肩關節(jié)MRI掃描中影響圖像質(zhì)量的因素分析

谷好好，張?zhí)m慧，黃建軍

（安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院影像中心，安徽 合肥 230031）

肩關節(jié)MRI掃描中影響圖像質(zhì)量的因素分析

谷好好，張?zhí)m慧，黃建軍

（安徽中醫(yī)藥大學第一附屬醫(yī)院影像中心，安徽 合肥 230031）

肩關節(jié)；磁共振成像；掃描技術；質(zhì)量控制

肩關節(jié)疼痛常見于肩部創(chuàng)傷、炎癥、退行性變、血管性病變或者頭頸部疾?。?］。由于肩關節(jié)結構復雜，常規(guī)X線檢查僅能較好地顯示肩關節(jié)骨性結構［2］；CT雖能較好地顯示肩關節(jié)骨性結構及肌肉脂肪等，但無法清晰顯示關節(jié)囊、盂唇及韌帶等軟組織結構［3］；MRI以較高的軟組織分辨力、多平面成像等優(yōu)勢成為肩關節(jié)病變的首選影像學檢查方法，在肩關節(jié)病變的診斷中起著重要作用。本文旨在探討如何使用規(guī)范的定位及恰當?shù)膾呙璺绞絹硖岣邎D像質(zhì)量、減少圖像偽影以利于疾病的診斷。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2013年1月至2014年1月94例因肩部疼痛來我院就診的患者，男47例，女47例；年齡 17～90歲，平均50歲。其中左肩46例，右肩48例。經(jīng)MRI診斷為肩袖損傷24例，肩峰下撞擊綜合征10例，肩關節(jié)積液13例，肩關節(jié)退變14例，肌腱損傷7例，韌帶損傷1例，腫瘤7例，骨折3例，骨損傷8例，發(fā)育變異1例，正常6例。

1.2 儀器與方法 使用 Siemens Symphony 1.5 T超導型MRI掃描儀，包繞式表面線圈。患者取仰臥位，頭先進，患側肩關節(jié)盡量靠近掃描床中心，患側上臂外旋置于體側，掌心向上；如不能外旋，則采用中立位，即掌心面對身體；線圈中心置于肱骨頭處，掃描中心位于線圈中心。掃描序列及參數(shù)見表1。

首先掃描三維定位相，橫軸位取冠狀定位相，掃描層面與關節(jié)盂垂直（圖1），掃描范圍自肩鎖關節(jié)水平至肱骨頸下；雙斜冠狀位［4］取橫軸位及矢狀位定位，掃描層面與岡上肌腱平行且平行于肱骨的長軸（圖2），掃描范圍自鎖骨外端至肩峰；雙斜矢狀位取橫軸位及冠狀位定位，與岡上肌腱垂直且平行于肱骨的長軸（圖3），掃描范圍包括肱骨頭和整個關節(jié)盂。

1.4 圖像評價 由2名主治以上影像科醫(yī)師對肩關節(jié)MRI圖像進行回顧分析，先評價各掃描圖像，然后分析偽影原因。甲、乙、丙級片的判斷標準為：①甲級：各肌腹及肌腱、關節(jié)囊、關節(jié)盂唇、韌帶及骨性結構等顯示清楚，無偽影，可明確診斷；②乙級：各肌腹及肌腱、關節(jié)囊、關節(jié)盂唇、韌帶及骨性結構等顯示較清楚，有偽影但不影響診斷；③丙級：各肌腹及肌腱、關節(jié)囊、關節(jié)盂唇、韌帶及骨性結構等顯示不清楚，偽影較嚴重，影響診斷。

表1 肩關節(jié)MRI常規(guī)掃描序列及參數(shù)（1.5 T）

2 結果

本組掃描的94例患者共376個掃描序列，各序列均可清晰顯示肩關節(jié)骨性及軟組織結構。甲級片 342個序列，占90.9%；乙級片24個序列，占6.4%；丙級片10個序列，占2.7%；然后重新掃描乙級片及丙級片中30個序列，圖像質(zhì)量明顯改善，占總序列的8.0%，剩余4個序列因患者疼痛、配合差，無法完成重掃。

