高頻肌骨超聲灰度對冰雪項目運動員慢性跟腱病的鑒別能力

王立坤 溫德惠 陰彥林 張培楠 胡敏霞

1河北北方學院附屬第一醫院（河北張家口075000）；2河北北方學院（河北張家口075000）

跟腱病是跟腱腱病的簡稱，廣義的跟腱病一般包括跟腱周圍炎、跟腱退行性變性以及陳舊性跟腱斷裂等［1-2］。慢性跟腱病是由于跟腱摩擦過度、外部因素損傷、跟腱退行性變等多種原因引起的一種臨床疾病［3-4］，常表現為運動時疼痛加重，重者在正常行走或站立時也會出現不適。慢性跟腱炎常見于跟腱過度使用的專業體育運動員、軍人、重體力勞動者等人群［5-6］，多由于治療不及時、治療方法不對等原因從急性跟腱病轉化而來［7-8］。隨著各類冰雪項目的興起以及人體在寒冷環境下運動時踝關節僵硬，血管收縮，冰雪項目運動員慢性跟腱病的發生率逐步上升，極大影響了患病者的生活質量和運動成績［6，9］。近年來，有許多關于運動員慢性跟腱病診斷與治療的報道［10-11］，但對于該病的影像學檢查，特別是病變部位肌骨超聲成像紋理的研究極少［12］。

為了探討慢性跟腱病冰雪項目運動員患者的超聲影像表現及其在綜合診斷中的意義，本研究特選取88名冰雪項目運動員為代表進行了相關研究。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2019年10月至2021年8月在我單位進行過高頻肌骨超聲檢查的中國籍冰雪項目運動員作為研究對象。所有受檢者依據病史、臨床檢查和影像學結果綜合診斷被證實患有慢性跟腱病。以受檢者患側病變區域的灰度值平均值為標準，將患者分為高灰度值組和低灰度值組。受檢者納入標準：（1）受到3年以上正規訓練的冰雪項目運動員；（2）年齡≥18周歲；（3）臨床及影像學檢查資料完整；（4）出現單側跟腱及周圍部位疼痛并最終確診為慢性跟腱病；（5）能夠清晰表達自己的病情及意愿；（6）自愿同意檢查結果及相關資料用于相關研究。排除標準：（1）同時被診斷為足底筋膜炎、急性跟腱炎等可能影響超聲檢查結果的疾病；（2）既往出現過跟腱部分或全部斷裂；（3）既往有跟腱手術史，局部存在感染灶或皮膚破損；（4）不能準確診斷為慢性跟腱病或數據不完整。

本研究的方案及進行過程受到本單位倫理委員會審查和監督，未違反相關倫理和法律法規要求。

1.2 體格與超聲檢查 使用GE Logiq E9 超聲診斷儀，線陣探頭，頻率3～12 MHz。囑患者取俯臥位，雙腳輕接觸墻壁，以確保腳踝處于0°屈曲/伸展狀態。檢查條件設為淺表骨骼肌肉條件，深度2.5 cm，所有深度的時間增益補償相同，總增益設置為范圍的50%。在研究過程中，每個參與者的所有系統設置參數相同。檢查局部皮膚外涂耦合劑，采用直接掃查法，輕輕將探頭放于后足踝部表面，為避免各向異性，檢查束盡量與肌腱長軸垂直，對受檢者的雙側跟腱進行檢查，記錄患側病變區域、與病變相鄰的健康區域及對側同部位的健康跟腱區域檢查結果。對所有受檢者均進行跟腱張力實驗，受檢者仰臥位，一手持踝部固定小腿，并以拇指觸摸跟腱，另一手握足部，使踝關節背伸，觀察踝關節能否跖屈或抗阻力跖屈，若踝關節不能跖屈或抗阻力跖屈，則判定為跟腱張力實驗陽性。所有檢查均由超聲醫學科具備十年以上診斷經驗的檢查醫師完成，所有檢查結果的判定由兩名以上的醫師進行，且遵照同一標準進行判定。

1.3 圖像處理 所有超聲圖像均以數字方式存儲，并使用ImageJ 進行處理（http：//rsbweb. nih.gov/）。感興趣區（ROI）的選取為在跟腱縱切面上邊長為3 mm 的正方形區域內，既不能與跟腱前后緣重合，也不能與跟腱與根骨連接處容易產生各向異性的部位重合，以避免由于各向異性偽像而導致的灰度值減低（見圖1-2）。

