临床研究
三角纤维软骨复合体结构的解剖及磁共振表现比较
中华医学杂志, 2021,101(12) : 836-840. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20200706-02039
摘要
目的

对比腕关节三角纤维软骨复合体的解剖形态与磁共振影像,评估磁共振显示三角纤维软骨复合体(TFCC)的真实性与准确性。

方法

以7例冰冻上肢标本为研究对象,通过对其腕关节标本进行MRI检查(3.0T,腕关节线圈)以及尸体解剖观察,分别观察TFCC中纤维软骨盘穿孔情况、远尺桡韧带尺侧深层/浅层结构损伤、尺腕韧带完整性并测量纤维软骨盘中央部厚度。对磁共振和解剖结果进行统计比较,以解剖结果为金标准,计算磁共振检查的敏感度、特异度、阳性预测值、阴性预测值、阳性似然比、阴性似然比,以及组内一致性。

结果

对于正常的腕关节标本,高分辨率腕关节磁共振线圈的MRI的组内相关系数为0.838(95%CI:0.33~0.97,P<0.01)。对于TFCC穿孔情况的诊断,MRI的敏感度和特异度均为1。对于远尺桡韧带尺侧深/浅层结构损伤情况,MRI的敏感度为1,特异度为0.83,阳性似然比为6,阴性似然比为0。

结论

3.0T的MRI能较好显示TFCC各精细结构,可作为TFCC中央部损伤及远尺桡韧带尺侧结构损伤诊断的辅助检查之一。

引用本文: 刘路, 王志新, 陈山林, 等.  三角纤维软骨复合体结构的解剖及磁共振表现比较 [J] . 中华医学杂志, 2021, 101(12) : 836-840. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20200706-02039.
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三角纤维软骨复合体(triangular fibrocartilage complex,TFCC)是腕关节尺侧一系列结构的统称,包括中央软骨盘(triangular fibrocartilage disc,TFC)、半月板同系物、远尺桡韧带(distal radioulnar ligaments,DRUL)、尺侧副韧带、尺腕韧带(ulnocarpal ligament,UCL)和尺侧腕伸肌腱鞘1, 2。近年来,TFCC损伤在临床中受到越来越多的重视,而难以对损伤的具体部位及程度做出准确评估是困扰手外科医生的难题。磁共振(MRI)是诊断TFCC损伤最重要的辅助检查,然而其准确性及临床意义仍存争议3。此外,以腕关节镜探查结果作为诊断“金标准”目前亦存在疑问。在关节镜探查时,多采用桡腕关节入路,此时只能通过探钩、蹦床试验等间接手段评估远尺桡韧带深层纤维的损伤情况,而无法真正看到深层纤维及其止点,这些间接手段都具有较大的主观性4,能观察到TFCC深层纤维结构的远尺桡关节镜则受限于操作难度较大而未能广泛开展。因此,本研究以新鲜冰冻上肢标本的解剖形态作为金标准,直视下对各结构进行评估及测量,从而判断MRI显示TFCC各组分的真实性及诊断损伤的准确性。

材料与方法
一、研究对象

本研究为自身配对的病例对照研究,已通过北京积水潭医院伦理委员会审批(积伦科审字第201701-07)。共7例新鲜冰冻前臂标本纳入研究,所有标本均包括腕关节及远尺桡关节。其中男4例,女3例,年龄45~70岁,平均年龄51岁。所有标本于-30 ℃医用冰箱中保存,MRI扫描前于室温下解冻24 h。扫描完成后,即刻进行解剖,并完成观察、测量和记录等工作。

二、研究方法

1.TFCC解剖:自腕关节尺背侧切开,切断并牵开伸肌腱,掀起背侧关节囊后,观察TFC桡侧附着部的完整性并沿桡骨远端乙状切迹切断。使腕关节屈曲,显露并观察尺月韧带、尺三角韧带的连续性,后自二者与TFC移行部锐性切断。此时可将尺腕关节脱位,将TFC自桡侧掀起,观察有无中心型穿孔及掌背侧浅层裂伤;若无穿孔,测量TFC中央部最纤薄部位的厚度,测量3次并取均值(图1A);存在穿孔时,TFC厚度记为0 mm。观察DRUL浅层纤维于尺骨茎突尖部的止点是否连续;向尺侧掀起TFC,观察掌背侧DRUL深层纤维于尺骨茎突凹处的止点是否连续,并用探针探查浅、深层止点间是否存在血管化纤维组织(图1B)。

