聲觸診組織成像量化技術(shù)評估正常人群岡上肌腱彈性變化

陳偉文，何燕妮，李素淑，周美君，劉紅梅

(廣東省第二人民醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，廣東 廣州 510317)

圖1 長軸切面二維聲像圖測量岡上肌腱厚度 (GT：肱骨大結(jié)節(jié)；SSP：岡上肌腱) 圖2 岡上肌腱聲像圖 A.長軸切面二維聲像圖； B.長軸切面VTIQ質(zhì)量模式達(dá)到合格，測量區(qū)域呈均勻綠色； C.于長軸切面VTIQ速度模式圖上測量各位點(diǎn)SWV

肩袖是附著于肱骨頭表面的一系列肌腱的總稱。肩袖損傷最常見于岡上肌腱，其走行于肩峰下，附著于肱骨大結(jié)節(jié)。長期反復(fù)的肩關(guān)節(jié)內(nèi)收、外展運(yùn)動易引起岡上肌腱損傷，甚至造成肩袖撕裂。目前臨床常用體外施加負(fù)荷測量拉伸力度評估岡上肌腱損傷后的生物力學(xué)性質(zhì)變化，但主觀性較強(qiáng)。聲觸診組織成像量化技術(shù)(virtual touch tissue imaging quantification, VTIQ)已日趨廣泛地應(yīng)用于肌肉骨骼系統(tǒng)的研究。Lee等[1]應(yīng)用實(shí)時超聲彈性成像評估肩袖慢性肌腱炎患者肌腱彈性，可通過色階判斷彈性變化，但主觀性較強(qiáng)。VTIQ技術(shù)通過測量剪切波速度(shear wave velocity, SWV)可定量評估肌肉及肌腱彈性。研究[2]發(fā)現(xiàn)，岡上肌腱出現(xiàn)炎癥或撕裂時，SWV值低于正常肌腱。目前關(guān)于正常岡上肌腱彈性是否受年齡、性別及優(yōu)勢手影響的報道較少。本研究采用VTIQ技術(shù)分析正常人群岡上肌腱的彈性變化，以期為評估肌腱病變提供參考。

1 資料與方法

1.1一般資料 收集2016年12月—2017年11月健康志愿者120名，男52名，女68名，年齡20～82歲，平均(45.3±18.8)歲；根據(jù)年齡分為3組：組1為32名，20～39歲，男16名，女16名；組2為46名，40～59歲，男20名，女26名；組3為42名，≥60歲，男16名，女26名。以受檢者習(xí)慣用手為優(yōu)勢手，另側(cè)手為非優(yōu)勢手。排除標(biāo)準(zhǔn)：肩袖病史，如肩痛、鈣化性岡上肌腱炎、肩關(guān)節(jié)外傷或手術(shù)史，以及糖尿病、風(fēng)濕免疫疾病、妊娠等。本研究經(jīng)我院倫理委員會批準(zhǔn)，受檢者均知情同意。

1.2儀器與方法 采用Siemens Helx S2000型彩色多普勒超聲診斷儀。采用線陣18L6探頭行常規(guī)二維超聲檢查，頻率12 MHz；采用線陣9L4探頭行VTIQ模式掃查，頻率8 MHz。SWV值范圍設(shè)定為0.5～10.0 m/s，取樣框1 mm×1 mm。

囑受檢者背向檢查者而坐，上身自然直立，肩部處于改良Crass體位。根據(jù)歐洲肌肉骨骼放射學(xué)會制定的肌骨超聲技術(shù)指南[3]，先行雙側(cè)肩關(guān)節(jié)常規(guī)超聲檢查：使探頭平行于岡上肌腱長軸，聲束盡量垂直于肌腱，排除肌腱各向異性偽像，于長軸切面上測量岡上肌腱最大厚度(圖1)，測量3次，取平均值；切換VTIQ模式，待圖像質(zhì)量模式達(dá)到合格(均勻綠色)后進(jìn)入速度模式，于長軸切面將岡上肌腱均分為上下兩部分，上層為淺層，下層為深層，分別測量岡上肌腱距肱骨大結(jié)節(jié)附著點(diǎn)1.0 cm(遠(yuǎn)端)、1.5 cm(近端)處肌腱淺層及深層SWV，測量3次，取平均值(圖2)。由1名經(jīng)過培訓(xùn)的醫(yī)師采用同樣手法完成所有檢查及測量過程。

