3D—SPACE序列对显示膝关节前交叉韧带的价值分析

医学影像学杂志２０１３年第２３卷第５期　Ｊ　Ｍｅｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．５　２０１３　

３Ｄ—ＳＰＡＣＥ序列对显示膝关节前交叉韧带的价值分析　

刘良卿，许建兴，郑建刚，王开香，梅莉，顾勇坚，庄　雄　

（江苏大学附属武进医院放射科江苏　常州　２１３００２）　

【摘要】目的通过与膝关节常规序列对比研究，探讨３Ｄ－ＳＰＡＣＥ序列（三维自旋回波序列）结合三维重建技术对显　

示膝关节前交叉韧带（ａｎｔｅｒｉｏｒ　ｃｒｕｃｉａｔｅ　ｌｉｇａｍｅｎｔ，ＡＣＬ）的价值。方法选取３Ｏ例正常志愿者（年龄２４～７Ｏ岁，平均年龄　

约４８岁），分别行膝关节ＭＲＩ常规序列扫描、３Ｄ－ＳＰＡＣＥ序列扫描以及三维重建。采用双盲法判断ＭＲＩ常规图像和　

ＳＰＡＣＥ图像对前交叉韧带的显示情况。结果ＭＲＩ常规扫描ＡＣＬ矢状面一幅图像显示完整１６例，连续两幅图像显示　

完整１４例。３Ｄ－ＳＰＡＣＥ图像矢状面３Ｏ例ＡＣＬ均能在一幅图像上完整显示。两种扫描方式下对前交叉韧带的显示效果　

有统计学差异（Ｐｄ０．０１）。结论３Ｄ－ＳＰＡＣＥ序列结合三维重建技术可以完整显示前交叉韧带的形状结构，提高韧带　

的显示率。　

【关键词】膝关节；前交叉韧带；磁共振成像；ＳＰＡＣＥ序列；三维重建　

中图分类号：Ｒ４４５．２；Ｒ６８６．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００６－９０１１（２０１３）０５—０７７７－０３　

Ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　３Ｄ－ＳＰＡＣＥ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｄｉｓｐｌａｙ　ａｎｔｅｒｉｏｒ　ｃｒｕｃｉａｔｅ　ｌｉｇａｍｅｎｔ　ｉｎ　ｋｎｅｅ　ｊｏｉｎｔｓ　

ＬｊＵ　Ｌｉａｎｇ—ｑｉｎｇ，ＸＵ　Ｊｉａｎ—ｘｉｎｇ，ＺＨＥＮＧ　Ｊｉａｎ—ｇａｎｇ，ＷＡＮＧ　Ｋａｉ—ｘｉａｎｇ，ＭＥＩ　Ｌｉ，ＧＵ　Ｙｏｎｇ—ｊｉａｎ，ＺＨＵＡＮＧ　Ｘｉｏｎｇ　

Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＲａｄｉｏｌｏｇｙ，ＴｈｅＡｆｆｉｌｉａｔｅｄ　Ｗｕｊｉｎ　Ｈｏｓｐｉｔａｌ　ｏｆ　Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｚｈｏｕ，Ｊｉａｎｇｓｕ　２１３００２，Ｐ．Ｒ．　

Ｃｈｉｎａ　

［Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ　Ｔｏ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ　ｔｈｅ　ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ　ｖａｌｕｅ　ｏｆ　３Ｄ－ＳＰＡＣＥ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｒｅｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　

ｔｅｃｈｎｉｇｕｅ　ｉｎ　ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｔｅｒｉｏｒ　ｃｒｕｃｉａｔｅ　ｌｉｇａｍｅｎｔ　ｄｉｓｐｌａｙｓ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｃｏｍｐａｒｉｎｇ　ｗｉｔｈ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ＭＲＩ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ｉｎ　ｄｉａｇ—　

