

莊志雄，許新明，曹欣荔，歐忠耿，馬光俊

（廣州市正骨醫(yī)院放射科，廣東廣州510045）

目的評估改良斜軸位磁共振成像（MRI）檢查對慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者距腓前韌帶損傷診斷的可靠性及有效性。方法選取2013年1月-2015年11月從該院預(yù)行踝關(guān)節(jié)鏡檢查的住院患者中招募研究對象。所有研究對象行踝關(guān)節(jié)常規(guī)軸位及改良斜軸位MRI檢查，利用MRI圖像評估距腓前韌帶損傷，對比上述檢查對韌帶全長的顯示效果，利用ICC指數(shù)評估觀察者間一致性，以踝關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果作為金標準，評估上述檢查的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值，陽性預(yù)測值、準確性。結(jié)果招募91例研究對象。其中，男性49例，女性42例,平均（34.6±13.2）歲。常規(guī)軸位MRI顯示，效果與改良斜軸位MRI的差異有統(tǒng)計學(xué)意義（觀察者A：Z=-4.987，P =0.000；觀察者B：Z=-4.084，P=0.000），斜軸位MRI檢查觀察者間ICC指數(shù)為0.943，95%CI：0.902，0.987。共有60例患者經(jīng)關(guān)節(jié)鏡檢查確診為距腓前韌帶損傷。改良斜軸位MRI檢查的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值及準確度：觀察者A分別為92%、97%、86%、98%和95%；觀察者B分別為95%、94%、91%、97%和95%。結(jié)論對于診斷距腓前韌帶損傷，改良斜軸位MRI檢查具有很好的觀察者間一致性以及突出的診斷價值，可以較好地顯示韌帶全長，值得在臨床推廣應(yīng)用。

慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)；距腓前韌帶損傷；改良斜軸位；核磁共振成像

踝關(guān)節(jié)扭傷是較為常見的運動損傷之一。盡管保守治療手段效果較好，但是有較多患者出現(xiàn)慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)，以反復(fù)關(guān)節(jié)扭傷及踝關(guān)節(jié)疼痛為主要癥狀，易繼發(fā)創(chuàng)傷性關(guān)節(jié)炎，造成功能障礙，后者需要手術(shù)治療，增加患者的身心痛苦以及經(jīng)濟負擔(dān)[1-3]。慢性踝關(guān)節(jié)損傷多因外側(cè)韌帶群損傷導(dǎo)致，其中以距腓前韌帶（anterior talofibular ligament，ATFL）損傷最為多發(fā)。作為踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶群內(nèi)最為薄弱的韌帶，距腓前韌帶是維持踝關(guān)節(jié)側(cè)向穩(wěn)定性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，距腓前韌帶損傷是導(dǎo)致慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的重要原因[4-5]。距腓前韌帶損傷的準確診斷對慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的診治具有重要的意義。

距腓前韌帶損傷的臨床診斷多建立在臨床癥狀、體征檢查以及影像學(xué)表現(xiàn)的基礎(chǔ)上。其中，臨床癥狀特異性較差，體征檢查以前抽屜試驗以及距骨傾斜試驗為主要手段。前抽屜試驗中關(guān)于脛距關(guān)節(jié)正常角度及位移距離的定義有所爭議[6]。既往研究結(jié)果提示，應(yīng)力位X線片檢查表現(xiàn)變異度較高。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）已被證明是評估韌帶損傷與制定治療策略的可靠手段[7]。近來研究表明應(yīng)用常規(guī)軸位MRI掃描識別距腓前韌帶形態(tài)欠佳，MRI檢查的最佳掃描方位應(yīng)與踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶解剖走行角度基本一致。本研究團隊在前期研究中發(fā)現(xiàn)ATFL在-15～-25°斜斷面顯示效果最佳，而對于慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者，經(jīng)過病理解剖復(fù)習(xí)發(fā)現(xiàn)，絕大多數(shù)患者具有足弓角度的改變，距腓前韌帶偏離中軸角度增大。另一方面，踝關(guān)節(jié)鏡檢查，可以較為直觀地觀察關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)異常。距腓前韌帶為關(guān)節(jié)囊延續(xù)的增厚組織，屬于關(guān)節(jié)內(nèi)結(jié)構(gòu)，因此在關(guān)節(jié)鏡下顯示效果較佳，可以關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果作為ATFL損傷診斷的金標準，相關(guān)多樣本研究在國內(nèi)尚未見報道[8-9]。

