正常前交叉韌帶高頻超聲和MRI測量對照分析

席曉萍，閆　瑋，丁　雪，徐　聞，張怡靚，劉銳洪

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正常前交叉韌帶高頻超聲和MRI測量對照分析

席曉萍1，閆瑋1，丁雪1，徐聞1，張怡靚1，劉銳洪2

目的探討應用高頻超聲測量前交叉韌帶(anterior cruciate ligament, ACL)厚徑的可行性及準確性。方法選擇2015-01至2015-09現役男性軍人健康志愿者30名，分別應用高頻超聲及MRI測量右膝關節ACL脛骨止點端厚徑。對比分析兩名不同醫師應用高頻超聲測量ACL厚徑的結果，再對比分析應用高頻超聲及MRI測量ACL厚徑的結果。結果兩名醫師應用高頻超聲測量ACL厚徑具有較好的一致性及可重復性，其組內相關系數ICC=0.934，95%區間為(0.867，0.968)；使用Bland-Altman法分析：兩位醫師測量ACL厚徑差值(mm)均值為-0.04，95%區間為(-0.55，0.47)。應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑具有較好的一致性，提示兩種方式是可替代的；其組內相關系數ICC=0.914，95%區間為(0.822，0.959)；使用Bland-Altman法分析：應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑差值(mm)均值為0.04，95%區間為(-0.62，0.70)。結論高頻超聲可作為測量膝關節ACL厚徑的常規方法。

前交叉韌帶；高頻超聲；核磁共振成像

膝關節前交叉韌帶(anterior cruciate ligament, ACL)是一條重要韌帶。ACL損傷是軍人、運動員較為常見而又嚴重影響膝關節穩定性的運動損傷，因此準確測量ACL具有重要的意義。目前，MRI被認為是ACL影像學檢查的“金標準”[1]，隨著超聲技術的發展，高頻超聲在肌骨方面的應用亦日益增多[2-4]。筆者通過應用高頻超聲測量ACL脛骨止點端最大厚徑(下文簡寫為厚徑)，并與MRI測量結果對照，旨在探討應用高頻超聲測量ACL厚徑的可行性及準確性，以指導后續研究。

1　對象與方法

1.1對象選擇現役男性軍人健康志愿者30名，年齡范圍16～24歲，平均(19.40±2.24)歲；身高范圍167～180 cm，平均身高(171.23±3.68)cm；體重范圍55～72 kg，平均體重(64.58±5.65)kg。

1.2儀器與方法

1.2.1超聲檢查應用Philips IU-22彩色多普勒超聲診斷儀，配備線陣探頭L12-5，線陣探頭頻率9～12 Mhz。每位志愿者均檢查右側膝關節ACL，取仰臥位，屈膝約90°，探頭于關節前間隙先尋找髕韌帶，然后探頭置于髕韌帶內側緣，由外上向內下約30°呈矢狀斜位(圖1)，觀察ACL形態、內部回聲等聲像圖特征，觀察時行運動試驗加大或減少膝關節彎曲角度，可動態觀察到ACL的運動，有助于更好地分辨ACL邊界。每位志愿者分別由兩名不同醫師獨立進行檢查測量，測量時膝關節彎曲約90°，垂直于ACL長徑測量最大厚徑并記錄。

圖1　正常前交叉韌帶MR圖像

1.2.2MRI檢查采用GE Signa 1.5T超導型MRI掃描儀，使用肩關節線圈。檢查體位與超聲檢查相似，受檢查者取仰臥位，屈膝約90°，線圈的中心位置對準髕骨下緣。垂直于ACL長徑測量最大厚徑并記錄(圖2)，每位志愿者分別由兩名不同醫師獨立進行檢查測量，然后取平均值。

圖2　高頻超聲檢查前交叉韌帶體位及探頭位置

2　結　　果

2.1正常ACL聲像圖特征因為ACL的解剖特點，高頻超聲較難完整顯示ACL全貌，但能清晰顯示ACL脛骨止點處端[5]，縱切面呈條帶狀結構，內部為均勻絲狀中等至低回聲，雙側對稱，周圍無異常回聲(圖3)。兩名不同超聲醫師測量30名志愿者ACL厚徑分別為(8.04±0.70) mm及(8.07±0.71) mm，MRI醫師測量30名志愿者ACL厚徑為(8.12±0.50) mm。

圖3　正常前交叉韌帶超聲圖像

2.2兩名醫師應用高頻超聲測量ACL厚徑一致性分析兩名醫師應用高頻超聲測量ACL厚徑的組內相關系數ICC=0.934，95%區間為(0.867，0.968)。使用Bland-Altman法分析(圖4)：兩位醫師測量ACL厚徑差值(mm)均值為-0.04，95%區間為(-0.55，0.47)。

圖4　兩名醫師應用超聲測量ACL厚徑的Bland-Altman分析圖(n=30)

2.3應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑一致性分析應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑的組內相關系數ICC=0.914，95%區間為(0.822，0.959)。使用Bland-Altman法分析(圖5)：應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑差值(mm)均值為0.04，95%區間為(-0.62，0.70)。

圖5　應用超聲及MRI測量ACL厚徑的Bland-Altman分析

3　討　　論

國外學者研究表明，ACL體積較小的人群，由于其膠原纖維束較少，容易發生ACL損傷[6]。所以，準確測量ACL對于ACL損傷具有一定的預測價值。MRI被認為是ACL影像學檢查的“金標準”，研究表明MRI亦可清晰顯示ACL并精確測量[7]，與解剖測量具有較高的一致性[8]。但MRI機器龐大，無法床旁檢查；檢查時間較長，費用較高，難以多次重復檢查等缺點而較難作為常規檢查手段[9]。高頻超聲具有實時快捷、價格低廉、移動靈活可床旁檢查等優點。目前，在韌帶方面的應用亦日益增多，但目前國內外尚未有應用高頻超聲對ACL進行測量的系統性報道。

