超聲檢查在早期膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎診斷中的應(yīng)用

莫建強，陳康武，仲冬艷，王阿軍，董鳳林，羅宗平,

(1蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院，江蘇蘇州 215006；2蘇州大學(xué)骨科研究所)

膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎(OA)是一種發(fā)病率很高的骨科疾病，其病變基礎(chǔ)在于關(guān)節(jié)表面軟骨的退變破壞，由于軟骨再生能力弱，中晚期呈不可逆性改變，因此早期診斷并進(jìn)行干預(yù)是治療的關(guān)鍵。X線是骨科最常用的臨床檢查手段，其簡便易行、價格低，且對骨性結(jié)構(gòu)變化的顯示良好。長期以來，X線結(jié)合臨床表現(xiàn)一直被作為OA診斷的金標(biāo)準(zhǔn)，但是早期OA的病理改變主要表現(xiàn)為關(guān)節(jié)軟骨的退變，尚未出現(xiàn)骨性結(jié)構(gòu)的變化，因此X線對于早期OA的診斷不夠敏感，易造成漏診。超聲檢查可以直接顯示關(guān)節(jié)軟骨的情況，對早期OA關(guān)節(jié)軟骨的變化進(jìn)行檢測，有助于對OA，特別是早期OA的診斷。同時超聲檢查還具有無創(chuàng)、硬件要求低、價格便宜的優(yōu)點，有利于臨床特別是基層醫(yī)院的臨床開展。目前，超聲對于檢測膝關(guān)節(jié)OA的臨床價值正逐漸受到重視[1,2]。本研究采用超聲檢查膝關(guān)節(jié)疼痛患者患膝，并分析超聲評級與X線評級、臨床表現(xiàn)的相關(guān)性，旨在探討超聲檢查對于膝關(guān)節(jié)OA的診斷價值。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2015年11月～2017年12月蘇州大學(xué)附屬第一醫(yī)院收治的因膝關(guān)節(jié)疼痛不適就診的患者82例(82膝)，男31例，女51例；年齡26～85歲，平均53.4歲；病程2～60個月，平均15.1個月；左膝31例，右膝51例；排除有明確膝關(guān)節(jié)手術(shù)外傷史的患者。

1.2 超聲檢查及Kazam超聲評級標(biāo)準(zhǔn)評級 由同一名高年資超聲?？浦髦吾t(yī)師對所有患者的受累膝關(guān)節(jié)進(jìn)行檢查。所采用的儀器為Phillips IU22彩色超聲儀，探頭為12 MHz高頻線陣電子掃描探頭?；颊呷⊙雠P位，膝關(guān)節(jié)屈曲至最大角度，將超聲探頭置于髕骨上緣進(jìn)行橫縱掃查，可顯示股骨滑車；在髕骨兩側(cè)、髕骨下方進(jìn)行掃查，并囑患者變?yōu)楦┡P位，膝關(guān)節(jié)伸直，從腘窩進(jìn)行掃查，可顯示股骨內(nèi)外側(cè)髁。在掃查過程中，調(diào)整探頭角度，使入射聲波盡量垂直于關(guān)節(jié)軟骨表面，盡可能清晰的顯示軟骨，截取成像質(zhì)量良好的畫面，儲存于超聲系統(tǒng)工作站內(nèi)并導(dǎo)出至電腦硬盤供后期分析。將所有研究對象的超聲圖像隱去基本信息(姓名、性別、年齡)，打亂順序，由2位高年資超聲科主治醫(yī)師分別對股骨滑車、股骨內(nèi)外側(cè)髁的軟骨狀態(tài)進(jìn)行觀察評估。采用Kazam等[3]提出的軟骨損傷分級方法，按照軟骨損傷嚴(yán)重程度分為5級。當(dāng)2位醫(yī)師的評級結(jié)果不一致時，邀請第3位超聲科主治醫(yī)師進(jìn)行評級，有2位醫(yī)師同意的評級作為最終的結(jié)果。

1.3 X線檢查及Kellgren-Lawrence X線評級標(biāo)準(zhǔn)評級 所有入選對象的受累膝關(guān)節(jié)均接受了數(shù)字X線成像檢查。檢查時，患者待檢查膝關(guān)節(jié)伸直，仰臥位于檢查床拍攝正位片，側(cè)臥于檢查床拍攝側(cè)位片。所得到的圖像資料經(jīng)過Neosoft station影像工作站調(diào)取，以JPG格式導(dǎo)出保存至電腦硬盤供后期分析。將所有研究對象的X線圖像隱去基本信息(姓名、性別、年齡)，打亂順序，由2位高年資骨科主治醫(yī)師醫(yī)師對膝關(guān)節(jié)圖像進(jìn)行觀察評估。根據(jù)最常用的Kellgren-Lawrence評級[4]方法對膝關(guān)節(jié)OA的嚴(yán)重程度進(jìn)行評級。當(dāng)2位醫(yī)師的評級結(jié)果不一致時，邀請第3位骨科主治醫(yī)師進(jìn)行評級，有2位醫(yī)師同意的評級作為最終的結(jié)果。

