磁共振UTE序列在游泳運動員岡上肌腱腱病中的診斷價值

吳子英，張 鵬，陶虹月 ，李云霞

腱病是骨科、運動醫(yī)學(xué)及康復(fù)醫(yī)學(xué)常見的運動系統(tǒng)疾病之一，與肌腱的反復(fù)過度力學(xué)負(fù)荷有關(guān)，主要臨床表現(xiàn)為疼痛、壓痛及功能受限，嚴(yán)重者可發(fā)生肌腱斷裂。其中，岡上肌腱腱病是肩關(guān)節(jié)最常發(fā)生的腱病之一。由于游泳運動員肩關(guān)節(jié)較普通人群承受更高的應(yīng)力和使用頻率，因而岡上肌腱腱病發(fā)病率更高。McMaster等研究發(fā)現(xiàn)在競技游泳運動員中，低年齡組、高年齡組及國家隊隊員的患病率分別為47%、66%、73%[1]。由于競技比賽的高標(biāo)準(zhǔn)和高要求，為了盡量避免肩關(guān)節(jié)疾病對運動員競技水平的影響，早期診斷從而及早治療尤為關(guān)鍵。既往對于肩關(guān)節(jié)早期病變的診斷多依據(jù)臨床癥狀，檢出時多已進展為中晚期。因此，如何早期準(zhǔn)確診斷肩關(guān)節(jié)疾病進而及早臨床干預(yù)是目前亟待解決的問題。本研究通過使用磁共振超短回波時間序列（Ultrashort echo time，UTE）評估岡上肌腱的病變程度，探討UTE序列在游泳運動員岡上肌腱腱病中的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料

納入2016年3月—2017年2月于復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院運動醫(yī)學(xué)科就診的肩痛游泳運動員共10例（病變組），均為單側(cè)發(fā)病，病程 6～15個月，其中男性6例，女性4例，基本信息見表1。

所有患者均由同一名?？七\動醫(yī)學(xué)醫(yī)師作出診斷，納入標(biāo)準(zhǔn)[2]：（1）肩關(guān)節(jié)靜息痛或特定動作時疼痛，（2）體檢肱骨大結(jié)節(jié)壓痛，存在疼痛弧，Jobe試驗（+），撞擊試驗（+），可伴有肌肉萎縮、活動度受限。排除標(biāo)準(zhǔn)：患肩手術(shù)史、外傷史、MRI掃描禁忌、MRI顯示肩袖撕裂、X線顯示肩袖鈣化。

納入性別、年齡、體重指數(shù)與病變組相匹配的健康志愿者10例（對照組），男性7例，女性3例，既往身體健康，均無肩關(guān)節(jié)不適，無外傷及手術(shù)史，無大量體育運動史，且體重均在正常范圍；近一個月內(nèi)未使用藥物制劑。所有志愿者均了解實驗?zāi)康?、實驗步驟，同意參與研究，基本情況見表1。

表1 受試者基本資料Table I Basic Information of the Subjects

1.2 儀器與方法

1.2.1 利用核磁共振（MRI）常規(guī)序列評估岡上肌腱

所有MRI資料均由兩名有豐富骨關(guān)節(jié)MRI診斷經(jīng)驗的醫(yī)師盲法分析病變組及對照組的MRI資料，對結(jié)果有分歧時共同協(xié)商后確定。參照George Murrell分級系統(tǒng)[3]對岡上肌腱進行分級：0級為腱內(nèi)完整均勻的低信號或極少量高信號；1級為腱內(nèi)局灶性、輕度增強信號；2級為腱內(nèi)局灶性、中等強度增強信號；3級為肌腱內(nèi)信號普遍增強。

1.2.2 利用MRI的UTE序列來評估岡上肌腱

參數(shù)設(shè)置：所有受試者均接受3.0T MRI掃描儀（GE公司，美國）檢查?；颊呷⊙雠P位，肩關(guān)節(jié)中立位。采用斜矢狀位4個回波時間UTE序列對岡上肌腱進行定量測量，TE=0.03 ms、7.5 ms、20.5 ms、28 ms，TR=202.1 ms，F(xiàn)OV=140 mm×140 mm，層厚 2.0 mm。所有 MRI資料均由兩名有豐富骨關(guān)節(jié)MRI診斷經(jīng)驗的醫(yī)師盲法分析病變組及對照組的MRI資料，對結(jié)果有分歧時共同協(xié)商后確定。采用GE AW 4.6處理工作站獲得UTE-T2*圖像，在斜矢狀位上選擇岡上肌腱最大層面，按岡上肌腱整體輪廓及止點區(qū)域確定目標(biāo)區(qū)域以便進一步的定量測量。使用單指數(shù)曲線擬合的方式對4個回波時間的區(qū)域內(nèi)平均信號值進行函數(shù)擬合，公式為 SN（t）=A×exp（-t/T2*）+noise，其中 T2* 即為 UTE值。記錄UTE-T2*值以進一步統(tǒng)計分析（圖1）。

