實時剪切波彈性成像技術(shù)評估跟腱急性閉合性損傷

李 碩，郭瑞君

(首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京朝陽醫(yī)院超聲醫(yī)學(xué)科，北京 100020)

跟腱是人體最強韌的肌腱之一，應(yīng)變力大，但在爆發(fā)力作用下可發(fā)生閉合性損傷[1-2]。臨床上跟腱斷裂分為完全斷裂和部分斷裂。超聲檢查無創(chuàng)、快捷，隨著分辨率逐步提高，超聲在肌肉骨骼系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛[3-4]，可以快速診斷急性跟腱斷裂；但如果皮下脂肪層局部水腫嚴重，超聲對于部分跟腱斷裂不易準(zhǔn)確診斷，可能出現(xiàn)漏診[5-6]。實時剪切波彈性成像(shear wave elastography， SWE)技術(shù)是一種全新的超聲成像模式，可無創(chuàng)、定量評估組織硬度，獲得楊氏模量值[7]，實現(xiàn)對于硬度的定量分析。本研究采用SWE評價急性跟腱閉合性損傷患者跟腱的硬度，探討據(jù)此診斷跟腱損傷的臨床價值。

1 資料與方法

1.1 一般資料 收集2017年1月—2018年12月于我院就診的跟腱急性損傷患者49例，男23例，女26例，年齡23～65歲，平均(35.3±9.5)歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①明確創(chuàng)傷史，就診時間在創(chuàng)傷24 h以內(nèi)；②為單側(cè)閉合性跟腱損傷；③經(jīng)手術(shù)或MRI證實為跟腱斷裂。排除標(biāo)準(zhǔn)：纖維肌痛、退行性關(guān)節(jié)病、鈣化性跟腱炎、跟腱慢性疼痛、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎病史及神經(jīng)病變等全身疾病。49例中36例經(jīng)由手術(shù)證實跟腱完全斷裂，13例跟腱部分斷裂由MRI證實。

1.2 儀器與方法 采用聲科Aixplorer超聲診斷儀，高頻SL15-4探頭，探頭頻率4～15 MHz，肌肉骨骼系統(tǒng)檢查條件。囑患者俯臥，顯露雙側(cè)小腿，使雙足自然下垂于檢查床床沿，保證受檢部位充分暴露于探頭下，通過導(dǎo)聲墊對跟腱進行縱切、橫切掃描。對雙側(cè)跟腱均進行掃查，觀察跟腱的連續(xù)性、厚度、回聲及周邊情況，患側(cè)跟腱損傷范圍、有無血腫形成及其大小等。選取跟腱最大矢狀正中切面進行連續(xù)掃查，待圖像穩(wěn)定后，啟動SWE，取樣框1.5 cm×1.0 cm，彈性成像分辨模式為Std，增益70%，彈性量程為0～800 kPa，于彈性圖充填穩(wěn)定無缺失時開始測量。對于正常跟腱，將取樣框放置于距離跟腱尖端4 cm處；對于損傷跟腱則將取樣框置于跟腱纖維回聲最模糊處，如跟腱完全斷裂形成血腫區(qū)，則測量距離斷端最近的跟腱頭側(cè)。獲得損傷側(cè)跟腱及對側(cè)正常跟腱的楊氏模量值和剪切波速度(shear wave velocity， SWV)，重復(fù)測量3次，取平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析 采用SPSS 21.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料均符合正態(tài)分布，以±s表示。采用方差分析比較跟腱完全斷裂組、跟腱部分斷裂組和正常跟腱組(健側(cè)跟腱)間楊氏模量值和SWV的差異，組間兩兩比較采用SNK法。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

49例跟腱損傷患者中，經(jīng)手術(shù)證實36例為跟腱完全斷裂，高頻超聲均正確檢出，表現(xiàn)為跟腱連續(xù)性中斷，斷端處可見異常暗區(qū)及攣縮的跟腱(圖1)。13例部分斷裂經(jīng)MRI診斷，高頻超聲正確診斷10例，表現(xiàn)為跟腱纖維結(jié)構(gòu)紊亂，呈不均勻低或無回聲區(qū)，部分跟腱連續(xù)性存在；漏診3例，MRI均顯示微小的部分斷裂(圖2)。

