3.0T MRI 3D-MERGE 序列在評價岡上肌肌腱損傷程度中的應用價值

曹俊濤，胡 銘，錢平康，屠建春，張 歡，沈鈞康

（1.蘇州大學醫(yī)學部，江蘇 蘇州 215006；2.南京中醫(yī)藥大學昆山附屬醫(yī)院a.放射科，b.關節(jié)骨科，江蘇 昆山 215300；3.上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院放射科，上海 200025；4.蘇州大學附屬第二醫(yī)院放射科，江蘇 蘇州 215004）

中老年人群中有（1/6）～（1/3）患有肩袖損傷，其中最易累及岡上肌肌腱[1-2]。盡管臨床對于岡上肌肌腱損傷的治療方式尚存爭議[2-4]，但依據(jù)其損傷程度進行相應的干預已逐漸成為共識[5]。MRI 檢查目前已成為肩袖損傷的重要影像學診斷方法之一。常規(guī)的肩關節(jié)MRI 檢查序列包括T1 加權成像（T1 weighted imaging,T1WI）、T2 加權成像（T2 weighted imaging,T2WI）-脂肪抑制(fat suppress，F(xiàn)S)、質子密度加權成像（proton density weighted imaging,PDWI）-FS，可在不同方位成像，兼顧了骨、肌肉、韌帶等多種肩部組織的信號特征[6]，但其對岡上肌肌腱損傷程度的評價存在一定局限性。MRI 三維-多回波恢復梯度回波 （3 dimensional-multiple-echo recalled gradient echo,3D-MERGE） 序列可進行小角度激發(fā)、多回波無間距采集，具有信噪比高、掃描時間短和可多平面重建等特點。本研究比較了3D-MERGE序列與肩關節(jié)MRI 常規(guī)序列檢查在評估岡上肌肌腱損傷程度中的診斷效能。

資料與方法

一、一般資料

收集我院2019 年6 月至2020 年6 月期間因肩痛同時行MRI 檢查和關節(jié)鏡手術的52 例患者的臨床資料。本研究納入患者年齡為29～72 歲，平均年齡為（52.29±10.19）歲，其中男性20 例，女性32 例，疼痛位于左肩者24 例，位于右肩者28 例。

本研究觀察對象的納入標準如下。①肩部癥狀、體征明顯，有關節(jié)鏡手術指征；②行3.0T MRI 3D-MERGE 序列及常規(guī)序列檢查，且掃描序列、參數(shù)及所獲圖像的質量均符合要求；③年齡大于18歲，小于75 歲；④MRI 檢查時間與手術時間間隔在2 周以內。本研究排除標準如下。①有肩部骨折病史者；②有肩部手術史者；③肩部發(fā)育畸形者；④有肩部腫瘤或引起岡上肌肌腱解剖關系變化的其他疾病者。本研究經南京中醫(yī)藥大學附屬醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準，所有受檢者均簽署知情同意書。

二、檢查方案及序列參數(shù)

所有研究對象的肩部MRI 檢查均使用3.0T MRI 掃描儀 （GE MR750W）、4 通道大柔表面線圈（GEM Flex Medium Coil）。參照MRI 檢查技術專家共識[6]，本研究中肩關節(jié)MRI 常規(guī)序列設置如下。①斜冠狀位T1WI 掃描，TR 463 ms，TE 13 ms，層數(shù)15，視野（field of view，F(xiàn)OV）180 mm×180 mm，矩陣384×256，層厚3.50 mm，層間距4 mm，激勵次數(shù)2，翻轉角111°，采集時間101 s。②斜冠狀位T2WI-FS掃描，TR 2 079 ms，TE 47 ms，矩陣320×256，層數(shù)、FOV、層厚、層間距、激勵次數(shù)及翻轉角同①，采集時間為121 s。③軸位T2WI-FS 掃描，TR 1 992 ms，TE 43 ms，矩陣320×256，層數(shù)18，F(xiàn)OV 170 mm×170 mm，層厚3.50 mm，層間距4.50 mm，激勵次數(shù)及翻轉角同①，采集時間為132 s。④斜矢狀位PDWI-FS 掃描，TR 1 800 ms，TE 10 ms，矩陣320×224，層數(shù)、層厚、層間距、FOV、激勵次數(shù)及翻轉角同①，采集時間為105 s。3D-MERGE 序列檢查采用斜冠狀位采集，TR 30 ms，TE 12 ms，層數(shù)96，F(xiàn)OV 160 mm×160 mm，矩陣256×256,層厚2 mm，層間距1 mm，激勵次數(shù)0.70，翻轉角5°，采集時間為278 s。