本研究將利用改良斜軸位MRI（與中軸夾角為-20°～-25°）和常規(guī)軸位MRI對慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者ATFL損傷情況進行診斷，并以踝關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果作為金標準，評估上述MRI檢查的診斷價值，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 研究對象

采用隨機單盲臨床試驗設(shè)計，本研究相關(guān)方案通過本院倫理委員會審批，并獲得患者及家屬知情同意。選取2013年1月-2015年11月于廣州市正骨醫(yī)院因慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者，180例因慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者，其中招募符合排除納入標準的91例研究對象。其中，男性49例，女性42例；平均（34.6± 13.2）歲，平均BMI指數(shù)為（24.2±4.9）kg/m2。踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)癥狀持續(xù)時間為（25.9±8.8）周。平均MRI檢查及關(guān)節(jié)鏡檢查間隔時間為（19.4±7.1）d。

1.1.1 納入標準①患者于MRI檢查30 d內(nèi)行踝關(guān)節(jié)鏡檢查；②年齡18～40歲；③患側(cè)踝關(guān)節(jié)行斜軸位及常規(guī)MRI檢查。

1.1.2 排除標準①急性踝關(guān)節(jié)扭傷及伴有嚴重骨折等多發(fā)損傷者；②嚴重的其他系統(tǒng)疾病，腫瘤及感染等；③行踝關(guān)節(jié)手術(shù)治療，體內(nèi)存有金屬植入物者。

1.2 基線資料收集

利用門診、住院病歷及其他臨床資料，統(tǒng)計分析入組研究對象年齡、性別及體重指數(shù)（body mass index，BMI）以及既往史等一般基線資料，對比實驗組和對照組基線資料差異。

1.3 MRI檢查

所有MRI檢查使用1.5 T MRI掃描設(shè)備（德國SIEMENS公司）。所有研究對象均采用仰臥位，下肢自然伸直，踝關(guān)節(jié)中立體位（足部正中矢狀面與掃描床垂直），用塑膠可調(diào)整角度外固定工具固定患者體位。常規(guī)軸位MRI檢查，MRI線圈掃描線與踝關(guān)節(jié)橫斷面平行，放置于踝關(guān)節(jié)外側(cè)檢查區(qū)域，改良斜軸位MRI檢查，檢查線圈掃描線與踝關(guān)節(jié)橫斷面成-20°～-25°夾角，平行于距腓前韌帶方向（起自外踝前緣止于距骨頸外側(cè)，緊靠距骨外踝關(guān)節(jié)面），放置于踝關(guān)節(jié)外側(cè)檢查區(qū)域。使用以下參數(shù)獲取軸位及斜軸位T2加權(quán)快速自旋回波圖像：重復(fù)時間3000ms，回波時間90 ms；層厚3 mm以及1 mm層間距，視野22 cm，矩陣512×512。

1.4 MRI圖像

由2位?？漆t(yī)師閱讀，均具有多年骨骼肌肉系統(tǒng)影像學(xué)檢查閱片經(jīng)驗，評估者觀察時對攝片條件以及研究對象臨床及影像學(xué)情況不知情?；颊呤中g(shù)相關(guān)信息也未告知。采用以下標準診斷距腓前韌帶損傷：韌帶顯影不明顯，未出現(xiàn)在常見解剖位置；韌帶不連續(xù)或者出現(xiàn)中斷，出現(xiàn)波浪狀或者彎曲輪廓等不規(guī)則形狀，韌帶信號增強等[10]。并按照以下標準評估MRI圖像上韌帶顯示效果，記錄距腓前韌帶損傷情況以及韌帶顯示效果（見表1）。

1.5 踝關(guān)節(jié)鏡檢查

為術(shù)前評估檢查手段，不作為主要治療手段，患者仰臥位，使用2.7 mm直徑關(guān)節(jié)鏡，以標準前內(nèi)側(cè)及前外側(cè)入路進行檢查，按照以下標準診斷為脛腓前韌帶損傷：鏡下見韌帶輪廓異常，韌帶松弛，局部缺損，不連續(xù)，伴有結(jié)締組織增生，以及腓骨、距骨止點撕裂[11]。記錄距腓前韌帶損傷情況以及發(fā)生的具體位置（腓骨側(cè)，距骨側(cè)，中部）。

表1 MRI檢查韌帶顯示效果的5級評分標準

1.6 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19.0統(tǒng)計軟件，計量資料以均數(shù)±標準差（±s）表示，不符合正態(tài)分布則選擇Mann-WhitneyU檢驗。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。利用ICC指數(shù)評估觀察者間的觀測一致性。以關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果為金標準，計算不同MRI檢查對距腓前韌帶損傷的敏感性，特異性，陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值及診斷準確性。