ｎｏｓｉｓ　ｏｆ　ｋｎｅｅ　ｊｏｉｎｔｓ．Ｍｅｔｈｏｄｓ　３０　ｈｅａｌｔｈｙ　ｖｏｌｕｎｔｅｅｒｓ（ｆｒｏｍ　２４　ｔＯ　７０　ｙｅａｒｓ，ｍｅａｎ　ａｇｅ　４８　ｙｅａｒｓ）ｗｅｒｅ　ｓｕｂｊｅｃｔｅｄ　ｔＯ　ＭＲＩ　ｃｏｎ—　ｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ　ａｎｄ　ＳＰＡＣＥ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｒｅｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｇｕｅ．Ｔｈｅ　ｉｍａｇｅｓ　ｏｆ　ｔｗｏ　ｇｒｏｕｐｓ　

ｗｅｒｅ　ｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｒｅｓｕｌｔｓ　Ｖｉａ　ｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌ　ＭＲＩ　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ，１６　ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｈｏｗｅｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｉｎ　ｏｎｅ　ｉｍａｇｅ，１４　ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　

ｓｈｏｗｅｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｉｎ　ｔｗｏ　ｃｏｎｔｉｎｕｅｓ　ｉｍａｇｅｓ；ａｌｌ　ｔｈｅ　３０ｃａｓｅｓ　ｗｅｒｅ　ｓｈｏｗｅｄ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｉｎ　３Ｄ－ＳＰＡＣＥ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉ—　

ｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｒｅｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｇｕｅ．Ｉｔ　ｈａｄ　ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌｙ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｂｅｔｗｅｅｎ　ｔＷＯ　ｇｒｏｕｐｓ　ｉｎ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｏｆ　ａｎｔｅｒｉｏｒ　ｃｒｕｃｉａｔｅ　ｌｉｇａ—　

ｍｅｎｔ．Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎ　３Ｄ－ＳＰＡＣＥ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ　ｗｉｔｈ　ｔｈｒｅｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　ｒｅｎｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｉｇｕｅ　ｃａｎ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｄｉｓｐｌａｙ　ｃｏｎｆｉｇｕ—　

ｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ａｎｔｅｒｉｏｒ　ｃｒｕｃｉａｔｅ　ｌｉｇａｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｓｈｏｗｉｎｇ　ｌｉｇａｍｅｎｔ　ｏｂｖｉｏｕｓｌｙ．　

［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］Ｋｎｅｅ　ｊｏｉｎｔｓ；Ａｎｔｅｒｉｏｒ　ｃｒｕｃｉａｔｅ　ｌｉｇａｍｅｎｔ；Ｍａｇｎｅｔｉｃ　ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　ｉｍａｇｉｎｇ；ＳＰＡＣＥ　ｓｅｑｕｅｎｃｅ；Ｔｈｒｅｅ　ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ　

ｒｅｎｃｏｎｓｔｒｔｌｃｔｉｏｎ　

ＭＲＩ具有多参数、多方位成像、良好的软组织　

对比度和高空间分辨力等优点，已成为ＡＣＬ损伤　

主要检查手段。常规ＭＲＩ序列得到的是逐层排列　

的二维影像，对一些细微解剖结构和损伤的全面显　

示常常力不从心，另外由于容积效应、患者对ＭＲ　

检查体位（膝关节外翻１５。）以及疼痛耐受性等因素　

影响，部分病例ＡＣＬ显示不佳，ＡＣＬ不全撕裂ＭＲＩ　

诊断的准确性、敏感性和特异性均较低。３Ｄ—　

ＳＰＡＣＥ（三维自旋快速回波序列）对细节的三维显　

作者简介：刘良卿（１９８３一），男，江苏南京人，医师，本科，主要从　事影像学诊断工作　通讯作者：郑建刚　主任医师　Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｈｅｎｇｋｙ２００８＠１６３．　示有着高精度明显优势，其在临床上的应用越来越　

广泛，从开始的头部扫描，延伸到腹部，以及骨关节　

成像，甚至到血管成像　。但国内外文献报道三维　

扫描主要用于膝关节软骨的研究Ｉ２　］，对膝关节前　

交叉韧带的相关性研究报道少见。鉴于此，笔者利　

用３Ｄ—ＳＰＡＣＥ序列对３０例正常志愿者膝关节扫描　

及ＡＣＬ的三维重建，并将图像与常规ＭＲＩ扫描图　

像相对照，结果报道如下。　

１材料与方法　

１．１研究对象　

选取３０例志愿者，检查前无膝关节手术及关节　

镜史。男性１２例，女性１８例，年龄２４～７０岁，平均　

７７７　医学影像学杂志２０１３年第２３卷第５期　Ｊ　Ｍｅｄ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｖｏ１．２３　Ｎｏ．５　２０１３　