乙級片中影響圖像質(zhì)量的主要因素如下：①10個序列FOV偏小，圖像SNR差并產(chǎn)生卷褶偽影；②7個序列未行抑脂掃描，病變顯示欠佳；③6個序列線圈中心偏移，信號不均勻。其解決方法包括：①適當增大FOV［5］，并采用相位編碼方向過采樣技術或空間飽和技術；②采用STIR技術抑脂掃描（圖4）；③調(diào)整線圈中心至肱骨頭處，且盡量使受檢側靠近主磁場中心。丙級片中影響圖像質(zhì)量的主要為運動偽影，包括呼吸運動偽影、血管搏動偽影及肢體運動偽影；其解決辦法主要包括：①將患肢與胸壁分開一定距離，減輕呼吸運動偽影；②采用空間飽和技術、STIR技術及改變相位編碼方向減少呼吸運動及血管搏動偽影［6］；③固定肢體、增加回波鏈，以減少掃描時間、減輕肢體運動偽影。

3 討論

3.1 受檢者體位對圖像質(zhì)量的影響 在肩關節(jié)MRI檢查的過程中，通常采用仰臥外旋位或仰臥中立位，一般不采用仰臥內(nèi)旋位，即掌心向下，因為在肱骨內(nèi)旋10°到外旋90°掃描時，岡上肌腱和岡下肌腱有時會重疊，其導致的部分容積效應可能影響診斷的準確性［7-8］；受檢側肩關節(jié)盡量靠近主磁場中心，可增加圖像SNR；線圈中心置于肱骨頭處，掃描中心位于線圈中心，若線圈中心偏移，可導致圖像信號強弱不均。為避免因掃描時間過長導致患者產(chǎn)生自主或不自主肢體運動，擺放體位時應以患者舒適為宜，可適當采用肩部束帶、沙袋等固定，以減少肢體運動偽影。

3.2 采樣方位的重要性 在肩關節(jié)疾病中，大部分肩部慢性疼痛都是由于肩袖疾病引起［9］，而90%的肩袖損傷為岡上肌及肌腱的損傷［10-11］。肩袖由岡上肌、岡下肌、小圓肌和肩胛下肌的肌腱構成，是使肩關節(jié)保持動態(tài)穩(wěn)定的主要結構［12］。

在肩關節(jié)MRI掃描中，橫軸位掃描垂直于關節(jié)盂，是評估肩關節(jié)不穩(wěn)的主要方位之一，在觀察前后關節(jié)盂唇病變上有重要意義，并有助于顯示肩胛下肌腱及岡下肌腱的病變。雙斜冠狀位掃描，顯示岡上肌腱病變的效果優(yōu)于斜冠狀位，主要觀察岡上肌及肌腱、上方盂唇等，是診斷肩袖撕裂、上盂唇前后撕裂的主要方位［13-16］，且掃描方位與岡上肌腱和肱骨長軸平行，能夠同時顯示岡上肌、岡上肌腱全長及肱骨長軸，提供標準的肩關節(jié)冠狀位圖像。雙斜矢狀位［4］作為軸位和雙斜冠狀位的補充，定位垂直于岡上肌腱且平行于肱骨的長軸，可同時顯示肩袖的4個部分，主要觀察肩袖各部分的短軸斷面、喙肩弓及喙肱韌帶等，亦可提供標準肩關節(jié)矢狀位圖像。

3.3 成像參數(shù)及序列設定原則 在MRI成像中，確定掃描參數(shù)的主要指標是圖像的SNR、空間分辨力和掃描時間，而這三者存在著矛盾統(tǒng)一的關系。由于SE序列具有良好的圖像對比度及SNR，對解剖結構顯示清楚，被應用于T1WI的掃描中［17-18］；FSE和SE序列相當且可以極大的縮短掃描時間，被應用于T2WI及質(zhì)子密度加權像（PDWI）的掃描中。在本組中，T2WI及PDWI均采用STIR技術，其主要是利用短TI來抑制脂肪信號、突出水信號，增強了病變內(nèi)水分子的顯示能力，從而提高對肩關節(jié)微細病變的檢出率和準確性［19］（圖4）；但STIR較常規(guī)T2WI及PDWI對比信噪比低，可通過增加平均采集次數(shù)來提高圖像質(zhì)量。

