剪切波超聲彈性成像對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷價值分析*

黃家興，王家煒，朱 博，蒲大容，胡 寧，陳 虹△

(重慶醫科大學附屬第一醫院：1.骨科；2.超聲醫學科 400016)

肩袖撕裂是引起肩部疼痛和功能障礙的常見原因，普通人發病率約20.7%。肩袖撕裂分為全層撕裂和部分撕裂，后者細分為滑囊側部分撕裂、肌腱內部分撕裂、關節側部分撕裂3種。超聲具有和磁共振成像(magnetic resonance imaging，MRI)相近的肩袖撕裂診斷價值，但較小的、慢性部分撕裂常與肌腱病影像無法準確分別。剪切波超聲彈性成像(shear wave elastrography,SWE)是通過測定剪切波在組織內傳播速度來定量計算組織彈性的超聲波技術，在肌腱損傷疾病中有廣泛應用[1-4]，但其對于岡上肌腱滑囊側部分撕裂的應用價值目前尚無報道。因此，本研究將利用SWE技術定量測定岡上肌腱與肌腹的楊氏模量，探究改變值對于岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷價值，并比較SWE技術與常規肌骨超聲、MRI對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷價值差異，現報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年6月至2021年8月本院骨科行肩關節鏡手術的62例患者為研究對象。納入標準：(1)單側肩關節疼痛，查體符合岡上肌腱撕裂患者；(2)因肩關節脫位、肩鎖關節脫位、盂唇損傷行手術患者。排除標準：(1)術中證實為岡上肌腱全層撕裂或單純下表面撕裂；(2)合并其他肩袖肌群撕裂；(3)術前雙側受累。根據有無肩袖損傷分為無撕裂組(24例)和部分撕裂組(38例)，無撕裂組術中確證無肩袖損傷，部分撕裂組術中診斷為岡上肌腱滑囊側部分撕裂，所有患者均為優勢手側肩關節受累，兩組一般資料比較，差異無統計學意義(P>0.05)，具有可比性。本研究獲得醫院倫理委員會批準(批號：2020-795)，所有患者術前均簽署知情同意書。

表1 兩組一般資料比較

1.2 方法

1.2.1超聲檢查

使用東芝aplio 800超聲系統，患者0°外展，上臂完全放松坐立位進行雙側肩關節掃查，按照超聲診斷標準對岡上肌腱撕裂情況進行檢查并記錄撕裂情況[5]。SWE測定：使用超聲換能器(L12-5)進行測量，其中肌腱的測量點在岡上肌腱肱骨大結節附著點內側1 cm處，肌腹的測量點位于肩峰后外側角與肩胛岡根部連線中點上方2cm處。超聲探頭與肌腱纖維走行方向一致進行取樣，手動選擇在感興趣區中測量SWE值[1,3,6]。所有SWE值均測量3次取平均值進行記錄分析。以上超聲檢查由同一具有5年以上肌骨超聲工作經驗的醫師完成。

1.2.2MRI檢查

患者仰臥，上肢中立位，使用Siemens 1.5 T MRI系統進行掃描。掃描定位時，斜冠狀面與岡上肌肌腱長軸平行，斜矢狀面則與岡上肌肌腱長軸垂直。MRI掃描序列包括斜冠狀位PD-weighted fat saturation (TR/TE,2 410/44 ms,FOV 17 cm×17 cm,層厚3.5 mm),斜矢狀位及軸位PD-weighted tirm (TR/TE,2 890～3 630/33～37 ms,FOV 18 cm×18 cm,層厚4.0 mm),以及斜矢狀位及斜冠狀位T1-weighted turbo spin echo (TR/TE,284～346/12～13 ms,FOV 18 cm×18 cm,層厚4 mm)。肩袖滑囊側部分撕裂的診斷標準：在T2加權脂肪抑制序列中，肩袖肌腱滑囊側出現未貫穿全層的異常高信號。

