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        三角纖維軟骨復(fù)合體的MRI 應(yīng)用進(jìn)展

        2019-11-20 06:56:08劉世同郝大鵬于騰波

        劉世同 郝大鵬* 于騰波

        三角纖維軟骨復(fù)合體(triangular fibrocartilage complex,TFCC)位于腕關(guān)節(jié)偏尺側(cè)及遠(yuǎn)端橈尺關(guān)節(jié),其內(nèi)部構(gòu)成復(fù)雜。TFCC 損傷是腕關(guān)節(jié)尺側(cè)疼痛的重要原因。準(zhǔn)確診斷損傷類型對(duì)于選擇治療方式具有重要的指導(dǎo)作用。MRI 可以多序列、多方位檢查,對(duì)于TFCC 具有較好的顯示能力, 故有利于TFCC損傷的診斷和及時(shí)治療。

        1 TFCC 解剖

        TFCC 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,通常認(rèn)為TFCC 由三角纖維軟骨(triangular fibrocartilage,TFC)、類半月盤韌帶、尺側(cè)副韌帶、尺側(cè)腕伸肌腱鞘、橈尺遠(yuǎn)端掌側(cè)韌帶、橈尺遠(yuǎn)端背側(cè)韌帶、 尺三角韌帶和尺月韌帶組成[1](圖1)。部分研究者認(rèn)為尺舟韌帶亦為TFCC 的組成成分[2]。

        圖1 TFCC 解剖模式圖。a,TFC;b,尺月韌帶;c,尺三角韌帶;d,月骨;e,三角骨;f,尺側(cè)腕伸肌腱鞘;g,類半月盤韌帶;h,三角韌帶;i,尺骨;j,橈骨。

        1.1 TFC TFC 位于TFCC 中央, 是TFCC 最大的組成部分,由位于中央的關(guān)節(jié)盤和尺側(cè)的三角韌帶構(gòu)成。關(guān)節(jié)盤呈中間薄、邊緣厚的雙凹狀,覆蓋整個(gè)莖突前隱窩的表面,雙凹狀的明顯程度與尺骨變異的程度呈正相關(guān)[3]。關(guān)節(jié)盤橈側(cè)附著于橈骨下關(guān)節(jié)面乙狀突的關(guān)節(jié)軟骨。三角韌帶由2 個(gè)獨(dú)立的細(xì)小韌帶組成,分別附著于尺骨莖突根部陷凹和尺骨莖突遠(yuǎn)端。三角韌帶間由纖維結(jié)締組織填充,血供豐富,稱為三角韌帶間隙[4]。

        1.2 類半月盤韌帶 類半月盤韌帶由Lewis 等[5]最早發(fā)現(xiàn),是TFCC 尺側(cè)的纖維性結(jié)構(gòu),起自尺骨莖突尖端,止于三角骨、鉤骨的背側(cè),連接TFC 尺側(cè)和尺側(cè)腕關(guān)節(jié)囊。

        1.3 尺側(cè)副韌帶 尺側(cè)副韌帶是否存在,目前尚存爭(zhēng)議,多數(shù)研究者認(rèn)為尺側(cè)副韌帶真實(shí)存在,起自尺骨莖突,緊貼于類半月盤韌帶和尺側(cè)腕伸肌腱鞘的表面[6]。

        1.4 尺側(cè)腕伸肌腱鞘 尺側(cè)腕伸肌腱鞘相對(duì)粗大,起自肱骨外上髁及尺骨后緣, 止于第五掌骨基底部,與尺側(cè)副韌帶緊貼。

        1.5 橈尺遠(yuǎn)端韌帶 橈尺遠(yuǎn)端韌帶分為橈尺遠(yuǎn)端掌側(cè)韌帶和橈尺遠(yuǎn)端背側(cè)韌帶,分別起自橈骨乙狀切跡的掌側(cè)和背側(cè),止于尺骨莖突基底部。有研究者[2]認(rèn)為由于橈尺韌帶與腕關(guān)節(jié)盤關(guān)系密切,腕關(guān)節(jié)盤邊緣部分增厚,膠原纖維縱向排列,從而形成橈尺遠(yuǎn)端韌帶。

