夏淑媛,彭廣宇,徐守儉,王 文(通信作者)
(1濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院放射科 山東 濱州 256600)
(2廣東省人民醫(yī)院珠海醫(yī)院<珠海市金灣中心醫(yī)院>放射科 廣東 珠海 519090)
(3濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院腫瘤科 山東 濱州 256600)
踝關(guān)節(jié)是人體下肢重要的承重部位,在日常生活中行走和運(yùn)動(dòng)很容易造成踝關(guān)節(jié)損傷或者退行性改變。據(jù)權(quán)威資料顯示,踝關(guān)節(jié)損傷的發(fā)生率僅次于膝關(guān)節(jié),且以韌帶、關(guān)節(jié)軟骨損傷最為常見[1-2]。早期診斷是臨床治療的關(guān)鍵,但其解剖結(jié)構(gòu)復(fù)雜,常規(guī)X線、CT等診斷方式的臨床應(yīng)用效果不佳。MRI是目前評(píng)估韌帶損傷、關(guān)節(jié)軟骨及肌肉損傷最理想的影像學(xué)手段,MRI影像質(zhì)量直接影響踝關(guān)節(jié)損傷診斷效能[3]。磁共振線圈是MRI系統(tǒng)的重要組成部分,常見的有頭顱線圈、表面線圈、踝關(guān)節(jié)專用線圈等,雖臨床上鮮有報(bào)道不同線圈的影像質(zhì)量差異。在踝關(guān)節(jié)損傷的MRI檢查中,人們普遍使用踝關(guān)節(jié)專用線圈,其能夠獲得較深的MR信號(hào)。相較于體線圈,頭顱線圈不僅可以提供頭顱、體部較深的MR信號(hào),還能夠提供更高的信噪比,其不僅僅可以提用于頭部MRI成像外,還可用于四肢大范圍病變組織,常見的如脛腓骨、橈骨和腳踝等。本文則以12通道頭顱正交線圈為例,分析影響踝關(guān)節(jié)MRI影像質(zhì)量的相關(guān)因素,現(xiàn)報(bào)告如下。
回顧性分析2020年1月—2022年1月間在濱州醫(yī)學(xué)院附屬醫(yī)院就診并行踝關(guān)節(jié)MRI檢查的60例患者臨床資料,其中男性37例,女性23例;年齡13~60歲,平均(39.69±13.78)歲;MR提示骨折5例,骨挫傷28 例,韌帶損傷27例。
排除標(biāo)準(zhǔn):①圖像質(zhì)量較差,不符合診斷要求者;②做過踝關(guān)節(jié)置換術(shù)或其他關(guān)節(jié)損傷術(shù)者;③序列缺失者;④掃描范圍不規(guī)范者;⑤合并有其他嚴(yán)重病灶,干擾圖像信號(hào)、噪音測(cè)量者。本研究遵循知情同意原則,均已告知患者及家屬,并按流程簽署知情同意書。
采用德國(guó)西門子3.0T西門子Skyra MR掃描儀進(jìn)行檢查,指導(dǎo)患者保持仰臥位,足朝向掃描機(jī)架方向,踝關(guān)節(jié)自然放松舒適,跖屈角度20°為宜,踝關(guān)節(jié)采用十二通道頭顱正交線圈進(jìn)行包繞,兩邊用棉織物、沙袋等加以固定掃描,中心線—內(nèi)外踝連線中點(diǎn)上方1 cm。選取兩名高年資技師設(shè)計(jì)路線,掃描結(jié)束后對(duì)獲取參數(shù)的一致性進(jìn)行分析。掃描序列:PD TSE FS,掃描參數(shù):重復(fù)時(shí)間(TR)間隔3 520 ms、回波時(shí)間(TE)間隔30 ms,層厚3 mm,層間距0.6 mm,矩陣320×256,視場(chǎng)角(FOV)160 mm×160 mm,翻轉(zhuǎn)角160°。全方位掃描時(shí)包括橫軸位、矢狀位和冠狀位,其中橫軸位最關(guān)鍵,臨床診斷的重要信息如肌腱和韌帶等情況都靠它獲取。通常情況下,掃描冠狀位或矢狀位時(shí)定位線要平行于距骨頂,從上往下對(duì)整個(gè)病變范圍進(jìn)行掃描;矢狀位與內(nèi)外踝連線保持垂直,掃描順序從右往左進(jìn)行;冠狀位定位線要與內(nèi)、外踝連線保持平行,掃描順序從后往前。