圖1 跟腱健康區二維圖像及對應的直方圖顯示，灰度值（從0=黑色到255=白色）Fig.1 Two-dimensional image of Achilles tendon health area and corresponding histogram shows gray value（0=black to 255=white）

圖2 跟腱病變區二維圖像及對應的直方圖顯示，灰度值（從0=黑色到255=白色）Fig.2 Two-dimensional images of the Achilles tendinopathy area and corresponding histograms show gray values（0=black to 255=white）

1.4 統計學方法 統計分析采用SPSS 24.0 軟件（SPSS 公司，芝加哥，美國）。計量資料采用（）表示，組間差異比較用t檢驗；性別等計數資料使用頻數和百分比表示，組間差異比較使用χ2檢驗；患者臨床資料與慢性跟腱病的風險比較使用Person 相關性分析。確定患病區域與健康區域之間平均灰度值的臨界值使用ROC 曲線進行計算。P＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 入組受檢者的一般資料分析 本研究共納入88 例患有慢性跟腱病的冰雪項目運動員，年齡18 ～38 歲，平均（28.89 ± 5.64）歲；其中男69 例，女19 例；受訓時間為3 ～10年，平均受訓時間（6.32±2.17）年。見表1。

表1 基本資料Tab.1 Basic clinical data 例（%）

2.2 患側病變區域與相鄰健康區域的比較 對88 例入選受檢者的患側病變區域與同側相鄰的健康區域的最低、最高、平均灰度值進行比較后發現，跟腱病變區域的灰度值均低于相鄰的健康區域的跟腱，差異有統計學意義（P＜0.01），見表2。病變區域與相鄰健康區域的平均灰度值的臨界值見表3。

表2 病變與鄰近區域比較Tab.2 Contrast of lesion compared to around normal tissue ±s

分組最低灰度值最高灰度值平均灰度值患側病變區1.36±2.88 116.99±31.49 33.18±11.61鄰近健康區7.26±9.98 164.07±40.14 69.57±22.88 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

表3 病變與健康區域比較最佳分界值Tab.3 Cut-offs of lesion compared to around normal tissue

2.3 患側炎癥區域與對側健康區域的比較 對88 例入選受檢者的患側炎癥區域與對側相同部位健康的跟腱區域的最低、最高、平均灰度值進行比較后發現，炎癥區域的灰度值均低于同部位健康的跟腱，差異有統計學意義（P＜0.01），見表4。

表4 病變與對側區域比較Tab.4 Contrast of lesion compared to the corresponding region of the contralateral tissue ±s

表4 病變與對側區域比較Tab.4 Contrast of lesion compared to the corresponding region of the contralateral tissue ±s

分組最低灰度值最高灰度值平均灰度值患側病變區1.36±2.88 116.99±31.49 33.18±11.61對側健康區13.77±9.24 147.32±26.92 71.59±13.77 P 值＜0.001＜0.001＜0.001

2.4 鄰近健康區域與對側健康區域的比較 對88 例入選受檢者的患側非炎癥區域與對側相同部位健康的跟腱區域的最低、最高、平均灰度值進行比較后發現，在炎癥區域周圍的健康跟腱的最低灰度值低于對側健康跟腱區，而最高灰度值要高于對側健康跟腱，差異有統計學意義（P＜0.05）。但在對平均灰度值進行比較的分析結果顯示，患側非炎癥區域與對側健康區域之間的平均灰度值差異無統計學意義（P=0.48），健康區域的灰度值區域為（99.601 ～105.969），而臨近病變部位的健康區域的灰度值范圍則為（98.344 ～100.237）。見表5。

表5 兩側健康區域比較Tab.5 Contrast of normal tissues on either side ±s

表5 兩側健康區域比較Tab.5 Contrast of normal tissues on either side ±s

分組最低灰度值最高灰度值平均灰度值鄰近健康區7.26±9.98 164.07±40.14 69.57±22.88對側健康區13.77±9.24 147.32±26.92 71.59±13.77 P 值＜0.001 0.01 0.48

2.5 跟腱病區域灰度值降低的相關因素分析 由以上結果推斷出炎癥區域灰度值降低具有較為重要的診斷價值，因此將受檢者按照炎癥區域平均灰度值是否大于平均值進行分組后進行相關分析。患側病變區灰度值降低及臨床資料相關性分析見表6。

