MRI在肩袖撕裂中的應(yīng)用研究進(jìn)展*

1.甘肅中醫(yī)藥大學(xué)(甘肅 蘭州 730000)

2.甘肅省中醫(yī)院放射科

(甘肅 蘭州 730050)

3.重慶三峽中心醫(yī)院放射科(重慶 404000)

裴琴琴1,3 陳曉飛2 周 晟2

肩袖撕裂是骨科最常見的肌腱疾病，也是導(dǎo)致肩部疼痛和功能障礙最常見的原因，給患者的生活和精神帶來巨大影響，因此，及時(shí)有效的診斷和治療至關(guān)重要。然而肩袖撕裂不具備典型特征，臨床上診斷難度較大。磁共振成像(MRI)具有非侵入性，高分辨率、多維成像等特點(diǎn)，不但能清晰地顯示肩關(guān)節(jié)及其周圍軟組織，尤其是肩袖的正常解剖學(xué)結(jié)構(gòu)，而且能提供肩袖撕裂大小、程度、周圍組織累及情況等最詳細(xì)的信息，也能很好地顯示引起肩部疼痛的其它類似病變，更有最新報(bào)道還能對(duì)肩袖撕裂的肌肉脂肪浸潤進(jìn)行評(píng)估，可極大的 提高肩袖撕裂診斷準(zhǔn)確度，在肩袖撕裂診斷中的應(yīng)用日益廣泛。目前，MRI已成為診斷肩袖撕裂最常用的影像學(xué)方法，相關(guān)研究也一直是骨科和影像科學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)和重點(diǎn)，現(xiàn)將其予以綜述。

1 MRI技術(shù)發(fā)展與在肩袖撕裂診斷中的應(yīng)用

核磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)技術(shù)，是利用射頻電磁波對(duì)磁場中含自旋不為零的原子核物質(zhì)進(jìn)行激發(fā)，發(fā)生核磁共振并采集共振信號(hào)，通過圖像重建形成共振圖像。從核磁共振現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)到MRI技術(shù)通過醫(yī)學(xué)臨床檢測[1-2]，醫(yī)學(xué)影像學(xué)領(lǐng)域迎來了重大變革，MRI具有多參數(shù)、多序列、高分辨率、多方位成像、無創(chuàng)性和可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。目前，MRI已廣泛用于顱腦、心血管、骨骼肌肉等系統(tǒng)疾病診斷，信號(hào)敏感性強(qiáng)、病變檢出率高、定位準(zhǔn)確，已成為一些疾病的首選影像學(xué)檢查方法。

MRI技術(shù)獨(dú)特的成像優(yōu)勢及肩部MRI正常解剖學(xué)特點(diǎn)的詳細(xì)闡述，為MRI應(yīng)用于肩袖撕裂診斷奠定了理論基礎(chǔ)[3]，一些學(xué)者開始嘗試將MRI應(yīng)用于肩袖撕裂的診斷，據(jù)我們所知，Kneeland等[4-5]最早進(jìn)行了相關(guān)研究和報(bào)道，結(jié)果顯示MRI能準(zhǔn)確診斷肩袖撕裂。隨著研究不斷深入，發(fā)現(xiàn)MRI能提供肩袖撕裂的部位、大小、累及范圍、肌腱回縮、肌肉萎縮和脂肪變性等信息，MRI在肩袖撕裂診斷中的價(jià)值逐漸被認(rèn)同，并成為肩袖撕裂重要的影像學(xué)檢查方法。