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图1
三角纤维软骨盘(TFC)厚度测量 A:测量TFC中央部最薄弱处的厚度;B:解剖观察DRUL尺侧结构完整性,可见浅层结构、深层结构及血管化纤维组织存在
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图1
三角纤维软骨盘(TFC)厚度测量 A:测量TFC中央部最薄弱处的厚度;B:解剖观察DRUL尺侧结构完整性,可见浅层结构、深层结构及血管化纤维组织存在

2.MRI检查:统一采用荷兰飞利浦Ingenia 3.0T和8通道专业腕关节线圈,标本背侧朝上,模拟正常腕关节检查的“超人”体位并固定于线圈中。所有标本均扫描4组序列:冠状位T1快速自旋回波序列,冠状位、矢状位和轴位的质子压脂快速自旋回波序列;视野:90 mm×90 mm;层厚:2 mm;层间距:0.2 mm。MRI由1名影像科医师和1名手外科医师共同阅读并诊断,内容包括TFC是否存在穿孔、UCL及DRUL尺侧附着部浅深层的完整性,同时于冠状位质子压脂图像中选取3个层面测量TFC中央部的最小厚度(图2A),并取均值。

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图2
对三角线为软骨盘(TFC),远尺桡韧带(DRUL)尺侧部及尺腕韧带(UCL)进行解剖及MRI诊断 A:MRI上测量TFC中央部厚度,白箭头为TFC;B:MRI可见TFC结构消失(箭头处);C:冠状位MRI可见DRUL尺侧浅层结构损伤,T2加权像(T2WI)呈高信号表现(箭头处);D:冠状位MRI可见DRUL尺侧深层结构损伤,T2WI呈高信号表现(箭头处);E:矢状位MRI可见UCL损伤,T2WI呈高信号表现(圆圈内)
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图2
对三角线为软骨盘(TFC),远尺桡韧带(DRUL)尺侧部及尺腕韧带(UCL)进行解剖及MRI诊断 A:MRI上测量TFC中央部厚度,白箭头为TFC;B:MRI可见TFC结构消失(箭头处);C:冠状位MRI可见DRUL尺侧浅层结构损伤,T2加权像(T2WI)呈高信号表现(箭头处);D:冠状位MRI可见DRUL尺侧深层结构损伤,T2WI呈高信号表现(箭头处);E:矢状位MRI可见UCL损伤,T2WI呈高信号表现(圆圈内)

中心型穿孔的MRI阳性标准为:冠状位或矢状位可见TFC低信号连续性中断,或正常TFC信号不可见(图2B);DRUL尺侧附着部损伤的阳性标准:于冠状位未见明确的低信号纤维结构附着于尺骨茎突尖部或茎突小凹处(图2C、D)。UCL损伤的阳性标准:于冠状位及矢状位可见尺月、尺三角韧带的低信号中断,或韧带结构不可见(图2E)。

三、统计学方法

由于解剖及MRI结果为二分类变量,绘制TFCC各部位损伤(TFC穿孔、DRUL浅层/深层损伤、UCL损伤)的解剖及MRI结果的四格表(表1)。以解剖结果为金标准,使用SPSS软件,通过四格表得出MRI在诊断上述各损伤时的敏感度、特异度、阳性/阴性预测值及阳性/阴性似然比;通过计算TFC厚度的解剖测量结果和MRI测量结果之间的组内相关系数(ICC,0~1),评估MRI测量结果的可靠性(若ICC>0.75,则结果可信度高),并减少研究的测量偏倚。

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表1

各观测指标在解剖及磁共振成像(MRI)中阳性/阴性结果例数(n=7)

表1

各观测指标在解剖及磁共振成像(MRI)中阳性/阴性结果例数(n=7)

解剖MRI
TFC穿孔p-c损伤d-c损伤UCL损伤
+-+-+-+-
+60101012
-01151513

注:TFC为三角纤维软骨;p-c为远尺桡韧带尺侧深层;d-c为远尺桡韧带尺侧浅层;UCL为尺腕韧带;+为阳性;-为阴性

结果
一、解剖及MRI表现的描述

1.TFC:TFC的解剖形态为一双凹面三角形,中间薄边缘厚,横断面呈哑铃型(图3A)。该形态特点是在TFC所受应力作用下形成的。由于TFC最重要的功能为缓冲尺月间的应力传导,其中心区域承受应力最大,故常厚度最小或出现穿孔。在MRI冠状位或矢状位的图像中,TFC均呈现为双凹面低信号结构。当出现穿孔时,低信号中断,穿孔区域出现高亮信号,或由于穿孔周围纤薄,图像中可见尺骨及月骨的软骨面直接接触。