圖像及數(shù)據(jù)處理:將掃描完成后獲取的所有影像數(shù)據(jù)全部上傳至西門子副臺(tái)工作站,距骨、滑液、跟腱、拇長(zhǎng)屈肌的信號(hào)值采用相同感興趣區(qū)域(ROI)進(jìn)行相同層面測(cè)量,并對(duì)該層四個(gè)角的影像(無卷褶偽影)信號(hào)值進(jìn)行測(cè)量,取其平均值對(duì)信噪比(SNR)噪聲值進(jìn)行計(jì)算,背景噪聲的標(biāo)準(zhǔn)差要在同層踝關(guān)節(jié)前方無卷褶偽影處采用ROI測(cè)量,根據(jù)3次測(cè)量結(jié)果取平均值。
正式調(diào)查前要先預(yù)調(diào)查,相關(guān)調(diào)查內(nèi)容以預(yù)調(diào)查結(jié)果作為參考進(jìn)一步完善。調(diào)查時(shí),圖像要由相關(guān)專業(yè)人員采集,上傳平臺(tái)前要反復(fù)核實(shí)(“MRI設(shè)備及其臨床應(yīng)用信息管理平臺(tái)構(gòu)建”項(xiàng)目研發(fā)的圖像采集信息平臺(tái)),若出現(xiàn)漏傳、錯(cuò)傳要根據(jù)系統(tǒng)提示及時(shí)補(bǔ)傳、更正,現(xiàn)場(chǎng)的監(jiān)督工作由質(zhì)量監(jiān)督小組負(fù)責(zé)。選取3~5名經(jīng)驗(yàn)豐富的高年資專家評(píng)價(jià)同一圖像質(zhì)量,若無運(yùn)動(dòng)偽影說明圖像質(zhì)量高,見圖1。
圖1 踝關(guān)節(jié)損傷MRI圖像質(zhì)量比較
采用SPSS 25.0統(tǒng)計(jì)軟件處理數(shù)據(jù),符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x-± s)表示,行t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以頻數(shù)(n)、百分率(%)表示,行χ2檢驗(yàn)。采用單因素分析及Logistic回歸分析影像圖像質(zhì)量的相關(guān)因素,以P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
60份踝關(guān)節(jié)MRI圖像中17份有運(yùn)動(dòng)偽影,發(fā)生率為28.33%。
分別從性別、年齡、掃描平面、掃描序列、線圈纏繞過松、掃描次數(shù)、踝關(guān)節(jié)損傷類型等因素進(jìn)行分析。結(jié)果顯示掃描方位、掃描序列、掃描次數(shù)均及線圈纏繞過松是影響圖像質(zhì)量的單因素(P<0.05),見表1。
表1 頭顱線圈踝關(guān)節(jié)MRI圖像質(zhì)量的單因素 單位:例
Logistic回歸分析顯示,掃描平面、掃描序列及線圈纏繞過松均是影響踝關(guān)節(jié)損傷MRI圖像質(zhì)量的獨(dú)立影響因素(P<0.05),其中多方位掃描、TSE/PDWI是影響踝關(guān)節(jié)損傷MRI圖像質(zhì)量的保護(hù)因素,線圈纏繞過松是危險(xiǎn)因素。見表2。
表2 影響踝關(guān)節(jié)損傷MRIC圖像質(zhì)量的多因素
踝關(guān)節(jié)損傷是臨床較為常見的損傷之一,臨床上主要使用X線、CT及MR等影像學(xué)檢查進(jìn)行診斷[4-5]。X線檢查具有操作簡(jiǎn)單、耗時(shí)短、費(fèi)用低廉、患者耐受度高等優(yōu)勢(shì),多用于疑似踝關(guān)節(jié)損傷患者解剖復(fù)位治療或骨損傷手術(shù)治療的療效評(píng)估,但易受X線投照角度、重復(fù)性難、影像重疊等影響導(dǎo)致圖像質(zhì)量較差。CT成像亦是一種快速診斷方法,可以直觀地觀察骨折特征,特別是對(duì)隱匿性骨折優(yōu)勢(shì)顯著;但對(duì)軟組織顯示清晰度較差,相較而言診斷價(jià)格昂貴且存在輻射,導(dǎo)致患者接受度較低[6]。