便攜式高頻超聲聯(lián)合固態(tài)耦合墊在部隊基層官兵距腓前韌帶損傷檢測中的可行性分析

吳仲秋， 洪峻峰， 江麗， 王露， 徐斐， 游玉平， 蔣彥

距腓前韌帶(anterior talofibular ligament, ATFL)損傷是部隊基層官兵軍事訓練中較為常見的踝關(guān)節(jié)損傷。研究顯示，在軍事訓練傷中以骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)損傷為主，其中踝關(guān)節(jié)損傷的發(fā)病率較高[1]。根據(jù)流行病學統(tǒng)計，訓練中踝關(guān)節(jié)損傷的發(fā)病率為4.5%，占急診運動創(chuàng)傷病例的16%，其中85%為外側(cè)韌帶損傷[2]。便攜式超聲診斷儀因其啟動快、輕便等特點，適用于訓練和戰(zhàn)時環(huán)境。但由于踝關(guān)節(jié)部位凹凸不平，使用常規(guī)液態(tài)耦合劑不易達到探頭和檢測面良好的貼合，影響普通便攜式超聲儀器測量的準確度和診斷效力，使其在踝關(guān)節(jié)韌帶損傷中的應用較少。適形超聲固態(tài)耦合墊(solid-state gelatin， GEL)是一種以水、水溶性的聚合物材料等制成的固態(tài)彈性體凝膠，能與人體彎曲、曲折部位(不平處)充分貼合，可以避免肌骨超聲的各向異性偽像，獲得清晰理想的近場圖像，更適于淺表部位(如皮膚、肌骨、神經(jīng)等)的檢查。為提高基層部隊野外駐訓條件下訓練損傷檢查能力，筆者擬探討便攜式高頻超聲聯(lián)合新型GEL對踝關(guān)節(jié)損傷檢查的診斷效力，評估其對部隊基層官兵踝關(guān)節(jié)ATFL損傷檢測及損傷程度診斷的準確性和應用價值。

1 對象與方法

1.1 對象 選取2019年1月—2020年1月因軍事訓練致踝關(guān)節(jié)ATFL損傷就診且根據(jù)渥太華踝關(guān)節(jié)準則評定需接受踝關(guān)節(jié)彩色超聲(彩超)檢查者80例，男性70例(87.5%)，年齡(26.8±5.4)歲(19～44歲)，其中20～30歲者62例(77.5%)。右腿受傷68例(85.0%)，雙腿受傷3例(3.8%)；病程1 d～1 a，平均35 d；損傷病變位于右側(cè)踝關(guān)節(jié)68例，左側(cè)踝關(guān)節(jié)9例，雙側(cè)踝關(guān)節(jié)3例。排除標準包括并發(fā)踝關(guān)節(jié)嚴重骨折、踝關(guān)節(jié)畸形及踝關(guān)節(jié)術(shù)后。

1.2 儀器 肌骨超聲(LOGIQ E9，美國GE公司全身應用高檔彩超)，使用頻率為6～15 MHz線陣式探頭(ML6-15)；便攜式高頻超聲(M-Turbo & S Series，美國索諾聲公司第四代便攜彩超)，使用頻率為6～13 MHz線陣式探頭(HFL38x)；適形超聲GEL(MP-B型，中國深圳敏浩科技有限公司醫(yī)用超聲耦合貼片)。

1.3 方法 所有受試者均進行3組超聲檢查，操作由同一位高年資超聲醫(yī)師按以下順序完成：便攜式高頻超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑檢查(常規(guī)組)，便攜式高頻超聲聯(lián)合GEL檢查(固態(tài)組)和高檔臺式肌骨超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑檢查(參照組)。每組的超聲檢查包括雙側(cè)ATFL，順序為先健側(cè)后患側(cè)；對于雙側(cè)均發(fā)生損傷的患者，順序為先左側(cè)后右側(cè)。每例患者每組檢查均測量3次，測量部位為ATFL明顯增厚或者斷裂處，取其平均值為最終測量結(jié)果。