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图3
三角纤维软骨复合体(TFCC)解剖结果 A:TFC侧面观,TFC矢状面为一中间扁两边厚的哑铃状结构;B:DRUL尺侧深层止点:为环绕尺骨茎突凹的一弧形区域(圆圈内所示区域);C:DRUL尺侧浅、深层结构,黑三角为浅层结构,白三角为深层结构,白箭头为深层结构尺侧附着点中央处,黑箭头为血管化纤维组织,探针可从中穿过;D:尺腕韧带结构,R为桡骨,S为舟骨,L为月骨,T为三角骨,五角星为TFC,黑三角为ULL,白三角为UTL
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图3
三角纤维软骨复合体(TFCC)解剖结果 A:TFC侧面观,TFC矢状面为一中间扁两边厚的哑铃状结构;B:DRUL尺侧深层止点:为环绕尺骨茎突凹的一弧形区域(圆圈内所示区域);C:DRUL尺侧浅、深层结构,黑三角为浅层结构,白三角为深层结构,白箭头为深层结构尺侧附着点中央处,黑箭头为血管化纤维组织,探针可从中穿过;D:尺腕韧带结构,R为桡骨,S为舟骨,L为月骨,T为三角骨,五角星为TFC,黑三角为ULL,白三角为UTL

2.DRUL:DRUL起自桡骨乙状切迹,分为掌侧和背侧韧带,走行于TFC的掌背侧边缘。大体解剖中,难以将韧带自软骨盘剥离,其形态为软骨盘掌背侧边缘的增厚部分。DRUL分为浅层纤维(d-c)和深层纤维(p-c)。掌背侧浅层纤维走行至TFC尺侧后汇合,止于尺骨茎突尖部。而深层纤维行至尺侧后转向近端,止于尺骨茎突凹。其作用是对TFC起锚定作用,从而维持TFC的张力并为远尺桡关节提供稳定性。自止点切断深层纤维,可见其止点为环绕尺骨茎突凹的一弧形区域,而并非局限于小凹内部(图3B)。在浅层和深层纤维之间,可见疏松的纤维结缔组织,探针可从间隙内穿过(图3C)。MRI图像中,在冠状位TFC的掌背侧边缘可见同为低信号的韧带结构,其与TFC的区别在于:二者的桡侧起点均为桡骨乙状切迹,TFC为纤维软骨结构,其起点处可见乙状切迹的软骨信号;而DRUL的起点为长入骨内的纤维(Sharpey′s fiber),此处软骨信号消失。DRUL的尺侧止点为低信号纤维结构,理想情况下浅层和深层纤维被中高信号的血管化纤维组织所分隔,但由于尺侧纤维结构细小,且混杂信号多变,现实中往往难以清晰识别。

3.UCL:UCL包括尺月韧带和尺三角韧带。二者起自TFC掌侧边缘增厚处,分别止于月骨和三角骨(图3D)。在冠状位MRI中,可于TFC掌侧层面观察到尺腕韧带;或者在矢状位上,可见自TFC掌侧边缘至月骨和三角骨的低信号韧带结构。

二、解剖与MRI表现的统计分析结果

通过对比TFCC上述主要结构的MRI表现和解剖所见,绘制四格表(表1),并得出MRI诊断各部位损伤的敏感度、特异度、阳性/阴性预测值、阳性/阴性似然比(表2)。可见对于正常的腕关节标本,高分辨率的MRI对于TFC穿孔的诊断其阳性似然比=+∞,阴性似然比=0。而对于DRUL尺侧深、浅层结构损伤情况,MRI诊断的阳性似然比=6,阴性似然比=0。对于评估UCL损伤情况,MRI诊断的阳性似然比=1.33,阴性似然比=0.89。依据对MRI及解剖测量所得的TFC厚度(表3),计算解剖及MRI检查结果之间的ICC=0.838>0.75(95%CI:0.32~0.97)。

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表2

磁共振成像(MRI)检查中各观测指标的统计结果

表2

磁共振成像(MRI)检查中各观测指标的统计结果

项目SenSpePPVNPVPLRNLR
TFC穿孔1111+∞0
p-c损伤10.830.50.8360
d-c损伤10.830.50.8360
UCL损伤0.330.750.50.751.330.89

注:TFC为三角纤维软骨;p-c为远尺桡韧带尺侧深层;d-c为远尺桡韧带尺侧浅层;UCL为尺腕韧带;Sen为敏感度;Spe为特异度;PPV为阳性预测值;NPV为阴性预测值;PLR为阳性似然比;NLR为阴性似然比

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表3

解剖及磁共振成像(MRI)中的三角纤维软骨厚度(mm,n=7)

表3

解剖及磁共振成像(MRI)中的三角纤维软骨厚度(mm,n=7)