研究［20-21］表明，肩袖損傷在 PDWI的脂肪抑制序列上顯示效果最佳，可清楚顯示水分子信號及肌腱、肌腹、肌間隙和肩峰下三角肌滑液囊等解剖結構，且無脂肪影的干擾、偽影少。但在斜冠狀位掃描時，由于岡上肌腱與主磁場之間形成約55°夾角，恰好會受到“魔角效應”的影響［22］，所以斜冠狀位上的STIR序列TE值一般設定在30ms以上。

3.4 常見偽影的分析 造成肩關節(jié)圖像偽影主要是卷褶偽影及運動偽影［23］。卷褶偽影常出現(xiàn)在相位編碼方向上，產(chǎn)生的原因主要是由于FOV偏小。但過大的FOV會降低圖像的空間分辨力，可將被檢查部位的最小直徑調(diào)整至相位編碼方向上并適當增大FOV［24-25］，同時采用相位編碼方向過采樣技術或空間飽和技術進行糾正。

運動偽影包括呼吸運動、血管搏動及肢體運動偽影，我們可以考慮用以下方法消除或減少偽影：①檢查前與患者溝通，并采用肩部束帶、沙袋等固定，可以適當增加回波鏈以減少掃描時間，從而減輕肢體的運動偽影；②擺放體位時，將患肢與胸壁分開一定距離，以隔斷呼吸傳導；③改變相位編碼方向，減輕呼吸運動及血管搏動偽影；④采用預飽和技術飽和胸壁，以減輕或消除呼吸運動影響；⑤采用脂肪抑制技術抑制脂肪及運動偽影。

通過本組肩關節(jié)MRI掃描，筆者認為，在MRI檢查中，受檢者體位、掃描方式、成像序列及參數(shù)的設置對圖像質(zhì)量均有不同程度的影響。因此，標準的體位擺放、多方位成像、掃描序列及參數(shù)的優(yōu)化，以及過采樣技術、空間飽和技術、脂肪抑制技術的應用在提高MRI圖像質(zhì)量及疾病診斷的敏感性上有重要意義。

圖1 橫軸位T2WI STIR，在冠狀位上定位，垂直于關節(jié)盂，主要觀察前后關節(jié)盂唇，有助于顯示肩胛下肌腱及岡下肌腱的病變，是評估肩關節(jié)不穩(wěn)的主要方位之一 圖2 雙斜冠狀位T2WI STIR，在橫軸位及矢狀位上定位，平行于岡上肌腱及肱骨的長軸，主要觀察岡上肌及肌腱、上方盂唇等，能夠同時顯示岡上肌、岡上肌腱全長及肱骨長軸，提供標準的肩關節(jié)冠狀位圖像 圖3雙斜矢狀位T2WI STIR，在橫軸位及冠狀位上定位，垂直于岡上肌腱且平行于肱骨的長軸，主要觀察肩袖各部分的短軸斷面、喙肩弓及喙肱韌帶等，可同時顯示組成肩袖4個部分，提供標準肩關節(jié)矢狀位圖像 圖4 左側肱骨上段骨損傷 圖4a 常規(guī)橫軸位T2WI對病變顯示不明顯圖4b STIR選擇短TI來抑制脂肪信號，突出水信號，增強了病變內(nèi)水分子的顯示，可清晰顯示病變

［1］Abdelshafi ME，Yosry M，Elmulla AF，et al.Relief of chronic shoulder pain：a comparative study of three approaches［J］.Middle East J Anesthesiol，2011，21：83-92.

［2］Roger B，Skaf A，Hooper AW，et al.Imaging findings in the dominant shoulder of throwing athletes：comparison of radiography，arthrography，CT arthrography，and MR arthrography with arthroscopic correlation［J］.AJR Am J Roentgneol，1999，172：1371-1380.

［3］楊朝湘.磁共振成像在肩關節(jié)疾病診斷中的應用［J］.實用放射學雜志，2003，19（5）：467-470.