檢測時患者取坐位，足稍內(nèi)翻，呈跖屈位(足跖屈40°～50°)，保持踝關(guān)節(jié)外側(cè)ATFL呈拉伸狀態(tài)(圖1)。骨性標志為距骨與外踝。將探頭沿ATFL走行方向縱斷切面掃查。檢查過程中保持探頭垂直于皮膚以避免各向異性偽像，從而獲得清晰圖像。同時應注意在足內(nèi)外旋、內(nèi)外翻及前抽屜試驗等各種被動運動過程中進行動態(tài)掃查，測量ATFL的厚度或斷端相距的值(圖2)，觀察內(nèi)部回聲、纖維連續(xù)性、韌帶周邊軟組織有無血腫、關(guān)節(jié)腔有無積液、韌帶附著處骨質(zhì)情況及運動時韌帶的張力和活動度等，并記錄圖像。

常規(guī)組：便攜式高頻超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑檢查；固態(tài)組：便攜式高頻超聲聯(lián)合GEL檢查；參照組：高檔臺式肌骨超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑檢查。A：常規(guī)組；B：固態(tài)組；C：固態(tài)耦合墊。圖1 肌骨超聲檢測踝關(guān)節(jié)距腓前韌帶Fig.1 Ultrasound in detecting anterior talofibular ligament

常規(guī)組：便攜式高頻超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑檢查；固態(tài)組：便攜式高頻超聲聯(lián)合GEL檢查；參照組：高檔臺式肌骨超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑檢查。A：Ⅰ類損傷，距腓前韌帶增厚；B：Ⅱ類損傷(部分斷裂)，距腓前韌帶斷端相距；C：關(guān)節(jié)腔積液。1：常規(guī)組；2：固態(tài)組；3：參照組。圖2 兩種便攜高頻超聲檢測法對同一患側(cè)距腓前韌帶檢查比較Fig.2 Comparison of two portable high-frequency ultrasound methods in the examination of anterior talofibular ligament at the same affected side

1.4 診斷標準 研究顯示，ATFL正常的長度為12.0～24.8 mm，寬度為5.0～11.1 mm，平均厚度為1.01 mm[3]。根據(jù)《中國肌骨超聲檢查指南》有關(guān)踝關(guān)節(jié)損傷肌骨診斷標準，包括：(1)挫傷(Ⅰ型)，表現(xiàn)為韌帶腫脹增厚≥2 mm，回聲減低，連續(xù)性尚好；(2)部分撕裂傷(Ⅱ型)，表現(xiàn)為韌帶紋理連續(xù)性部分中斷或變薄，周邊關(guān)節(jié)腔可伴有積液；(3)完全撕裂傷(Ⅲ型)，表現(xiàn)為韌帶紋理連續(xù)性完全中斷，斷端回縮，回聲增強，周圍關(guān)節(jié)腔可伴有積液以及骨皮質(zhì)撕脫性骨折[4]。損傷程度較輕的患者(Ⅰ型)以高檔臺式肌骨超聲為評估標準；部分損傷程度較重的患者(Ⅱ、Ⅲ 型)以高檔臺式肌骨超聲聯(lián)合MRI及手術(shù)結(jié)果為評估標準。

2 結(jié) 果

2.1 一般特征 受傷最主要的原因為扭傷，占82.5%。檢測時距受傷時間<1周、1～2周和>2周的例數(shù)分別為31例(38.8%)、32例(40.0%)和17例(21.2%)。56.3%的患者出現(xiàn)關(guān)節(jié)腔積液。肌骨超聲結(jié)果顯示，Ⅰ型損傷58例(72.5%)，Ⅱ型損傷11例(13.75%)，Ⅲ型損傷11例(13.75%)。其中，66例未進行手術(shù)治療(非手術(shù)組)，14例進行手術(shù)治療(手術(shù)組)。

非手術(shù)組包括58例Ⅰ型損傷患者(其中2例為雙側(cè)損傷)和8例Ⅱ型損傷患者；手術(shù)組包括3例Ⅱ型損傷患者(部分撕裂或斷裂)和11例Ⅲ型損傷患者(2例撕脫性骨折和9例完全斷裂，后者其中1例為雙側(cè)韌帶損傷)。對所有(除雙側(cè)損傷)患者的健側(cè)ATFL厚度均進行測量(n=77)；對58例Ⅰ型損傷(包括2例雙側(cè)損傷)、8例Ⅱ型損傷和 2例Ⅲ型患者的患側(cè)ATFL厚度進行測量(n=70)；對3例Ⅱ型損傷和9例Ⅲ型損傷(包括1例雙側(cè)損傷)患者的患側(cè)ATFL斷端距離進行測量(n=13)。

