0.55 T MRI下锁骨下臂丛神经束与腋血管的腋动脉中心拓扑及非等距神经血管形态学定量研究

《Diagnostics》：Percutaneous Removal of a Tricuspid Valve Vegetation Using the AngioVac System in a Young Woman Who Injects Drugs

　　

背景/目的：描述锁骨下臂丛神经束与双侧腋血管的定量MRI数据仍然有限。本研究在0.55 T MRI上表征以动脉为中心的神经束拓扑和神经血管形态测量，并讨论其对锁骨下阻滞的潜在解剖学意义。方法：这项前瞻性横断面成像研究纳入100名接受临床指征MRI的成人。每名参与者分析一个锁骨下区域。在胸小肌后方的中锁骨下胸肌后区域内，选取可同时最清晰显示外侧束（LC）、内侧束（MC）、后束（PC）、腋动脉（AA）和腋静脉（AV）的轴位T₁加权图像。使用以AA为中心的12扇区钟面模型对LC、MC、PC和AV进行定位，并测量中心至中心的束间、束至AA和束至AV距离。结果：LC最常位于11点钟方向（62%），MC位于3点钟方向（41%），PC位于6点钟方向（40%），AV位于2点钟方向（71.1%；n = 90）。平均束间距离为11.73 ± 3.17 mm（LC-MC）、11.09 ± 2.43 mm（LC-PC）和8.13 ± 2.83 mm（MC-PC）。LC、MC和PC的平均束至AA距离分别为6.33 ± 1.69、7.36 ± 2.03和7.13 ± 1.83 mm。在92名具有完整束至AV测量的参与者中，对应均值分别为17.01 ± 5.01、9.61 ± 2.90和16.54 ± 3.87 mm。结论：在中锁骨下胸肌后水平，0.55 T MRI显示结构化但非等距的神经血管排列。这些成像衍生数据提供定量解剖参考信息，但不是操作安全边缘或阻滞成功的预测因素。

论文解读：0.55 T MRI下锁骨下臂丛神经束与腋血管的腋动脉中心拓扑及神经血管形态学

研究背景方面，锁骨下臂丛是周围神经系统中具有重要临床意义的组成部分，其外侧束（lateral cord, LC）、内侧束（medial cord, MC）和后束（posterior cord, PC）与腋动脉（axillary artery, AA）和腋静脉（axillary vein, AV）关系密切。这些神经血管关系既与横断面图像判读有关，也是锁骨下臂丛阻滞（infraclavicular brachial plexus block，一种用于上肢远端手术和镇痛的区域麻醉技术）的解剖基础。尽管当代超声引导可实时显示神经结构、AA、AV、针道和局麻药扩散，但准确操作仍依赖于对局部神经血管解剖的细致识别。AA通常被用作锁骨下阻滞的主要参考结构，但神经束不应被视为围绕血管固定或对称分布的点。既往超声研究显示神经束存在偏好位置，同时存在显著个体差异。Kumar et al. 描述了以动脉为中心的12扇区模型，其中LC最常见于10—11扇区，MC见于2—4扇区，PC见于6—7扇区。Di Filippo et al. 同样强调锁骨下窝中神经束的超声识别具有变异性。研究人员所在团队此前在一项前瞻性多中心超声研究中应用相同框架，量化独立队列的双侧神经束拓扑、束间距离和束至血管关系；该队列与本MRI研究参与者不重叠。MRI与锁骨下阻滞也有重要历史联系。Klaastad et al. 基于MRI解剖测量开发了外侧矢状锁骨下技术，随后该入路接受临床评估；Sauter et al. 在志愿者中使用MRI识别与三条锁骨下神经束最接近的矢状面位置，表明横断面成像可为阻滞相关解剖概念提供信息，但其本身并非实时引导方式。超声和MRI对锁骨下解剖提供互补而非可互换的视角。MRI可提供无探头压力的横断面组织对比和更宽静态解剖背景，但不复现操作动态，也不是实时引导方式。本研究使用0.55 T MRI，是因为符合纳入条件的临床指征检查在研究地点可用的0.55 T临床系统上采集，场强并非作为比较性实验变量。现代0.55 T肌肉骨骼MRI可能具有宽孔径和降低磁化率效应等实际与物理优势，但与1.5—3 T相比信噪比较低仍是重要权衡。锁骨下阻滞所遇解剖还具有水平依赖性，肋锁入路针对更近端、神经束通常更紧密地聚集于AA外侧的区域；筋膜层和隔膜也可能影响锁骨下神经血管间室内的注射物分布。基于此，本研究旨在在0.55 T MRI上表征LC、MC、PC和AV相对AA的钟面拓扑、束间距离、束至AA距离和束至AV距离，并假设这些结构呈现群体水平偏好性拓扑聚集，但呈非等距神经血管构型，且无系统性左右差异。