圖1 在UTE圖像中按岡上肌腱輪廓選擇興趣區(qū)域（ROI）Figure 1 Selecting Region of Interest(ROI)according to the Outline of Supraspinatus in UTE Imaging

1.3 統(tǒng)計分析

所有統(tǒng)計分析均使用SPSS 22.0。病變組與對照組間年齡、體重指數(shù)的比較使用獨立樣本t檢驗。病變組與對照組間性別比和患肢左右的比較使用Fisher確切概率檢驗。病變組與對照組間UTE值及T1ρ值的比較使用K-W非參數(shù)檢驗。顯著水平設(shè)定為 P＜0.05。

2 結(jié)果

所有受檢者的常規(guī)MRI圖像均無明顯的肩袖撕裂征象。

2.1 MRI常規(guī)序列結(jié)果

對照組中0級4例，1級6例；而病變組中0級3例，1級7例，兩組之間結(jié)果沒有顯著差異（P＞0.05）。

2.2 MRI的UTE序列結(jié)果

2.2.1 病變組與對照組的組間比較

（1）岡上肌腱整體區(qū)域：病變組岡上肌腱整體區(qū)域T2* 值為（13.92±2.37） ms，對照組為（8.47±3.64）ms，兩組間差異具有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）（圖 2）。

圖2 病變組和對照組之間岡上肌腱整體區(qū)域及止點區(qū)域T2*值的比較Figure 2 Comparison between the T2*Value of the Whole Region and Insertional Region of the Supraspinatus Tendon of the Diseased Group and That of the Control Group

（2）岡上肌腱止點區(qū)域：病變組岡上肌腱止點區(qū)域 T2*值 （17.30±6.32）ms顯著高于對照組（9.87±4.19） ms，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P＜0.05）（圖 2）。

2.2.2 病變組內(nèi)不同分級病例間的比較

岡上肌腱止點區(qū)域：病變組0級病例岡上肌腱止點區(qū)域 T2*值為 （16.41±6.27）ms，1級病例T2*值為 （18.95±7.32）ms，差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）（圖 3）。

3 討論

肩袖由岡上肌腱、岡下肌腱、小圓肌腱和肩胛下肌腱組成的一組肌腱復(fù)合體，包繞在肱骨頭周圍的，是維持肱骨頭穩(wěn)定和控制肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的重要結(jié)構(gòu)。在前述4條肌腱中，岡上肌腱是構(gòu)成肩袖最為重要，也是最易損傷的肌腱，主要由水、膠原（其中95%以上是I型膠原，III、IV、V型膠原含量少于5%）及蛋白聚糖構(gòu)成。肩關(guān)節(jié)長期反復(fù)運動后，岡上肌腱容易發(fā)生腱病，病變早期屬于可逆性損傷，以組織生化改變?yōu)橹?；病變晚期屬于不可逆損傷，可發(fā)生肌腱斷裂等形態(tài)學(xué)改變，這將嚴(yán)重影響到岡上肌腱的運動和功能[4，5]。因此，早期診斷并及早干預(yù)對于岡上肌腱腱病的治療和預(yù)后尤為重要。

圖3 病變組0級病例與1級病例之間，岡上肌腱止點區(qū)域T2*值的比較Figure 3 Comparison between the T2*Value of Insertional Region of Grade 0 and That of Grade 1 in The Diseased Group That of the Control Group