三、岡上肌肌腱損傷分組評價

以關節(jié)鏡檢查結果為分組標準，參照Bollier等[3]、Kamath 等[7]的岡上肌肌腱損傷程度評價方法，將52 例患者分為4 組，Ⅰ組為岡上肌肌腱無損傷（含變性）；Ⅱ組為輕度損傷（撕裂＜50%）；Ⅲ組為中重度損傷（撕裂≥50%，但未及全部）；Ⅳ組為岡上肌肌腱完全撕裂（重度損傷）。由2 位副主任醫(yī)師先各自根據(jù)以上2 種序列影像評價岡上肌肌腱損傷程度，再聯(lián)合2 種序列影像對岡上肌肌腱損傷程度進行評價，讀片結論不一致時，經協(xié)商后取得一致結果。

四、統(tǒng)計學處理

采用MedCalc 19.0.7 軟件進行數(shù)據(jù)分析。繪制受試者操作特征曲線，采用曲線下面積和Delong檢驗比較3D-MERGE 序列、常規(guī)序列及聯(lián)合2 種序列診斷岡上肌肌腱損傷程度的效能。P＜0.05 時認為差異有統(tǒng)計學意義。

結 果

52 例患者經關節(jié)鏡檢查證實，4 例肩關節(jié)岡上肌肌腱無撕裂，16 例存在輕度撕裂，25 例有中重度撕裂，7 例為完全撕裂。另發(fā)現(xiàn)岡下肌肌腱損傷11 例，肩胛下肌腱損傷4 例，肱二頭肌長頭肌腱損傷7 例。正常岡上肌肌腱在MRI 常規(guī)序列和3DMERGE 序列上均表現(xiàn)為走行自然、連續(xù)、光滑的低信號（局部變性時可表現(xiàn)為等信號）（見圖1）；而岡上肌肌腱發(fā)生損傷時，部分或全部肌腱纖維束呈低或等信號的局部或完全中斷，伴走行區(qū)或周圍的高信號或稍高信號，可見肌腱斷端迂曲、增粗，或伴有回縮（見圖2）。

圖1 右肩粘連性關節(jié)囊炎（女性，49 歲）

圖2 右肩袖撕裂（女，67 歲）

3D-MERGE 序列、常規(guī)序列和聯(lián)合2 種序列在評價岡上肌肌腱有無損傷方面均表現(xiàn)出較高的診斷效能（曲線下面積分別為094、0.88、0.96），組間兩兩比較差異均無統(tǒng)計學意義（P 均＞0.05）。在評價岡上肌肌腱中重度及以上損傷時，常規(guī)序列的診斷靈敏度較低（65.60%），特異度高（100%）；3D-MERGE序列的靈敏度（100%）和特異度（80.00%）均較高；聯(lián)合2 種序列的診斷靈敏度 （100%） 和特異度（90.00%）也均較高。比較發(fā)現(xiàn)，3D-MERGE 序列、聯(lián)合2 種序列診斷中重度及以上肌腱損傷時的效能均優(yōu)于常規(guī)序列，差異有統(tǒng)計學意義（P 均＜0.05）；而3D-MERGE 序列與聯(lián)合2 種序列檢查間的診斷效能差異無統(tǒng)計學意義（P＞0.05）（表1、見圖3）。

表1 常規(guī)序列、3D-MERGE 和聯(lián)合2 種序列評價岡上肌肌腱中重度及以上損傷比較[%（95%CI）]

圖3 常規(guī)序列、3D-MERGE 序列及聯(lián)合2 種序列評價岡上肌肌腱損傷程度的受試者操作特征曲線

討 論

肩袖損傷中近一半發(fā)生于岡上肌肌腱，其組織學構成由淺及深包括松散纖維血管結締組織、富含基質結締組織和致密膠原纖維層，肌腱遠端從富含黏液和軟骨基質轉變?yōu)槭鵂钅z原纖維，并以非礦化纖維軟骨交織模式連接到肱骨大結節(jié)[8-9]。肩袖損傷的影像學診斷主要依賴于MRI 及MRI 關節(jié)造影、超聲及CT 關節(jié)造影等檢查，其中MRI 檢查是評估肩袖損傷的影像學金標準[5,10-11]。

