临床研究
手指肌腱韧带的磁共振成像技术及临床应用
中华医学杂志, 2017,97(11) : 847-851. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.11.011
摘要
目的

研究手指肌腱韧带的磁共振成像(MRI)技术及临床应用价值。

方法

经伦理审查委员会批准,选取2012年5月至2015年5月北京积水潭医院20名健康志愿者及50例手指损伤的患者进行手指MRI检查,采用荷兰飞利浦公司Achieva 3.0 T超导MR扫描仪进行轴位、冠状位及矢状位扫描,选择T1WI和质子密度脂肪抑制(PD-FS)序列进行扫描,选择合理的参数得到手指肌腱韧带的清晰影像。

结果

20名健康志愿者手指肌腱韧带在T1WI和PD-FS序列均表现为均匀的细条带状低信号。50例手指外伤患者中,侧副韧带损伤患者33例,伸肌腱损伤10例,屈肌腱损伤7例。在所有手指损伤的病例中有8例同时伴有指骨或掌骨骨折。损伤的韧带及肌腱在T1WI序列显示纤维增粗、模糊、连续性不佳,PD-FS序列上信号不均匀增高,周围可见软组织水肿。

结论

MRI技术可精确显示手指肌腱韧带的精细解剖结构及损伤的影像学表现,对损伤的早期诊断与治疗方案的制定具有重要价值。

引用本文: 李亚雄, 叶薇, 白荣杰, 等.  手指肌腱韧带的磁共振成像技术及临床应用 [J] . 中华医学杂志, 2017, 97(11) : 847-851. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2017.11.011.
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手指肌腱韧带损伤在手外科中最常见,常造成手指精细功能的丧失,严重影响患者的生活质量。临床上采用X线及CT检查可以明确外伤后骨质情况,但无法显示肌腱韧带等细微解剖结构。因此,如何显示手指韧带肌腱正常解剖结构及损伤的影像学表现,是临床亟待解决的难题。目前,关于手指的磁共振成像(MRI)技术,国内报道尚不多见[1]。本研究利用MRI技术,前瞻性地研究手指肌腱韧带正常解剖及损伤的影像学表现,旨在阐明手指MRI技术及其在肌腱韧带损伤方面的临床应用价值,为手指损伤的早期诊断提供有价值的影像学依据。

对象与方法
一、对象
1.患者和健康志愿者:

选取北京积水潭医院2012年5月至2015年5月健康志愿者20名、外伤后致手指损伤的患者50例作为研究对象。健康志愿者中男女各10名,年龄范围20~53岁,平均34岁;手指损伤患者中,男女各25例,年龄范围18~59岁,平均38岁。该研究经北京积水潭医院伦理委员会审核批准,并经患者知情同意。

2.纳入标准:

健康志愿者无手指外伤史及疼痛史,手指功能、活动正常;手指损伤患者具有典型的外伤史。

3.排除标准:

类风湿性关节炎、手部肿物等非外伤患者不纳入实验对象的考虑中[2]

二、方法
1.实验设备及检查方法:

采用荷兰Philips Achieva 3.0 T超导MR扫描仪。线圈首选腕关节线圈SENSE-wrist-8,如果患者手大无法放入则改用中号柔线圈SENSE-Flex-M,扫描时患者俯卧于扫描床上,患肢伸直上举,五指并拢置于线圈中心,如使用柔线圈则需在手的掌侧及背侧放置薄海绵并用捆绑带固定。在前臂、腋下、胸部等位置放置海绵垫,病变的手指可采用支具外固定,并嘱咐其手指勿动,以避免产生伪影。根据临床病史,在病变部位粘贴标志,轴位扫描采用单一关节定位扫描(多关节病变时,多个关节分别定位,逐一进行轴位扫描)。矢状位和冠状位扫描采用以病变关节为中心,包括远近端相邻的两个关节,既有利于清晰显示病变部位,又可清晰显示韧带的附着点和韧带的纵向结构。此外,拇指扫描采用拇指外展位定位扫描,有利于显示内收肌腱膜和侧韧带的解剖结构,轴位扫描方法与其余四指相同,矢状位和冠状位分别采用与掌板垂直和平行扫描,即斜矢状位和斜冠状位扫描。视野(FOV)设置标准,第2~4手指轴位扫描,扫描野内应至少包括左右相邻的两个手指,矢状位和冠状位包括远近端各一个关节。拇指采用外展位扫描,轴位包括病变关节和内收肌远段,矢状位和冠状位包括远近端各一个关节。

