声触诊组织成像量化技术评估正常人群冈上肌腱弹性变化

陈伟文，何燕妮，李素淑，周美君，刘红梅

(广东省第二人民医院超声医学科，广东 广州 510317)

图1 长轴切面二维声像图测量冈上肌腱厚度 (GT：肱骨大结节；SSP：冈上肌腱) 图2 冈上肌腱声像图 A.长轴切面二维声像图； B.长轴切面VTIQ质量模式达到合格，测量区域呈均匀绿色； C.于长轴切面VTIQ速度模式图上测量各位点SWV

肩袖是附着于肱骨头表面的一系列肌腱的总称。肩袖损伤最常见于冈上肌腱，其走行于肩峰下，附着于肱骨大结节。长期反复的肩关节内收、外展运动易引起冈上肌腱损伤，甚至造成肩袖撕裂。目前临床常用体外施加负荷测量拉伸力度评估冈上肌腱损伤后的生物力学性质变化，但主观性较强。声触诊组织成像量化技术(virtual touch tissue imaging quantification, VTIQ)已日趋广泛地应用于肌肉骨骼系统的研究。Lee等[1]应用实时超声弹性成像评估肩袖慢性肌腱炎患者肌腱弹性，可通过色阶判断弹性变化，但主观性较强。VTIQ技术通过测量剪切波速度(shear wave velocity, SWV)可定量评估肌肉及肌腱弹性。研究[2]发现，冈上肌腱出现炎症或撕裂时，SWV值低于正常肌腱。目前关于正常冈上肌腱弹性是否受年龄、性别及优势手影响的报道较少。本研究采用VTIQ技术分析正常人群冈上肌腱的弹性变化，以期为评估肌腱病变提供参考。

1 资料与方法

1.1一般资料 收集2016年12月—2017年11月健康志愿者120名，男52名，女68名，年龄20～82岁，平均(45.3±18.8)岁；根据年龄分为3组：组1为32名，20～39岁，男16名，女16名；组2为46名，40～59岁，男20名，女26名；组3为42名，≥60岁，男16名，女26名。以受检者习惯用手为优势手，另侧手为非优势手。排除标准：肩袖病史，如肩痛、钙化性冈上肌腱炎、肩关节外伤或手术史，以及糖尿病、风湿免疫疾病、妊娠等。本研究经我院伦理委员会批准，受检者均知情同意。

1.2仪器与方法 采用Siemens Helx S2000型彩色多普勒超声诊断仪。采用线阵18L6探头行常规二维超声检查，频率12 MHz；采用线阵9L4探头行VTIQ模式扫查，频率8 MHz。SWV值范围设定为0.5～10.0 m/s，取样框1 mm×1 mm。

嘱受检者背向检查者而坐，上身自然直立，肩部处于改良Crass体位。根据欧洲肌肉骨骼放射学会制定的肌骨超声技术指南[3]，先行双侧肩关节常规超声检查：使探头平行于冈上肌腱长轴，声束尽量垂直于肌腱，排除肌腱各向异性伪像，于长轴切面上测量冈上肌腱最大厚度(图1)，测量3次，取平均值；切换VTIQ模式，待图像质量模式达到合格(均匀绿色)后进入速度模式，于长轴切面将冈上肌腱均分为上下两部分，上层为浅层，下层为深层，分别测量冈上肌腱距肱骨大结节附着点1.0 cm(远端)、1.5 cm(近端)处肌腱浅层及深层SWV，测量3次，取平均值(图2)。由1名经过培训的医师采用同样手法完成所有检查及测量过程。

1.3统计学分析 采用SPSS 19.0统计分析软件。对数据进行正态分析(Kolmogorov-Smirnov检验)和方差齐性(Levene检验)检验，计量资料以±s表示，采用独立样本t检验比较不同性别间冈上肌腱厚度及SWV差异，采用配对样本t检验比较优势手与非优势手侧冈上肌腱厚度、浅层与深层SWV差异；以单因素方差分析比较不同年龄组间冈上肌腱厚度及SWV差异，两两比较采用LSD(方差齐)或Dunett-t(方差不齐)检验。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1冈上肌腱厚度比较 同一性别内优势手侧与非优势手侧冈上肌腱厚度值差异无统计学意义。不同性别间非优势手侧及优势手侧冈上肌腱厚度值差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表1。