目前的肩關節(jié)MRI 常規(guī)序列均基于快速自旋回波序列，相較于傳統(tǒng)自旋回波序列，其具有成像快、多參數(shù)成像和對磁場均勻性不敏感等優(yōu)點，滿足了肩關節(jié)多種組織結構對比度和空間分辨率的要求。在岡上肌肌腱損傷初期，損傷部位積液、積血或炎性反應均可導致局部質子含量增高，在斜冠狀位STIR 序列（T2WI-FS 序列）沿岡上肌肌腱長軸成像中高質子區(qū)可呈高或稍高信號，是診斷岡上肌肌腱損傷的優(yōu)勢掃描方位、序列組合[12]。實際掃描中，為避免成像時相鄰層面間質子群相互干擾，各影像層面間存在一定的間隙，理論上可通過多方位成像進行彌補。Etancelin-Jamet 等[13]調整了肩關節(jié)斜矢狀位T2WI-FS 序列的采集角度，從而提高了肩袖（尤其是岡上肌肌腱）損傷的檢出效率，但對于肩袖或岡上肌肌腱損傷程度缺乏有效評價。對于岡上肌肌腱損傷病例，由層間隙導致液體敏感序列 （如T2WI、T2WI-FS 序列等） 采集信息的缺失以及由常規(guī)掃描層厚引起的部分容積效應，都給岡上肌肌腱損傷程度的判斷帶來一定局限性。盡管肩袖損傷治療技術不斷進步，Ry觟s覿等[4]對252 例肩袖損傷患者1 年的隨訪顯示，手術治療并不比單純保守治療更有效，而Kamath 等[7]對37 例行關節(jié)鏡修補術的岡上肌肌腱中重度以上損傷（撕裂＞50%）患者行術后2 年的隨訪顯示，患者的總體滿意度達95%，可見在術前對患者肩袖損傷的程度進行評價十分必要，尤其是對于岡上肌肌腱部分撕裂的患者。

MERGE 序列是一種快速梯度回波序列，其運用一次小角度激發(fā)可在數(shù)個回波時間內采集多重回波信號，并取平均值以形成單個T2* 加權圖像，具有高信噪比、高空間分辨力、低磁敏感偽影等特點，反映組織的T2*弛豫信息[14-15]。與MERGE 序列相比，3D-MERGE 序列在保持空間分辨率高的同時可進一步提高信噪比?；趯霞〖‰旖M織特性的定量MRI 測量技術T2* Mapping 被認為是測量肌腱結構完整性的最佳方法。研究顯示，肌腱的T2*值為11～12 ms[9]，與本研究采用回波時間設置基本一致。采用3D-MERGE 序列的斜冠狀位薄層、無間距采集并輔以多平面重建，可獲得完整的岡上肌肌腱高分辨率T2*WI 影像，對損傷時肌腱纖維斷裂、出血、新血管形成、纖維化或瘢痕形成以及炎性浸潤等微環(huán)境變化造成的磁場不均勻具有高靈敏度，以此增強與正常結構間的對比，可為岡上肌肌腱或肩袖損傷程度診斷提供有力的證據(jù)。已有較多研究探討了MRI 3D-MERGE 序列在顯示骨關節(jié)、腰骶神經及血管壁斑塊等方面的應用價值[15-18]。張惠卿等[16]的研究結果顯示，MRI 3D-MERGE 序列能有效提高肩袖及肩關節(jié)韌帶損傷的檢出率，但對于肩袖損傷程度的評價方面，尚缺乏進一步的研究。本研究顯示，MRI 3D-MERGE 序列與常規(guī)序列及聯(lián)合2 種序列在評價岡上肌肌腱有無損傷方面差異無統(tǒng)計學意義，其原因可能為岡上肌肌腱近肱骨附著區(qū)易變性或肌腱本身組織特性導致其信號特征與輕度損傷信號有一定重疊，應提高對岡上肌肌腱及肩袖肱骨附著區(qū)病理生理變化的再認識。在評價岡上肌肌腱中重度及以上損傷時，MRI 3D-MERGE 序列聯(lián)合多平面重建可對包含岡上肌肌腱在內的各肩袖組成進行追蹤顯示，對岡上肌肌腱形態(tài)結構、信號特征進行多維度觀察，其診斷效能較常規(guī)序列顯著提高。MRI 3D-MERGE 與常規(guī)序列聯(lián)合應用，在評價岡上肌肌腱中重度及以上損傷方面的靈敏度和特異度得到提高，可為臨床選擇干預方式提供參考。

本研尚存在以下方面的不足。①MRI 3DMERGE 序列采用小角度射頻脈沖激發(fā)、頻繁轉換梯度磁場采集信號，僅能反映組織T2* 弛豫信息，對于肩袖外結構需結合常規(guī)序列進行綜合評價；②MRI 3D-MERGE 序列評價岡上肌肌腱重度損傷與完全撕裂間存在一定的重疊區(qū)，可能與該序列信噪比值和對比噪聲比較高有關，但這并不影響患者進一步治療方法的選擇；③本研究僅涉及岡上肌肌腱，對于其他肩袖組成部分、肱二頭肌長頭肌腱等未行進一步分析，其損傷程度與患者預后間的關系還需要深入研究。

總之，MRI 3D-MERGE 序列能對岡上肌肌腱損傷時的微結構變化進行準確呈現(xiàn)，提升了MRI 對岡上肌肌腱中重度及以上損傷的診斷效能，可以作為評價岡上肌肌腱損傷程度評估的補充序列。