MRI上肩袖部分撕裂和完全撕裂主要表現(xiàn)為形態(tài)學(xué)和信號(hào)異常。部分撕裂：肌腱局部缺損，信號(hào)強(qiáng)度局限性增加，T1加權(quán)(T1 weighted imaging，T1WI)和質(zhì)子密度加權(quán)(proton density weighted imaging,PDWI)上呈中等信號(hào)，T2加權(quán)(T2 weighted imaging，T2WI)上呈中等或顯著增強(qiáng)信號(hào)；完全撕裂：肌腱缺損或不連續(xù)伴回縮，正常肌腱低信號(hào)強(qiáng)度連續(xù)性中斷或消失，貫穿全程，T1WI和PDWI信號(hào)強(qiáng)度增加，T2WI和FS T2WI上進(jìn)一步增加[6-9]。一些袖撕裂可以填充纖維狀或肉芽組織在T2WI上呈中低信號(hào)強(qiáng)度[6]。肩峰下和/或三角肌黏液囊積液、滑膜囊周圍脂肪帶消失、肌肉萎縮等其它征象，能協(xié)助肩袖撕裂的診斷[9]。通過“肩胛占有比”、“切線征”和改進(jìn)Goutallier分級(jí)等能對(duì)肩袖撕裂肌肉萎縮和脂肪浸潤進(jìn)行評(píng)估[12-13]。當(dāng)肩袖撕裂和其它類似肌腱病變不易鑒別時(shí)，可結(jié)合MRI不同序列的檢查結(jié)果和MRI上周圍軟組織表現(xiàn)協(xié)助診斷[14]。

2 MRI序列和技術(shù)在肩袖撕裂診斷中的應(yīng)用

2.1 自旋回波傳統(tǒng)自旋回波(Spin echo，SE)序列，結(jié)構(gòu)簡單、信噪比良好，是MRI最經(jīng)典的序列。SE序列對(duì)肩袖撕裂診斷準(zhǔn)確度較高，早期多采用SE PDWI和SE T2WI，但采集時(shí)間長，有文獻(xiàn)顯示二者對(duì)肩袖部分撕裂顯示不佳，SE T1WI采集時(shí)間相對(duì)較短[5-6,8]。目前，SE T1WI常被作為臨床上診斷肩袖撕裂的主要成像序列之一。但該序列采集時(shí)間仍然較長，可能導(dǎo)致圖像質(zhì)量降低，常與其它序列聯(lián)合應(yīng)用。

快速自旋回波(fast spin echo，F(xiàn)SE；turbo Spin echo，TSE)序列，采用弛豫增強(qiáng)快速采集成像技術(shù)設(shè)計(jì)[15]，20世紀(jì)90年代開始廣泛研究和應(yīng)用，對(duì)完全和部分撕裂診斷敏感性和特異性與常規(guī)SE相似，但采集時(shí)間明顯減少，空間分辨率增加，信噪比升高[8]。FSE序列是目前肩袖撕裂廣泛應(yīng)用的序列之一,尤其是FSE T2WI，常作為SE T1WI的替代。但FSE T2WI序列的缺點(diǎn)在于脂肪組織信號(hào)強(qiáng)度增加，不易識(shí)別肩袖肌腱輕微撕裂和肩峰下、三角肌下少量滑囊積液[16]。此外，F(xiàn)SE也常用于雙回波加權(quán)成像，能同時(shí)獲取PDWI和T2WI，在對(duì)肩袖撕裂的診斷中也應(yīng)用較多[6]。

2.2 梯度回波序列梯度回波序列(Gradient Echo，GRE)，通過梯度調(diào)整和減少翻轉(zhuǎn)角度明顯減少采集時(shí)間,成像原理與SE不同，反應(yīng)的是T2*而非T2弛豫信息。GRE序列采集時(shí)間較常規(guī)SE明顯縮短，在FSE出現(xiàn)前一些學(xué)者提議GRE T2* WI作為肩袖肩袖評(píng)估的替代方法[9,17]。關(guān)于GRE序列在肩袖撕裂中的應(yīng)用及其與其它序列對(duì)比的報(bào)道較少。Tuite等[18]的研究表明，GRE T2*WI診斷肩袖撕裂敏感性和特異性與常規(guī)SE T2WI相似。Pigeau等[17]的研究則顯示GRE T2 *WI敏感性較常規(guī)SE T2WI高。Parsa等[19]的研究結(jié)果顯示，GRE T2*WI診斷肩袖撕裂敏感性較常規(guī)雙回波T2WI高。GRE與FSE序列采集時(shí)間都較常規(guī)SE減少。雖然GRE對(duì)肩袖撕裂額敏感度提高，但特異性降低[20]。目前，臨床上GRE在肩袖撕裂的診斷中未被常規(guī)應(yīng)用。

