3.0T MRI 常規(guī)掃描與優(yōu)化掃描在外踝韌帶訓(xùn)練傷中的應(yīng)用價(jià)值比較

裴守科 夏兆云 田忠祥 孟德伍 焦揚(yáng) 洪雨

踝部扭傷是軍事訓(xùn)練、體能運(yùn)動(dòng)中較常見(jiàn)的關(guān)節(jié)損傷之一，以外踝韌帶的損傷最為常見(jiàn)[1-3]。普通 DR 和 CT 僅能發(fā)現(xiàn)有無(wú)骨性損傷，但對(duì)于關(guān)節(jié)軟骨損傷、關(guān)節(jié)韌帶損傷及軟組織病變的診斷與術(shù)后療效評(píng)估必須借助磁共振檢查。盡管近年來(lái)高場(chǎng)強(qiáng)和靜音磁共振在骨關(guān)節(jié)損傷領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，但臨床診療中對(duì)外踝韌帶損傷的漏診病例屢見(jiàn)不鮮。另外，以往相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)外踝韌帶的特殊檢查方法介紹較少。為此，筆者通過(guò)對(duì) 76 例受檢者采取 MRI 常規(guī)掃描與優(yōu)化掃描(不同角度斜軸位)[4]的方式，著重比較兩種方法對(duì)外踝韌帶成像的顯示效能，了解韌帶影像解剖結(jié)構(gòu)及損傷情況；通過(guò)采用解剖標(biāo)記點(diǎn)的簡(jiǎn)易方法有效地完成距腓前韌帶(anterior talofibular ligament，ATFL)、跟腓韌帶(calcaneofibular ligament，CFL)、距腓后韌帶(posterior talofibular ligament，PTFL) 的掃描，旨在提高對(duì)外踝韌帶掃描技術(shù)水平和對(duì)韌帶損傷的診斷符合率。

材料與方法

一、納入標(biāo)準(zhǔn)與排除標(biāo)準(zhǔn)

1. 納入標(biāo)準(zhǔn)：( 1) 2016 年 1 月至 2019 年 6 月，我院收治的外踝韌帶(ATFL、PTFL、CFL) 訓(xùn)練傷者；( 2) 既往無(wú)骨關(guān)節(jié)炎、免疫性及系統(tǒng)性病變者；( 3) 既往無(wú)關(guān)節(jié)損傷病史者；( 4) 既往無(wú)關(guān)節(jié)手術(shù)史者；( 5) 關(guān)節(jié)發(fā)育無(wú)異常者；( 6) 經(jīng)手術(shù)及隨訪證實(shí)者；( 7) 簽署知情同意書(shū)者。

2. 排除標(biāo)準(zhǔn)：( 1) 因患肢疼痛或合并有精神類疾病史，無(wú)法配合檢查者；( 2) 體內(nèi)有金屬植入物禁忌證者；( 3) 患有幽閉恐懼癥者；( 4) 合并踝關(guān)節(jié)周圍感染者。

二、一般資料

本研究共納入 76 例，男 60 例，女 16 例，平均年齡為 22 歲。有明確踝部訓(xùn)練傷史 46 例，10 例為踝部活動(dòng)不適。體格檢查中，36 例有外踝處明顯腫脹、青紫及壓痛，無(wú)關(guān)節(jié)脫位。

三、MRI 檢查方法

1. 常規(guī)掃描：患者均取仰臥位，無(wú)約束(自然) 體位，無(wú)過(guò)度背屈、跖屈及背伸，以較舒適體位擺好后采用肢體軟墊固定腳踝部，以防抖動(dòng)。采用 GE 公司(signa HDxt 3.0T) MR 掃描儀，使用足踝 HD 線圈。視野(FOV) 24 cm×24 cm，矩陣 256×224，層厚 4 mm，掃描間隙 1 mm。橫斷面掃描(與踝關(guān)節(jié)面平行)：快速 SE(FSE) T1WI [(TR 840 ms，TE 15 ms) ]、抑脂 T2WI(FST2WI) [(TR 3400 ms，TE 60 ms) ](圖 1a)；冠狀面掃描：快速 SE(FSE) T1WI [(TR 700 ms，TE 8 ms) ]、抑脂 T2WI(FST2WI) [(TR 2600 ms，TE 52 ms) ]；斜矢狀面掃描：常規(guī) T2WI [(TR 2400 ms，TE 57 ms) ] 快速 SE(FSE) T1WI [(TR 840 ms，TE 15 ms) ]、抑脂 T2WI(FST2WI) [(TR 2600 ms，TE 52 ms) ]。