1.2.3肩關節鏡手術流程

肩關節鏡手術均由同一位醫師完成。術中診斷岡上肌腱滑囊側部分撕裂標準：關節鏡先進入盂肱關節腔內探查，岡上肌腱關節側未見撕裂表現；隨后關節鏡進入肩峰下間隙，清理肩峰下間隙后，探查可見岡上肌腱滑囊側部分撕裂。充分清理質量差的肌腱及炎癥物質后使用帶線錨釘進行肌腱縫合修復。

1.3 統計學處理

2 結 果

2.1 兩組雙側肌腱及肌腹SWE值比較

與無撕裂組比較，部分撕裂組術側岡上肌腱SWE值明顯升高，且兩組術側岡上肌腱SWE值較對側升高，差異有統計學意義(P<0.05)，見表2。

表2 兩組雙側肌腱及肌腹SWE值比較

2.2 ROC曲線分析

術前MRI對岡上肌腱部分撕裂診斷的靈敏度為81.1%，特異度為75.0%，曲線下面積(AUC)為0.780。二維超聲對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷靈敏度為84.2%，特異度為66.7%，AUC為0.754。當以對側岡上肌腱SWE值為參考，計算術側岡上肌腱較對側升高的變化值(δSWE)，結果顯示δSWE的AUC為0.958，95%CI：0.875～0.993。當δSWE>20.36 kPa時，其對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷靈敏度為84.2%，特異度為100.0%，陽性預測值為100.0%，陰性預測值為80.0%。比較這3種診斷工具對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的術前診斷價值，結果顯示δSWE較術前MRI(P=0.002 9)及二維超聲(P=0.001 9)具有更高的診斷效能；MRI和二維超聲診斷效能比較，差異無統計學意義(P=0.70)，見圖1。

A：MRI；B：二維超聲；C：SWE；D：3種診斷方式對比。

3 討 論

中老年人群中癥狀性肩袖損傷的發病率隨年齡增長而升高，其中以岡上肌腱前1/3、肱骨大結節上方1 cm處血供最少，最易發生撕裂。肩袖部分撕裂發生率明顯高于全層撕裂，目前對全層撕裂的關節鏡下診治已相當成熟，但目前對肩袖滑囊側部分撕裂診斷及治療策略選擇暫無共識。保守治療作為首選，研究表明，富含血小板血漿較皮質類固醇注射可明顯改善短期疼痛緩解和功能，但對遠期預后無影響[7-8]。盡管保守治療有效，但肩袖部分撕裂總體將以每月0.26%的速率進展為全層撕裂，而有癥狀人群中以高達每月0.32%進展為全層撕裂[9]。因此，對于高級別部分撕裂，手術治療將取得更好的預后[10-12]。

研究發現術前肌腱質量是肩袖修復術后愈合能力的獨立影響因素[13]，早期固定、修復部分撕裂的肌腱將取得更好的臨床療效[13-15]。動物實驗也證明，將部分撕裂轉變為全層撕裂后再修復將提供更好的腱骨愈合和更低的再撕裂率，可能是由于清創去除了質量差的肌腱組織，創造了更好的愈合環境[16]。因此，需要提高肌腱滑囊側部分撕裂的影像診斷檢出率，指導臨床早期干預，阻止肌腱發展為全層撕裂，或巨大肩袖撕裂。

MRI對肩袖部分撕裂僅有67%～83%的靈敏度[17]，對患有幽閉恐懼癥、不能平臥或體內有起搏器、部分金屬支架材料的患者不適用，臨床應用有一定的局限性。動態掃描特性使得二維超聲對肩袖部分撕裂的診斷可達到與MRI相近甚至更高的診斷準確性，本課題組既往研究也顯示超聲對肩胛下肌腱的部分撕裂診斷能力高于MRI[18]。近年來有研究將其作為評估肩袖滑囊側部分撕裂是否需要修復的檢查方式[19-20]。與之相符，本研究結果顯示術前MRI對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷靈敏度為81.1%，特異度為75.0%。常規肌骨二維超聲診斷靈敏度為84.2%，特異度為66.7%。二者對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的診斷準確性無差異。二維超聲在檢測部分厚度撕裂方面表現可以達到高于MRI的診斷準確性，但對超聲操作醫師的要求較高，學習曲線較長[12,21]。盡管如此，二維超聲與MRI僅能進行肌腱形態學上的描述，難以提供肌腱力學性能的信息。