2 結(jié)果

2.1 不同軸位MRI對韌帶顯示效果

將韌帶顯示效果按照5級評分標準進行分析。其中，對于觀察者A，常規(guī)軸位MRI顯示效果與改良斜軸位MRI顯示效果比較，經(jīng)χ2檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義；對于觀察者B，常規(guī)軸位MRI顯示效果與改良斜軸位MRI顯示效果比較，經(jīng)χ2檢驗，差異有統(tǒng)計學(xué)意義，上述結(jié)果提示改良斜軸位MRI對韌帶的顯示效果較好（見表2）。

表2 對象效果差異比較

2.2 觀察者間一致性評估

利用同類相關(guān)系數(shù)（intraclass correlation coefficient，ICC）指數(shù)評估2位觀察者一致性，ICC指數(shù)為1時，觀察者一致性最好；ICC指數(shù)＜0.8，觀察者一致性較差。參照關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果，在利用常規(guī)軸位MRI檢查中，觀察者A共正確診斷53例ATFL損傷，2例假陽性診斷以及7例假陰性診斷；觀察者B共正確診斷49例ATFL損傷，4例假陽性診斷以及11例假陰性診斷。利用改良斜軸位MRI檢查中，觀察者A共正確診斷56例ATFL損傷，1例假陽性診斷以及5例假陰性診斷；觀察者B共正確診斷57例ATFL損傷，2例假陽性診斷以及3例假陰性診斷。本研究中常規(guī)軸位MRI檢查觀察者間ICC指數(shù)為[0.915，95%CI：（0.867，0.946），P=0.000]；改良斜軸位MRI檢查觀察者間ICC指數(shù)為[0.943，95%CI：（0.902，0.987），P=0.000]。

2.3 MRI診斷的有效性

改良斜軸位MRI檢查的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值、準確性均優(yōu)于常規(guī)MRI檢查。見表3。

2.4距腓前韌帶損傷部位分布

關(guān)節(jié)鏡斜軸位檢查中發(fā)現(xiàn)有22例踝關(guān)節(jié)損傷發(fā)生在腓骨側(cè)，8例發(fā)生在中間側(cè)，15例發(fā)生在距骨側(cè)，10例為多發(fā)損傷。不同部位的距腓前韌帶損傷的診斷敏感性不同，對于腓骨側(cè)損傷，常規(guī)軸位MRI檢查的敏感性為0.87和0.78，改良斜軸位MRI檢查敏感性為0.91和0.96。對于中段損傷常規(guī)軸位MRI檢查的敏感性為1.00和0.90，改良斜軸位MRI檢查的敏感性為1.00。對于距骨側(cè)損傷，常規(guī)軸位MRI檢查的敏感性為0.75和0.69，改良斜軸位MRI檢查敏感性為0.81和0.88。對于多發(fā)損傷，常規(guī)軸位和改良斜軸位MRI檢查的敏感性均為1.00。經(jīng)χ2檢驗，2位觀察者對同一部位相同MRI檢查結(jié)果的診斷敏感性差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（見表4和圖1～4）。

表3 不同軸位MRI檢查對距腓前韌帶損傷的診斷價值

表4 距腓前韌帶損傷的部位分布及相應(yīng)MRI檢查的敏感性

圖1 腓骨側(cè)距腓前韌帶損傷的常規(guī)MRI、改良斜軸位MRI以及關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果

圖2 中段距腓前韌帶損傷的常規(guī)MRI、改良斜軸位MRI以及關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果

圖3 距骨側(cè)距腓前韌帶損傷的常規(guī)MRI、改良斜軸位MRI以及關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果

圖4 多發(fā)性距腓前韌帶損傷的常規(guī)MRI、改良斜軸位MRI以及關(guān)節(jié)鏡檢查結(jié)果

3 討論

本研究結(jié)果提示，在距腓前韌帶損傷的診斷中，改良斜軸位MRI與常規(guī)軸位MRI比較，可以更好地顯示韌帶全長。前者敏感性以及陰性預(yù)測值比后者有較大提升，同時具有較好的特異性及陽性預(yù)測值。上述檢查觀察者間一致性較高。值得注意的是，常規(guī)軸位MRI檢查對不同部位的距腓前韌帶損傷的敏感性有差異，對于距骨側(cè)及腓骨側(cè)的ATFL損傷，其診斷的敏感性較低。絕大部分假陰性診斷中距腓前韌帶損傷的出現(xiàn)在腓骨或者距骨側(cè)，改良斜軸位MRI檢查減少上述假陰性診斷的發(fā)生。

