MRI不同序列在骨挫伤诊断中的应用价值

【摘要】  探讨MRI不同序列在骨挫伤诊断中的应用价值。［方法］对2006年8月～2006年12月间的45例骨挫伤患者行MRI检查，MRI扫描前均经CR、DR或CT扫描证实没有发生骨皮质的断裂与移位。临床主要表现为局部肿胀、疼痛及活动受限。使用Siemens Novus 1. 5 T超导MRI机器，脊柱扫描使用肢体线圈，膝关节扫描使用膝关节线圈，行矢状位、冠状位及横断扫描。扫描序列包括自旋回波序列（SE）T1WI、快速自旋回波序列（TSE）T2WI、梯度回波序列（FL2D）T2WI、脂肪抑制序列T2WI。［结果］自旋回波序列（SE）T1WI检出44例，检出率为97. 7％，快速自旋回波序列（TSE）T2WI检出37例，检出率82. 2％，梯度回波序列（FL2D）T2WI检出24例，检出率75％，脂肪抑制序列T2WI检出45例，检出率100％。骨挫伤检出率脂肪抑制序列T2WI高于TSE T2WI（Ｐ<0. 05），TSE T2WI高于FL2D T2WI（Ｐ<0. 05）。骨挫伤高场MRI信号改变主要表现为T1WI呈低信号，TSE T2WI呈等高信号，FL2D T2WI呈混杂稍高信号，脂肪抑制序列T2WI呈明显高信号。边界不清，信号不均匀。［结论］对于骨挫伤脂肪抑制序列T2WI检查好于TSE T2WI及FL2D T2WI，与SE T1WI相结合能够更敏感的发现骨挫伤改变。

【关键词】  骨挫伤 磁共振成像 自旋回波序列

    Application of different sequences in diagnosis of bone contusion∥LIN Dawei,ZHANG Yan,CUI Xuefeng,et al.Radiographical Department,the 88th Hospital of PLA,Taian,Shandong 271000,China

    Abstract：［Objective］To investigate the clinical value of different magnetic resonance (MR) pulse sequences in the  diagnosis of bone contusion.［Method］Fortyfive patients with bone contusion underwent magnetic resonance imaging (MRI).All cases underwent computed radiography （CR）,digital radiography （DR）or computed tomography（CT）and no bone fracture were revealed. Complications included swelling、pain and limit activity. The sagittal, coronal and transversal scanning were performed by Siemens Novus1.5T magnetic resonance imaging. The body coil were used on spines and knee coil on knees. MR pulse sequences included  spin echo T1WI, Turbo spin echo T2WI, fl-2d  T2WI  and  fat suppressed sequence T2WI.［Result］In  45 cases with bone contusion, 44 cases were revealed on spin echo T1WI(97.7%) , 37 cases on Turbo spin echo T2WI(82.2%) , 24 cases  on fl-2d  T2WI(75%), 45 cases on fat suppressed sequence T2WI (100%). The fat suppressed sequence T2WI was superior to TSE T2WI（<0.05）and TSE T2WI to FL2D T2WI（P<0.05）in bone contusion. The poorlydefined lesions showed hypointensity on SE-T1WI, isointensity or hyperintensity on  TSE-T2WI, inhomogeneous intensity on fl-2d  T2WI, and the remarkable hyperintensity on fat suppressed sequence T2WI.The poorlydefined lesions showed inhomogeneous intensity.［Conclusion］The fat suppressed sequence is superior to TSE T2WI and FL2D T2WI in bone contusion. The bone contusion can be revealed effectively combination the fat suppressed sequence with SE T1WI.