表6 風險因素分析Tab.6 Assessment of risk factors

3 討論

跟腱由腓腸肌和比目魚肌肌腱合并而成，對機體行走、站立、跑跳和維持身體平衡有著重要的意義［13］，因此對專業運動員來說，及時確診并治療跟腱病十分重要。跟腱病的致病因素十分復雜，以往有研究者認為其是由內部因素和外部因素共同作用導致的一種無菌性炎癥［4］。目前主流觀點則認為跟腱病是一種由頻繁摩擦、外傷、退化、發育畸形等多種原因誘發，過度負荷導致的異常愈合反應，并由部分炎癥因子而非炎癥細胞參與的退行性病變［14］。跟腱病的病程變化存在一定爭議，大部分患者在急性損傷期之后的轉化結果可能是自限性的［15］，而對專業運動員來說，由于不正確、不及時的治療導致轉化為慢性跟腱病的幾率則相對較高。慢性跟腱病的診斷主要依據患者的病史、臨床影像學檢查結果［16］。對于專業運動員而言，患病初期時的局部疼痛通常會發生在運動開始及運動結束后，而在運動過程中，疼痛感反而會出現一定緩解。而隨著疾病的進展，患者即使在日常生活中也會引起強烈的疼痛和局部功能受限，嚴重影響了運動員的訓練及比賽成績［17］。

由于慢性跟腱病在早中期的臨床表現與痛風、Haglund 綜合征、類風濕性關節炎、萊特爾綜合征等有一定相似性，因此對病變部位進行影像學檢查是必不可少的［18-19］。足部X 線攝影用于鑒別骨異常及畸形有一定優勢，但對局部跟腱的軟組織的改變顯示能力不足［20］。當X 線未能檢出異常或需要明確軟組織病變范圍時，進行MRI 可以提供大量的關于局部軟組織的檢查信息［21］。然而由于核磁共振儀的裝機量及檢查費用的限制，高頻肌骨超聲以其無創、方便、價格便宜等優點，作為跟腱軟組織檢查和治療中的首選影像學檢查方式［22-23］。但有時病變部位與周邊健康組織的回聲差異較小，肉眼難以觀察到，因此本研究應用計算機軟件測量感興趣區的灰度值，通過對比發現患側病變區、鄰近健康區和對側健康區的灰度具有較為明顯的差異。病變部位的灰度值出現明顯的下降，最低灰度值、最高灰度值均大幅度低于健康區域。同時，統計結果顯示在病變區域的臨近健康區域的灰度值比對側健康區的范圍更廣，臨近病變區域的健康組織的灰度值上限和下限均有異于對側的健康組織，這一結果提示病變對臨近區域的超聲檢查或許存在一定影響。猜測導致這一結果的原因可能是由于病變區域水腫或病變區域疼痛引起患者患側肢體行為改變導致肌肉緊張程度改變。此外，也有可能是由于納入研究的樣本之間存在偶然的區別，加之樣本量較少導致的統計學誤差。在未來需要對這一現象進行更進一步的研究和探討。該結果提示可以在對疑似患者進行初步檢查時，通過最低和最高灰度值對單側病變進行排查，并可以大體確定病變范圍。

本研究通過對比三個區域的平均灰度值后發現，跟腱病變區域的平均灰度值明顯低于鄰近健康區域，最佳灰度值分界線介于9～19.98 左右，而病變區域周圍的健康區域和對側跟腱的健康區域的平均灰度值之間則沒有明顯差異，提示可以通過對比局部區域的平均灰度值確定病變范圍及病變性質。當患者出現局部跟腱平均灰度值降低、最低灰度值及最高灰度值低于對側跟腱時，可以考慮患者出現了單側慢性跟腱病變。同時，相關性分析結果顯示跟腱壓力試驗與平均灰度值降低呈較為強烈的負相關，結果提示通過對平均灰度值降低的檢測，可以在未出現跟腱壓力試驗陽性的情況下對慢性跟腱病診斷的提供一定參考。

對慢性跟腱疾病的及時確診和干預會極大地改善患者的預后［24-25］，因此研究相關影像學對疑似患病的運動員的診斷能力、選擇恰當的診斷檢查方式具有重要意義。本研究通過對冰雪項目運動員跟腱病變和健康部位的對比檢查，有效證實了超聲灰度值變化的不同變化特征，為進一步的研究提供了臨床證據。

綜上所述，高頻肌骨超聲灰度對冰雪項目運動員單側慢性跟腱病的診斷中具有較高的參考價值，其檢查結果可以作為重要證據為該病的臨床診斷提供參考。