2. 優(yōu)化掃描：患者體位同常規(guī)掃描。取 MRI 常規(guī)掃描的正中矢狀面圖，以踝關(guān)節(jié)面(脛距關(guān)節(jié)) 作水平和垂直基準(zhǔn)線，行不同角度斜軸位(多方位) 的優(yōu)化掃描。( 1) 向足側(cè)傾斜(標(biāo)記為負(fù)或 -) 8°、10°、12°、15°、18°、20° 行 ATFL 掃描(圖 1b)；(2) 向頭側(cè)傾斜(標(biāo)記為正或 +) 8°、10°、12°、15°、18°、20° 行 CFL 掃描(圖 1c)；掃描序列及參數(shù)：抑脂 T2WI(FST2WI) [(TR 2600 ms，TE 52 ms) ]。

四、圖像處理與診斷標(biāo)準(zhǔn)

1. MRI 檢查與閱片：由 2 名經(jīng)驗(yàn)豐富的主管技師負(fù)責(zé)上機(jī)掃描；由 2 名高年資醫(yī)師負(fù)責(zé)診斷，如有異議，共同討論決定。剔除掃描中因患足無(wú)故過(guò)度背屈、跖屈及背伸后的病例；剔除圖像有偽影的病例。

2. 外踝韌帶的顯示與評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：采用 0～3 分的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)。0 分：韌帶走向及結(jié)構(gòu)不能分辨；1 分：2 個(gè)及 2 個(gè)以上層面只能見(jiàn)到部分韌帶斷面 ( 1 / 3)；2 分：2 個(gè)及 2 個(gè)以上層面顯示大部分韌帶斷面(2 / 3)；3 分：1 個(gè)以上層面顯示韌帶起止點(diǎn)及全長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。

3. 解剖標(biāo)記點(diǎn)：統(tǒng)計(jì) CFL、ATFL 經(jīng)優(yōu)化掃描后各評(píng)分的例數(shù)；調(diào)取定位線；在脛骨、距骨、跟骨上依次作標(biāo)記(圖 1d)。

圖1 踝關(guān)節(jié)不同掃描方法及解剖標(biāo)記點(diǎn)輔助線示意圖 a：踝關(guān)節(jié)橫軸位基準(zhǔn)線；b：ATFL 掃描(-12°) 基準(zhǔn)線；c：CFL 掃描(+20°) 基準(zhǔn)線；d：解剖標(biāo)記點(diǎn)及輔助線 [ 備注：6 個(gè)解剖標(biāo)記點(diǎn)：脛骨前關(guān)節(jié)面(A)、脛骨前關(guān)節(jié)面與距骨上切跡中點(diǎn)(B)、距骨上切跡(C) 距骨前 - 下緣中點(diǎn)(D)、距骨下緣(E)、跟骨結(jié)節(jié)上緣(F)；5 條輔助線：依次將點(diǎn) A、B、C、D、E 與點(diǎn) F 作連線 ] Fig.1 Scanning methods of the ankle joint and auxiliary lines of anatomical markers a: Transverse baseline of the ankle joint; b: Scanning baseline of ATFL at -12°; c: Scanning baseline of CFL at 20°; d: Anatomical landmarks and auxiliary lines [ Notice: Six anatomical landmarks included the articular surface of anticus tibialis(A), midpoint of the articular surface of anticus tibialis and the supratalar notch(B), supratalar notch(C), midpoint of the anterior and inferior talus(D), inferior talus(E), and superior tuder calcanei(F). Five auxiliary lines were depicted by connecting A, B, C, D, E to F, respectively ]

五、統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

使用 SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理：(1) 采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)多組數(shù)據(jù)比較的 Kruskal-Wallis 秩和檢驗(yàn)，按照 α = 0.05 的檢驗(yàn)水準(zhǔn)，P< 0.05 認(rèn)為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義；( 2) 采用 Kappa 檢驗(yàn)分析 MRI 優(yōu)化掃描與解剖標(biāo)記線對(duì) ATFL、CFL 顯示結(jié)果的一致性，K = 1 為完全一致；K ≥ 0.75 為一致性較好；0.75 > K ≥ 0.4 為一致性一般。

結(jié) 果

一、MRI 常規(guī)掃描

ATFL、CFL 在 FST2WI 像為圓點(diǎn)、短條形低信號(hào)影(圖 2a)，橫斷面中評(píng)分為 2～3 分的分別占 35.6%(27 / 76) 和 43.4%(33 / 76)；冠狀面評(píng)分為 2～3 分的分別占 38.2%(29 / 76)，48.7%(37 / 76)， 總體顯示效果不佳。

