便攜式高頻超聲聯合固態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節損傷。研究顯示，在軍事訓練傷中以骨關節系統損傷為主，其中踝關節損傷的發病率較高[1]。根據流行病學統計，訓練中踝關節損傷的發病率為4.5%，占急診運動創傷病例的16%，其中85%為外側韌帶損傷[2]。便攜式超聲診斷儀因其啟動快、輕便等特點，適用于訓練和戰時環境。但由于踝關節部位凹凸不平，使用常規液態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，使其在踝關節韌帶損傷中的應用較少。適形超聲固態耦合墊(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合新型GEL對踝關節損傷檢查的診斷效力，評估其對部隊基層官兵踝關節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節ATFL損傷就診且根據渥太華踝關節準則評定需接受踝關節彩色超聲(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；損傷病變位于右側踝關節68例，左側踝關節9例，雙側踝關節3例。排除標準包括并發踝關節嚴重骨折、踝關節畸形及踝關節術后。

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師按以下順序完成：便攜式高頻超聲聯合常規耦合劑檢查(常規組)，便攜式高頻超聲聯合GEL檢查(固態組)和高檔臺式肌骨超聲聯合常規耦合劑檢查(參照組)。每組的超聲檢查包括雙側ATFL，順序為先健側后患側；對于雙側均發生損傷的患者，順序為先左側后右側。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果。

檢測時患者取坐位，足稍內翻，呈跖屈位(足跖屈40°～50°)，保持踝關節外側ATFL呈拉伸狀態(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。同時應注意在足內外旋、內外翻及前抽屜試驗等各種被動運動過程中進行動態掃查，測量ATFL的厚度或斷端相距的值(圖2)，觀察內部回聲、纖維連續性、韌帶周邊軟組織有無血腫、關節腔有無積液、韌帶附著處骨質情況及運動時韌帶的張力和活動度等，并記錄圖像。

常規組：便攜式高頻超聲聯合常規耦合劑檢查；固態組：便攜式高頻超聲聯合GEL檢查；參照組：高檔臺式肌骨超聲聯合常規耦合劑檢查。A：常規組；B：固態組；C：固態耦合墊。圖1 肌骨超聲檢測踝關節距腓前韌帶Fig.1 Ultrasound in detecting anterior talofibular ligament

常規組：便攜式高頻超聲聯合常規耦合劑檢查；固態組：便攜式高頻超聲聯合GEL檢查；參照組：高檔臺式肌骨超聲聯合常規耦合劑檢查。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：關節腔積液。1：常規組；2：固態組；3：參照組。圖2 兩種便攜高頻超聲檢測法對同一患側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《中國肌骨超聲檢查指南》有關踝關節損傷肌骨診斷標準，包括：(1)挫傷(Ⅰ型)，表現為韌帶腫脹增厚≥2 mm，回聲減低，連續性尚好；(2)部分撕裂傷(Ⅱ型)，表現為韌帶紋理連續性部分中斷或變薄，周邊關節腔可伴有積液；(3)完全撕裂傷(Ⅲ型)，表現為韌帶紋理連續性完全中斷，斷端回縮，回聲增強，周圍關節腔可伴有積液以及骨皮質撕脫性骨折[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合MRI及手術結果為評估標準。

2 結 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周的例數分別為31例(38.8%)、32例(40.0%)和17例(21.2%)。56.3%的患者出現關節腔積液。肌骨超聲結果顯示，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例未進行手術治療(非手術組)，14例進行手術治療(手術組)。

非手術組包括58例Ⅰ型損傷患者(其中2例為雙側損傷)和8例Ⅱ型損傷患者；手術組包括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例為雙側韌帶損傷)。對所有(除雙側損傷)患者的健側ATFL厚度均進行測量(n=77)；對58例Ⅰ型損傷(包括2例雙側損傷)、8例Ⅱ型損傷和 2例Ⅲ型患者的患側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例雙側損傷)患者的患側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)。結果顯示，對健側及患側韌帶厚度進行檢測，常規組符合率為89.8%(132/147)，固態組為100.0%(147/147)，兩者差別有統計學意義(P<0.001)。采用配對t檢驗進行分析，結果顯示，兩組間健側韌帶測量偏差值無統計學意義(n=77，P=0.637)，患側韌帶測量偏差值差別有統計學意義(n=70，P<0.001)。對健側和患側韌帶測量進行分析，常規組和固態組的韌帶厚度檢測偏差值比較，差別有統計學意義(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，常規組符合率僅為7.7%(1/13)，固態組為92.3%(12/13)，兩者差別有統計學意義(P<0.001)；如將偏差≤0.2 mm作為可容許偏差范圍，常規組符合率為46.2%(6/13)，固態組為100.0%(13/13)，兩者差別有統計學意義(P=0.005)。采用配對t檢驗進行分析，結果顯示，兩組間斷端相距的測量偏差值比較，差別無統計學意義(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合臨床診斷、MRI及手術結果為標準(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)。常規組的總體符合率為94.0%，與標準診斷差別無統計學意義(P=0.063)；一致性檢驗結果顯示，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%。固態組的總體符合率為97.6%，與標準診斷差別無統計學意義(P=0.500)；一致性檢驗結果顯示，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。與常規組比較，固態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節積液的準確性 常規組便攜式高頻超聲聯合常規耦合劑判斷關節積液的靈敏度為91.8%，特異度為100.0%，約登指數為0.918，陰性似然比為0.082(表3)。固態組便攜式高頻超聲聯合GEL判斷關節積液的靈敏度為95.9%，特異度為100.0%，約登指數為0.959，陰性似然比為0.041。固態組的靈敏度更高，具有更好的準確性。常規組與參照組符合率為95.2%；固態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節積液的準確性Tab.3 Accuracy of two portable ultrasound methods in diagnosing joint effusion

3 討 論

在軍事訓練傷中，踝關節損傷較為常見，且踝關節損傷的同時常伴有踝關節外側副韌帶急性損傷[6-8]。有研究顯示，在踝關節外側副韌帶損傷中，ATFL單獨發生損傷或斷裂占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、動態檢查等優點逐漸應用于骨科領域，并得到認可。BATTAGLIA等[10]采用超聲檢查復雜性踝關節損傷。在一項系統性分析中，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節ATFL損傷診斷的準確性，為判定便攜式超聲聯合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據。

以高檔臺式肌骨超聲檢測結合臨床診斷、MRI及手術結果為標準，常規法診斷符合率高(達94%)，一致性好(Kappa值0.856)；而固態法診斷符合率為97.6%，一致性很好(Kappa值0.944)，可見便攜超聲固態法較便攜超聲常規法更具有優勢。便攜式超聲固態法對判斷有無踝關節積液也具有更好的準確性。同時，便攜超聲固態法判斷無關節腔積液的靈敏度(95.9%)優于常規法(91.8%)。總體上，便攜式高頻超聲聯合GEL在判定踝關節外側韌帶損傷情況和關節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，使用常規方法檢測可能出現探頭與表面接觸不良，從而產生的不同介質面的多重反射及偽像等近場干擾，使檢查圖像質量下降或者出現各向異性偽像等。而踝關節的表面存在凹凸不平，故常規法診斷效力有限。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、韌帶及神經等組織處于探頭的最佳能量聚焦區，使圖像質量更為清晰[17]。

綜上所述，本研究對便攜式高頻超聲聯合GEL應用于踝關節ATFL損傷的診斷價值進行了初步評估，發現該方法檢測偏差小、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(尤其是踝關節損傷)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斗力的提升。