1.4 臨床癥狀及功能評估 由一位高年資骨科主治醫(yī)師采用模擬視覺評分法(VAS)[5]和安大略麥馬斯特大學(xué)骨關(guān)節(jié)炎指數(shù)可視化量表(WOMAC)[6]對參加實驗的患者的主訴癥狀和功能活動進(jìn)行評分。

1.5 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 16.0統(tǒng)計軟件。采用Spearman等級相關(guān)分析法分析超聲、X線評級與VAS、WOMAC評分的相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)<0.40表示相關(guān)性差，0.40～0.75表示相關(guān)性中等，>0.75表示相關(guān)性良好[7]；另采用Kappa檢驗分析超聲檢查的觀察者間一致性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 膝關(guān)節(jié)影像學(xué)表現(xiàn) ①超聲檢查：軟骨呈現(xiàn)為典型的覆蓋于軟骨下骨之上的三層夾心結(jié)構(gòu)。軟骨本身為一薄層的低回聲帶狀結(jié)構(gòu)，透聲好，質(zhì)地均勻，滑車中央部最厚，內(nèi)外側(cè)股骨髁邊緣處逐漸變薄，移行過度自然。軟骨表面與滑膜腔、軟骨底部與軟骨下骨之間，分別有一高信號交界面弧線影。正常軟骨的交界面弧線影顯示清晰，邊緣銳利，平滑光整，連續(xù)性好。當(dāng)發(fā)生軟骨退變時，最初表現(xiàn)為軟骨表面界面線影模糊，銳利度下降；然后表面連續(xù)性破壞，軟骨內(nèi)部出現(xiàn)散在的不均勻高信號影；隨著病情進(jìn)展，逐漸出現(xiàn)軟骨厚度變薄，直至軟骨下骨暴露,因硬化而出現(xiàn)信號增高，軟骨下骨輪廓形態(tài)不規(guī)則。②X線檢查：X線無法直接顯示軟骨，主要依靠骨贅的形成、關(guān)節(jié)間隙寬度變小、軟骨下骨硬化等間接征象作為分級的依據(jù)。

2.2 膝關(guān)節(jié)影像學(xué)評級與臨床表現(xiàn)評分的相關(guān)性 超聲評級與VAS評分、WOMAC評分呈正相關(guān)(r分別為0.804、0.902，P均<0.05)；X線評級與VAS評分、WOMAC評分呈正相關(guān)(r分別為0.732、0.781，P均<0.05)；超聲評級與X線評級呈正相關(guān)(r為0.894，P<0.05)。

2.3 膝關(guān)節(jié)超聲檢查的觀察者一致性分析 進(jìn)行超聲評級的兩位超聲科主治醫(yī)師之間有一致性(Kappa系數(shù)0.770，P<0.05)。

3 討論

OA是骨科最常見的慢性關(guān)節(jié)疾患，多發(fā)生于負(fù)重較大的關(guān)節(jié)。根據(jù)2015年的調(diào)查結(jié)果顯示，我國40以上人群原發(fā)性骨關(guān)節(jié)炎的總體患病率高達(dá)46.3%，其中雙膝關(guān)節(jié)OA為15.6%[8]。OA的病變特點是關(guān)節(jié)軟骨的退行性變和關(guān)節(jié)周圍繼發(fā)性骨質(zhì)增生。最初的病理改變是負(fù)重部位關(guān)節(jié)軟骨膠原纖維斷裂、軟骨細(xì)胞死亡，繼而軟骨碎裂、剝脫，隨后軟骨下骨暴露，逐漸出現(xiàn)軟骨下骨硬化、囊性變，骨贅增生，關(guān)節(jié)間隙變窄等變化[9]。骨關(guān)節(jié)炎早期僅存在軟骨變化，至中晚期才會出現(xiàn)骨性結(jié)構(gòu)的變化。