改良斜軸位MRI檢查可以有效地解決距腓前韌帶全長顯示問題。解剖學(xué)文獻提示距腓前韌帶的自然走行，從外踝前緣向下延伸至距骨頸外側(cè)，其基本功能為防止距骨相對脛腓骨的過度前移，其次是跖屈時維持踝關(guān)節(jié)側(cè)向穩(wěn)定性的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)[12]。生物力學(xué)研究結(jié)果提示，距腓前韌帶是踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶中最為薄弱的韌帶，這也是部分患者經(jīng)過治療仍出現(xiàn)慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)的原因[13]。慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)需要手術(shù)治療，完整準確的診斷及清晰的術(shù)前影像學(xué)圖像是提高手術(shù)效果，改善預(yù)后的重要環(huán)節(jié)。

臨床上診斷韌帶損傷常用的影像學(xué)方法有應(yīng)力X線片、關(guān)節(jié)造影、MRI、關(guān)節(jié)鏡等[14]。其中MRI對軟組織的顯示能力較高，并且具有非侵襲性、評價快速、多平面顯示及無射線損害等優(yōu)點。但在臨床實際工作中發(fā)現(xiàn)，常規(guī)軸位MRI平面觀測斜向韌帶三維結(jié)構(gòu)較為困難。有研究結(jié)果提示，距腓前韌帶在-20°斜斷面顯示效果較佳，-15°和-25°斜斷面顯示效果次之[15]。對于慢性踝關(guān)節(jié)不穩(wěn)患者，存在足弓角度異常，踝關(guān)節(jié)自然體位變化等情況。因此結(jié)合臨床實際，利用支具保持患者踝關(guān)節(jié)中立體位，將軸位MRI平面調(diào)整為-20°～-25°，符合病理狀態(tài)下韌帶走行的改變。本研究提示，改良斜軸位MRI檢查圖像中韌帶全長顯示顯著優(yōu)于常規(guī)軸位MRI檢查，絕大多數(shù)圖像在所有顯示韌帶的層面均可見韌帶全長。

改良斜軸位MRI檢查具有較高的診斷價值。近來有研究提示MRI檢查可以很好地顯示后踝韌帶解剖位置，有助于相關(guān)疾病的診斷[16]。正常的距腓前韌帶呈線性結(jié)構(gòu)，表現(xiàn)為T2WIT圖像上表現(xiàn)為低信號。以往研究提示，距腓前韌帶損傷的MRI表現(xiàn)為：韌帶顯影不明顯，未出現(xiàn)在常見解剖位置，韌帶不連續(xù)或者出現(xiàn)中斷，出現(xiàn)波浪狀或者彎曲輪廓等不規(guī)則形狀，韌帶信號增強等。由于MRI檢查存在容積效應(yīng)，因此對于小范圍的損傷顯示程度有限。對于距腓前韌帶損傷，本研究結(jié)果提示，改良斜軸位MRI檢查的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值及準確性：觀察者A分別為92%、97%、86%、98%和95%；觀察者B分別為95%、94%、91%、97%和95%。KUMAR等報告常規(guī)軸位MRI檢查的敏感性、特異性及準確性分別為87%、60%和71%[17]。還有研究發(fā)現(xiàn)，MRI對檢測局部距腓前韌帶撕裂的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值及準確性分別為75%、78%、94%、40%和77%；完全撕裂分別為75%、86%、98%、63%和85%[18]。常規(guī)軸位MRI具有較好的特異性和陽性預(yù)測值，但其敏感性較低，對于常規(guī)檢查結(jié)果為陰性的患者需要謹慎對待。本研究中常規(guī)軸位MRI檢查的敏感性、特異性、陰性預(yù)測值、陽性預(yù)測值及準確性：觀察者A分別為88%、94%、81%，、96%和90%；觀察者B分別為82%、87%、71%、82%和84%，與上述研究較為一致。另外，常規(guī)軸位MRI以及改良斜軸位MRI檢查其觀察者間一致性均較好，常規(guī)軸位MRI對于懷疑存在韌帶損傷的患者所提供的綜合診斷價值有限，但是改良斜軸位MRI檢查提高損傷發(fā)現(xiàn)能力，有助于臨床診療方案的制定。