2.扫描序列及参数:

患者取俯卧位,手指尽量伸直,线圈尽量裹紧关节,行轴位、冠状位、矢状位三个方位的质子压脂序列(PD-FS序列)扫描和冠状位T1WI序列扫描(图1图2)。扫描参数:PD-FS序列,TE=40~45 ms,TR=3 000~4 000 ms,层厚2 mm,层间距0.2 mm,层数12层;冠状位FOV 140 mm×100 mm,矩阵348×244;矢状位FOV 140 mm×70 mm,矩阵348×210;轴位FOV 100 mm×100 mm,矩阵332×305。T1WI序列,TE=20 mm,TR=500 mm,层厚2 mm,层间距0.2 mm,层数12~24层;冠状位FOV 140 mm×100 mm,矩阵348×200;矢状位FOV 140 mm×70 mm,矩阵348×141;轴位FOV 100 mm×100 mm,矩阵332×285。

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图1
左侧拇指掌指关节磁共振扫描的定位设置 A.冠状位扫描,轴位定位像上,定位线与掌指关节掌侧面平行,并垂直指骨侧韧带扫描;B.矢状位扫描,冠状定位像上,定位线以掌指关节为中心并垂直于掌指关节平面;C.轴位扫描,定位线以掌指关节为中心并平行于掌指关节平面
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图1
左侧拇指掌指关节磁共振扫描的定位设置 A.冠状位扫描,轴位定位像上,定位线与掌指关节掌侧面平行,并垂直指骨侧韧带扫描;B.矢状位扫描,冠状定位像上,定位线以掌指关节为中心并垂直于掌指关节平面;C.轴位扫描,定位线以掌指关节为中心并平行于掌指关节平面
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图2
右手中指指间关节定位设置 A.冠状位扫描,轴位定位像上,定位线平行指间关节平面并与双侧侧韧带垂直扫描;B.矢状位扫描,冠状位定位像上,定位线以中指长轴为中心并垂直于指间关节平面扫描;C.轴位扫描,矢状位定位像上,定位线以指间关节为中心并平行于指间关节平面扫描
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图2
右手中指指间关节定位设置 A.冠状位扫描,轴位定位像上,定位线平行指间关节平面并与双侧侧韧带垂直扫描;B.矢状位扫描,冠状位定位像上,定位线以中指长轴为中心并垂直于指间关节平面扫描;C.轴位扫描,矢状位定位像上,定位线以指间关节为中心并平行于指间关节平面扫描
3.图像分析方法:

由两名高年资骨骼肌肉影像诊断的医师分析、记录和评价健康志愿者与手指损伤患者的MRI图像,分析确认健康志愿者肌腱韧带的正常MRI解剖及损伤的影像学特点。采用双盲法将影像学征象与手术或随访结果进行对照分析,当两名医师意见不一致时,通过临床医师及放射医师多人会诊,取得一致诊断意见。

结果
1.MR扫描结果:

本研究中一次MRI检查包括冠状位、矢状位和轴位三个方向扫描,检查时间约15 min。全部70例检查中成功完成检查67例,完成率达95.7%。患者移动造成检查失败的2例(2.8%)。由于近线圈效应造成PD压脂显示不佳的1例(1.4%)。

2.手指正常肌腱和韧带的MR表现:

20名正常志愿者的手指肌腱韧带结构在MR图像上均表现为细条状均匀低信号,肌纤维连续(图3)。侧副韧带在冠状位显示最佳;中央束、矢状束、末端腱及屈肌腱在矢状位和轴位显示最佳。