2.3 化學(xué)位移脂肪選擇飽和技術(shù)化學(xué)位移脂肪選擇飽和技術(shù)，又稱頻率選擇飽和法，是利用水和脂肪的化學(xué)位移效應(yīng)，從而減少可能混淆圖像判讀的脂肪組織信號(hào)[21]，可應(yīng)用于SE、FSE、GRE等序列。與常規(guī)SE序列相比，脂肪抑制SE具有減少化學(xué)位移偽影，增加組織對(duì)比等優(yōu)點(diǎn)[22]。脂肪抑制FSE診斷肩袖撕裂效果和SE與FSE一樣或更好，部分撕裂的診斷仍然較低[7]。脂肪抑制FSE和GRE序列對(duì)肩袖完全撕裂的診斷效果相似，兩種序列對(duì)肩袖部分撕裂診斷敏感度都較低[23]。目前，脂肪抑制FSE T2WI已作為臨床上肩袖撕裂的常用序列之一。但該技術(shù)存在一些缺點(diǎn)，如信噪比低，不能應(yīng)用于低磁場強(qiáng)度掃描等[24]。

2.4 短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)技術(shù)短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)(short TI inversion recovery, STIR)技術(shù)，基于脂肪組織短T1特性的脂肪抑制技術(shù)，是目前臨床上常用脂肪抑制技術(shù)之一。STIR在肩袖撕裂中應(yīng)用的相關(guān)報(bào)道較少。與化學(xué)位移脂肪選擇飽和技術(shù)相比，STIR技術(shù)對(duì)磁場強(qiáng)度依賴性低，低場MRI設(shè)備能獲得較好的脂肪抑制效果，能準(zhǔn)確診斷肩袖撕裂[25]。但STIR圖像采集時(shí)間較長，信噪比較低，且對(duì)脂肪組織的抑制特異性低[16]。Kijowski等[16]報(bào)道改進(jìn)的STIR對(duì)肩袖撕裂的診斷與脂肪抑制FSE T2WI類似，并建議當(dāng)化學(xué)位移脂肪選擇飽和技術(shù)未提供理想的肩袖撕裂信息時(shí)，改進(jìn)的STIR序列可作為備選方法。

2.5 擴(kuò)散加權(quán)成像擴(kuò)散加權(quán)成像(diffusion-weighted imaging,DWI)，提供組織中水分子運(yùn)動(dòng)信息，采集的圖像反映組織和細(xì)胞結(jié)構(gòu)，與TIWI、T2WI和PDWI不同[26]。表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)，主要反映水分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)的速度和范圍，其值可定量計(jì)算水分子運(yùn)動(dòng)信息。使用不同的擴(kuò)散敏感系數(shù)(b值)計(jì)算表觀擴(kuò)散系數(shù)(ADC)，顯示為ADC圖，定量計(jì)算水分子運(yùn)動(dòng)信息[27]。DWI臨床上的應(yīng)用最初主要局限于神經(jīng)系統(tǒng)，隨著MRI技術(shù)的進(jìn)步，已逐漸擴(kuò)展到全身疾病診斷，具有早期診斷疾病及提高病變檢出率等優(yōu)點(diǎn)[28]。而DWI是否對(duì)肩袖撕裂的診斷具有價(jià)值尚不清楚，相關(guān)研究較少。最近，一項(xiàng)前瞻性研究顯示，DWI診斷肩袖部分撕裂較常規(guī)脂肪抑制T2WI敏感度高，同時(shí)保持較高的特異性，還能通過ADC值為完全和部分撕裂的區(qū)分提供額外信息，并且，DWI和ADC值獲取簡單、耗時(shí)短、無需額外費(fèi)用，臨床實(shí)用性較強(qiáng)[29]?？梢?，DWI可能在肩袖撕裂的診斷中具有很大潛能，有待進(jìn)一步研究。