二、MRI 優(yōu)化掃描

1. ATFL 在向足側(cè)傾斜 10°、12° 方位的 FST2WI 像為長(zhǎng)條形低信號(hào)影，起始點(diǎn)明確，整體顯示較好，尤其在 -12° 方位掃描的韌帶走向及連續(xù)性最佳(圖 2b)，評(píng)分為 2～3 分的分別占 88.2%(67 / 76) 和 93.4%(72 / 76)，病變位置顯示較好(圖 2c)；采用 Kruskal-Wallis 法進(jìn)行多組數(shù)據(jù)比較的秩和檢驗(yàn) ATFL 顯示效果不同，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2= 4.012，P< 0.05)。

2. CFL 在向頭側(cè)傾斜(正或 +) 18°、20° 的方位的 FST2WI 像顯示較好，在正 20° 方位掃描的韌帶走向及連續(xù)性最佳(圖 2d)，評(píng)分為 2～3 分的分別占 88.2%(67 / 76) 和 89.5%(68 / 76)；但 CFL 在最佳方位中評(píng)分為 3 分的總體顯示效果不如 ATFL。采用 Kruskal-Wallis 法進(jìn)行多組數(shù)據(jù)比較的秩和檢驗(yàn) CFL 顯示效果不同，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2= 8.919，P< 0.05)。

圖2 ATFL、CFL、PTFL 在 MRI 常規(guī)掃描和優(yōu)化掃描中的顯示效果 a：MRI 常規(guī)掃描橫軸位，ATFL 部分顯示(箭頭)；b：ATFL (-12°) 掃描，韌帶起、止點(diǎn)及走向清晰可辨(箭頭)；c：FST2WI 像顯示 ATFL 撕裂，韌帶回縮，關(guān)節(jié)囊內(nèi)大量積液信號(hào)(粗箭頭)，PTFL 連續(xù)性完好(箭頭)；d：CFL(+20°) 掃描，韌帶起、止點(diǎn)及走向清晰可辨，結(jié)構(gòu)完整(箭頭)Fig.2 ATFL, CFL and PTFL in conventional and optimized scanning a: The ATFL(arrow) scanned in the conventional MRI scanning at a transverse plane; b: Scanning of ATFL at -12°, in which the starting and ending points of the ligament and its direction of movement were clearly visualized(arrow); c: FST2WI scanning images showed ATFL laceration, ligament retraction, signals of large amounts of effusion in articular capsule(thick arrow), and a good continuity of PTFL(arrow); d: canning of CFL at 20°, in which the starting and ending points of the ligament and its direction of movement were clearly visualized(arrow)

3. PTFL 在 MRI 常規(guī)掃描的冠狀面和橫斷面顯示較好。

三、解剖標(biāo)記點(diǎn)連線

以跟骨結(jié)節(jié)上緣與脛骨前關(guān)節(jié)面為解剖標(biāo)記點(diǎn)的連線(AF 線) 與(正或 +) 20° 掃描方位的一致性較好，K 值為 0.862，即 ACL 的最佳掃描方位；以跟骨結(jié)節(jié)上緣與距骨前下緣為解剖標(biāo)記點(diǎn)連線(EF 線) 的掃描方位與 -12° 掃描方位的一致性較好，K 值為 0.895，即 ATFL 的最佳掃描方位(表 1～3)。

表1 ATFL 在常規(guī)與優(yōu)化掃描中的顯示情況及評(píng)分結(jié)果(例) Tab.1 Conventional and optimized scanning images of ATFL and their scores(case)

討 論

一、踝關(guān)節(jié)的臨床特點(diǎn)與損傷機(jī)制

踝關(guān)節(jié)是運(yùn)動(dòng)傷頻發(fā)的負(fù)重關(guān)節(jié)之一，其骨性關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)、踝周肌肉以及周圍韌帶維持了人體站立、關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)及其穩(wěn)定性。另外，距舟關(guān)節(jié)和距下關(guān)節(jié)分別支配踝關(guān)節(jié)和足的內(nèi)、外翻[5]。臨床工作中常見(jiàn)的輕度損傷包括骨挫傷、軟組織挫傷、關(guān)節(jié)囊損傷及其周圍韌帶損傷，嚴(yán)重?fù)p傷包括骨折、脫位、關(guān)節(jié)面軟骨損傷。軍事訓(xùn)練及體操運(yùn)動(dòng)中，因踝部發(fā)生瞬間內(nèi)翻、跖屈，加之內(nèi)、外側(cè)肌力作用不對(duì)稱，較為薄弱的外踝韌帶出現(xiàn)不同程度損傷，影響訓(xùn)練和關(guān)節(jié)活動(dòng)。另外，根據(jù)國(guó)內(nèi)、外學(xué)者[1,6-7]報(bào)道，外踝韌帶損傷中 ATFL 損傷約占 70% 以上，發(fā)生頻次依次是：ATFL、CFL、PTFL，由此可見(jiàn)外踝韌帶成為臨床關(guān)注踝部訓(xùn)練傷的重點(diǎn)。

