腘窩段腓總神經(jīng)及其分支MR檢查方案

蘭受昌，張國偉，王春業(yè)，徐永忠，張光輝

(煙臺市煙臺山醫(yī)院放射科，山東 煙臺 264001)

腓總神經(jīng)病變是最常見的外周神經(jīng)單神經(jīng)病變[1]，病因很多[1-4]，創(chuàng)傷最為常見。腘窩外側(cè)溝及腓管為腓總神經(jīng)易受損傷及卡壓的兩處解剖學(xué)位置[5]。治療方法和時間選擇均可影響對于腓總神經(jīng)病變的療效[6]。既往主要通過臨床癥狀、體征及電生理檢查診斷腓總神經(jīng)損傷。近年隨著MR序列的發(fā)展，MRI可清晰顯示外周神經(jīng)，甚至達(dá)到單根神經(jīng)束成像水平[7]，多種MRI新技術(shù)被用于檢查外周神經(jīng)[8]，以早期明確腓總神經(jīng)病變的位置、程度、范圍及所支配肌肉的受累程度，為臨床選擇最佳治療方案和手術(shù)時間提供影像學(xué)參考。本研究觀察正常腘窩段腓總神經(jīng)及其分支的MRI表現(xiàn)，探討腘窩段腓總神經(jīng)及其分支的正常MRI表現(xiàn)及檢查方案。

1 資料與方法

1.1 一般資料 于2012年5月—2013年1月招募30名正常志愿者，男18名，女12名，年齡23～60歲，平均(43.0±9.1)歲；均無雙下肢不適；排除周圍神經(jīng)疾病、下肢外傷者；行單側(cè)膝關(guān)節(jié)掃描。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)，受檢者均知情同意。

1.2 儀器與方法 采用GE Signa 1.5T MR掃描儀，膝關(guān)節(jié)線圈。囑受檢者仰臥，足先進(jìn)，使磁場中心位于髕骨下緣水平。成像序列及掃描參數(shù)：斜冠狀位薄層改良快速自旋回波(fast spin echo， FSE-XL)T1W序列，TR 460 ms，TE 12.1 ms，層厚2 mm，層間隔0，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，采集矩陣288×192，NEX 2；斜冠狀位薄層FSE-XL T2W序列，TR 3 200 ms，TE 91.4 ms，層厚2 mm，層間隔0，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，采集矩陣288×192，NEX 2，另加用迭代分解水和脂肪的回聲不對稱與最小二乘法估計(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation, IDEAL)技術(shù)，以相同參數(shù)采集圖像；斜冠狀位薄層短時反轉(zhuǎn)恢復(fù)(short time inversion recovery， STIR)序列，TR 4 560 ms，TE 43.9 ms，TI 150 ms，層厚2 mm，層間隔0，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，采集矩陣288×192，NEX 2；矢狀位三維快速擾相梯度回波(three-dimesional fast spoiled gradient-recall echo， 3D FSPGR)序列，TR 14.5 ms，TE 6.0 ms，層厚1 mm，層間隔0，F(xiàn)OV 200 mm×200 mm，采集矩陣288×224，NEX 3，采用IDEAL技術(shù)。

1.3 圖像評價

1.3.1 定量評價 從斜冠狀位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL圖像中選取單側(cè)腓總神經(jīng)及其鄰近股二頭肌均顯示良好的同一層面，測量腓總神經(jīng)及股二頭肌信號強度(signal intensity， SI)。在各序列間保持同一受檢者ROI大小一致，測量腓總神經(jīng)像素≥20、股二頭肌像素≥50個；各部位均測量3次，取平均值。另于無移動及模糊偽影區(qū)域放置ROI(≥100個像素)測量背景噪聲，分別計算各序列圖像的CNR：CNR=(SI神經(jīng)-SI股二頭肌)/背景噪聲。

1.3.2 半定量評價 將斜冠狀位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL序列及矢狀位3D FSPGR+IDEAL序列原始圖像傳入GE AW 4.4工作站，進(jìn)行多平面重建、曲面重建及最大密度投影處理。由2名高年資放射科醫(yī)師評價矢狀位3D FSPGR+IDEAL序列對腓總神經(jīng)、腓外側(cè)皮神經(jīng)、腓深神經(jīng)及腓淺神經(jīng)的顯示率，并對斜冠狀位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL序列圖像的腓總神經(jīng)、腓外側(cè)皮神經(jīng)、腓深神經(jīng)及腓淺神經(jīng)進(jìn)行評分：0分，不能顯示神經(jīng)；1分，可間斷顯示神經(jīng)；2分，連續(xù)顯示神經(jīng)。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件，以Kolmogorov-Smirnov檢驗評估測量值是否符合正態(tài)分布，對符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示。采用單因素方差分析對FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL圖像的CNR進(jìn)行總體比較，兩兩比較采用LSD檢驗；4個序列對腓總神經(jīng)、腓外側(cè)皮神經(jīng)、腓深神經(jīng)及腓淺神經(jīng)的顯示評分以中位數(shù)(上下四分位數(shù))表示，采用多樣本Kruskal-WallisH檢驗，兩兩比較采用Mann-WallisU檢驗。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 各序列對腓總神經(jīng)及其分支的顯示評分[中位數(shù)(上下四分位數(shù))]

