腘窝段腓总神经及其分支MR检查方案

兰受昌，张国伟，王春业，徐永忠，张光辉

(烟台市烟台山医院放射科，山东 烟台 264001)

腓总神经病变是最常见的外周神经单神经病变[1]，病因很多[1-4]，创伤最为常见。腘窝外侧沟及腓管为腓总神经易受损伤及卡压的两处解剖学位置[5]。治疗方法和时间选择均可影响对于腓总神经病变的疗效[6]。既往主要通过临床症状、体征及电生理检查诊断腓总神经损伤。近年随着MR序列的发展，MRI可清晰显示外周神经，甚至达到单根神经束成像水平[7]，多种MRI新技术被用于检查外周神经[8]，以早期明确腓总神经病变的位置、程度、范围及所支配肌肉的受累程度，为临床选择最佳治疗方案和手术时间提供影像学参考。本研究观察正常腘窝段腓总神经及其分支的MRI表现，探讨腘窝段腓总神经及其分支的正常MRI表现及检查方案。

1 资料与方法

1.1 一般资料 于2012年5月—2013年1月招募30名正常志愿者，男18名，女12名，年龄23～60岁，平均(43.0±9.1)岁；均无双下肢不适；排除周围神经疾病、下肢外伤者；行单侧膝关节扫描。本研究经我院伦理委员会批准，受检者均知情同意。

1.2 仪器与方法 采用GE Signa 1.5T MR扫描仪，膝关节线圈。嘱受检者仰卧，足先进，使磁场中心位于髌骨下缘水平。成像序列及扫描参数：斜冠状位薄层改良快速自旋回波(fast spin echo， FSE-XL)T1W序列，TR 460 ms，TE 12.1 ms，层厚2 mm，层间隔0，FOV 200 mm×200 mm，采集矩阵288×192，NEX 2；斜冠状位薄层FSE-XL T2W序列，TR 3 200 ms，TE 91.4 ms，层厚2 mm，层间隔0，FOV 200 mm×200 mm，采集矩阵288×192，NEX 2，另加用迭代分解水和脂肪的回声不对称与最小二乘法估计(iterative decomposition of water and fat with echo asymmetry and least-squares estimation, IDEAL)技术，以相同参数采集图像；斜冠状位薄层短时反转恢复(short time inversion recovery， STIR)序列，TR 4 560 ms，TE 43.9 ms，TI 150 ms，层厚2 mm，层间隔0，FOV 200 mm×200 mm，采集矩阵288×192，NEX 2；矢状位三维快速扰相梯度回波(three-dimesional fast spoiled gradient-recall echo， 3D FSPGR)序列，TR 14.5 ms，TE 6.0 ms，层厚1 mm，层间隔0，FOV 200 mm×200 mm，采集矩阵288×224，NEX 3，采用IDEAL技术。

1.3 图像评价

1.3.1 定量评价 从斜冠状位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL图像中选取单侧腓总神经及其邻近股二头肌均显示良好的同一层面，测量腓总神经及股二头肌信号强度(signal intensity， SI)。在各序列间保持同一受检者ROI大小一致，测量腓总神经像素≥20、股二头肌像素≥50个；各部位均测量3次，取平均值。另于无移动及模糊伪影区域放置ROI(≥100个像素)测量背景噪声，分别计算各序列图像的CNR：CNR=(SI神经-SI股二头肌)/背景噪声。

1.3.2 半定量评价 将斜冠状位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL序列及矢状位3D FSPGR+IDEAL序列原始图像传入GE AW 4.4工作站，进行多平面重建、曲面重建及最大密度投影处理。由2名高年资放射科医师评价矢状位3D FSPGR+IDEAL序列对腓总神经、腓外侧皮神经、腓深神经及腓浅神经的显示率，并对斜冠状位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL序列图像的腓总神经、腓外侧皮神经、腓深神经及腓浅神经进行评分：0分，不能显示神经；1分，可间断显示神经；2分，连续显示神经。

1.4 统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件，以Kolmogorov-Smirnov检验评估测量值是否符合正态分布，对符合正态分布的计量资料以±s表示。采用单因素方差分析对FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL图像的CNR进行总体比较，两两比较采用LSD检验；4个序列对腓总神经、腓外侧皮神经、腓深神经及腓浅神经的显示评分以中位数(上下四分位数)表示，采用多样本Kruskal-WallisH检验，两两比较采用Mann-WallisU检验。P<0.05为差异有统计学意义。

表1 各序列对腓总神经及其分支的显示评分[中位数(上下四分位数)]

图1 斜冠状位薄层FSE T1W序列图像 腓总神经(长箭)、腓外侧皮神经(短箭)及胫神经(箭头)呈索条状略低信号，周围高信号脂肪组织环绕 图2 斜冠状位薄层FSE T2W序列图像 腓总神经(长箭)、腓外侧皮神经(短箭)及胫神经(箭头)呈索条状略高信号，周围高信号脂肪组织环绕

2 结果

斜冠状位FSE-XL T1W、FSE-XL T2W、STIR、FSE-XL T2W+IDEAL图像的CNR分别为2.09±0.91、2.23±0.82、3.72±1.03、6.36±1.12，总体差异有统计学意义(F=123.57，P<0.01)；两两比较显示，FSE-XL T1W、FSE-XL T2W与STIR和FSE-XL T2W+IDEA图像的CNR两两比较差异均有统计学意义(P均<0.01)，余两两比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。

