肩关节MRI扫描规范及序列的应用

肩关节MRI 优势

虽然X线和CT对肩关节疾病的诊断具有极其重要的应用价值,但由于其成像原理及成像方位的限制,对于肩关节某些病变的鉴别诊断存在着一定的局限性。MRI多方位、多序列成像方式能够显示更精细的解剖结构和提供更多的诊断信息,其为肩关节疾病的诊断提供了精准的影像学依据

肩关节(Shoulder  Joint):首先看一下肩关节的解剖,肩关节是人体全身最灵活的球窝关节,是复合关节,由肩锁关节、胸锁关节、肩胛胸壁关节、盂肱关节四个关节构成,可“屈、伸、收、展、旋内/外等”运动,但肩关节稳定性较差,易脱位。并且由肩关节引起的疼痛原因有很多(肩袖损伤、肩关节撞击综合征、运动损伤、骨性关节炎等)

检查前准备:

1.检查前应去除受检者身上的金属异物;无MRI禁忌症。

2.查看申请单,询问病史,明确检查目的。

线圈:专用线圈或柔性线圈

1.专用线圈可以获得更高分辨率和信噪比的图像。

2.如使用柔性线圈或其他线圈,可适当增加体素保证足够的信噪比。

体位:

1.仰卧位,头先进,患侧尽量靠近主磁场中心。

2.患侧肩部放松,自然放置于身侧;中立位(大拇指朝上)或外旋位(即掌心向上,推荐),尽量避免内旋位(掌心向下),身体与床体保持一致,线圈中心置于肱骨头(或关节盂)位置。

3.患侧的手臂用软垫适当抬高与肩持平,可提高舒适性;健侧使用软垫适当抬高使患侧肩关节紧贴线圈;双侧手臂应使用软垫隔开,不能与磁体孔壁和身体接触;患侧应与胸廓保持一定的距离,可有效减轻胸廓运动伪影的影响。

4.在患侧掌心、患侧胸廓和肘部使用沙袋适度压迫,可有效减轻运动伪影。

5.受检者保持舒适放松的状态是完成整个检查的关键,如受检者不能配合对于上述的2、3、4点中的部分内容并不是必须要求。

常规扫描方位:横轴位,斜矢状位,斜冠状位。

序列

OAx T1(选做) / OAx fs T2

扫描方法:

以冠状面和矢状面作为参考定位。

调整FOV,使得FOV中心置于肱骨头位置;

在冠状面上定位线与冈上肌腱长轴一致(或平行于关节盂);矢状面上调整角度使定位线垂直于肱骨长轴。

扫描范围由肩锁关节向下至关节盂下缘,范围需包括整个病变区域。

参数优点

✭有利于显示冈上肌腱的走形,其后的斜冠状面和斜矢状面扫描要以冈上肌腱来定位

✭有助于显示肩胛下肌及冈下肌腱显示

横轴位是评估肩胛下肌最佳的层面;评估盂唇、冈下肌、小圆肌的重要层面

✭序列简单,对信号容易显示

✭空间分辨率优先,显示解剖较好

临床应用:

✭T1WI显示骨质结构和解剖形态

✭观察盂唇病变

✭观察喙突与肱骨的关节

✭关节周围肿块

OSag  fs T2/OSag PD

扫描方法

✭三平面定位像上以横轴位为参考,在横轴面上定位线垂直于冈上肌腱长轴;冠状面上调整角度使定位线平行于肱骨长轴。扫描范围包全肱骨头,如果明确病变范围,则需包括整个病变区域。

✭FOV中心必须以肱骨头为中心,远离胸腔,以避免呼吸运动伪影

✭以横轴面和冠状面作为参考定位(使用前面扫描所得的横轴位和冠状位图像,能更准确的定位)。

FOV:16-18cm;层厚:3-4mm;像素:≤0.625*0.5(非专用线圈可适当增大)。

图像参数特点

✭病变常呈现高信号

临床应用

✭观察肩峰形态的最佳位置

✭显示冈上肌腱

斜矢状面是评估肩峰形态及喙肩弓、肩袖、盂唇的重要层面

Ocor T1    

✭以横轴面和矢状面作为参考定位。

✭调整FOV,使其中心置于肱骨头的位置,在横轴面(使用前面扫描所得的横轴位图像)上定位线平行于冈上肌腱长轴;矢状面上调整角度使定位线平行于肱骨长轴。扫描范围包全肱骨头,范围需包括整个病变区域。