    Key words：bone contusion;    magnetic resonance  imaging ;    spin echo sequence；    fast spin echo sequence；    FL2D sequence;    fat suppressed sequence

    骨挫伤是指直接或间接外力创伤引起的骨松质内的局限性水肿和出血而没有发生骨皮质的断裂与移位。CR、DR及CT对骨挫伤的检查有着很大的局限性，MRI却有着巨大的优势，不同序列，对于骨挫伤的诊断价值不同［1］。本研究的目的是探讨MRI不同序列在骨挫伤诊断中的应用价值。

    1    材料与方法

    1.  1    病例资料

    筛选出2006年8月～2006年12月间连续受检的骨挫伤患者45例，均经CR、DR拍片或CT扫描证实没有骨皮质的断裂与移位。其中膝关节32例，脊柱13例。其中男38例，女7例，年龄12～70岁，平均45岁，全部有明确的外伤史，临床主要表现为局部肿胀、疼痛及活动受限。

    1.  2    MRI检查

    45例均使用Siemens Novus 1.  5 T超导MRI机器扫描，脊柱扫描使用肢体线圈，膝关节扫描使用膝关节线圈，行矢状位、冠状位及横断扫描。扫描序列包括自旋回波序列（SE）T1WI,TR=450 ms,TE=10.  1;快速自旋回波序列（TSE）T2WI,TR=5 090　ms，TE＝98 ms；梯度回波序列（FL2D）T2WI，TR=600 ms，TE＝18 ms；脂肪抑制序列T2WI，TR=5090 ms，TE=71 ms，TI=140 ms。扫描层厚3 mm，间隔0.  6 mm，成像矩阵384×512。

    1.  3    统计学处理

    采用率的比较进行统计分析，检验水准定在0.  05。

    2    结    果

    本组45例接受MRI检查的患者中，单纯骨挫伤10例，膝关节骨挫伤合并半月板、韧带损伤32例，椎体骨挫伤并伴有相邻椎体骨折及脊髓水肿3例。

    骨挫伤高场MRI信号改变主要表现为T1WI呈低信号，T2WI呈稍高信号，梯度回波序列呈混杂稍高信号，脂肪抑制系列T2WI呈明显高信号，边界不清，信号不均匀。45例患者自旋回波序列（SE）T1WI序列显示42例，脂肪抑制序列T2WI均能清晰显示骨挫伤，快速自旋回波序列（TSE）T2WI及梯度回波序列（FL2D）对相对较重骨挫伤能够显示，但轻微骨挫伤显示不清。脂肪抑制序列T2WI对骨挫伤病灶的显示明显好于快速自旋回波序列（TSE）T2WI（Ｐ<0.  05）及梯度回波序列（FL2D）（P<0.  05）（图1、2）。4种序列显示病灶具体情况见表1。表1    不同MRI序列对45例骨挫伤病灶显示情况图1    女，30岁，胫骨平台骨挫伤。（1a）：矢状位T1WI：左胫骨平台偏内侧关节面下见有不规则片状低信号，病变显示清晰；（1b）：矢状位T2WI：左胫骨平台偏内侧关节面下信号不均匀，但病变显影不如T1WI清晰；（1c）：矢状位梯度回波序列：左胫骨平台关节面下未见明显异常信号；（1d）: 冠状脂肪抑制序列T2WI显示：左胫骨平台偏内侧关节面下见有不规则片状高信号，病变显示清晰度明显高于常规序列    图2    男，45岁，T3椎体骨挫伤。(2a): T3椎体骨质信号不均匀，见有不规则低信号；（2b）: T3椎体骨质内异常信号显示不清，C5、6水平髓内高信号清晰显示；（2c）: T3椎体内见有斑片状高信号，均较图2a、2b清晰，C5、6水平髓内高信号亦能清晰显示。