能是在屈曲时阻止胫骨前移，后外侧股在伸直时紧　

张，功能防止过伸［】　。清楚显示前交叉韧带显得尤　

为重要，但由于正常ＡＣＬ宽约１．１ｃｍ，常规ＭＲＩ的　

层厚一般为５ｍｍ左右，图像上可能出现部分容积效　

应而引起漏、误诊；同时对扫描体位有特殊要求，在　

膝关节受伤痛明显的患者其对特殊体位的耐受性较　

低，对检查的合作性差，会影响到ＡＣＬ的清晰显示，　

继而影响诊断结果。另外有文献报道指出，常规　

ＭＲ诊断ＡＣＬ不全撕裂的符合率、敏感性和特异性　

分别为７３．２　、８２．１　和８９．２　Ｄｏ］。　

美国维吉尼亚大学的Ｊｏｈｎ　Ｍｕｇｌｅｒ等在２０００　

年提出并首先在西门子系统上成功设计了ＳＰＡＣＥ　

序列，它是基于ＴＳＥ成像技术，即一次激发，采集若　

干个回波，可以获得ＴＳＥ的对比度，三维采集和薄　

层无间隔成像，空间分辨率高；同时采用可变翻转角　

的超长回波链采集，根据磁共振信号衍化的基本原　

理，优化的可变翻转角模式可以克服Ｔ。　衰减效应，　

避免长回波链带来的模糊效应，所以信噪比高；　

ＳＰＡＣＥ针对质子密度对比度、Ｔ　以及Ｔ　对比度设　

计了不同优化的可变翻转角模式；ＳＰＡＣＥ序列的回　

波间隔很短，相同的时间内，允许采集更多的数据。　

计算机三维影像重建能够任意角度的旋转，恰当的　

重建方法可以直观、准确地显示前交叉韧带，为无创　

性清晰显示前交叉韧带提供了良好而又可靠的方　

法。　

本研究ｓＰＡｃＥ序列结合质子密度成像，采用　

三维采集和薄层无间隔成像，层厚０．６ｍｍ，空间分　

辨率较常规序列高；沿任意方向重建断层图像，多平　

面观察（包括曲面重建）能很好显示前交叉韧带。常　

规序列常不能在一幅图像上完整显示前交叉韧带全　

长，而３ＤＳＰＡｃＥ序列通过重建可以在一幅图像上　

显示全长。张继良等［４］研究认为ＭＲＩ三维成像技　

术对前交叉韧带显示程度的判定有较大的优越　

性［４　］。本组数据显示ＳＰＡＣＥ序列对前交叉韧带　

的显示效果较常规序列好，这与文献报道一致。前　

交叉韧带解剖结构是斜向走行，走行扭曲，常规图像　

层厚较厚以及部分容积效应，再加上可能存在扫描　

体位不当口　，一幅图像难以显示全长；ＳＰＡＣＥ三维　

扫描的图像层薄，可以任意角度重建或曲面重建，直　

至完全显示整条韧带，且图像清晰，基本消除部分容　

积效应的影响。　

本研究仅局限于健康志愿者的成像，而且数量　相对较少，３Ｄ－ＳＰＡＣＥ能够进行各向同性ＭＲＩ，有　

潜在的临床应用价值，但对前交叉韧带病变的显示　

效果与临床的一致性有待进一步研究。当前，三维　

自旋回波序列需要增加扫描范围或过样采集才能减　

少相位编码方向伪影，随着无相位卷积技术或特殊　

的射频脉冲的开发应用可能会得到改善。　

总之，ＳＰＡＣＥ是一种新磁共振成像技术，它能　

快速采集高空间分辨力各向同性数据，可进行病变　

不同层厚的观察及斜向、曲面重建，对于评估关节复　

杂解剖结构及韧带损伤有潜在应用价值。　

参考文献：　

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