FSE-XL T1W(图1)、FSE-XL T2W(图2)、FSE-XL T2W+IDEAL(图3)及STIR(图4)序列对腓总神经及其分支的显示评分见表1。FSE-XL T2W+IDEAL与STIR序列图像对腓外侧皮神经(Z=3.140，P=0.002)、腓深神经(Z=3.161，P=0.002)及腓浅神经(Z=3.161，P=0.002)显示评分差异均有统计学意义，余两两比较差异无统计学意义(P均>0.05)。

3D FSPGR+IDEAL(图5)图像对腓总神经、腓外侧皮神经、腓深神经及腓浅神经的显示率均为100%，可清晰显示腓总神经及其分支和周围解剖结构。

3 讨论

3.1 腘窝段腓总神经及其分支的解剖学特征 腓总神经为坐骨神经的两大分支之一，27.3%的坐骨神经在骨盆内已分为胫神经和腓总神经[9]，腓总神经在腘窝近侧角与胫神经分离，之后向外下方斜行于股二头肌内侧缘腘窝外侧沟内，至腘窝外侧缘跨过腓肠肌外侧头，绕过腓骨头后方，穿过腓管绕前下行，于腓管前内侧发出腓浅、腓深神经。独特的解剖学特征[10]使腓总神经易于受伤：①周围相对缺乏支撑组织，更易受到压迫；②股二头肌腱内侧缘和腓肠肌外侧头之间形成狭窄而又致密的浅沟，即腘窝外侧沟，致腓总神经的脂肪缓冲减少，是神经病变的诱发因素；③约10%腓总神经近端存在分叉，在膝关节内外侧半月板修复术中更易受伤；④由于足或踝的强迫翻转而拉伸腓管内的腓总神经，腓管内的腓总神经结缔组织量和神经束数为腓管外的2倍[11]，因此更易受压；⑤腓总神经在膝关节水平上的附加分支中，最重要的是关节分支(也称为关节返支)，此外还有腓肠外侧皮神经和腓骨交通分支，其受压可能是术后膝关节外侧感觉迟钝的原因。

3.2 MR序列 IDIAL是一种全新的Dixon法水脂分离技术[12-13]，其原理是在90°激发射频脉冲后施加相同的180°相位回聚脉冲，分别在-2π/3、π/2+nπ(n为任意整数)、2π/3时间点采集3次回波信号，再将非对称性采集的信号经迭代最小二乘估算法，计算水和脂肪的相对位置，确定水和脂肪进动频率的相位差别，可对任意比例的水和脂肪进行精确水脂分离，形成水像、脂像、同相位和反相位4种图像。这种非对称性的采集方法克服了传统三点式Dixon水脂分离技术中水脂分离不彻底以及SNR低的缺点，不会对图像SNR和对比度产生影响，还可减少化学位移伪影，且明显提高脂肪抑制程度[14]。3D FSPGR+IDEAL序列采用射频扰相梯度回波技术[15]，施加扰相RF脉冲，消除了T2成分的干扰，具有T1加权性质。T1WI显示解剖结构较清晰，且层厚可达1.0 mm，采用IDEAL技术后脂肪抑制效果更好，显示神经更清晰。有学者[16-18]采用IDEAL技术显示腰骶坐骨神经及臂丛神经，取得良好效果。本研究将IDEAL技术用于显示腓总神经及其分支，发现能清晰显示腓总神经及其分支和神经与周围组织的解剖关系。

图3 斜冠状位薄层FSE T2W+IDEAL序列图像 均可清晰显示腓总神经(长箭)及胫神经(箭头) A.水相; B.脂相; C.同相位; D.反相位

图4 斜冠状位薄层STIR序列图像 腓总神经(箭)及胫神经(箭头)呈索条状略高信号 图5 矢状位3D FSPGR+IDEAL序列重建图像 A.腓总神经(长细箭)、腓外侧皮神经(短细箭)、腓深神经(长粗箭)及腓浅神经(短粗箭)呈索条状略高信号，边缘清晰，走行自然； B.腓总神经(长细箭)、关节返支(短细箭)、腓深神经(长粗箭)及腓浅神经(短粗箭)呈索条状略高信号，边缘清晰，腓总神经分叉处位于腓管内

影响显示腓总神经及其分支的因素主要有CNR、空间分辨率、容积效应及化学位移等。本研究采用薄层无间隔扫描，可提高空间分辨率，减少容积效应；应用IDEAL技术，有利于抑制化学位移伪影；结果显示FSE-XL T2W+IDEAL、STIR图像的CNR均大于FSE-XL T1W、FSE-XL T2W， FSE-XL T2W+IDEAL显示腓外侧皮神经、腓深神经及腓浅神经优于STIR序列，而STIR序列的CNR高于T1W和T2W序列，但显示神经的评分却低于T1W和T2W序列，可能是由于脂肪抑制技术降低了对于解剖结构的显示能力；而IDEAL序列在获得较高CNR的同时还可较好地显示腓总神经的解剖结构，可作为扫描腓总神经的优势序列；由于本研究仅针对健康腓总神经，未能体现该序列发现病变敏感度较高的优势。3D FSPGR+IDEAL序列图像显示腓总神经及其分支的解剖结构更精细、清晰，且由于化学位移成像出现反相位的勾边效应，可清晰显示腘窝外侧沟及腓管。综合比较各序列，对于 MR扫描腓总神经及其分支，可采用冠状位薄层FSE-XL T2W+DIEAL及矢状位3D FSPGR+IDEAL序列。

本研究的主要局限性在于样本量偏小，且仅针对健康腓总神经及其分支，未设置异常对照，亦未对相关结构进行测量，有待进一步观察。