    3    讨    论

    骨挫伤是指直接或间接外力创伤引起的骨松质内的局限性水肿和出血而没有发生骨皮质的断裂与移位。骨挫伤是一种由于机械暴力作用于骨骼而导致的隐匿性骨损伤，由于没有骨皮质的断裂与移位，很容易被临床医师忽视。普通X线及CT等影像学检查对于骨挫伤的诊断价值都很有限，在MRI没有广泛的应用于临床之前，影像科医师对骨挫伤的认识也很模糊。自从MRI特别是高场MRI的普及应用，这些情况得到明显改善。MRI能良好的显示软骨、半月板、肌腱韧带、滑膜、关节囊、骨质、骨髓等组织［2］，尤其对骨髓改变具有极高的敏感性，是目前诊断骨挫伤最好的无创检查方法，是完善骨创伤影像学检查的必不可少的手段。MRI的应用为骨挫伤提供了可靠的检查方法，当患者有局部肿胀、疼痛及活动受限的临床症状，而Ｘ线片、CT检查无阳性发现时，MRI检查是目前唯一可行的影像学检查手段。

    3.  1    MRI的序列特点

    在MRI扫描中有多种序列，一般在骨骼系统检查中常用的有自旋回波序列、快速自旋回波序列、梯度回波序列及脂肪抑制序列。自旋回波序列主要用于T1WI扫描，快速自旋回波序列、梯度回波序列及脂肪抑制序列主要用于T2WI扫描。其中自旋回波序列（SE）T1WI是肌肉骨骼系统检查的基本序列，该序列的优点是伪影少，组织对比良好，信噪比高，能够清晰的显示各组织的解剖结构；缺点是扫描时间较长。快速自旋回波序列（TSE）T2WI优点：采集时间较短，成像速度快，对磁场不均匀性不敏感，通过增大矩阵或增加采集次数可获得较高质量的图像；缺点：组织对比降低，存在运动伪影。梯度回波序列（FL2D）T2WI优点：成像速度快，对关节软骨、半月板、椎间盘显示较好，有利于陈旧出血的显示；缺点：对其他结构显示不清，对磁场不均匀比较敏感。脂肪抑制序列，优点是可以抑制骨髓中脂肪的高信号，增加骨髓病变的显示机会，有利于骨髓病变的诊断与鉴别诊断。

    3.  2    正常骨髓及MRI表现

    骨骼由外层的骨皮质及内层的骨松质和骨髓腔组成，骨髓腔内分布红骨髓和黄骨髓，红骨髓主要由细胞及无机矿物质组成，主要分布于扁骨、不规则骨、长骨干骺端及儿童骨骼中，其细胞有红细胞、白细胞、网状细胞、脂肪细胞等，其功能是产生红细胞、白细胞和血小板的前体。成人骨骼中，除了脊柱、胸骨、肋骨、骨盆、颅骨、肱骨近端和股骨近端的干骺端仍保留红骨髓外，其余部位以黄骨髓为主；黄骨髓的主要成分是脂肪细胞，也是影响骨髓MRI成像的最重要的成分。红骨髓和黄骨髓在特定条件下，可以相互转变。

    骨皮质中由于缺乏能发生核磁共振的氢原子核，在MRI的任何序列中均无信号。正常骨髓在MRI具有短T1中等T2的信号特点，造成上述信号的结构是脂肪和水，矿物质不显示信号。在成人，脂肪是产生信号的主要结构，其中疏水的CH2基与大量的脂肪质子对信号贡献最大。而脊柱椎体MRI的信号不同，它的主要成分是红骨髓，T1值相对较长，其信号强度要比周围含红骨髓少的骨松质信号低。

    3.  3    骨挫伤的基本病理改变

    骨挫伤基本病理变化是骨髓的水肿或出血，相应的软骨和骨皮质正常。早期骨髓组织的水肿机制可能与骨髓细胞外间质水含量增多及局部灌注量增多有关［3］，之后骨髓腔内局部骨小梁断裂、相互嵌顿，骨髓腔内小血管的损伤引起局部充血水肿。