✭相位编码方向为头足侧(根据实际情况可以设置为左右)。

✭为了减少扫描时间,可去除上下饱和带,但会增加相应的伪影。

✭添加过采样技术去除卷折伪影。

✭健侧使用软垫适当抬高,可减小患侧冈上肌腱与水平面的夹角,从而可有效避免定位角度超过45°时,图像发生反转。

1.FOV中心应置于肱骨头的位置。

2.FOV:16-18cm;层厚:3-4mm;像素:≤0.625*0.5。

3.T1WI可获得更高信噪比图像,建议使用更小体素扫描。

COR FS FSE T2WI 

复制COR FSE T1定位线 

✭相位编码方向为头足侧(根据实际情况可以设置为左右)。

✭添加饱和带可减轻血管搏动和呼吸运动伪影。

✭添加过采样技术去除卷折伪影。

✭使用的FS脂肪抑制技术需添加局部匀场。

1.FOV中心应置于肱骨头的位置,应尽量少包括胸腔以减小呼吸带来的运动伪影,同时可以获得更好的抑脂效果。

2.FOV:16-18cm;层厚:3-4mm;像素:≤0.625*0.5(非专用线圈可适当增大)。

3.冠状面是评估冈上肌腱最佳的层面;评估间峰形态的重要层面。

4.冠状位建议采用T2WI的抑制序列,该序列虽信噪比不及PDWI,但较PDWI更轻的魔角伪影。

什么是魔角效应?

在正常情况下,肌腱或关节软骨各层中的胶原纤维排列的方向是不同的,其在各方向上表现出不同的性质,为各向异性;此种组织可以改变其中的水分子的运动,其测得的MRI信号会随着测量方向的改变而变化。

水分子与胶原纤维在偶极-偶极效应的作用下,具有很短的T2时间。肌腱在MRI图像上表现为低信号;关节软骨各层中的T2时间有所差别,可呈现出分层的表现。

但在特定角度的MRI成像时,这些组织在较短的TE成像序列上可表现为局部异常增高的高信号,该信号的增高程度与主磁场B0的夹角相关,当这些结构与主磁场夹角在54.74°(约55°)时,信号增高程度达到最大,这种现象称为“魔角效应”。

在TE值固定的情况下,其MR信号强度在一定的角宽内随着夹角的变化而改变。

在短TE成像序列上表现为异常增高的高信号,该信号的增高程度与此夹角相关,当夹角为55°时,信号增高程度达到最大。这种异常增高的信号常见于短TE序列的T1WI和PDWI序列上,正常的肌腱局部会表现为高信号。

魔角效应常出现在哪些部位?

对于魔角效应,大家可能比较熟悉的是在肩关节和跟腱的扫描中;魔角效应常出现在含有致密且呈各向异性的特殊组织结构的部位,如常见于由胶原纤维构成的肌腱、韧带及关节软骨等部位,需要指出的是魔角效应不仅仅只局限于肌腱及软骨,它可以出现于人体的任何部位,如MRI的神经成像中也会产生。

什么情况下会产生魔角效应?

致密且呈各向异性的特殊组织结构,如由胶原纤维构成的肌腱、韧带及关节软骨等。

成像结构与主磁场呈55°夹角。

使用较短TE成像序列,如SE序列或GRE序列的T1WI及PDWI,SE序列更常见。

魔角效应可出现在含有上述组织(但不仅仅局限于含有纤维蛋白的组织)的任何部位(如肩关节、膝关节、踝关节、腕关节、髋关节、椎间盘等),任何方位(横轴位、矢状位、冠状位)。

如何避免魔角效应?

1. 适当的增加TE值。

虽然TE值不是决定魔角效应的唯一因素,但改变它是改善魔角效应最有效的一个因素。

2.改变扫描体位来避免魔角效应。

在摆放扫描部位时尽量避免扫描部位与主磁场呈50°-60°夹角,如膝关节、跟腱的扫描。

魔角效应与主磁场的夹角密切相关,在进行这些部位的MRI信号解读时需多序列多方位观察对比,这样才能有效的避免对MRI信号的误读。魔角效应给我们带来的大多是对诊断无益的伪影;但同时魔角效应可用于肌腱、腱鞘、关节软骨等一些富含胶原纤维组织的MRI特殊成像中,可有利于病变的显示及鉴别诊断。

增强扫描

肩关节进行静脉注射增强扫描比较少,增强扫描按常规:

AX FS T1;

SAG FS T1;

COR FS T1扫描即可。

造影剂:0.2ml/kg或者0.1mmol/kg 。

总结:

1.肩关节线圈类型众多,形态各异,扫描时应遵循“三中心”原则,并让肩关节尽可能的贴合线圈。

2.为了避免冈上肌腱与冈下肌腱的重叠、保持盂唇正常形态应尽量避免内旋位(掌心向下)。应采用中立位(大拇指朝上)或仰卧外旋位(即掌心向上)进行扫描。

3.扫描定位时如定位角度超过45°,图像会发生反转。为了避免此现象的发生,在摆位时应尽量让参考定位的目标结构与水平面的夹角尽可能的小。健侧使用软垫适当抬高,可减小患侧冈上肌腱与水平面的夹角,从而可有效避免定位角度超过45°时,图像发生反转。

4.关节成像不宜采用长回波链成像;在短TE成像序列中,应注意肌腱的“魔角现象”。

5.肩关节的PDWI序列中TE值常取30-40ms,可获得PDWI和T2WI中间权重的图像。

6.对于四肢关节的扫描抑脂序列较多,FS/STIR/propeller/PDWI等,应根据实际的情况选择更合适的抑脂序列(只有更好,没有最好)

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