圖1 斜冠狀位薄層FSE T1W序列圖像 腓總神經(jīng)(長箭)、腓外側(cè)皮神經(jīng)(短箭)及脛神經(jīng)(箭頭)呈索條狀略低信號，周圍高信號脂肪組織環(huán)繞 圖2 斜冠狀位薄層FSE T2W序列圖像 腓總神經(jīng)(長箭)、腓外側(cè)皮神經(jīng)(短箭)及脛神經(jīng)(箭頭)呈索條狀略高信號，周圍高信號脂肪組織環(huán)繞

2 結(jié)果

斜冠狀位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL圖像的CNR分別為2.09±0.91、2.23±0.82、3.72±1.03、6.36±1.12，總體差異有統(tǒng)計學(xué)意義(F=123.57，P<0.01)；兩兩比較顯示，F(xiàn)SE-XL T1W、FSE-XL T2W與STIR和FSE-XL T2W+IDEA圖像的CNR兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)，余兩兩比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。

FSE-XL T1W(圖1)、FSE-XL T2W(圖2)、FSE-XL T2W+IDEAL(圖3)及STIR(圖4)序列對腓總神經(jīng)及其分支的顯示評分見表1。FSE-XL T2W+IDEAL與STIR序列圖像對腓外側(cè)皮神經(jīng)(Z=3.140，P=0.002)、腓深神經(jīng)(Z=3.161，P=0.002)及腓淺神經(jīng)(Z=3.161，P=0.002)顯示評分差異均有統(tǒng)計學(xué)意義，余兩兩比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。

3D FSPGR+IDEAL(圖5)圖像對腓總神經(jīng)、腓外側(cè)皮神經(jīng)、腓深神經(jīng)及腓淺神經(jīng)的顯示率均為100%，可清晰顯示腓總神經(jīng)及其分支和周圍解剖結(jié)構(gòu)。

3 討論

3.1 腘窩段腓總神經(jīng)及其分支的解剖學(xué)特征 腓總神經(jīng)為坐骨神經(jīng)的兩大分支之一，27.3%的坐骨神經(jīng)在骨盆內(nèi)已分為脛神經(jīng)和腓總神經(jīng)[9]，腓總神經(jīng)在腘窩近側(cè)角與脛神經(jīng)分離，之后向外下方斜行于股二頭肌內(nèi)側(cè)緣腘窩外側(cè)溝內(nèi)，至腘窩外側(cè)緣跨過腓腸肌外側(cè)頭，繞過腓骨頭后方，穿過腓管繞前下行，于腓管前內(nèi)側(cè)發(fā)出腓淺、腓深神經(jīng)。獨特的解剖學(xué)特征[10]使腓總神經(jīng)易于受傷：①周圍相對缺乏支撐組織，更易受到壓迫；②股二頭肌腱內(nèi)側(cè)緣和腓腸肌外側(cè)頭之間形成狹窄而又致密的淺溝，即腘窩外側(cè)溝，致腓總神經(jīng)的脂肪緩沖減少，是神經(jīng)病變的誘發(fā)因素；③約10%腓總神經(jīng)近端存在分叉，在膝關(guān)節(jié)內(nèi)外側(cè)半月板修復(fù)術(shù)中更易受傷；④由于足或踝的強迫翻轉(zhuǎn)而拉伸腓管內(nèi)的腓總神經(jīng)，腓管內(nèi)的腓總神經(jīng)結(jié)締組織量和神經(jīng)束數(shù)為腓管外的2倍[11]，因此更易受壓；⑤腓總神經(jīng)在膝關(guān)節(jié)水平上的附加分支中，最重要的是關(guān)節(jié)分支(也稱為關(guān)節(jié)返支)，此外還有腓腸外側(cè)皮神經(jīng)和腓骨交通分支，其受壓可能是術(shù)后膝關(guān)節(jié)外側(cè)感覺遲鈍的原因。