在解剖學上，一般應用長度、寬度、厚度、橫截面積及體積等參數來全面評價ACL[10]，因為ACL的解剖特點，高頻超聲能清晰顯示ACL脛骨止點處端，但較難完整顯示ACL全貌[5]，所以在本研究中筆者選擇ACL脛骨止點端厚徑作為觀察指標。MRI測量肌肉及韌帶的誤差僅為0.8%[11]，所以本研究直接應用兩名MRI醫師的ACL測量值取平均值作為對照。為了使超聲及MRI的測量結果具有可比性，在做MRI檢查時筆者應用與超聲檢查一致的體位；使用膝關節專用線圈進行檢查時，膝關節無法彎曲90°，因此在本研究選擇肩關節線圈進行檢查。在圖像分辨率上，雖然高頻超聲在ACL的顯示分辨上無法媲美MRI；但超聲檢查是實時動態的，在檢查時行運動試驗有助于清晰分辨出ACL邊界，以便進行較精確測量。

本研究結果顯示，兩名醫師應用高頻超聲測量ACL厚徑結果的組內相關系數ICC=0.934，95%區間為(0.867，0.968)。使用Bland-Altman法分析，兩位醫師測量ACL厚徑差值(mm)均值為-0.04，95%區間為(-0.55，0.47)。上述兩種統計學方法都說明兩名醫師的測量結果具有較高的一致性，提示應用高頻超聲測量ACL厚徑是確實可行的，其測量結果具有較好的一致性及可重復性。本研究結果顯示，應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑的組內相關系數ICC=0.914，95%區間為(0.822，0.959)。使用Bland-Altman法分析，應用高頻超聲與MRI測量ACL厚徑差值(mm)均值為0.04，95%區間為(-0.62，0.70)。提示應用高頻超聲及MRI測量ACL厚徑的結果具有較高的一致性，兩種方式是可替代的。據此我們亦可認為，高頻超聲測量結果與解剖測量具有較高的一致性，具有較好的準確性。

ACL的正常值與種族、性別、年齡、身高、體重、運動量等因素有關[10],現仍未有關于超聲測量ACL正常值的權威正常參考值報道。王曉宇等[8]測量中國成人新鮮離體膝關節標本，采用了伸膝約135°的MRI常用體位，ACL呈拉伸狀態，結果顯示ACL厚度解剖測量值為(6.0±2.2) mm, MRI測量值(6.09±1.76)mm。本研究選取30名16～24歲健康男性現役軍人進行觀察，該群體具有相同的種族、性別，以及具有相似的年齡、身高、體重及運動量，研究采用了屈膝90°的體位，ACL呈松弛狀態，所以ACL厚度的測值較大，結果顯示其平均值為(8.05±0.65)mm。本研究初步驗證了高頻超聲測量ACL厚徑的可行性及準確性，嘗試初步建立該群體ACL厚徑超聲測量的參考值范圍，下一步將進行大量樣本研究來總結出較可靠的正常參考值范圍。

綜上所述，高頻超聲能清晰顯示ACL脛骨止點端，且可精確測量ACL厚徑，其測量結果具有較好的準確性及可重復性。高頻超聲可作為ACL厚徑測量的常規方法。

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(2015-10-10收稿2015-12-24修回)

(責任編輯張楠)

Comparion of high frequency ultrasound imaging and magnetic resonance imaging in measurement of normal anterior cruciate ligament

XI Xiaoping1, YAN Wei1,DING Xue1,XU Wen1,ZHANG Yiliang1,and LIU Ruihong2.

1.Department of Specific Care, Beijing Municipal Corps Hospital of Chinese People’s Armed Police Force, Beijing 100027, China; 2. Department of Ultrasound, Chenxinghai Hospital Affiliated to Guangdong Medical College, Zhongshan 528415, China

ObjectiveTo test if the thickness of normal anterior cruciate ligament (ACL) can be measured by high frequency ultrasound(US). MethodsThe thickness of ACL near tibial insertion site was measured by US and magnetic resonance imaging(MRI) in 30 normal right knees of young male soldiers. The thickness of ACL near tibial insertion site which was measured by two different radiologists by US were compared and analysed. The thickness of ACL near tibial insertion site which was measured by US and MRI were compared and analysed. ResultsThe intraclass correlation coefficient for these 2 radiologists was 0.934(95%CI:0.867 to 0.968) and Bland Altman plot showed that the mean difference was -0.04 ( 95%CI:-0.55 to 0.47 ), indicating a very strong agreement between these 2 radiologists in measuring the thickness of ACL by US. The intraclass correlation coefficient for US and MRI was 0.914 (95%CI:0.822 to 0.959) and Bland Altman plot showed the mean difference was 0.04 (95%CI:-0.62 to 0.70), indicating a very strong agreement between these 2 methods in measuring the thickness of ACL. ConclusionsHigh frequency ultrasound can be used as a conventional method for measuring the thickness of ACL.

anterior cruciate ligament；high frequency ultrasound；magnetic resonance imaging

席曉萍，本科學歷，副主任醫師。

1.100027，武警北京總隊醫院特診科;2.528415中山，廣東醫學院附屬陳星海醫院超聲科

劉銳洪，E-mail:wellknows@126. com

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