MR是目前踝關(guān)節(jié)損傷的首選影像學(xué)檢查方法,尤其是對(duì)韌帶、關(guān)節(jié)軟骨、肌腱等軟組織損傷的顯示優(yōu)于上述兩種方法,能任意重建、多方位成像的3D序列等更高級(jí)序列的應(yīng)用也極大提高了其診斷準(zhǔn)確性[7-8]。同時(shí)踝關(guān)節(jié)損傷主要為韌帶和關(guān)節(jié)軟骨損傷,患者大多存在關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性變差、遺留疼痛等并發(fā)癥,必須定期通過影像學(xué)檢查來判斷病情或者療效,MRI以其對(duì)韌帶、關(guān)節(jié)軟骨顯示敏感,是臨床踝關(guān)節(jié)診斷及治療后復(fù)查最佳方法[9]。
本研究結(jié)果顯示,60例踝關(guān)節(jié)損傷患者M(jìn)RI圖像中運(yùn)動(dòng)偽影發(fā)生率為28.33%。Logiatic回歸分析顯示,掃描平面、掃描序列及線圈纏繞過松是影響MRI圖像質(zhì)量的獨(dú)立影響因素(P<0.05)。踝關(guān)節(jié)MRI成像中橫軸位、矢狀面及冠狀位等3個(gè)解剖平面是常規(guī)掃描平面,不同平面可以顯示不同部位韌帶組織、骨骼結(jié)構(gòu)及損傷情況。矢狀位可以顯示距骨、脛骨后肌腱、跟距關(guān)節(jié)、距脛關(guān)節(jié)等軟骨和關(guān)節(jié)腔[10-11];冠狀面則可以更好地顯示腓距關(guān)節(jié)、距脛關(guān)節(jié)、距跟關(guān)節(jié)以及外踝及韌帶[12]。臨床上踝關(guān)節(jié)病變范圍多較小,且呈現(xiàn)點(diǎn)狀或線狀,通過多平面能夠準(zhǔn)確評(píng)估整個(gè)腳踝的情況,構(gòu)建更為清晰的影像圖。常規(guī)序列包括T1WI、T2WI、PDWI,本研究中PDWI的脂肪抑制序列中獲取的踝關(guān)節(jié)損傷圖像偽影占比最低,究其原因可能是FOV值小于踝關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)所致,因此可以通過適當(dāng)增加FOV來獲得高質(zhì)量的MRI圖像。近年來,人們發(fā)現(xiàn)3D-FS-SPGR序列在診斷關(guān)節(jié)損傷中應(yīng)用效果較好。曾敏光等[13]表示3D-FS-SPGR序列擅長(zhǎng)獲取組織出血情況,對(duì)于踝關(guān)節(jié)小范圍的點(diǎn)狀,線狀征象效果更好。孫巖等[14]表示相較于MR掃描參數(shù)的優(yōu)化組合,合適的線圈選擇也能更好地診斷出踝關(guān)節(jié)韌帶損傷情況。線圈纏繞過松會(huì)造成MRI圖像出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)偽影,這與本研究結(jié)果吻合。射頻線圈形狀、大小及敏感性都會(huì)影響信噪比,而信噪比是衡量圖像質(zhì)量最主要的參數(shù)。線圈纏繞過松會(huì)導(dǎo)致其包含的組織體積變大,產(chǎn)生噪聲量也隨之變大;線圈過松導(dǎo)致成像組織與線圈間距變大,減弱了信號(hào)強(qiáng)度,無法更好地接收MR信號(hào),因此成像質(zhì)量變差。
本研究不足:其一,納入的樣本量較少,可能導(dǎo)致結(jié)果有偏倚;其二,因?yàn)楸狙芯恐谢颊呔捎檬ǖ李^顱正交線圈進(jìn)行包繞,因此無法分析不同線圈對(duì)MRI質(zhì)量的影響,希望在以后進(jìn)行大樣本、多中心分析,為提高踝關(guān)節(jié)損傷MRI診斷提供參考。
綜上所述,掃描平面、掃描序列及線圈纏繞過松是影響踝關(guān)節(jié)損傷MRI質(zhì)量的獨(dú)立影像因素,臨床上可通過多平面掃查、選擇合適的序列調(diào)節(jié)FOV范圍及避免線圈包繞過松等方式來實(shí)現(xiàn)MRI圖像質(zhì)量控制。