关键方法方面，该研究为前瞻性横断面观察成像研究，样本来自保加利亚普罗夫迪夫Medico-Diagnostic Center ‘Medicus Alpha’ 的临床指征肩部和/或近端肱骨MRI成人队列；2026年5月至8月纳入，最终100名参与者，50例右侧、50例左侧。纳入标准为年龄≥18岁、锁骨下区域位于成像野内、轴位T₁加权TSE序列质量足够、满足预定标准且签署书面知情同意；排除年龄<18岁、无知情同意、锁骨下区域覆盖不足、缺乏合适轴位序列、明显运动或技术伪影、既往影响该区域的创伤或手术，以及改变神经或血管结构正常解剖的病理过程。采用MAGNETOM Free.Max 0.55 T系统（Siemens Healthineers, Erlangen, Germany），二维轴位T₁加权Turbo Spin Echo序列，无静脉对比。每名参与者在胸小肌后方中锁骨下胸肌后区域选取同时最清晰显示LC、MC、PC、AA和AV的轴位图像。以AA中心为唯一参考原点，应用标准化12扇区钟面模型，将各结构横断面中心归入单一扇区；测量中心至中心距离，包括束间、束至AA和束至AV距离。结构特异缺失不插补。统计采用圆形统计、Monte Carlo卡方、Holm校正，以及含参与者随机截距的线性混合效应模型，距离类型、性别、侧别及其交互作为固定效应；另进行探索性身高校正敏感性分析。

研究结果方面，3.1 参与者特征和可评估性：MRI队列包括100名参与者（51名男性、49名女性），平均年龄46.09 ± 17.11岁，范围18—81岁；50例右侧、50例左侧。LC、MC、PC和AA在所有100例检查中均可可靠识别，用于计划中的神经束和以动脉为中心分析；AV扇区分类可用于90/100例（90.0%）；完整LC-AV、MC-AV和PC-AV距离测量可用于92/100名参与者（92.0%）；所有束间和束至AA测量均在全队列中可用。拓扑分类和形态测量可评估性分别记录，因此分母独立分析。

3.2 围绕腋动脉的拓扑分布：LC最常位于11点钟方向（62/100，62.0%），其次为12点钟方向（19.0%）和10点钟方向（10.0%）；MC最常位于3点钟方向（41.0%），其次为4点钟方向（34.0%）和5点钟方向（17.0%）；PC最常位于6点钟方向（40.0%），其次为5点钟方向（26.0%）和7点钟方向（21.0%）；在90例具有AV扇区分类的检查中，AV最常位于2点钟方向（64/90，71.1%），其次为3点钟方向（23.3%）。圆形分析显示围绕特征位置明显聚集：LC总体圆形均值位置为11.19点钟（95% CI，11.04—11.35；R = 0.901），MC为3.86点钟（95% CI，3.67—4.05；R = 0.875），PC为5.84点钟（95% CI，5.64—6.04；R = 0.865），AV为2.27点钟（95% CI，2.16—2.40；R = 0.953）。左右侧四种结构的众数位置相同：LC为11点钟，MC为3点钟，PC为6点钟，AV为2点钟。Monte Carlo卡方比较经Holm校正后未显示LC（校正p = 0.5827）、MC（校正p = 0.5827）、PC（校正p = 1.0000）或AV（校正p = 1.0000）存在显著左右差异。

3.3 形态学关系：3.3.1 束间距离：直接观察到的平均束间距离以LC-MC最大（11.73 ± 3.17 mm），其次为LC-PC（11.09 ± 2.43 mm），MC-PC最短（8.13 ± 2.83 mm）。混合效应分析纳入100名参与者的300个距离观测，显示距离类型主效应显著，F(2,192) = 64.547，p < 0.0001；性别总体效应显著，F(1,96) = 6.864，p = 0.0102；侧别效应未达统计学显著，F(1,96) = 3.505，p = 0.0642。观察到显著的距离类型×性别交互，F(2,192) = 3.163，p = 0.0445。模型估计边际均值（estimated marginal means, EMMs）为LC-MC 11.71 mm、LC-PC 11.08 mm、MC-PC 8.13 mm。Holm校正后成对比较显示，MC-PC显著短于LC-MC（差值3.583 mm；校正p < 0.0001）和LC-PC（差值2.954 mm；校正p < 0.0001），而LC-MC与LC-PC经校正后无显著差异（校正p = 0.0632）。性别交互主要归因于LC-MC，模型估计男女性别差异为+1.994 mm（Holm校正p约0.0012）。