當肌腱內纖維斷裂后，肌腱膠原結構變性，纖維母細胞分化、脂肪和血管浸潤，肌腱收縮和纖維化[22]。同時，損傷后周圍慢性炎性環境，炎性細胞因子、血管內皮生長因子和缺氧誘導因子表達增加，參與肩袖進一步損傷進展及促進纖維化，肌腱硬度增高，生物力學性能下降[23]。SWE原理是在組織中產生剪切波，然后通過超聲成像獲得剪切波的傳播速度，即可算出組織的彈性系數(楊氏模量E=3ρc2，單位為kPa，其中c為剪切波傳播速度，ρ為組織密度)。測量的楊氏模量越大，說明組織硬度越大[4]。SWE可對彈性系數進行多點測量，具有安全、有效、準確且重復性較好等優點[24]。近幾年，SWE逐漸應用于肩袖、髕腱、跟腱疾病的診斷及預后相關性分析[25-26]。KREPKIN等[27]研究表明岡上肌腱MRI的T2值與SWE值存在相關性。LIN等[28]研究顯示，SWE 可以檢測岡上肌內的生物力學差異，這些差異在灰度超聲上并不明顯。與較低級別的肌腱異常和全層撕裂相比，伴有中至重度肌腱變性的岡上肌腱部分撕裂的SWE值升高明顯，提示可能對應于不同的生物力學特性。YOO等[29]研究結果顯示，持續超過1年的慢性肩痛患者岡上肌腱撕裂的SWE值明顯升高。另一項研究表明，術前的岡上肌腹及岡下肌腹的SWE值升高與肩袖撕裂大小及不可修復性呈正相關[29]。HUANG等[30]研究結果也顯示術前SWE值升高可作為肩袖撕裂患者修復困難的標志物。本研究結果顯示在無岡上肌腱撕裂的患者中，雙側岡上肌腹SWE值無明顯差異，但術側岡上肌腱SWE值明顯大于對側(P<0.05)，這可能與優勢側肩部肌腱更發達相關。在診斷為岡上肌腱滑囊側部分撕裂的患者人群中，雙側岡上肌腹SWE值無差異，但當肌腱滑囊側部分撕裂后，肌腱內纖維回縮、瘢痕增生修復，術側岡上肌腱SWE值明顯高于對側(P<0.05)。

由于筆者發現在無撕裂的正常人群中，優勢側肩部肌腱SWE較對側明顯升高，若單純計算人群SWE均值或中位數值將對結果準確性造成影響。因此，以對側肌腱為對照，計算術側岡上肌腱較對側升高的幅度δSWE。ROC曲線分析結果顯示采取該值對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的患者的診斷AUC值高達為0.958(95%CI：0.875～0.993)。當設定δSWE截斷值為20.36 kPa時，約登指數取得最大值，δSWE對岡上肌腱滑囊側部分撕裂的靈敏度為84.2%，特異度達100.0%，陽性預測值為100.0%，陰性預測值為80.0%，高于MRI及二維超聲的診斷價值(P<0.05)。

綜上所述，SWE可客觀反映肌腱組織硬度，當肌腱滑囊側部分撕裂時，患側SWE值較對側明顯升高。定量分析具有高于二維超聲及MRI的診斷價值，同時操作簡便、可重復進行等優點，具有臨床應用價值。此外，需要做到以下幾點來提高SWE的準確性：首先，檢查時建議患者采取坐位，雙上肢0°外展、外旋中立位；其次，將前臂放在大腿上，保持肩部放松，以避免岡上肌和岡下肌的肌肉的收縮；最后，檢查者在檢查時不宜施加較大的力于超聲探頭上，僅需輕輕地接觸皮膚即可，以降低對結果影響。