表1 不同性别间优势手侧与非优势手侧冈上肌腱厚度值比较(mm，±s)

表1 不同性别间优势手侧与非优势手侧冈上肌腱厚度值比较(mm，±s)

性别优势手侧非优势手侧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组间优势手侧及非优势手侧冈上肌腱厚度值差异均有统计学意义(P均<0.05)。组3优势手侧及非优势手侧冈上肌腱厚度均大于组1、组2(P均<0.05)，组1与组2优势手侧及非优势手侧冈上肌腱厚度比较差异均无统计学意义(P均>0.05)。3组组内优势手侧与非优势手侧冈上肌腱厚度值差异均无统计学意义(P均>0.05)，见表2。

2.2冈上肌腱SWV值比较 3组间优势手侧及非优势手侧冈上肌腱浅层、深层SWV值差异均有统计学意义(P均<0.001)，其中组3小于组2及组1、组2小于组1。3组组内优势手侧冈上肌腱浅层、深层SWV值与非优势手侧比较差异均无统计学意义(P均>0.05)；3组组内优势手侧及非优势手侧冈上肌腱深层SWV值大于浅层(P均<0.05)，见表3。

表2 3组优势手侧与非优势手侧冈上肌腱厚度值比较(mm，±s)

表2 3组优势手侧与非优势手侧冈上肌腱厚度值比较(mm，±s)

组别优势手侧非优势手侧t值P值组14.46±0.674.67±0.93-0.2940.348组24.79±0.444.70±0.602.1000.489组35.46±1.00*△ 5.38±0.76*△0.8230.700F值6.8059.543——P值0.0000.005——

注：*：与组1比较，P<0.05；△：与组2比较，P<0.05

3组间男性及女性冈上肌腱浅层及深层SWV值差异均有统计学意义(P均<0.05)。组1女性浅层及深层SWV值比较差异无统计学意义(P=0.136)，其余各组内男性及女性冈上肌腱深层SWV值均高于浅层(P均<0.05)。男性中，组3冈上肌腱浅层及深层SWV值小于组1及组2，组1与组2差异均无统计学意义(P均>0.05)。女性中，组3冈上肌腱浅层及深层SWV值小于组1及组2，组2小于组1(P均<0.05)。组3男性冈上肌腱浅层及深层SWV值均高于女性(P均<0.05)，其余2组男性与女性冈上肌腱浅层及深层SWV值差异均无统计学意义(P均>0.05)。见表4及图3、4。

3 讨论

与传统助力式超声弹性成像技术相比，VTIQ可通过测量剪切波数值评估肌腱弹性，从而提高测量准确度，能够克服依赖操作者经验、无法量化评估组织弹性等缺点。Ahmad等[4]对127例因肩袖撕裂而接受肩关节镜修复术后的患者进行超声随访，发现肩袖再撕裂率为29.1%，且术后肩袖再撕裂发生率与肌腱机械性能呈显著相关。目前临床主要通过拉伸试验评估冈上肌腱的机械性能，无法定量测量。研究[5]发现采用VTIQ可间接评价肌腱的机械性能，且可重复性优于实时组织超声弹性成像[6]。

表3 3组优势手侧与非优势手侧冈上肌腱浅层及深层SWV值比较(m/s，±s)

表3 3组优势手侧与非优势手侧冈上肌腱浅层及深层SWV值比较(m/s，±s)

组别 优势手侧浅层深层t值P值 非优势手侧浅层深层t值P值组18.36±1.359.20±0.82-3.5220.0038.45±0.909.15±0.89-3.2260.006组27.00±1.93*8.05±1.78*-6.339<0.0016.93±1.69*8.02±1.73*-7.278<0.001组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：*：与组1比较，P<0.05；△：与组2比较，P<0.05