        1.6 尺月韌帶和尺三角韌帶 尺月韌帶和尺三角韌帶位于TFCC 掌側(cè)面,起自橈尺遠(yuǎn)端掌側(cè)韌帶,分別止于月骨和三角骨掌側(cè)[7]。于冠狀面觀察,2 個(gè)韌帶呈薄片狀扇形結(jié)構(gòu)。

        2 TFCC 的MRI 檢查

        2.1 線圈與受檢者體位 受檢者所采取的姿勢(shì)與線圈類型有關(guān)。常見線圈可分為容積線圈和表面線圈。為了使磁場(chǎng)及梯度場(chǎng)達(dá)到最佳的一致性,使用容積線圈和表面線圈時(shí)均需要將手腕置于掃描野中央。

        應(yīng)用容積線圈檢查時(shí),由于線圈無法隨腕關(guān)節(jié)彎曲變形,受檢者通常取俯臥位,患側(cè)手臂舉過頭頂、前伸,掌面向下,置于磁場(chǎng)中央。使用表面線圈(又稱柔性線圈)檢查時(shí),將線圈緊貼腕關(guān)節(jié)放置,受檢者可采取仰臥位,盡可能將患側(cè)腕關(guān)節(jié)及線圈置于檢查床中央。Bittersohl 等[8]通過分析發(fā)現(xiàn),使用表面線圈時(shí)受檢者姿勢(shì)較為舒適,并且與容積線圈獲得影像的信噪比(SNR)、對(duì)比噪聲比(CNR)差別不大,而TFCC 組成結(jié)構(gòu)的顯示率較容積線圈高,認(rèn)為表面線圈可以完全替代容積線圈。

        顯微線圈是一種只接收表面線圈,體積明顯小于臨床常用的線圈,可獲得較好的SNR 和極高的空間分辨力,能夠清晰顯示體表組織[9]。然而,顯微線圈對(duì)于內(nèi)部深層組織的顯示能力欠佳。此外,顯微線圈在使用時(shí)需要準(zhǔn)確置于病變處,否則所得影像不能包含整個(gè)TFCC[10]。

        2.2 場(chǎng)強(qiáng) 總體而言,更高的場(chǎng)強(qiáng)能得到更好的影像質(zhì)量。Lenk 等[11]通過分析10 名健康志愿者的腕關(guān)節(jié)MRI 影像,發(fā)現(xiàn)3.0 T MRI 較1.5 T MRI 掃描時(shí)間更短,具有更高的空間分辨力和SNR。7.0 T MRI等更高場(chǎng)強(qiáng)的設(shè)備,因特定吸收率、化學(xué)位移效應(yīng)及主磁場(chǎng)的一致性等問題尚未得到完善處理,故還未普遍應(yīng)用于臨床。因此,推薦3.0 T MR 作為TFCC檢查的首選[12]。

        2.3 檢查序列

        2.3.1 2D 序列 常用于肌骨系統(tǒng)中的2D MRI 序列包括自旋回波T1WI、T2WI、 質(zhì)子密度加權(quán)成像(proton density weighted imaging,PDWI)、 梯度回波序列以及相應(yīng)序列的脂肪抑制序列[1]。與3D 各向同性序列相比,2D 序列掃描層厚較厚, 難以避免部分容積效應(yīng),且只能采集各向異性的體素信息,不能進(jìn)行多平面重組。盡管2D 序列有諸多不足,但由于2D PDWI 脂肪抑制序列的影像質(zhì)量高于3D 序列,可得到更高的SNR 和CNR 及更少的影像偽影,同時(shí)能更好地顯示舟月韌帶的解剖結(jié)構(gòu),應(yīng)作為常規(guī)序列使用[13]。王等[14]認(rèn)為,短反轉(zhuǎn)時(shí)間反轉(zhuǎn)恢復(fù)序列對(duì)于TFC 損傷具有較高的診斷價(jià)值。