本研究將60例韌帶損傷按照分布部位分為腓骨側(cè)損傷、距骨側(cè)損傷、中段損傷及多發(fā)損傷。多發(fā)損傷的定義為距腓前韌帶多處撕裂，而非多種韌帶或者其他結(jié)締組織損傷。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，距腓前韌帶診斷的敏感性因距腓前韌帶損傷部位不同而有所變化，對于中段部位及多發(fā)撕裂的韌帶損傷，MRI診斷敏感性較高，高于在腓骨側(cè)以及距骨側(cè)損傷。絕大多數(shù)假陰性診斷發(fā)生于腓骨側(cè)及距骨側(cè)損傷，考慮與距腓前韌帶解剖特點有關(guān)。尸體解剖結(jié)果提示，距腓前韌帶靠近踝關(guān)節(jié)囊，由1～3束韌帶構(gòu)成，損傷發(fā)生在腓骨側(cè)或者距骨側(cè)時，傷后組織修復(fù)，損傷的距腓前韌帶表面被關(guān)節(jié)囊纖維結(jié)締組織覆蓋，易發(fā)生漏診[19]。因此，發(fā)生在腓骨側(cè)或者距骨側(cè)的損傷容易出現(xiàn)假陰性的結(jié)果。在臨床實際中，對于上述損傷，需要?？漆t(yī)師謹慎對待診斷結(jié)果。

本研究存在以下不足：①韌帶損傷例數(shù)較少，影響數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)意義，主要影響亞組分析結(jié)果；②研究存在一定的選擇偏移，具有急性踝關(guān)節(jié)扭傷以及踝關(guān)節(jié)其他疾病的患者被排除；③關(guān)節(jié)鏡診斷距腓前韌帶損傷的標準是相對客觀，對于韌帶內(nèi)的損傷在肉眼下觀察較為主觀；④關(guān)節(jié)鏡檢查均由1位醫(yī)師完成，在進一步的研究中要增加關(guān)節(jié)鏡檢查的醫(yī)師數(shù)量，評估關(guān)節(jié)鏡檢查的觀察者間一致性。本研究主要評估形態(tài)學(xué)異常，形態(tài)學(xué)與功能異常的相關(guān)性未做進一步確認，更多研究需要進一步臨床研究證實。

綜上所述，改良斜軸位MRI檢查具有很好的觀察者間一致性以及突出的診斷價值，其敏感性與特異性均較高，可以較好地顯示韌帶全長，避免因損傷后體位的改變帶來的診斷效率的降低。作為無創(chuàng)快速檢查手段，值得在臨床實際工作中推廣應(yīng)用。

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Reliability and validity of improved oblique-axial plane magnetic resonance imaging(MRI)for detection of anterior talofibular ligament(ATFL)injuries

Zhi-xiong Zhuang,Xin-ming Xu,Xin-li Cao,Zhong-geng Ou,Guang-jun Ma
(Department of Radiology,Guangzhou Orthopedic Hospital,Guangzhou, Guangdong 510045,China)

ObjectiveTo analyze the reliability and validity of improved oblique-axial plane magnetic resonance imaging(MRI)for the detection of anterior talofibular ligament(ATFL)injuries in chronic lateral ankle instability.MethodsPatients who underwent conventional and improved oblique-axial plane MRI followed by subsequent arthroscopy for their various ankle disorders between January 2013 to November 2015 were enrolled in this diagnostic study.The ATFL on MRI were assessed by two radiologists independently,and the results of MRI assessments were compared with the arthroscopic findings,which were used as the standard of reference.We compared The display effect of ligament length by the methods was compared,and the consistency between the observers with ICC index was evaluated.The sensitivity,specific,negative predictive value,positive predictive value,and accuracy were compared between two kinds of MRI.ResultsAll 91 cases were recruited in our research,including 49 males and 42 females.The average age was(34.6±13.2).The display effect of conventional MRI and improved oblique axis MRI had statistically significant differences(observer A:Z=-4.987,P=0.000;observer B:Z=-4.084,P=0.000).The ICC of conventional MRI was 0.915(0.867,0.946)while the ICC of improved oblique axis MRI was 0.943(0.902,0.987).The sensitivity and negative predictive value,positive predictive value and accuracy of improved oblique-axial plane MRI were 92%,97%,86%,98%,95%inobserver A and 95%,94%,91%,97%and 95%in the observer B.ConclusionsFor the diagnosis of anterior talofibular ligament lesion,the improved oblique axis MRI has better consistency between the observer and the higher diagnostic value of outstanding,which can display well ligament length.

chronic lateral ankle instability;anterior talofibular ligament lesion;improved oblique axis; MRI

R445.5

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.08.019

1005-8982（2017）08-0090-07

2016-10-11

廣州市越秀區(qū)科技工業(yè)和信息化局教育衛(wèi)生專項計劃項目（No：2015-WS-029）

莊志雄，Tel：13682220957