1.3統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件。對數(shù)據(jù)進(jìn)行正態(tài)分析(Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn))和方差齊性(Levene檢驗(yàn))檢驗(yàn)，計量資料以±s表示，采用獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)比較不同性別間岡上肌腱厚度及SWV差異，采用配對樣本t檢驗(yàn)比較優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度、淺層與深層SWV差異；以單因素方差分析比較不同年齡組間岡上肌腱厚度及SWV差異，兩兩比較采用LSD(方差齊)或Dunett-t(方差不齊)檢驗(yàn)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1岡上肌腱厚度比較 同一性別內(nèi)優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值差異無統(tǒng)計學(xué)意義。不同性別間非優(yōu)勢手側(cè)及優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表1。

表1 不同性別間優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

表1 不同性別間優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

性別優(yōu)勢手側(cè)非優(yōu)勢手側(cè)t值P值男性5.04±0.815.00±0.710.6190.787女性4.88±0.864.89±0.901.5080.986t值0.3110.731——P值0.5940.654——

3組間優(yōu)勢手側(cè)及非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。組3優(yōu)勢手側(cè)及非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度均大于組1、組2(P均<0.05)，組1與組2優(yōu)勢手側(cè)及非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。3組組內(nèi)優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)，見表2。

2.2岡上肌腱SWV值比較 3組間優(yōu)勢手側(cè)及非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱淺層、深層SWV值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.001)，其中組3小于組2及組1、組2小于組1。3組組內(nèi)優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱淺層、深層SWV值與非優(yōu)勢手側(cè)比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)；3組組內(nèi)優(yōu)勢手側(cè)及非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱深層SWV值大于淺層(P均<0.05)，見表3。

表2 3組優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

表2 3組優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

組別優(yōu)勢手側(cè)非優(yōu)勢手側(cè)t值P值組14.46±0.674.67±0.93-0.2940.348組24.79±0.444.70±0.602.1000.489組35.46±1.00*△ 5.38±0.76*△0.8230.700F值6.8059.543——P值0.0000.005——

注：*：與組1比較，P<0.05；△：與組2比較，P<0.05

3組間男性及女性岡上肌腱淺層及深層SWV值差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。組1女性淺層及深層SWV值比較差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.136)，其余各組內(nèi)男性及女性岡上肌腱深層SWV值均高于淺層(P均<0.05)。男性中，組3岡上肌腱淺層及深層SWV值小于組1及組2，組1與組2差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。女性中，組3岡上肌腱淺層及深層SWV值小于組1及組2，組2小于組1(P均<0.05)。組3男性岡上肌腱淺層及深層SWV值均高于女性(P均<0.05)，其余2組男性與女性岡上肌腱淺層及深層SWV值差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P均>0.05)。見表4及圖3、4。

3 討論

與傳統(tǒng)助力式超聲彈性成像技術(shù)相比，VTIQ可通過測量剪切波數(shù)值評估肌腱彈性，從而提高測量準(zhǔn)確度，能夠克服依賴操作者經(jīng)驗(yàn)、無法量化評估組織彈性等缺點(diǎn)。Ahmad等[4]對127例因肩袖撕裂而接受肩關(guān)節(jié)鏡修復(fù)術(shù)后的患者進(jìn)行超聲隨訪，發(fā)現(xiàn)肩袖再撕裂率為29.1%，且術(shù)后肩袖再撕裂發(fā)生率與肌腱機(jī)械性能呈顯著相關(guān)。目前臨床主要通過拉伸試驗(yàn)評估岡上肌腱的機(jī)械性能，無法定量測量。研究[5]發(fā)現(xiàn)采用VTIQ可間接評價肌腱的機(jī)械性能，且可重復(fù)性優(yōu)于實(shí)時組織超聲彈性成像[6]。

表3 3組優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱淺層及深層SWV值比較(m/s，±s)

表3 3組優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱淺層及深層SWV值比較(m/s，±s)

組別 優(yōu)勢手側(cè)淺層深層t值P值 非優(yōu)勢手側(cè)淺層深層t值P值組18.36±1.359.20±0.82-3.5220.0038.45±0.909.15±0.89-3.2260.006組27.00±1.93*8.05±1.78*-6.339<0.0016.93±1.69*8.02±1.73*-7.278<0.001組34.89±1.40*△ 6.17±1.42*△-7.248<0.001 4.58±1.17*△ 5.86±1.42*△-6.711<0.001F值22.57221.381——40.69925.044——P值<0.001<0.001——<0.001<0.001——

注：*：與組1比較，P<0.05；△：與組2比較，P<0.05

表4 3組不同性別間岡上肌腱淺層及深層SWV值比較(m/s，±s)