［4］田春艷，鄭卓肇.雙斜冠狀位MRI評價肩袖損傷［J］.中國醫(yī)學影像技術，2009，25（5）：856-858.

［5］Jung Y，Jashnani Y，Kijowski R，et al.Consistent non-cartesian off-axis MRI quality：calibrating and removing multiple sources of demodulation phase errors［J］.Magn Reson Med，2007，57：206-212.

［6］康立麗，盧廣文，余曉鍔，等.MRI掃描參數(shù)與信噪比關系的實驗研究［J］.中華放射學雜志，2003，37（3）：225-227.

［7］Jung JY，Ha DH，Lee SM，et al.Displaceability of SLAP lesion on shoulder MR arthrography with external rotation position［J］. Skeletal Radiol，2011，40：1047-1055.

［8］Madden ME.The magic-angle effect of the supraspinatus tendon［J］.Radiol Technol，2006，77：357-365.

［9］郭艾，藤田健司，水野耕作.肩袖損傷診斷中肩關節(jié)造影和MRI的敏感性和特異性比較［J］.中華外科雜志，2000，38（4）：263-265．

［10］Opsha O，Malik A，Baltazar R，et al.MRI of the rotator cuff and internal derangement［J］.Eur J Radiol，2008，68：36-56.

［11］朱慶生，橋本淳，信原克哉.MRI在常見肩關節(jié)疾病診斷中的應用［J］.中華骨科雜志，1999，19（2）：103-105．

［12］Villasenor-Ovies P，Vargas A，Chiapas-Gasca K，et al.Clinical anatomy of the elbow and shoulder［J］.Reumatol Clin，2012-2013，8：13-24.

［13］Lee JC，Guy S，Connell D，et al.MRI of the rotator interval of the shoulder［J］.Clin Radiol，2007，62：416-423.

［14］Guckel C，Nidecker A.Diagnosis of tears in rotator cuff injuries［J］.Eu J Radiol，1997，25：168-176．

［15］鄭卓肇，田春艷，尚瑤.肩關節(jié)MRI技術和正常斷層解剖［J］.磁共振成像，2011，2（5）：388-396.

［16］鄭卓肇，崔國慶，范家棟，等．肩關節(jié)MR造影對肩關節(jié)前方盂唇病變的診斷價值［J］．中華放射學雜志，2006，40（9）：941-944．

［17］馬瓊英，戚躍勇，戴書華，等.螺旋漿掃描技術在消除頭部MRI偽影的應用［J］.醫(yī)療衛(wèi)生裝備，2008，29（12）：93-94.

［18］鮑道亮，陳韻彬，李偉寧，等.MRI檢查常見偽影的形成與消除方法的探討［J］.中國CT和MRI雜志，2009，7（4）：64-65.

［19］McMahon KL，Cowin G，Galloway G.Magnetic resonance imaging：the underlying principles［J］.J Orthop Sports Phys Ther，2011，41：806-819.

［20］張貴祥，胡運勝，趙京龍，等.MRI不同序列對肩袖損傷診斷價值的比較［J］.中國醫(yī)學影像技術，2005，21（7）：1067-1069.

［21］Reinus WR，Shady KL，Mirowitz SA，et al.MR diagnosis of rotator cuff tears of the shoulder：value of using T2-weighted fatsaturated images［J］.AJR Am J Roentgenol，1995，164：1451-1453．

［22］Berquist TH．肌肉骨骼系統(tǒng)磁共振成像［M］．4版．程敬亮，祁吉，史大鵬，譯．鄭州：鄭州大學出版社，2004：645．

［23］韓志成，劉劍，馮偉.MRI的檢測參數(shù)和質(zhì)量控制［J］.中國計量，2007，12（8）：56-58.

［24］陳淵博，陳春曉，周卉芬.磁共振成像中偽影的研究［J］.國際生物醫(yī)學工程雜志，2006，29（4）：214-218.

［25］龍響云，方向軍，羅祖孝，等.高場磁共振成像常見偽影與消除分析［J］.中南醫(yī)學科學雜志，2011，39（3）：296-298.

2014-07-22）

10.3969/j.issn.1672-0512.2015.01.042

谷好好，E-mail：libra9280@163.com。