2.6 Dixon技術(shù)Dixon技術(shù)，利用同相位和反向位成像，實(shí)現(xiàn)水和脂肪分離成像的一種技術(shù)，由Dixon1984首次報(bào)道，可采用SE、FSE或擾相GRE序列[30]。有研究報(bào)道了Dixon在機(jī)體肌肉脂肪浸潤評(píng)估中具有優(yōu)勢[31]，最近，Dixon技術(shù)在肩袖撕裂肌肉脂肪浸潤評(píng)估中的應(yīng)用受到越來越多的關(guān)注，成為研究的熱點(diǎn)。Nardo等[32]的研究結(jié)果顯示，Dixon技術(shù)定量評(píng)估肩袖撕裂肌肉脂肪浸潤評(píng)估具有較高的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。Nozaki等[33-34]的研究表明，Dixon技術(shù)對(duì)肩袖撕裂肌肉浸潤術(shù)前和術(shù)后評(píng)估都有效。Horiuchi等[35]將該技術(shù)和基于MRI的Goutallier分類脂肪定性評(píng)估相比，結(jié)果顯示Dixon技術(shù)對(duì)肩袖撕裂脂肪浸潤定量評(píng)估更客觀，可重復(fù)性更強(qiáng)。由此可見，Diox技術(shù)能對(duì)肩袖撕裂肌肉脂肪浸潤進(jìn)行定量評(píng)估，從本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)的定性評(píng)估方法，可能在肩袖撕裂的脂肪浸潤評(píng)估中具有重大的臨床價(jià)值，相關(guān)研究有待深入。

2.7 T2 mapping技術(shù)T2 mapping，一種定量分析組織成分改變的MRI新技術(shù)，多采用多回波自旋回波序列，工作站處理后形成為彩圖，測量組織的T2值[36]。一些研究顯示，T2 mapping對(duì)疾病的診斷和療效評(píng)估估計(jì)與常規(guī)MRI相比，更敏感，能發(fā)現(xiàn)規(guī)MRI顯示無異常的炎癥、脂肪浸潤等病理改變[37-38]。目前，關(guān)于T2 mapping技術(shù)的研究大多集中在在關(guān)節(jié)軟骨中，應(yīng)用于肩袖撕裂的相關(guān)報(bào)道較少，Matsuki等[39]的研究發(fā)現(xiàn)，與Goutallier分類脂肪定性評(píng)估相比，T2值可靠性更高。因此，T2 mapping在肩袖撕裂的脂肪浸潤評(píng)估中的價(jià)值有待進(jìn)一步研究。

MRI成像以其獨(dú)特優(yōu)勢已廣泛應(yīng)用于肩袖撕裂。MRI技術(shù)不斷發(fā)展，新技術(shù)層出不窮。最近DWI、Dixon、T2mapping等技術(shù)在肩袖撕裂診斷中的應(yīng)用成為學(xué)者們研究的熱點(diǎn)，初步研究結(jié)果顯示，這些技術(shù)可能提高肩袖部分撕裂診斷準(zhǔn)確性、建立新的MRI肩袖撕裂脂肪浸潤分級(jí)系統(tǒng)。我們相信，隨著臨床工作者對(duì)MRI技術(shù)和肩袖撕裂認(rèn)識(shí)的不斷深入，以及進(jìn)一步大樣本、前瞻性研究，尤其是關(guān)于最優(yōu)序列或序列組合及新技術(shù)的研究，MRI技術(shù)能更好地應(yīng)用于肩袖撕裂，為肩袖撕裂治療策略制定和術(shù)后預(yù)后估計(jì)提供更客觀、更有價(jià)值的參考信息。