        2.3.2 3D 各向同性序列 TFCC 包括多個(gè)解剖結(jié)構(gòu),走行方向復(fù)雜,常規(guī)掃描難以包括每個(gè)結(jié)構(gòu)的長軸,不能很好地將每個(gè)結(jié)構(gòu)都顯示出來。3D 各向同性序列的優(yōu)勢(shì)是可以根據(jù)結(jié)構(gòu)走行進(jìn)行任意平面重組,有利于細(xì)小韌帶的顯示,且臨床工作中可以只采集一次圖像,而無需分別進(jìn)行橫斷面、矢狀面和冠狀面采集,有利于節(jié)省時(shí)間。常用的3D 各向同性序列包括梯度回波 (gradient echo sequence,GRE)和快速自旋回波(fast spin echo sequence,F(xiàn)SE)序列。GRE 序列對(duì)于韌帶顯示較差,故GRE 序列一般不用于骨肌系統(tǒng)的檢查。FSE 序列采集的軟骨、肌腱、軟骨下骨和關(guān)節(jié)液等組織的信號(hào),具有中等程度的對(duì)比度,因此適用于檢查骨肌系統(tǒng)。Yamabe等[15]通過分析11 例健康志愿者的2D MRI 高分辨影像和3D 影像,發(fā)現(xiàn)3D 序列在脂肪抑制效果及顯示舟月韌帶方面較差,影像偽影也較重,但對(duì)于TFCC其余結(jié)構(gòu)的顯示與2D 高分辨序列無明顯差異,認(rèn)為3D 序列及其重組影像具有一定的臨床意義,有可能取代2D 序列而成為臨床工作中的首選檢查方法。

        2.3.3 T2mapping 和T1ρmapping 常 用 于 評(píng) 估TFCC 的 定量技術(shù)包括T2mapping 和T1ρmapping。T2mapping 可以在關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生形態(tài)學(xué)變化之前,早期發(fā)現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨的退行性變,并提供定量分析[16]。當(dāng)關(guān)節(jié)軟骨發(fā)生退行性變時(shí), 膠原蛋白-蛋白多糖構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,水分增多,此時(shí)關(guān)節(jié)軟骨形態(tài)可能未發(fā)生明顯變化,而T2值增大[17]。因此,可以應(yīng)用T2mapping 來早期診斷關(guān)節(jié)軟骨的退行性變。然而,魔角效應(yīng)、負(fù)載及體位等因素均會(huì)影響T2mapping 值的穩(wěn)定性[18]。

        T1ρ值為代表自旋-晶格弛豫的時(shí)間常數(shù), 用于評(píng)估運(yùn)動(dòng)受限的水分子與周圍大分子之間的低頻流動(dòng)信息。生理狀態(tài)下,關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞外基質(zhì)中的大分子限制了水分子的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)細(xì)胞外基質(zhì)發(fā)生病變時(shí),如蛋白多糖丟失等,可以通過T1ρ探測(cè)出來。與T2mapping 相比,T1ρ更長, 與年齡的線性關(guān)系更為明顯,可以得到更高的SNR,獲得更好的軟骨與鄰近骨的對(duì)比度。Bae 等[19]使用包括T1ρ在內(nèi)的多個(gè)序列對(duì)腕關(guān)節(jié)尸體標(biāo)本進(jìn)行形態(tài)學(xué)研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)腕關(guān)節(jié)盤發(fā)生退變、鈣化或撕裂時(shí),其T1ρ值將顯著增大,由此推斷T1ρ能對(duì)TFCC 退變進(jìn)行更準(zhǔn)確的分期。

