MR 3D-FIESTA序列在显示肩关节周围韧带的价值

向家鹏 杨海燕 杨 成 向贤宏

肩关节是人体最重要的关节之一，其活动度大，容易出现疼痛、不稳或功能障碍等疾患。随着MR扫描技术的进展，三维真稳态快速成像序列（three dimensional fast imaging em ploying steady-state acquisition，3D-FIESTA）已在腹部常规应用，其在神经等领域的应用令人振奋[1-2]，而该序列对肩关节周围韧带的显示效果报道不多[3]。为此，我们应用3D-FIESTA序列行肩关节扫描，并行二维重建，观察其对肩关节周围韧带的显示效果，以评价其显示肩关节周围韧带的能力。

方 法

1.病例资料

招募健康青年志愿者30人，其中男性20例，女性10例，年龄20～40岁（平均27.5±12.5岁），体重40～78Kg（平均64.7±7.7），在正常体重范围。

正常体重的标准：男性：[身高（cm）－80]×70﹪=标准体重；女性：[身高（cm）－70]×60﹪=标准体重；标准体重±10﹪为正常体重。

所有志愿者在检查前被告知检查的目的、步骤并签署知情同意书。

排除标准：既往有肩关节不适症状（如疼痛、麻木、僵硬等）、有肩关节外伤或手术病史及大量运动史（网球运动等）。

2．检查方法

2.1 仪器及设备：采用美国GE signa HD 型1.5T 磁共振扫描仪，扫描线圈为肩关节相控阵线圈，用美国SUN公司生产的ADW 4.2 图像工作站进行测量及图像后处理。

2.2 扫描序列及方法：受检者取仰卧位，受检侧肩关节置于相控阵线圈中央，周围用海绵垫填塞固定，上肢平放身体两侧，受检侧手心向上；头先进方式；嘱受检者保持上肢不动。行轴位T1WI、3D-FIESTA、斜冠PDWI、斜矢状位T2WI扫描。横轴位：取三维立体定位像的冠状像，扫描范围从肩峰至腋隐窝下缘。斜冠状位取横断位作定位像，扫描层面与冈上肌肌腱平行，扫描范围为喙突前缘至肩峰。斜矢状位：取横断位作定位像；扫描层面与冈上肌肌腱垂直，扫描范围包括肱骨头至喙突基底部。各序列扫描参数见表1。

2.3 图像后处理：将采集到的原始数据传输到后处理工作站，利用GE公司4.2版functool后处理软件进行处理，对3D-FIESTA图像行多方位二维重建。平行于喙肩韧带方向重建喙肩韧带，平行于喙锁韧带方向重建喙锁韧带，平行于喙肱韧带方向重建喙肱韧带。测量各序列图像中脂肪、肌腱的信号强度及背景信号强度标准差。由两名医师同时测量，取平均值，计算出各系列图像中脂肪与肌腱的CNR。由两名主治医师观察3D-FIESTA及重建图像与T1WI轴位、PDW I斜冠状位图像对喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带的显示效果，按下列标准判断：a 优，各韧带最大径显示80%以上，边界清楚；b 良，各韧带最大径显示50%以上，边界清楚或显示韧带最大径＞80%，边缘模糊；c差，显示韧带最大径＜50%、边缘清楚或显示韧带最大径＜80%，边缘模糊。

3.统计学处理

使用SPSS12.0软件进行统计学处理。采用配对t检验比较T1WI、T2WI、PDW I与3D-FIESTA序列中脂肪与肌腱的对比噪声比，P＜0.05认为差异有统计学意义。

结 果

3D-FIESTA序列脂肪与肌腱的CNR与T1WI无显著性差异。而显著高于PDWI和T2WI（P=0.000，0.000）（表2，3）有统计学意义。

表1 MR扫描正常肩关节不同序列的扫描参数

3D-FIESTA序列轴位图像在显示喙肩韧带优于T1WI轴位图像；3D-FIESTA序列重组图像在显示喙锁韧带、喙肩韧带、喙肱韧带优于斜冠位PDW I序列（图1，表4）。

表2 脂肪与肌腱（CNR）（±s）

表2 脂肪与肌腱（CNR）（±s）

表3 不同系列脂肪与肌腱的对比噪声比比较

表4 不同序列对喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带的显示情况

图1 A、B、C为斜冠位PDW I分别显示喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带； D、E、F.为轴位T 1WI分别显示喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带；图G、H、I 3D-FIESTA序列喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带； J、K.为3D-FIESTA序列重建显示喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带。