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图3
正常屈肌腱、伸肌结构及侧副韧带 健康志愿者,女,35岁;A.左侧中节指骨基底部轴位T1WI序列,可见中节指骨中部前方位于深部的两束指浅屈肌腱(FDS)(短粗箭)以及走行在浅部的指深屈肌腱(FDP)(箭头)表现为均匀的低信号;B.左侧近节指间关节轴位PD-FS序列,显示中央束(箭头)与内外侧束(短粗箭)为条带状低信号;C.左侧环指矢状位T1WI序列,可见呈均匀低信号的FDP(短粗箭)和插入到远节指骨基底部的末端腱(箭头);D.左侧中指冠状位T1WI序列,显示尺侧副韧带(箭头)和桡侧副韧带(短粗箭)走行连续,呈细条状均匀低信号
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图3
正常屈肌腱、伸肌结构及侧副韧带 健康志愿者,女,35岁;A.左侧中节指骨基底部轴位T1WI序列,可见中节指骨中部前方位于深部的两束指浅屈肌腱(FDS)(短粗箭)以及走行在浅部的指深屈肌腱(FDP)(箭头)表现为均匀的低信号;B.左侧近节指间关节轴位PD-FS序列,显示中央束(箭头)与内外侧束(短粗箭)为条带状低信号;C.左侧环指矢状位T1WI序列,可见呈均匀低信号的FDP(短粗箭)和插入到远节指骨基底部的末端腱(箭头);D.左侧中指冠状位T1WI序列,显示尺侧副韧带(箭头)和桡侧副韧带(短粗箭)走行连续,呈细条状均匀低信号
3.手指肌腱韧带损伤的MR表现:

50例手指外伤患者中,侧韧带损伤患者33例,伸肌腱损伤10例,屈肌腱损伤4例。其中有8例在肌腱韧带损伤的同时伴有指骨或掌骨骨折。损伤的韧带及肌腱在T1WI序列表现为肌纤维增粗模糊、部分或完全不连续,PD-FS序列信号不均匀增高,纤维中断,其内可见水样高信号,损伤周围可见软组织水肿(图4图5)。手指MR影像对比度和信噪比良好,屈伸肌腱和侧副韧带等主要结构显示清晰,可以满足影像诊断的需要。

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图4
末端腱损伤患者男,50岁,左第4指DIPJ水平伸肌末端腱损伤;A.轴位PD-FS序列、B.轴位T1WI序列、C.矢状位PD-FS序列、D.矢状位T1WI序列显示远节指骨基底部骨髓水肿,末端腱(白箭)走行连续性不佳、远节指骨基底部附着处信号增高、纤维增粗模糊
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图4
末端腱损伤患者男,50岁,左第4指DIPJ水平伸肌末端腱损伤;A.轴位PD-FS序列、B.轴位T1WI序列、C.矢状位PD-FS序列、D.矢状位T1WI序列显示远节指骨基底部骨髓水肿,末端腱(白箭)走行连续性不佳、远节指骨基底部附着处信号增高、纤维增粗模糊
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图5
桡侧副韧带损伤 患者女,45岁,左手示指掌指关节桡侧副韧带损伤 A.轴位PD-FS序列、B.轴位T1WI序列、C.冠状位PD-FS序列和D.冠状位T1WI序列显示示指掌指关节水平桡侧副韧带(白箭)走形连续性不佳、信号增高、纤维增粗,周围水肿
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图5
桡侧副韧带损伤 患者女,45岁,左手示指掌指关节桡侧副韧带损伤 A.轴位PD-FS序列、B.轴位T1WI序列、C.冠状位PD-FS序列和D.冠状位T1WI序列显示示指掌指关节水平桡侧副韧带(白箭)走形连续性不佳、信号增高、纤维增粗,周围水肿
讨论

由于手指解剖结构细微,如果没有专用的线圈,MR的成像效果无法令人满意,最终达不到正确诊断的目的。本研究采用飞利浦3.0 T超导MR,通过一系列合理参数的调整、设置以及采用单关节扫描定位,只扫描病变部位,采用T1WI序列和PD-FS序列,最终得出清晰的手指肌腱韧带的MR图像。