        2.3.4 MR 關(guān)節(jié)造影 根據(jù)對(duì)比劑進(jìn)入腕關(guān)節(jié)腔的途徑, 可將腕關(guān)節(jié)MR 造影檢查分為直接造影和間接造影。直接造影是將對(duì)比劑直接注入腕關(guān)節(jié)腔,依據(jù)注入位置的不同, 可進(jìn)一步分為橈腕關(guān)節(jié)造影、橈尺遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)和腕中關(guān)節(jié)造影,其中橈腕關(guān)節(jié)造影最為常用。TFCC 是分隔橈腕關(guān)節(jié)和橈尺遠(yuǎn)側(cè)關(guān)節(jié)的唯一軟組織結(jié)構(gòu),當(dāng)TFCC 損傷時(shí),可見對(duì)比劑充盈尺骨莖突隱窩、尺側(cè)副韌帶外側(cè)間隙或下尺橈關(guān)節(jié)間隙。陳等[20]進(jìn)行14 例腕關(guān)節(jié)直接造影檢查,發(fā)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)直接造影與腕關(guān)節(jié)鏡所得診斷結(jié)果相符合。間接造影是通過靜脈將對(duì)比劑注入體內(nèi),5~10 min 后采集圖像。Thomsen 等[21]通過對(duì)比53 例腕關(guān)節(jié)MRI 平掃及間接造影后的影像,發(fā)現(xiàn)腕關(guān)節(jié)MR 間接造影可提高舟月韌帶損傷及Palmar 損傷分型中ⅠB 型損傷的顯示率, 認(rèn)為腕關(guān)節(jié)MR 間接造影對(duì)于診斷TFCC 損傷具有一定意義。

        3 TFCC 的正常MRI 表現(xiàn)

        TFCC 結(jié)構(gòu)復(fù)雜,需要多方位、多序列檢查綜合評(píng)價(jià)。冠狀位檢查可較好地顯示TFC、 類半月盤韌帶、尺側(cè)腕伸肌腱鞘及尺側(cè)副韌帶。在冠狀面MRI上TFC 關(guān)節(jié)盤呈中央薄、邊緣厚的蝴蝶結(jié)樣,在各序列均為低信號(hào)(圖2)。三角韌帶呈條帶狀,在各序列亦為低信號(hào),但不如關(guān)節(jié)盤信號(hào)均勻。三角韌帶間隙由于血管豐富,在各序列均為較高信號(hào)[22]。Buck等[23]描述類半月盤韌帶呈脂肪信號(hào)。在T2WI 脂肪抑制序列或PDWI 脂肪抑制序列, 類半月盤韌帶信號(hào)較莖突前隱窩低,而高于尺側(cè)腕伸肌腱鞘、尺側(cè)副韌帶。尺側(cè)副韌帶纖細(xì),與周圍組織關(guān)系緊密,大多數(shù)情況下與尺側(cè)腕伸肌腱鞘、類半月盤韌帶無縫緊貼,在冠狀面或斜冠狀面顯示較好。尺側(cè)腕伸肌腱鞘較為粗大,隨腕關(guān)節(jié)旋前、旋后而位置改變,中立位時(shí)走行于尺骨莖突背內(nèi)側(cè)。Zhan 等[4]指出,背側(cè)橈尺韌帶、尺月韌帶、尺三角韌帶有時(shí)也可在冠狀面清晰顯示。橫斷面檢查對(duì)于顯示掌側(cè)、背側(cè)橈尺韌帶幫助較大。橫斷面影像可見掌側(cè)、背側(cè)橈尺韌帶呈條帶狀,各序列均為低信號(hào),與關(guān)節(jié)盤緊貼。尺月韌帶、尺三角韌帶纖細(xì),在冠狀面為薄片狀,多數(shù)情況不能完整顯示。而矢狀面可清晰顯示其走行,在各序列均為低信號(hào)(圖3)。

        圖2 正常TFCC 冠狀面T1WI。a,TFC;b,三角韌帶;c,類半月盤韌帶;d,尺側(cè)腕伸肌腱鞘。

        圖3 正常TFCC 矢狀面T1WI。a,TFC;b,尺三角韌帶。

        4 TFCC 損傷的MRI 表現(xiàn)

        TFCC 損傷分類主要采用Palmar 分型標(biāo)準(zhǔn),分為創(chuàng)傷性損傷(Ⅰ型)和退變性損傷(Ⅱ型)[24](表1)。Ⅰ型損傷多有明確外傷史,呈急性病程;Ⅱ型損傷為慢性、漸進(jìn)性病變,多發(fā)生在中老年人。根據(jù)具體的損傷部位,Ⅰ型可分為4 個(gè)亞型;根據(jù)退變的位置和范圍,Ⅱ型又可分5 型。