2.2 便攜式高頻超聲方法檢測ATFL的符合情況 以參照組為標準，分別將偏差≤0.1 mm、偏差≤0.2 mm作為可容許偏差范圍，分析兩種便攜式高頻超聲方法測量ATFL厚度的符合情況(表1)。結(jié)果顯示，對健側(cè)及患側(cè)韌帶厚度進行檢測，常規(guī)組符合率為89.8%(132/147)，固態(tài)組為100.0%(147/147)，兩者差別有統(tǒng)計學意義(P<0.001)。采用配對t檢驗進行分析，結(jié)果顯示，兩組間健側(cè)韌帶測量偏差值無統(tǒng)計學意義(n=77，P=0.637)，患側(cè)韌帶測量偏差值差別有統(tǒng)計學意義(n=70，P<0.001)。對健側(cè)和患側(cè)韌帶測量進行分析，常規(guī)組和固態(tài)組的韌帶厚度檢測偏差值比較，差別有統(tǒng)計學意義(n=147，P<0.001)。

表1 便攜式高頻超聲方法檢測距腓前韌帶的符合情況Tab.1 Two portable high-frequency ultrasound methods in detecting anterior talofibular ligament

對ATFL斷端相距的測量，如將偏差≤0.1 mm 作為可容許偏差范圍，常規(guī)組符合率僅為7.7%(1/13)，固態(tài)組為92.3%(12/13)，兩者差別有統(tǒng)計學意義(P<0.001)；如將偏差≤0.2 mm作為可容許偏差范圍，常規(guī)組符合率為46.2%(6/13)，固態(tài)組為100.0%(13/13)，兩者差別有統(tǒng)計學意義(P=0.005)。采用配對t檢驗進行分析，結(jié)果顯示，兩組間斷端相距的測量偏差值比較，差別無統(tǒng)計學意義(n=13，P=0.279)。

2.3 兩種便攜式高頻超聲方法的診斷符合率 以高檔臺式肌骨超聲結(jié)合臨床診斷、MRI及手術(shù)結(jié)果為標準(參照組)，評估兩組便攜式高頻超聲方法對診斷ATFL損傷的準確性。在常規(guī)組中，Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型損傷診斷符合率分別為100.0%、72.7%和83.3%(表2)。常規(guī)組的總體符合率為94.0%，與標準診斷差別無統(tǒng)計學意義(P=0.063)；一致性檢驗結(jié)果顯示，Kappa值為0.856(95% CI為0.738～0.973)，P<0.001，說明與標準診斷的一致性高。

固態(tài)組Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ型損傷診斷符合率分別為100.0%、90.9%和91.7%。固態(tài)組的總體符合率為97.6%，與標準診斷差別無統(tǒng)計學意義(P=0.500)；一致性檢驗結(jié)果顯示，Kappa值為0.944(95% CI為0.870～1.000)，P<0.001，說明與標準診斷的一致性高。與常規(guī)組比較，固態(tài)組的診斷符合率更高，與臨床診斷的一致性更好。

2.4 兩種便攜式高頻超聲方法診斷有無關(guān)節(jié)積液的準確性 常規(guī)組便攜式高頻超聲聯(lián)合常規(guī)耦合劑判斷關(guān)節(jié)積液的靈敏度為91.8%，特異度為100.0%，約登指數(shù)為0.918，陰性似然比為0.082(表3)。固態(tài)組便攜式高頻超聲聯(lián)合GEL判斷關(guān)節(jié)積液的靈敏度為95.9%，特異度為100.0%，約登指數(shù)為0.959，陰性似然比為0.041。固態(tài)組的靈敏度更高，具有更好的準確性。常規(guī)組與參照組符合率為95.2%；固態(tài)組與參照組符合率為97.6%。

表3 兩種便攜式超聲診斷有無關(guān)節(jié)積液的準確性Tab.3 Accuracy of two portable ultrasound methods in diagnosing joint effusion