本研究结果表明,完成一次单关节手指检查只需15 min左右,绝大多数患者可以耐受,全部70例检查中成功完成67例,而检查失败主要原因是患者移动,造成图像伪影。有些急性外伤的患者由于患指疼痛很难坚持,应提前做好止痛准备再进行检查,检查时最好将患指与相邻手指用胶布或夹板固定在一起,防止运动产生伪影。本研究对急性期患者发生病变的手指采用支具外固定,拇指采用自制外展位支架外固定,以避免产生伪影。压脂序列有时会出现压脂不均,影响图像质量,建议首先在包裹线圈时,在手与线圈之间放置薄海绵垫以减少近线圈效应的产生;此外,改用手动匀场也可一定程度地改善压脂不均匀的现象。采用高分辨率3.0 T MRI技术可清晰显示手指肌腱韧带的解剖结构,为手指肌腱韧带损伤的诊断和鉴别诊断提供精确影像学依据[2,3,4]

手指肌腱和韧带在外伤后很容易发生损伤。因此,手外伤患者如要了解骨质情况以除外细微骨折等,应首选X线及CT检查,而临床上怀疑手指肌腱韧带损伤时首选MR检查。MR T1WI序列可清晰显示手指肌腱韧带的正常解剖结构及走行,在T1WI序列中,脂肪呈高信号,肌腱、韧带呈线样低信号,二者形成了良好的对比,更有利于显示正常解剖结构;而PD-FS序列对明确损伤部位、损伤程度及水肿、积液等病变结构更加敏感,更容易发现病变。

通常采用冠状位观察侧韧带的走行,轴位主要观察肌腱形态和覆盖于肌腱上相邻的支持带,以及是否有纵向撕裂或腱鞘积液[5] 。在临床上,最常见的手指侧韧带损伤为拇指掌指关节尺侧副韧带(UCL)损伤,MRI可以精确的根据有无内收肌腱膜的损伤将UCL损伤分为Stener损伤和非Stener损伤两型[6]。当发生伸肌腱和屈肌腱损伤时,通常采用矢状位和轴位观察。MRI可清楚显示矢状束、中央束、末端腱等手指伸肌结构以及伸肌腱和屈肌腱的损伤情况,尤其在急性期临床表现不典型时,矢状面为最佳检测平面[7]。文献报道,利用MRI图像与尸体解剖标本的对照,证实MRI对于伸、屈肌腱撕裂的诊断敏感性为92%,特异性为100%[8]

总之,手指MRI可以清晰显示手指肌腱韧带正常解剖结构及损伤的影像学特点,而且可明确损伤的部位、范围、程度及韧带是否发生移位等。这既有助于临床医师掌握正常手指的解剖结构,也有利于肌腱韧带损伤的早期诊断、及时治疗,为制定治疗方案及随访提供的精确的影像学依据。

参考文献
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叶微詹惠荔白荣杰拇指掌指关节侧韧带正常解剖及损伤的MRI表现[J].中华医学杂志201595(17):1295-1299. DOI:10.3760/cma.j.issn.0376-2491.2015.17.004.
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ClaveroJA, AlomarX, MonillJMet al. MR imaging of ligament and tendon injuries of the fingers[J]. Radiographics, 2002, 22(2):237-256. DOI:10.1148/radiographics.22.2.g02mr11237.
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白荣杰钱占华张慧博手指伸肌和侧韧带正常结构及损伤的MRI表现[J]. 中华放射学杂志201448(1):13-16. DOI:10.3760/cma.j.issn.1005-1201.2014.01.005.
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RubinDA, KneelandJB, KitayGS, et al. Flexor tendon tears in the hand:use of MR imaging to diagnose degree of injury in cadaver model [J]. AJR Am J Roentgenol1996166(7):615-620. DOI:10.2214/ajr.166.3.8623637.
 
 
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