3.3.2 束至腋动脉距离：观察到的平均束至AA距离为LC-AA 6.33 ± 1.69 mm、MC-AA 7.36 ± 2.03 mm、PC-AA 7.13 ± 1.83 mm。混合效应分析纳入100名参与者的300个观测，发现距离类型主效应显著，F(2,192) = 13.449，p < 0.0001；性别总体效应显著，F(1,96) = 11.844，p = 0.0009；未观察到显著侧别总体效应，F(1,96) = 0.087，p = 0.7682，且所研究交互均不显著。模型EMMs为LC-AA 6.32 mm、MC-AA 7.35 mm、PC-AA 7.13 mm。LC-AA显著短于MC-AA（差值?1.031 mm；Holm校正p < 0.0001）和PC-AA（差值?0.804 mm；校正p = 0.0003），而MC-AA与PC-AA无显著差异（校正p = 0.2789）。在该距离族中，模型估计男女性别差异为+0.936 mm（95% CI，0.401—1.471；p = 0.0009）。

3.3.3 束至腋静脉距离：92名参与者具有完整束至AV测量，产生276个距离观测。平均距离为LC-AV 17.01 ± 5.01 mm、MC-AV 9.61 ± 2.90 mm、PC-AV 16.54 ± 3.87 mm。混合效应模型显示距离类型主效应强，F(2,176) = 198.695，p < 0.0001；性别总体效应显著，F(1,88) = 6.476，p = 0.0127；侧别总体效应不显著，F(1,88) = 1.122，p = 0.2923，且无交互达统计学显著。模型EMMs为LC-AV 17.04 mm、MC-AV 9.62 mm、PC-AV 16.55 mm。MC-AV显著短于LC-AV和PC-AV（二者Holm校正p均< 0.0001），LC-AV与PC-AV无显著差异（校正p = 0.2408）。因此，模型支持的模式为MC-AV距离较短，LC-AV与PC-AV距离相似。其他所研究二向和三向交互均不显著，成对比较经Holm校正。

3.3.4 探索性身高校正敏感性分析：探索性身高校正敏感性分析减弱了性别效应。对于束间距离，身高显著，F(1,95) = 11.882，p = 0.0008，而性别总体效应不再显著，F(1,95) = 1.058，p = 0.3063；距离类型×性别交互仍显著，F(2,192) = 3.163，p = 0.0445。对于束至AA距离，身高（F(1,95) = 5.652，p = 0.0194）和性别（F(1,95) = 4.717，p = 0.0323）均仍显著，但性别效应相对主模型减弱。对于束至AV距离，校正后身高（F(1,87) = 2.980，p = 0.0878）和性别（F(1,87) = 2.176，p = 0.1438）均不显著。侧别在三个身高校正模型中均仍不显著。这些分析为探索性，未替代预设主模型。