表2 CFL 在常規(guī)與優(yōu)化掃描中的顯示情況及評(píng)分結(jié)果(例) Tab.2 Conventional and optimized scanning images of CFL and their scores(case)

表3 ATFL、CFL 優(yōu)化掃描與解剖標(biāo)記點(diǎn)連線對(duì)照情況(例) Tab.3 Optimized scanning of ATFL and CFL, and their comparisons with the connection of anatomic landmarks(case)

二、外踝韌帶(ATFL、CFL) 的 MRI 掃描方法比較及圖像所見(jiàn)

1. 常規(guī)掃描：采用教科書(shū)或廠商制定的規(guī)范化掃描方案，掃描方位包括常規(guī)橫斷面、冠狀面及矢狀面，均以踝關(guān)節(jié)面為基準(zhǔn)，掃描線平行或垂直于關(guān)節(jié)面[8-9]，較少介紹特殊掃描或優(yōu)化掃描。常規(guī)掃描可觀察關(guān)節(jié)端骨質(zhì)、關(guān)節(jié)軟骨、脛側(cè)腓側(cè)長(zhǎng)、短肌腱、跟腱及周圍軟組織的情況，但對(duì)外踝韌帶走向以及韌帶損傷顯示不滿意，韌帶顯示不連續(xù)，甚至無(wú)法辨認(rèn)，加之關(guān)節(jié)周圍水腫或積液遮擋，容易遺漏病變。本組研究中，ATFL、CFL 在常規(guī)掃描中橫斷面、冠狀面中顯示率較低，評(píng)分為 2～3 分的橫斷面占 35.6%(27 / 76) 和 43.4%(33 / 76)；冠狀面占 38.2%(29 / 76)，48.7%(37 / 76)，總體顯示效果不佳。

2. 優(yōu)化掃描：取常規(guī)正中矢狀面圖為基準(zhǔn)的斜切位 ATFL、CFL，尤其是向足側(cè)傾斜 12° 的斜軸位，較常規(guī)掃描的優(yōu)勢(shì)為：掃描角度接近 ATFL 的解剖走向，起止點(diǎn)和韌帶分辨明確，評(píng)分為 3 分的占 86.9%(66 / 76)，最大程度地顯示 ATFL 解剖結(jié)構(gòu)和損傷情況；向頭側(cè)傾斜 20° 的斜軸位，較常規(guī)掃描的優(yōu)勢(shì)為：掃描角度近似 CFL 走向或一致方向，起止點(diǎn)和韌帶分辨明確，評(píng)分為 3 分的占 81.6% (62 / 76)，較完整顯示 ATFL 結(jié)構(gòu)和損傷情況。并且，ATFL、CFL 在多角度掃描通過(guò)多組數(shù)據(jù)比較的秩和檢驗(yàn)中差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由此可見(jiàn)，上述兩種掃描方式對(duì)于外踝韌帶顯像及損傷判斷取得較好的效果，但傾斜角度與以往部分作者有所差 異[10-11]，其原因可能為不同實(shí)驗(yàn)者或操作者選用的參考線或基準(zhǔn)線不同，也與掃描時(shí)受檢者踝關(guān)節(jié)的屈曲角度有關(guān)，需要在具體操作中加以略微調(diào)整。

3. 解剖標(biāo)記點(diǎn)：本研究機(jī)構(gòu)提示：( 1) 以跟骨結(jié)節(jié)上緣、脛骨前關(guān)節(jié)面的連線(AF 線) 與優(yōu)化掃描中(正或 +) 20° 的一致性較好，K 值為 0.862；以跟骨結(jié)節(jié)上緣、距骨前下緣的連線(EF 線) 與優(yōu)化掃描中(負(fù)或 -) 12° 的一致性較好，K 值為 0.895；( 2) 上述方法可作為 ATFL、ACL 的最佳掃描方式，方便技師操作，韌帶顯示效果好，解剖位置容易辨認(rèn)；對(duì)于韌帶有無(wú)損傷、損傷程度分級(jí)均可明確判斷。

總之，在踝關(guān)節(jié)訓(xùn)練傷中，因各部各區(qū)訓(xùn)練方式、訓(xùn)練強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)方式的不同，損傷程度各有差異。踝關(guān)節(jié)優(yōu)化掃描無(wú)疑是在常規(guī)掃描的基礎(chǔ)上，選擇性的增加掃描序列，有目的性地分析外踝韌帶有無(wú)損傷以及損傷分級(jí)的有力手段或方式，自然體位下的掃描不僅可以減輕患者的檢查痛苦，而且避免了患者的躁動(dòng)。解剖標(biāo)記點(diǎn)的識(shí)別以及輔助線的應(yīng)用為一線上機(jī)操作者提供了極大便利。