检查1234567
解剖1.421.401.001.240.001.001.44
MRI1.511.441.881.500.000.881.72
讨论

本研究通过对7例腕关节标本的TFCC结构进行MRI检查及解剖检查,并在两种检查手段中评估TFC穿孔、DRUL尺侧浅、深层结构损伤、UCL损伤情况及TFC中央部厚度进行测量。以解剖结果作为金标准,评估MRI在TFCC损伤诊断中的价值,结果提示MRI作为诊断的检查手段具有较高的可靠性,其对于TFC穿孔具有较高的诊断价值,同时可以作为评估DRUL尺侧结构损伤情况的可靠的诊断依据之一。但MRI对于UCL损伤的诊断价值不高。

TFCC是腕尺侧的一个重要结构,其结构十分精细复杂,且对于维持腕关节稳定性十分重要,其损伤是腕尺侧痛的最常见病因5,可导致患侧握力、旋转角度下降,伴不同程度的腕尺侧疼痛,从而无法完成洗脸、拧瓶盖等日常动作的情况。

随着对TFCC解剖结构及生理功能认识的逐渐加深,如何准确地鉴别手术适用人群成为重要的临床问题。目前,MRI是临床上最常用影像学检查手段,但现有文献对其准确率的结果差异较大6, 7, 8。此外,TFCC不同部位的MRI结果的敏感度和特异度均不同39。究其原因,可能有如下几点:(1)TFCC外周结构过于庞杂、精细,无法对具体部位分别进行检查分析;(2)各研究样本人群中外周TFCC损伤的亚型各不相同,导致结果出现偏差;(3)MRI检查线圈半径也可影响MRI检查TFCC损伤的精确度10

此外,作为TFCC损伤诊断的金标准,桡腕关节镜也存在无法直接观察损伤情况,评估主观性强,观察者一致性不高的问题。因此,本研究选择以解剖检查作为诊断TFCC各结构损伤的金标准。比较MRI与解剖检查中各结构损伤情况。为评估MRI检查自身的可信度,并减少实验偏倚,笔者测量了TFC中央部在MRI及解剖检查中的厚度。结果提示二者的一致性较高(ICC=0.838)。MRI作为检查手段,结果可信可靠。

Palmer11依据TFCC损伤的原因将TFCC损伤分为创伤性及退化性2类,对于早期的退化性损伤,仅表现为TFC厚度下降,且以中央部表现最为明显。本研究中,MRI与解剖对于TFC中央部厚度的测量一致性较高,MRI可作为评估早期退化性TFCC损伤的有效检查手段。

既往研究表明,MRI对于TFCC中央区损伤的诊断,敏感度为0.90,特异度为0.973。本研究中,MRI对于TFC中央穿孔敏感度为1,特异度为1,与既往研究相符,即高分辨率MRI对于诊断TFCC中央区损伤具有较高的诊断价值。

目前大多数学者认为,对于存在TFCC损伤者,DRUL尺侧结构是否完整是影响腕关节尺侧痛及稳定性的重要因素之一。Atzei等12的研究表明,TFCC深层及浅层结构在尺侧结构的功能中的作用不完全相同。TFCC深层结构损伤可能是导致TFCC损伤相关的腕尺侧痛及不稳定的最常见原因。而既往对于尺侧结构损伤诊断价值的研究结果不尽相同,除了本身尺侧结构过于精细,MRI容易显示不清外,桡腕关节镜本身无法直接观察损伤情况也是原因之一。随着对DRUL尺侧浅、深层结构认识的加深,以及高分辨率MRI的广泛应用,临床医生通过MRI评估DRUL尺侧结构的结果也相应改善13, 14, 15, 16。本研究中,通过MRI诊断DRUL尺侧浅、深层损伤,其灵敏度(1)和特异度(0.83)均较高。因此笔者认为,当临床体检怀疑存在DRUL尺侧结构损伤时,MRI可作为一项可靠的辅助检查手段。

UCL是远尺桡关节“四叶草”理论17中的重要组成部分,既往研究认为MRI能较好地反映UCL的损伤情况,然而本研究中,MRI对于UCL损伤诊断的灵敏度(0.33)、阳性预测值(0.5)较低,因此MRI对于UCL损伤的评估,仍需进一步评估研究。

本研究仍有不足之处:(1)样本量偏少,因此削弱了该研究证据的可靠性,而这也需要后续进行大样本量的研究来进一步验证;(2)本研究中标本无既往外伤史,可能对研究结果造成偏倚。但本研究仅比较标本TFCC结构的解剖表现及MRI表现,仍具有一定参考价值。

利益冲突
利益冲突

所有作者均声明不存在利益冲突

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