X線和MRI是目前OA主要的影像學(xué)檢查方法，各有其優(yōu)缺點。對于OA的診斷和治療，目前國內(nèi)遵循的是2018年由中華醫(yī)學(xué)會頒布的《骨關(guān)節(jié)炎診療指南》[10]，根據(jù)其中的膝關(guān)節(jié)OA診斷標(biāo)準(zhǔn)，臨床癥狀結(jié)合X線陽性表現(xiàn)即可診斷。X線的優(yōu)點是簡單快捷、價格便宜、易于開展，仍然是OA診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。但是X線只能顯示骨性結(jié)構(gòu)的變化，因此當(dāng)患者出現(xiàn)X線陽性表現(xiàn)的時候，通常已經(jīng)處于OA病變的中晚期，延誤了早期診斷、早期治療的機會，難以滿足現(xiàn)階段群眾更高的健康要求。MRI也是目前骨科常用的檢查方法，它可以顯示軟骨及滑膜等結(jié)構(gòu)，因此對于早期OA的診斷效果優(yōu)于X線[11,12]。但是MRI檢查設(shè)備昂貴，需要配備專門的檢查室，檢查耗時長，不容易推廣普及，并且也不能用于安裝了心臟起搏器或者有其他禁忌癥的患者，因此MRI還無法在臨床上取代X線。

超聲檢查也是臨床主要的影像學(xué)檢查方法之一，但是既往在骨科臨床應(yīng)用相對較少。目前隨著超聲技術(shù)及設(shè)備的進(jìn)展，肌骨超聲在臨床得到日益廣泛的開展，它對于檢測膝關(guān)節(jié)OA的臨床價值正逐漸受到重視[13,14]。超聲能夠以較為低廉的代價實現(xiàn)實時、多平面、動態(tài)的顯影，可以提供OA相關(guān)變化可靠的評估。無需使用造影劑或經(jīng)受輻射損傷的風(fēng)險，就能顯示OA引起的炎性和結(jié)構(gòu)性改變。相對于X線，超聲最重要的優(yōu)勢是可以直接顯示軟骨。Nishitani等[15]將軟骨超聲信號跟軟骨病理組織切片的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)當(dāng)軟骨僅有顯微鏡下病理變化的時候就可以引起超聲信號的改變。Chiang等[16]報道了利用聲學(xué)反向散射技術(shù)，超聲可以檢測軟骨表面的纖維化改變，精度可以達(dá)到接近20 μm。與MRI相比，超聲檢查沒有明顯的檢查禁忌癥，無需注射造影劑也無放射損傷的風(fēng)險，易于被病人接受；設(shè)備相對便宜，對場地?zé)o特殊要求，可以在床邊實施；檢查時間短，費用相對低廉，醫(yī)生可以根據(jù)需要安排定期檢查，對于觀察治療的效果、病情的變化非常重要。

本研究顯示，超聲檢查評級與臨床表現(xiàn)評分有良好的相關(guān)性，說明超聲可以作為一種很好的診斷以及隨訪OA患者病情變化的工具。X線評級與臨床表現(xiàn)評分評分的相關(guān)系數(shù)均低于超聲評級的相關(guān)系數(shù)，說明超聲相較于X線更具有優(yōu)越性。超聲和X線評級之間的相關(guān)系數(shù)為0.894，說明兩者評價OA的嚴(yán)重程度具有良好的一致性，體現(xiàn)了超聲的臨床價值。進(jìn)一步分析超聲以及X線各個評級分組的病例分布特點，可以發(fā)現(xiàn)在病情較為嚴(yán)重的病例中，兩種方法的診斷一致性相對較好，而在病情相對較輕的病例中，X線評級的結(jié)果要低于超聲評級的結(jié)果。這是因為在OA早期，軟骨只有局部的裂隙形成，無大面積缺損，所以此時關(guān)節(jié)間隙的變化不明顯[9]。我們檢查中獲得的影像學(xué)資料表明，超聲可以直接顯示早期關(guān)節(jié)軟骨的變化，而此時X線只能依靠骨贅形成這一間接征象來進(jìn)行診斷，因此敏感性要低于超聲。對于中晚期OA病例，軟骨大面積剝脫，關(guān)節(jié)間隙變狹窄[9]。此時，X線可以通過關(guān)節(jié)間隙的變化來進(jìn)行診斷，因此敏感性提高，與超聲的診斷效果接近。我們的研究結(jié)果顯示X線與臨床表現(xiàn)相關(guān)性低于超聲，可能就是由于X線對于早期OA的診斷的敏感性相對較低引起的。另外，我們對超聲檢測軟骨退變的觀察者間一致性進(jìn)行了分析，其Kappa系數(shù)為0.770，說明超聲是一種可靠的、重復(fù)性良好的檢查方法。

總之，超聲可以直接顯示股骨滑車及股骨髁的軟骨退變情況，并且與X線有良好的相關(guān)性。與X線相比較，超聲評級與臨床表現(xiàn)的相關(guān)性更好，表明超聲可以更好的反應(yīng)膝關(guān)節(jié)OA的嚴(yán)重程度，特別是對于早期病例。并且超聲評級的觀察者間一致性良好。根據(jù)本研究的結(jié)果，超聲檢查有希望成為膝關(guān)節(jié)OA篩查、診斷、隨訪的有效工具。