讨 论

在肩关节常规MR序列的选择中，显示解剖以SE、FSE序列最为常用[4-7]。由于SE序列扫描时间长，而FSE序列扫描较前者时间明显缩短，因此，后者在临床上逐步取代了SE序列。但是，FSE也有不足之处：扫描层厚相对较厚，与扫描层面平行的细小结构因容积效应不易清楚显示。

FIESTA序列是真稳态进动快速成像序列，由于在回波采集后施加了一个与相应的空间编码梯度场大小相同、方向相反的梯度场，剔除了空间编码梯度场造成的质子失相位，从而达到了真正的稳态。该序列采用很短的TR、TE和较大的激发角，通过抑制低T2/T1比的组织(如肌肉)从而获得高T2/T1比的组织(如流动的脑脊液、水和脂肪)的信号[1-2]，使脂肪、液体呈明显的高信号，与其他组织形成明显的对比。同时，3D-FIESTA序列扫描可以降低扫描层厚，从而提高组织空间分辨率，并利用多平面重组(multiplanar reformation, MPR)进行图像任意平面重组，从而显示更为详尽的解剖学细节。

我们对肩关节采用FSE序列T1WI、PDW I、T2WI及3D-FIESTA序列进行扫描，用对比噪声比评价不同序列的不同组织间的对比。对比噪声比是两种组织信号强度与背景噪声的标准差之比。对比噪声比（contrast to noide ratio,CNR）越大，则两种组织的对比越明显。

在本研究中，我们尽可能减少偶然误差，考虑到磁场强度的不均匀引起的不同区域的信号强度的差异，在选择感兴趣区（region of interest，ROI）时，我们尽量在相同的层面选择同一区域，以减少测量误差。如在轴位图像上，在测量肌腱的信号强度时，选择肩胛下肌肌腱；在相同层面测量喙突前方背景噪声的标准差，测量喙突内侧脂肪的信号强度；感兴趣区尽可能大，但不要包括相邻的其它组织。由两名医师同时测量（Kappa值为0.68）取平均值，从而最程度地避免了偶然误差，保证了测量结果的准确性。

本研究中，我们测量肌腱的信号强度代替韧带的信号强度，是因为喙肩韧带、喙锁韧带、喙肱韧带均较薄，不易直接测量，且韧带和肌腱的信号相似。我们是在表1的扫描参数下进行比较的。3D-FIESTA序列T1WI中脂肪与肌腱的CNR比较，P值为0.259，差别没有统计学意义，可能与1mm的3D-FIESTA序列图像背景噪声较大，3mm的T1WI图像背景噪声较小有关。但3D-FIESTA序列图像中脂肪与肌腱并不比T1WI差。3D-FIESTA序列图像与PDW I、T2WI比较，P值分别为0.000、0.000，CNR的差异有统计学意义，3D-FIESTA序列优于PDW I、T2WI。3D-FIESTA序列轴位图像在显示喙肩韧带优于T1WI，喙肩韧带呈条状低信号，边界较清楚。在轴位图像上，喙锁韧带与扫描平面近似垂直，显示均较差，但3D-FIESTA序列轴位图像显示的边界相对较清楚。

同时，3D-FIESTA系列采用1mm层厚无间隔扫描，可以重组出质量较高的任意方位的图像，可以较完整地显示肩关节周围相关韧带。3D-FIESTA在显示喙肩韧带、喙锁韧带及喙肱韧带优于斜冠位PDW I，这些结构在斜冠位上常显示不完整或边缘模糊。

总之，对3D-FIESTA序列薄层图像进行重组，有助于喙肩韧带、喙锁韧带及喙肱韧带三维空间结构的展示，对于影像诊断和临床具有重要指导意义。

[1] 蹇 朴, 曾南林, 蹇 素, 等．磁共振3D-FIESTA序列对L1～L5脊神经解剖的研究．中国医学计算机成像杂志, 2006, 12：196-199.

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[3] Dietrich TJ, Zanetti M, Saupe N， et al.Articular cartilage and labral lesions of the glenohumeral joint: diagnostic performance of 3D water-excitation true FISP MR arthrography. Skeletal Radiol，2010, 39: 473-480.

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[6] Holzapfel K, Waldt S, Bruegel M ，et al.Inter- and intraobserver variability of MR arthrography in the detection and classification of superior labral anterior posterior (SLAP) lesions: evaluation in 78 cases with arthroscopic correlation. Eur Radiol，2010, 20: 666-673.

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