3 討 論

在軍事訓練傷中，踝關(guān)節(jié)損傷較為常見，且踝關(guān)節(jié)損傷的同時常伴有踝關(guān)節(jié)外側(cè)副韌帶急性損傷[6-8]。有研究顯示，在踝關(guān)節(jié)外側(cè)副韌帶損傷中，ATFL單獨發(fā)生損傷或斷裂占80%，合并跟腓韌帶損傷或斷裂為20%，而距腓后韌帶很少受累[9]。肌骨高頻超聲因其無放射性、操作簡便、動態(tài)檢查等優(yōu)點逐漸應用于骨科領(lǐng)域，并得到認可。BATTAGLIA等[10]采用超聲檢查復雜性踝關(guān)節(jié)損傷。在一項系統(tǒng)性分析中，研究者使用隨機效應模型評估踝部超聲檢查在診斷ATFL撕裂的準確性，結(jié)果顯示，踝部超聲對ATFL損傷的診斷準確性為95%(95% CI為88%～98%)[11]。因此，踝部超聲可能是檢測ATFL損傷的有效診斷方法[12-16]。然而，高檔臺式肌骨彩超儀器配置條件較高，價格昂貴，存在不易搬動、需要配置可持續(xù)電源、不適合野外操作等弊端，因此并不完全適用于基層部隊廣泛配置，更不適合野外駐訓條件下使用。本研究比較兩種普通便攜式彩超檢查方法對踝關(guān)節(jié)ATFL損傷診斷的準確性，為判定便攜式超聲聯(lián)合GEL應用于基層部隊在野外駐訓條件下初步檢診的可行性提供初步的數(shù)據(jù)。

以高檔臺式肌骨超聲檢測結(jié)合臨床診斷、MRI及手術(shù)結(jié)果為標準，常規(guī)法診斷符合率高(達94%)，一致性好(Kappa值0.856)；而固態(tài)法診斷符合率為97.6%，一致性很好(Kappa值0.944)，可見便攜超聲固態(tài)法較便攜超聲常規(guī)法更具有優(yōu)勢。便攜式超聲固態(tài)法對判斷有無踝關(guān)節(jié)積液也具有更好的準確性。同時，便攜超聲固態(tài)法判斷無關(guān)節(jié)腔積液的靈敏度(95.9%)優(yōu)于常規(guī)法(91.8%)?？傮w上，便攜式高頻超聲聯(lián)合GEL在判定踝關(guān)節(jié)外側(cè)韌帶損傷情況和關(guān)節(jié)積液方面具有更好的準確性和診斷符合率。

對兩種便攜超聲方法的診斷準確性的原因進行分析：當待測部位的表面凹凸不平時，使用常規(guī)方法檢測可能出現(xiàn)探頭與表面接觸不良，從而產(chǎn)生的不同介質(zhì)面的多重反射及偽像等近場干擾，使檢查圖像質(zhì)量下降或者出現(xiàn)各向異性偽像等。而踝關(guān)節(jié)的表面存在凹凸不平，故常規(guī)法診斷效力有限。適形超聲GEL是一種以水、水溶性的聚合物材料等制成的固態(tài)彈性體凝膠，能與人體彎曲、曲折部位(不平處)充分貼合，檢查時無任何影響，而且還能排除近場盲區(qū)的干擾，提高近場空間分辨力，從而使皮膚、皮下組織、血管、肌腱、韌帶及神經(jīng)等組織處于探頭的最佳能量聚焦區(qū)，使圖像質(zhì)量更為清晰[17]。

綜上所述，本研究對便攜式高頻超聲聯(lián)合GEL應用于踝關(guān)節(jié)ATFL損傷的診斷價值進行了初步評估，發(fā)現(xiàn)該方法檢測偏差小、診斷符合率好、一致性高。同時由于GEL便于攜帶、存儲和使用，提高了目前基層部隊大量裝備的便攜式高頻超聲儀器的使用效能，擴展其應用范圍，更適用于基層官兵野外駐訓條件下對軍事訓練傷(尤其是踝關(guān)節(jié)損傷)的初步檢查和診斷，一定程度上保障部隊日常軍事訓練的開展和戰(zhàn)斗力的提升。