讨论部分总结：本研究提供0.55 T下锁骨下臂丛和腋血管的定量影像定义参考解剖。主要发现为：LC、MC、PC和AV相对AA呈现不同偏好钟面位置；神经束形成非等距构型，MC-PC为最短束间距离；所分析轴位水平上LC为最接近AA的神经束；MC显著比LC或PC更接近AV；主要拓扑或形态学分析未发现系统性左右差异。以动脉为中心的拓扑模式集中但不固定，LC主要聚集于前至前外侧区域，MC聚集于内侧至后内侧区域，PC聚集于后方区域，这与既往超声研究显示AA周围偏好位置及个体变异相容。圆形分析中较高R值提示变异性不等同于随机排列，每个结构具有特征性群体分布，但相邻扇区离散可能对图像判读相关；对锁骨下阻滞而言，群体水平预期可辅助定位，但不应替代对个体患者神经和血管结构的直接识别。与研究人员所在团队既往超声研究比较时，二者使用独立、非重叠队列和不同采集条件；三种神经束的以动脉为中心总体分布一致，但某些以血管为中心关系不同：超声队列中MC最接近AA，而本MRI队列中LC最接近。这些观察并非头对头模态比较；超声和MRI在采集几何和可视化方面不同，研究参与者和肢体位置也不同（超声研究中手臂90度外展，而MRI中手臂贴身），手臂外展本身可改变锁骨下关系。因此，研究间差异可能反映个体解剖变异和方法学因素共同作用。本研究也扩展了早期MRI工作，但目标与成像平面不同，并非选择注射点，而是在预定义中锁骨下胸肌后节段内量化以动脉为中心的轴位拓扑和三族中心至中心距离。LC最接近AA的发现应在此特定轴位水平内解释，并非对既往MRI衍生阻滞概念的矛盾。束间测量表明神经束不呈等边排列，模型校正后MC-PC约比任何涉及LC的距离短3 mm；该发现对局麻药分布具有潜在解剖相关性，但距离本身不能决定注射物扩散。尸体研究表明筋膜层可在锁骨下阻滞中限制或重定向注射物，微解剖研究显示肋锁区域LC与MC/PC复合体之间存在隔膜组织。因此，本形态测量应视为阻滞解剖的几何基础，而非局麻药覆盖的直接预测因素。束至AA分析同样与许多锁骨下技术以AA为主要标志相关。在最佳可视轴位MRI水平，LC显著比MC或PC更接近动脉中心，强调AA是非对称神经构型中的参考结构，而非三个等距神经束的中心。臂丛解剖变异已明确，神经束命名不应被解释为在整个锁骨下行程中具有恒定横断面位置。与AV的关系也可能有解剖相关性：MC至AV的中心至中心距离最短，而LC-AV和PC-AV显著更大且统计学相似。腋静脉解剖可变，并非简单镜像动脉模式，且比动脉更易发生管径、形状和位置变化；因此本分析将AV视为被测量的邻近结构，而非坐标系原点。中心至中心的束至AV测量不是直接血管安全边缘，实际针尖间隙取决于神经尺寸、血管管径、边缘至边缘间距、针道、生理状态和组织变形。所选解剖水平需明确考虑：更近端肋锁入路针对神经束通常更紧密地聚集于AA外侧的区域，而传统或外侧矢状锁骨下入路遇到更分散的血管周围构型；比较解剖和临床文献确认不同锁骨下入路经过不同空间走廊。此外，神经根、干、股或更近端神经束形成水平的个体变异不能从单一远端横断面水平推断。因此，本研究发现特异适用于胸小肌后方中锁骨下胸肌后节段，不应推广至更近端肋锁或更远端腋部臂丛。未证明系统性左右差异，每种结构两侧众数扇区相同，侧别在三个形态学模型中均非显著主效应；这些发现不能建立绝对双侧等价，因为不同参与者提供右侧和左侧观察，但该队列未提供一致方向性不对称证据。主模型中的性别相关效应需谨慎解释，因为绝对解剖距离可能随体型缩放，探索性身高校正敏感性分析支持这一担忧。校正身高后，束间和束至AV距离的性别总体效应不再显著，而束至AA距离的性别效应仍显著但减弱；身高本身与束间和束至AA距离显著相关；束间距离中显著的距离类型×性别交互在身高校正后仍存在。这些发现提示体型解释部分但未必全部观察到的性别相关变异，并提醒不应仅将绝对形态测量差异归因于性别。本研究的独特特征之一是使用现代0.55 T临床MRI系统，利用该平台采集的常规临床指征检查，而非选择场强作为实验比较。现代低场肌肉骨骼MRI可提供有诊断用途的解剖成像，并可能受益于降低磁化率效应和宽孔径系统设计，但相对1.5—3 T的低信噪比仍是固有权衡。在本队列中，常规轴位T₁加权成像为纳入检查的计划测量提供了足够的脂肪-神经和脂肪-血管对比。然而，该方案不是专用MR神经成像方案，研究也未设计用于确立与高场MRI的诊断等价性或评估MR神经成像性能。还应承认若干局限。第一，分析水平按解剖标准化至胸小肌后方中锁骨下胸肌后区域，而非固定骨性坐标，选取最清晰单轴位层面保留了读者依赖成分，不能排除节段内轻微近远侧变异。第二，每名参与者仅分析一侧，无法进行参与者内双侧对称性配对评估。第三，所有测量由单一研究调查者完成，未评估正式观察者内和观察者间可重复性，没有经验性ICC或基于重复性的测量误差估计，名义像素尺寸不应解释为此类估计。第四，尽管神经束和AA在所有纳入检查中可评估，AV拓扑和形态测量可评估性不完整，结构特异缺失观察未插补分析。第五，探索性身高校正分析为事后分析，应解释为敏感性分析而非替代主模型。第六，研究为解剖性而非介入性：未评估针道、边缘至边缘间隙、局麻药扩散、阻滞起效、成功和并发症。因此，所报告距离为成像衍生解剖测量，在就阻滞安全性或有效性作出任何推断前需要前瞻性操作验证。

结论翻译：在胸小肌后方中锁骨下胸肌后水平，0.55 T MRI显示臂丛神经束和腋血管呈结构化但非等距排列。相对AA，LC最常位于11点钟方向，MC位于3点钟方向，PC位于6点钟方向，AV位于2点钟方向。MC-PC为最短束间间隔，LC最接近AA，MC最接近AV。未发现系统性左右效应。这些发现为专门针对中锁骨下胸肌后神经血管区域提供定量成像衍生解剖参考数据。它们强化了锁骨下臂丛解剖是三维、可变且水平依赖的，而非一组固定钟面坐标。由于测量为中心至中心，且未评估阻滞操作或临床结局，结果不应在无前瞻性验证的情况下直接转化为操作安全边缘、针靶或阻滞成功预测。