    3.  4    MRI各序列应用评价分段检查骨挫伤的MRI序列较多，最常应用的就是SE T1WI、TSE T2WI、FL2D及脂肪抑制序列T2WI。根据骨挫伤的基本病理改变及MRI各个序列的成像特点，不难看出，骨挫伤MRI的表现应该为长T1长T2，而在不同的序列中，又有各自特点。在本组45例骨挫伤病例中，均表现为T1WI呈低信号，T2WI呈稍高信号，梯度回波序列呈混杂稍高信号，脂肪抑制系列T2WI呈明显高信号，且边界不清，信号不均匀。正常骨髓T1WI、T2WI均呈高信号，对于本组32例关节骨挫伤中，自旋回波序列（SE）T1WI序列和脂肪抑制序列T2WI序列均都能检出，而快速自旋回波序列（TSE）T2WI及梯度回波序列（FL2D）分别检出26例及24例。在13例椎体骨挫伤中，脂肪抑制序列T2WI序列完全检出，自旋回波序列（SE）T1WI序列和快速自旋回波序列（TSE）T2WI序列检出12例及11例，梯度回波序列（FL2D）在脊柱扫描方面主要用于脊柱退行性变的检查，因其对其他结构显示不清，对磁场不均匀比较敏感，所以本组没有作为椎体骨挫伤的常规扫描序列。

    在SE T1WI序列中，骨挫伤表现为低信号，高信号的骨髓被低信号所替代，信号对比强烈，反差大，所以骨挫伤病灶容易显示；虽然T1WI在发现骨髓病变方面最敏感，但是缺乏特异性，不利于鉴别诊断，因此单独采取SE序列有其局限性。TSE T2WI、FL2D序列中，骨挫伤为混杂稍高信号，骨挫伤信号改变不明显时，病灶与骨髓中脂肪高信号相互重叠，不容易显示（图A2、A3）。而脂肪抑制序列T2WI，既能清晰显示骨髓水肿的高信号，又能抑制骨髓中脂肪的高信号，重要的是较SE T1WI序列特异性高［4］，分辨率也优于SE T1WI序列［5］。所以，在关节和脊柱骨挫伤的MRI检查中，SE T1WI及脂肪抑制序列T2WI联合使用，对于骨挫伤的敏感性、特异性均很高，可以对骨挫伤做出明确的诊断。梯度回波序列（FL2D）的主要作用是观察关节软骨及半月板是否损伤。

    3.  5    脂肪抑制序列的实现途径

    合理利用脂肪抑制技术是病变检出的关键，脂肪抑制可以通过多种途径实现：预饱和脂肪抑制、反转恢复成像和反相位成像。1.  5 T以上场强MRI常用预饱和脂肪抑制（Chemsat）技术［6］，理论上是利用脂肪与水中质子共振频率差异的特性，通过中心频率和饱和脉冲带宽的调节有选择地激发脂肪信号并将其抑制掉，优点是抑制脂肪组织的同时，不影响图像其他信号的强度。短时反转恢复序列（STIR）是不同场强MRI均可使用的脂肪抑制序列，常用于盆腔、腹膜后、乳腺等脂肪含量非常丰富的部位或器官的检查，但此技术特异性较差，对长T1和短T1组织的信号分辨较差。反相位成像是一种快速简便的成像方法，此技术多用于脂肪含量较少的病变的检查，如脂肪肝、肾上腺腺瘤等，其主要缺点是对包埋在脂肪组织中的小病灶的检测可靠性较差。

    综上所述，在骨挫伤的MRI检查中，脂肪抑制序列明显好于常规序列，再结合SE T1WI序列，能够更敏感的发现骨挫伤病灶，满足临床诊断的需求，又缩短了检查时间，最大限度的减少患者的痛苦。

    总之，骨挫伤的诊断越来越受到临床科室的重视，而MRI检查是最重要的无创检查方法［7～9］，能够为临床诊断、治疗提供可靠的依据。在MRI检查中，充分利用脂肪抑制序列，结合常规SE T1WI序列扫描，可以克服MRI检查时间长的缺点，减轻病人痛苦，又能够为患者的康复治疗提供足够的影像诊断信息。

【参考文献】
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作者单位：解放军第88医院放射科，山东 泰安 271000