表4 3组不同性别间冈上肌腱浅层及深层SWV值比较(m/s，±s)

表4 3组不同性别间冈上肌腱浅层及深层SWV值比较(m/s，±s)

组别 男性浅层深层t值P值 女性浅层深层t值P值组18.07±1.379.00±1.03-6.982<0.0018.74±0.499.25±0.58-1.6830.136组27.20±1.248.51±1.19-6.990<0.0016.68±1.96*7.67±1.92*-6.337<0.001组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：*：与组1比较，P<0.05；#：与组2比较，P<0.05；△：与男性冈上肌腱浅层比较，P<0.05；▲：与男性冈上肌腱深层比较，P<0.05

图3 男性志愿者优势手侧冈上肌腱弹性图像 A.23岁(组1)，冈上肌腱弹性图像呈比较均匀的红色； B.48岁(组2)，冈上肌腱弹性图像呈比较均匀的红色； C.71岁(组3)，冈上肌腱弹性图像以绿色为主，伴少许斑片状红色 (弹性成像图中红色代表组织较硬，黄色和绿色代表硬度中等，蓝色代表组织较软) 图4 女性志愿者优势手侧冈上肌腱弹性图像 A.23岁(组1)，冈上肌腱弹性图像呈比较均匀的红色； B.49岁(组2)，冈上肌腱弹性图像呈不均匀状，出现混杂的红色、绿色及少许黄色； C.65岁(组3)，冈上肌腱弹性图像以绿色为主，伴少许斑片状红色 (弹性成像图中红色代表组织较硬，黄色和绿色代表硬度中等，蓝色代表组织较软)

肌腱主要由紧密的胶原纤维构成，水分含量低，故肌腱组织具有较高的抗阻性及拉伸强度。本研究结果显示，冈上肌腱厚度不受性别与是否优势手的影响；但不同年龄组之间，组3肌腱厚度明显高于组1及组2，可从形态学上反映肌腱退行性变之后厚度增加。本研究采用肌腱的张力位进行测量，发现正常冈上肌腱弹性图像与二维超声图像轮廓一致，组1冈上肌腱SWV值最高，与Hou等[7]研究结果一致；组3冈上肌腱SWV值低于组1及组2，提示肌腱随年龄增长而发生软化，与髌腱[8]、跟腱[9]弹性随年龄变化的趋势一致，提示肌腱软化同样是退行性变特征之一。正常肌腱主要由Ⅰ型胶原蛋白组成，占总胶原蛋白的95%，而损伤及退化的肌腱中Ⅲ型胶原蛋白比例显著增加，并且退化性肌腱中整体胶原蛋白浓度明显降低[10]，这可能是导致肌腱软化的原因[11]。

Inoue等[12]采用三维有限元分析法评估冈上肌腱张力分布变化，发现冈上肌腱滑囊侧与关节侧组织张力差异可致冈上肌腱部分撕裂，进而引起全层撕裂。本研究分别测量冈上肌腱浅层、深层的SWV值，分析不同深度肌腱弹性特征差异，结果显示肌腱浅层SWV值小于深层，与既往研究[13]结果一致。

本研究结果显示，优势手侧与非优势手侧冈上肌腱SWV值比较差异均无统计学意义，与既往研究[14]结果一致。本研究比较不同性别冈上肌腱SWV值，发现组3男性冈上肌腱SWV值高于女性，其余2组性别差异无统计学意义，原因可能为老年女性由于卵巢功能退化导致体内雌激素降低，而雌二醇浓度与肌腱胶原合成呈正相关[15]，绝经期女性肌腱胶原蛋白流失可能导致肌腱软化。

综上所述，发生退行性变时，肌腱不仅在形态学上出现厚度增加，在力学特征上还可表现为肌腱软化。VTIQ技术可间接评价冈上肌腱弹性变化。