MRI對于診斷肩關(guān)節(jié)疾病的應(yīng)用越來越普及，目前已被公認(rèn)為評價關(guān)節(jié)周圍韌帶、肌腱等軟組織的首選影像學(xué)檢查方法[6]。然而，當(dāng)前臨床使用的MRI常規(guī)成像序列尚有一定的局限性，僅可顯示腱病晚期的連續(xù)性中斷等形態(tài)學(xué)改變，無法顯示病變早期的組織學(xué)變化和進行定量檢測，因此常出現(xiàn)漏診或延誤診斷的情況[7，8]。MRI常規(guī)序列通過檢測組織內(nèi)的長T2信號來診斷實質(zhì)性軟組織病變，而肩袖屬于短T2信號組織。因此，肩袖在MRI常規(guī)序列上表現(xiàn)為低信號或無信號，也就是信號缺失。這嚴(yán)重削弱了早期發(fā)現(xiàn)病變的靈敏度[9]。本研究中病變組采用MRI常規(guī)序列檢測時，只能根據(jù)腱形態(tài)、信號高低作大致的分級，無法定量分析，更無法檢測構(gòu)成腱內(nèi)不同短T2成分組織的信號而將其區(qū)分開來。病變組病例常規(guī)序列下0級與1級的病例作比較，發(fā)現(xiàn)T2*值沒有顯著差異，這進一步表明MRI常規(guī)序列檢測岡上肌腱早期病變存在局限性，無法及早作出準(zhǔn)確診斷，容易發(fā)生漏診情況，從而延誤治療。

MRI的UTE序列可直接顯示短T2成分，從而有效解決了MRI常規(guī)序列難以激發(fā)短T2成分并在其衰減之前快速采集其信號的問題[10]。這為肩關(guān)節(jié)疾病的早期診斷提供了新方法。Hodgson等使用MRI常規(guī)序列和UTE序列研究了25例脊椎關(guān)節(jié)炎合并跟腱癥狀的患者，他發(fā)現(xiàn)與常規(guī)序列相比，UTE序列成像中病變顯示最明顯、病變范圍顯示更大[11]。Krepkin等使用UTE序列檢測了岡上肌腱的UTE-T2*值，并使用剪切波超聲彈性成像評估了岡上肌腱的力學(xué)特性，他發(fā)現(xiàn)使用UTE序列檢測岡上肌腱T2*值具有可行性，并發(fā)現(xiàn)整體區(qū)域及止點區(qū)域UTE-T2*值與超聲剪切波速度呈負(fù)相關(guān)[12]。因此，本研究將UTE序列應(yīng)用于肩痛游泳運動員，以期達(dá)到“早發(fā)現(xiàn)、早診斷和早治療”的目的，并且將整體區(qū)域及止點區(qū)域作為感興趣區(qū)域 （ROI）。本研究與Krepkin等的研究不同之處在于，Krepkin等的研究對象主要為岡上肌腱撕裂，而本研究為岡上肌腱腱病，屬于早期病變。Krepkin等的研究缺少對照組，而本研究設(shè)有對照組。

除了用于研究岡上肌腱，既往多項研究將UTE序列應(yīng)用于跟腱、踝關(guān)節(jié)外側(cè)副韌帶的研究。Chang等研究發(fā)現(xiàn)UTE-T2*值與跟腱組織膠原纖維排列的有序性相關(guān)[13]。DeMos等進一步研究發(fā)現(xiàn)退變跟腱組織表現(xiàn)為含水量增加、膠原含量減少、膠原纖維排列紊亂，這些都將導(dǎo)致UTE-T2*值升高[14]。Ma等利用UTE序列有效評價了重建踝關(guān)節(jié)外側(cè)副韌帶移植物的成熟度，他們發(fā)現(xiàn)異體組重建前距腓韌帶區(qū)域（ATFL）的平均UTE-T2*值高于自體組，說明自體移植物有著較好的成熟度和韌帶化。同時也發(fā)現(xiàn)異體組隧道中移植物的UTE-T2*值也高于自體組，表明自體組腱骨愈合的程度也較異體組高[15]。Qiao等利用UTE序列檢測了15例跟腱病變患者及10名健康志愿者，發(fā)現(xiàn)跟腱病變患者跟腱T2*值升高，UTE-T2*可從組織生化結(jié)構(gòu)方面定量評估跟腱情況，且與臨床一致，有助于跟腱腱病的早期準(zhǔn)確診斷[16]。本研究也發(fā)現(xiàn)病變組岡上肌腱整體區(qū)域及止點區(qū)域T2*值均高于健康志愿者，這表明MRI的UTE序列可用于岡上肌腱腱病的早期評價。

4 結(jié)論

游泳運動員發(fā)生岡上肌腱腱病后，岡上肌腱T2*值升高，UTE序列能夠定量評估岡上肌腱情況，這有助于游泳運動員肩關(guān)節(jié)疼痛的早期發(fā)現(xiàn)與準(zhǔn)確診斷。