        表1 三角纖維軟骨損傷的Palmar 分型

        Palmar 分型雖然是經(jīng)典的TFCC 損傷分型,但隨著研究的深入,其不足之處日漸顯露。Ng 等[3]指出,Palmar 分型主要有以下不足: ①掌側(cè)橈尺韌帶損傷未包含在Palmar 分型中。②ⅠB 型撕裂分型太過籠統(tǒng),TFCC 尺側(cè)包含三角韌帶、 類半月盤韌帶、尺側(cè)副韌帶、尺側(cè)腕伸肌腱鞘等結(jié)構(gòu),未按照具體的損傷部位進(jìn)一步細(xì)分。③各種撕裂未區(qū)分全層撕裂和部分撕裂,亦未具體描述撕裂的形態(tài),如放射狀撕裂、水平撕裂。④多種損傷分型可合并發(fā)生于同一病人,且該情況并不少見,而Palmar 分型未對(duì)此加以描述。Zhan 等[4]通過分析86 例TFCC 損傷病人的MR 影像, 發(fā)現(xiàn)有17 例無法按現(xiàn)有Palmar 分型進(jìn)行歸類, 并進(jìn)一步對(duì)Palmar 分型進(jìn)行改良,將Ⅰ型擴(kuò)展為9 個(gè)亞型,其中保留Palmar 分型的前4型,另增加5 型;Ⅱ型同Palmar 分型。詳見表2。

        5 MRI 診斷TFCC 損傷的價(jià)值

        MR 檢查無電離輻射, 具有較好的軟組織分辨能力, 能夠較為簡便地獲得準(zhǔn)確的術(shù)前診斷結(jié)果。依據(jù)MR 表現(xiàn)不同,將TFCC 損傷進(jìn)行準(zhǔn)確分型,對(duì)于選擇合適的治療方式具有重要意義。例如,ⅠA 型損傷區(qū)域乏血供,損傷后腕關(guān)節(jié)仍較為穩(wěn)定,可以直接將病損組織切除。而ⅠB 型損傷區(qū)域血供相對(duì)豐富,需盡快修復(fù)[25]。多數(shù)研究者認(rèn)為MRI 診斷TFCC 損傷具有較高的準(zhǔn)確性。Zlatkin 等[26]發(fā)現(xiàn)MRI診斷TFCC 損傷的敏感度、 特異度和準(zhǔn)確度分別為92%、89%、91%。Boer 等[27]通過分析150 例腕關(guān)節(jié)MR 直接造影影像,得出敏感度、特異度和準(zhǔn)確度分別為80%、100%、90%。盡管目前診斷TFCC 損傷的金標(biāo)準(zhǔn)是腕關(guān)節(jié)鏡檢查, 但由于其對(duì)病人創(chuàng)傷較大,無法作為常規(guī)檢查項(xiàng)目,臨床工作中仍以MR 為首選檢查。

        表2 三角纖維軟骨損傷的Palmar 分型改良版

        6 展望

        TFCC 結(jié)構(gòu)、走行復(fù)雜,損傷分型多樣,常規(guī)MR平掃檢查難以準(zhǔn)確診斷。腕關(guān)節(jié)造影檢查對(duì)于診斷TFCC 損傷具有一定幫助,但因其為有創(chuàng)性檢查,在臨床工作中難以廣泛使用。3D 各向同性序列只需掃描一個(gè)方位, 應(yīng)用后處理軟件重建其他方位的影像,既可節(jié)省時(shí)間,又可進(jìn)行任意方位的重組以滿足實(shí)際需要。然而,3D 序列分辨力較差,影像質(zhì)量有待提高。目前國內(nèi)外應(yīng)用3D 各向同性序列檢查TFCC 尚不充分,3D 各向同性序列能否完全取代其他檢查有待進(jìn)一步研究。隨著MR 設(shè)備的發(fā)展及影像質(zhì)量的優(yōu)化,3D 序列有望為TFCC 損傷提供更為準(zhǔn)確的診斷。

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