聲觸診組織成像量化技術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

(廣東省第二人民醫院超聲醫學科，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：肱骨大結節；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質量模式達到合格，測量區域呈均勻綠色； C.于長軸切面VTIQ速度模式圖上測量各位點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，附著于肱骨大結節。長期反復的肩關節內收、外展運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荷測量拉伸力度評估岡上肌腱損傷后的生物力學性質變化，但主觀性較強。聲觸診組織成像量化技術(virtual touch tissue imaging quantification, VTIQ)已日趨廣泛地應用于肌肉骨骼系統的研究。Lee等[1]應用實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。VTIQ技術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]發現，岡上肌腱出現炎癥或撕裂時，SWV值低于正常肌腱。目前關于正常岡上肌腱彈性是否受年齡、性別及優勢手影響的報道較少。本研究采用VTIQ技術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。以受檢者習慣用手為優勢手，另側手為非優勢手。排除標準：肩袖病史，如肩痛、鈣化性岡上肌腱炎、肩關節外傷或手術史，以及糖尿病、風濕免疫疾病、妊娠等。本研究經我院倫理委員會批準，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。根據歐洲肌肉骨骼放射學會制定的肌骨超聲技術指南[3]，先行雙側肩關節常規超聲檢查：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，待圖像質量模式達到合格(均勻綠色)后進入速度模式，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節附著點1.0 cm(遠端)、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名經過培訓的醫師采用同樣手法完成所有檢查及測量過程。

1.3統計學分析 采用SPSS 19.0統計分析軟件。對數據進行正態分析(Kolmogorov-Smirnov檢驗)和方差齊性(Levene檢驗)檢驗，計量資料以±s表示，采用獨立樣本t檢驗比較不同性別間岡上肌腱厚度及SWV差異，采用配對樣本t檢驗比較優勢手與非優勢手側岡上肌腱厚度、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。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1岡上肌腱厚度比較 同一性別內優勢手側與非優勢手側岡上肌腱厚度值差異無統計學意義。不同性別間非優勢手側及優勢手側岡上肌腱厚度值差異均無統計學意義(P均>0.05)，見表1。

表1 不同性別間優勢手側與非優勢手側岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

表1 不同性別間優勢手側與非優勢手側岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

性別優勢手側非優勢手側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組間優勢手側及非優勢手側岡上肌腱厚度值差異均有統計學意義(P均<0.05)。組3優勢手側及非優勢手側岡上肌腱厚度均大于組1、組2(P均<0.05)，組1與組2優勢手側及非優勢手側岡上肌腱厚度比較差異均無統計學意義(P均>0.05)。3組組內優勢手側與非優勢手側岡上肌腱厚度值差異均無統計學意義(P均>0.05)，見表2。

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

表2 3組優勢手側與非優勢手側岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

表2 3組優勢手側與非優勢手側岡上肌腱厚度值比較(mm，±s)

組別優勢手側非優勢手側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值差異均有統計學意義(P均<0.05)。組1女性淺層及深層SWV值比較差異無統計學意義(P=0.136)，其余各組內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差異均無統計學意義(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值差異均無統計學意義(P均>0.05)。見表4及圖3、4。

3 討論

與傳統助力式超聲彈性成像技術相比，VTIQ可通過測量剪切波數值評估肌腱彈性，從而提高測量準確度，能夠克服依賴操作者經驗、無法量化評估組織彈性等缺點。Ahmad等[4]對127例因肩袖撕裂而接受肩關節鏡修復術后的患者進行超聲隨訪，發現肩袖再撕裂率為29.1%，且術后肩袖再撕裂發生率與肌腱機械性能呈顯著相關。目前臨床主要通過拉伸試驗評估岡上肌腱的機械性能，無法定量測量。研究[5]發現采用VTIQ可間接評價肌腱的機械性能，且可重復性優于實時組織超聲彈性成像[6]。

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

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

組別 優勢手側淺層深層t值P值 非優勢手側淺層深層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 男性志愿者優勢手側岡上肌腱彈性圖像 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，藍色代表組織較軟) 圖4 女性志愿者優勢手側岡上肌腱彈性圖像 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，藍色代表組織較軟)

肌腱主要由緊密的膠原纖維構成，水分含量低，故肌腱組織具有較高的抗阻性及拉伸強度。本研究結果顯示，岡上肌腱厚度不受性別與是否優勢手的影響；但不同年齡組之間，組3肌腱厚度明顯高于組1及組2，可從形態學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行測量，發現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，發現岡上肌腱滑囊側與關節側組織張力差異可致岡上肌腱部分撕裂，進而引起全層撕裂。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，結果顯示肌腱淺層SWV值小于深層，與既往研究[13]結果一致。

本研究結果顯示，優勢手側與非優勢手側岡上肌腱SWV值比較差異均無統計學意義，與既往研究[14]結果一致。本研究比較不同性別岡上肌腱SWV值，發現組3男性岡上肌腱SWV值高于女性，其余2組性別差異無統計學意義，原因可能為老年女性由于卵巢功能退化導致體內雌激素降低，而雌二醇濃度與肌腱膠原合成呈正相關[15]，絕經期女性肌腱膠原蛋白流失可能導致肌腱軟化。

綜上所述，發生退行性變時，肌腱不僅在形態學上出現厚度增加，在力學特征上還可表現為肌腱軟化。VTIQ技術可間接評價岡上肌腱彈性變化。