表4 3組不同性別間岡上肌腱淺層及深層SWV值比較(m/s，±s)

組別 男性淺層深層t值P值 女性淺層深層t值P值組18.07±1.379.00±1.03-6.982<0.0018.74±0.499.25±0.58-1.6830.136組27.20±1.248.51±1.19-6.990<0.0016.68±1.96*7.67±1.92*-6.337<0.001組35.40±1.32*#7.00±1.00*#-5.6840.0014.36±0.86*#△5.46±0.93*#▲-6.385<0.001F值8.7757.507——28.35721.783——P值0.0010.003——<0.001<0.001——

注：*：與組1比較，P<0.05；#：與組2比較，P<0.05；△：與男性岡上肌腱淺層比較，P<0.05；▲：與男性岡上肌腱深層比較，P<0.05

圖3 男性志愿者優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱彈性圖像 A.23歲(組1)，岡上肌腱彈性圖像呈比較均勻的紅色； B.48歲(組2)，岡上肌腱彈性圖像呈比較均勻的紅色； C.71歲(組3)，岡上肌腱彈性圖像以綠色為主，伴少許斑片狀紅色 (彈性成像圖中紅色代表組織較硬，黃色和綠色代表硬度中等，藍(lán)色代表組織較軟) 圖4 女性志愿者優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱彈性圖像 A.23歲(組1)，岡上肌腱彈性圖像呈比較均勻的紅色； B.49歲(組2)，岡上肌腱彈性圖像呈不均勻狀，出現(xiàn)混雜的紅色、綠色及少許黃色； C.65歲(組3)，岡上肌腱彈性圖像以綠色為主，伴少許斑片狀紅色 (彈性成像圖中紅色代表組織較硬，黃色和綠色代表硬度中等，藍(lán)色代表組織較軟)

肌腱主要由緊密的膠原纖維構(gòu)成，水分含量低，故肌腱組織具有較高的抗阻性及拉伸強(qiáng)度。本研究結(jié)果顯示，岡上肌腱厚度不受性別與是否優(yōu)勢手的影響；但不同年齡組之間，組3肌腱厚度明顯高于組1及組2，可從形態(tài)學(xué)上反映肌腱退行性變之后厚度增加。本研究采用肌腱的張力位進(jìn)行測量，發(fā)現(xiàn)正常岡上肌腱彈性圖像與二維超聲圖像輪廓一致，組1岡上肌腱SWV值最高，與Hou等[7]研究結(jié)果一致；組3岡上肌腱SWV值低于組1及組2，提示肌腱隨年齡增長而發(fā)生軟化，與髕腱[8]、跟腱[9]彈性隨年齡變化的趨勢一致，提示肌腱軟化同樣是退行性變特征之一。正常肌腱主要由Ⅰ型膠原蛋白組成，占總膠原蛋白的95%，而損傷及退化的肌腱中Ⅲ型膠原蛋白比例顯著增加，并且退化性肌腱中整體膠原蛋白濃度明顯降低[10]，這可能是導(dǎo)致肌腱軟化的原因[11]。

Inoue等[12]采用三維有限元分析法評估岡上肌腱張力分布變化，發(fā)現(xiàn)岡上肌腱滑囊側(cè)與關(guān)節(jié)側(cè)組織張力差異可致岡上肌腱部分撕裂，進(jìn)而引起全層撕裂。本研究分別測量岡上肌腱淺層、深層的SWV值，分析不同深度肌腱彈性特征差異，結(jié)果顯示肌腱淺層SWV值小于深層，與既往研究[13]結(jié)果一致。

本研究結(jié)果顯示，優(yōu)勢手側(cè)與非優(yōu)勢手側(cè)岡上肌腱SWV值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，與既往研究[14]結(jié)果一致。本研究比較不同性別岡上肌腱SWV值，發(fā)現(xiàn)組3男性岡上肌腱SWV值高于女性，其余2組性別差異無統(tǒng)計學(xué)意義，原因可能為老年女性由于卵巢功能退化導(dǎo)致體內(nèi)雌激素降低，而雌二醇濃度與肌腱膠原合成呈正相關(guān)[15]，絕經(jīng)期女性肌腱膠原蛋白流失可能導(dǎo)致肌腱軟化。

綜上所述，發(fā)生退行性變時，肌腱不僅在形態(tài)學(xué)上出現(xiàn)厚度增加，在力學(xué)特征上還可表現(xiàn)為肌腱軟化。VTIQ技術(shù)可間接評價岡上肌腱彈性變化。