3.2 MR序列 IDIAL是一種全新的Dixon法水脂分離技術(shù)[12-13]，其原理是在90°激發(fā)射頻脈沖后施加相同的180°相位回聚脈沖，分別在-2π/3、π/2+nπ(n為任意整數(shù))、2π/3時間點采集3次回波信號，再將非對稱性采集的信號經(jīng)迭代最小二乘估算法，計算水和脂肪的相對位置，確定水和脂肪進(jìn)動頻率的相位差別，可對任意比例的水和脂肪進(jìn)行精確水脂分離，形成水像、脂像、同相位和反相位4種圖像。這種非對稱性的采集方法克服了傳統(tǒng)三點式Dixon水脂分離技術(shù)中水脂分離不徹底以及SNR低的缺點，不會對圖像SNR和對比度產(chǎn)生影響，還可減少化學(xué)位移偽影，且明顯提高脂肪抑制程度[14]。3D FSPGR+IDEAL序列采用射頻擾相梯度回波技術(shù)[15]，施加擾相RF脈沖，消除了T2成分的干擾，具有T1加權(quán)性質(zhì)。T1WI顯示解剖結(jié)構(gòu)較清晰，且層厚可達(dá)1.0 mm，采用IDEAL技術(shù)后脂肪抑制效果更好，顯示神經(jīng)更清晰。有學(xué)者[16-18]采用IDEAL技術(shù)顯示腰骶坐骨神經(jīng)及臂叢神經(jīng)，取得良好效果。本研究將IDEAL技術(shù)用于顯示腓總神經(jīng)及其分支，發(fā)現(xiàn)能清晰顯示腓總神經(jīng)及其分支和神經(jīng)與周圍組織的解剖關(guān)系。

圖3 斜冠狀位薄層FSE T2W+IDEAL序列圖像 均可清晰顯示腓總神經(jīng)(長箭)及脛神經(jīng)(箭頭) A.水相; B.脂相; C.同相位; D.反相位

圖4 斜冠狀位薄層STIR序列圖像 腓總神經(jīng)(箭)及脛神經(jīng)(箭頭)呈索條狀略高信號 圖5 矢狀位3D FSPGR+IDEAL序列重建圖像 A.腓總神經(jīng)(長細(xì)箭)、腓外側(cè)皮神經(jīng)(短細(xì)箭)、腓深神經(jīng)(長粗箭)及腓淺神經(jīng)(短粗箭)呈索條狀略高信號，邊緣清晰，走行自然； B.腓總神經(jīng)(長細(xì)箭)、關(guān)節(jié)返支(短細(xì)箭)、腓深神經(jīng)(長粗箭)及腓淺神經(jīng)(短粗箭)呈索條狀略高信號，邊緣清晰，腓總神經(jīng)分叉處位于腓管內(nèi)

影響顯示腓總神經(jīng)及其分支的因素主要有CNR、空間分辨率、容積效應(yīng)及化學(xué)位移等。本研究采用薄層無間隔掃描，可提高空間分辨率，減少容積效應(yīng)；應(yīng)用IDEAL技術(shù)，有利于抑制化學(xué)位移偽影；結(jié)果顯示FSE-XL T2W+IDEAL、STIR圖像的CNR均大于FSE-XL T1W、FSE-XL T2W， FSE-XL T2W+IDEAL顯示腓外側(cè)皮神經(jīng)、腓深神經(jīng)及腓淺神經(jīng)優(yōu)于STIR序列，而STIR序列的CNR高于T1W和T2W序列，但顯示神經(jīng)的評分卻低于T1W和T2W序列，可能是由于脂肪抑制技術(shù)降低了對于解剖結(jié)構(gòu)的顯示能力；而IDEAL序列在獲得較高CNR的同時還可較好地顯示腓總神經(jīng)的解剖結(jié)構(gòu)，可作為掃描腓總神經(jīng)的優(yōu)勢序列；由于本研究僅針對健康腓總神經(jīng)，未能體現(xiàn)該序列發(fā)現(xiàn)病變敏感度較高的優(yōu)勢。3D FSPGR+IDEAL序列圖像顯示腓總神經(jīng)及其分支的解剖結(jié)構(gòu)更精細(xì)、清晰，且由于化學(xué)位移成像出現(xiàn)反相位的勾邊效應(yīng)，可清晰顯示腘窩外側(cè)溝及腓管。綜合比較各序列，對于 MR掃描腓總神經(jīng)及其分支，可采用冠狀位薄層FSE-XL T2W+DIEAL及矢狀位3D FSPGR+IDEAL序列。

本研究的主要局限性在于樣本量偏小，且僅針對健康腓總神經(jīng)及其分支，未設(shè)置異常對照，亦未對相關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行測量，有待進(jìn)一步觀察。