由于关节软骨层非常薄,使用MRI来评估关节软骨的微小变化往往受到空间分辨率的限制,但近年来,新的扫描序列被开发出来,各种关节面线圈也得到了改进。使得使用MRI 成为可能。 MRI已成为诊断关节软骨病变的有效手段,其检测起着非常重要的作用。随着技术的进步,MRI在检查软骨病变方面的好处和潜力已变得越来越明显。目前,在关节软骨成像中,除了T1加权扫描、T2加权扫描、关节面线圈、GE序列等常规SE序列外,还采用薄片、小视场、高梯度磁场、3D信息等手段。用于增加软骨数量,提高图像空间分辨率和对病变表现的敏感性(图1)。
图1 不同MR序列下膝关节软骨的表现A.矢状位T1WI:软骨显示均匀的低信号带;B.T2GRE图像:5层中高信号带;C.T2WI:低信号带;D.STIR图像:低信号带;E. 脂肪抑制SPGR 图像:5 层高信号带;F. 脂肪抑制质子加权图像:中信号带。关节软骨的磁共振信号特性反映了软骨的结构和生化特性。水合蛋白聚糖分子和多向排列的胶原蛋白的含量和分布的差异不仅影响软骨内的水含量(质子密度),而且影响其动力学状态(T2)。软骨在MRI 图像上变得特征性可见。性区症状。随着TE 的增加,软骨信号开始从深处衰减,这主要是由于深层射线中更快的T2 衰减和软骨-骨连接处的磁化率效应的结合。软骨的T2较短,软骨一般在较短的TE图像上显得更清晰。在深层软骨的上部区域有一个T2松弛特别快的区域,因此在正常关节软骨的中心可以看到窄带的低信号。该带非常细,可因部分体积效应和软骨的轻微曲率而模糊,也可因磁角而模糊,因此通常出现在矢状图像的中平面。这条低强度窄带的浅层软骨部分(包括中层不规则排列的胶原纤维)有较长的T2弛豫带,在T2WI上呈中等信号。软骨表面由切向平行排列的致密胶原纤维组成,含水量较多,但T2 弛豫速度较快。因此,软骨表面在长TE 图像上表现为薄的低信号外围区域,与周围区域不相容。液体形成鲜明的对比。
图2 短TE图像中四层关节软骨的变化在短TE图像中,正常关节软骨可以显示为四层,从表层到深层,低信号和中信号交替。这些层次特征大致对应于软骨的组织学结构。 1. 低信号表面带对应于表面层。浅层以下的中信号带对应于深层表层、整个中层和深层顶部。 3. 深层可能出现低信号带。 4.最低的中间信号带对应于深辐射带的深部和钙化区。然而,由于磁化率效应和化学位移伪影,软骨下皮层的厚度可能被过度夸大(图2)。
图3 在长TE图像中,软骨呈现三层结构,但在关节软骨的弯曲和倾斜处,信号强度较低的表层和中上层由于部分体积效应而变得模糊。软骨表面的胶原纤维根据位置的不同,排列方向不同,在该区域,部分胶原纤维的运行方向与主磁场方向成55,表层也呈现T2角折射。因此,根据情况,某些区域可能无法显示。另外,如果背景为黑色,则无需显示表层(例如,膝关节含有大量滑液,脂肪抑制GE阵列T1WI将显示滑液和软骨的表层) ),两者的强度都较低,两者缺乏对比度。 )。随着TE 变长,软骨信号从更深的层开始衰减。软骨呈现三层结构:第一层,低信号的浅层,第二层,中等信号的中间层和深层的顶部,第三层,深层低信号层结构,包含深层和钙化层(图3)。严重的T2WI,层间信号也可能减弱,使关节软骨本质上呈现均匀的低信号。