基于MR成像的足和踝精细解剖及损伤机制研究

The aim of this study is using magnetic resonance imaging (MRI) to investigate the normal cross-sectional anatomy and injury mechanism of the foot and ankle. We will first study the normal cross-sectional anatomy in correlation with MRI appearance and histologic analysis, using cadaveric foot and ankle, and correlate the MRI appearances with large histological section to demonstrate the flexor tendons, the extensor tendons, the intertarsal ligaments, the Lisfranc ligament and the intermetatarsal ligaments , and Achilles tendon, the lateral ligament, the deltoid ligament of the ankle. The anatomic and histologic features of the foot and ankle and their functional relationship will be demonstrated with MR images. Next, we will study the injury mechanism of the foot and ankle and their MRI features by creating the injury to the foot and ankle in cadaver, to provide the theoretical basis for evaluation and interpretation of the foot and ankle injuries; to reveal the relationship between injury mechanism and the MRI features. Finally, we will study the foot and ankle injury in clinical setting to study their MRI features. Our goal is using the MRI, a noninvasive technique to define the relation between the subtle anatomic changes and the injury mechanism, to monitor the development and the nature progression of the foot and ankle injury, to lay the foundation for future basic research and clinical applications on foot and ankle injury at the molecular level.

前期研究证明，MR成像技术可清晰显示足踝精细解剖结构及损伤的影像学表现。本项目利用MR成像技术，研究新鲜足踝尸体标本的正常断层解剖及影像学、组织学表现，主要研究足伸肌腱、屈肌腱、跗骨间韧带、Lisfranc韧带、跖骨间韧带、以及踝关节的跟腱、外侧副韧带、内侧三角韧带等结构，阐明足踝的解剖特点与影像学、组织学表现的相关性，为影像诊断和外科治疗提供实用的断层解剖学依据；对大体标本进行模拟损伤实验，并行MR检测，研究足踝不同部位损伤机制与影像学表现，阐明损伤机制和MR影像特点的相关性，为足踝损伤的诊断治疗提供有价值的影像学依据；研究国人正常足踝MRI解剖结构和不同部位损伤机制及其MR影像特点，旨在早期发现其细微解剖结构变化和明确损伤部位及类型，并从分子水平无创地监测损伤的发生发展过程，为足踝损伤的早期诊断、治疗及功能恢复提供科学精准的解剖学和影像学依据，为损伤的基础研究和临床应用奠定基础。

背景：足和踝是承载人体重量，维持人类直立行走的重要组成部分，其解剖结构复杂精细。足踝功能的复杂性、稳定性的发挥，是以其精细而复杂的解剖结构为基础的，这使足踝既有一定的稳定性，又有一定的灵活性，以完成负重和行走。足踝损伤在临床上很常见，以肌腱韧带损伤最常见，这种损伤可导致足踝不同程度的功能障碍。因此，研究足踝精细断层解剖结构与其功能变化的关系具有极其重要的临床应用价值。.研究内容：利用MR成像技术，研究新鲜足踝尸体标本的正常断层解剖及影像学、组织学表现，主要研究屈肌腱、伸肌腱、跗骨间韧带、Lisfranc韧带、跖骨间韧带、以及踝关节的跟腱、外侧韧带、内侧三角韧带等结构，阐明足踝的解剖特点与影像学、组织学表现的相关性；对大体标本进行模拟损伤实验，并行MR检测，研究足踝不同部位的损伤机制与影像学表现，阐明损伤机制和MR影像特点的相关性；研究国人正常足踝MRI断层解剖结构和不同部位损伤机制及其MR影像特点，旨在早期发现其细微解剖结构变化和明确损伤部位及类型，为损伤的基础研究和临床应用奠定基础。.结果：正常足踝肌腱韧带、第1跖趾关节复合体和跖板在MR上均表现为低信号。本研究表明第1跖趾关节跖板可分为四部分，包括跖板中央部分、籽骨间韧带、籽趾韧带和跖籽韧带。断层解剖、MR和组织学对照表明，矢状位上籽骨间韧带与跖板中心部分相延续，冠状面上籽趾韧带和跖板中央部分为单独韧带结构，但组织学上二者为交织在一起连续胶原纤维结构。肌腱韧带损伤表现为韧带T1WI序列信号不清、纤维连续性中断，PD-FS序列信号不均匀增高，周围可见软组织水肿。跖板损伤表现为形态不规则，PD-FS序列上信号不均匀，可见混杂中高信号。.结论：该研究对足踝损伤的早期发现、早期诊断、精准治疗和康复具有重要的临床应用价值，对降低损伤的致残率、提高患者生存质量具有极其重要意义。