跟腱完全斷裂組、跟腱部分斷裂組和正常跟腱組跟腱楊氏模量值和SWV總體差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.01)，組間兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，見表1及圖3～5。

3 討論

跟腱閉合損傷患者常有創(chuàng)傷史，踝關(guān)節(jié)不能跖屈，傷處疼痛，局部空虛感，跟腱無張力，腓腸肌擠壓試驗陽性。MRI對跟腱不完全斷裂有診斷意義[8-9]。掃查跟腱時，患者宜取俯臥位，使足部自然下垂于床沿，便于檢查者操作。本研究以高頻超聲探頭沿跟腱長軸進行掃查，術(shù)前超聲對跟腱完全斷裂者均診斷正確，漏診3例部分斷裂者，均為微小斷裂，局部出血較多，軟組織腫脹明顯，新鮮出血呈強回聲或不均勻回聲，邊界不清，且液性暗區(qū)范圍較大，可遮蓋局部微小斷裂，從而引起漏診。本研究結(jié)果提示，對于急性期跟腱完全斷裂及局部腫脹不明顯的部分斷裂，超聲可進行快速、實時的動態(tài)診斷。

圖1 患者男，38歲，跟腱完全斷裂 聲像圖示跟腱連續(xù)性中斷，斷端處見血腫，跟腱攣縮 圖2 患者女，45歲，跟腱部分斷裂 A.MR脂肪抑制T2WI示跟腱微小斷裂； B.二維聲像圖示跟腱略增粗，未見明顯斷裂征象

圖3 患者男，38歲，跟腱完全斷裂，跟腱SWE圖像，楊氏模量值為120.5 kPa，SWV為6.3 m/s 圖4 患者女，45歲，跟腱部分斷裂，跟腱SWE圖像，楊氏模量值為266.4 kPa，SWV為9.4 m/s 圖5 患者女，45歲，正常跟腱，跟腱SWE圖像，楊氏模量值為566.8 kPa，SWV為13.6 m/s

表1 跟腱完全斷裂組、跟腱部分斷裂組和正常跟腱組楊氏模量值和SWV比較(±s)

表1 跟腱完全斷裂組、跟腱部分斷裂組和正常跟腱組楊氏模量值和SWV比較(±s)

組別楊氏模量值(kPa)SWV(m/s)跟腱完全斷裂組(n=36)130.02±24.646.23±1.04跟腱部分斷裂組(n=13)281.08±84.369.05±0.97正常跟腱組(n=49)546.51±48.5214.33±1.41F值476.38468.14P值<0.01<0.01

SWE能夠?qū)崟r定量反映組織彈性特征，其彩色編碼圖能通過彈性值區(qū)別不同組織。彩色量程代表組織的硬度——楊氏模量值，楊氏模量值越大，SWV越快，表示組織越硬。De Zordo等[10]首次將超聲彈性成像應(yīng)用于檢查肌肉骨骼系統(tǒng)，以評價健康成年人的跟腱硬度，結(jié)果顯示跟腱為硬結(jié)構(gòu)組織。Nordez等[11-12]的研究表明，SWE測得的肌肉楊氏模量值與肌電圖所反映的肌肉活動水平具有良好的線性相關(guān)性；由于肌肉機械性能為非線性，肌肉的楊氏模量值應(yīng)與肌肉緊張相關(guān)，故SWE能準(zhǔn)確反映肌肉緊張，評估肌肉力量。一項離體肌腱研究[13]證實，SWE所測得的彈性模量值與肌腱承受的縱向拉伸力具有線性相關(guān)性，可反映跟腱的黏彈性。體內(nèi)實驗也表明，肌力或肌張力越高，SWE測得的彈性模量值越大[14-15]。SWE測量肌肉、肌腱楊氏模量值的可重復(fù)性好，檢查者間組內(nèi)相關(guān)系數(shù)范圍在0.85～0.98[12-13]；但也有研究[15]認為SWE測量肌肉、肌腱的結(jié)果受諸多因素影響，檢查者間組內(nèi)相關(guān)系數(shù)處于中等范圍。

本研究結(jié)果顯示正常跟腱、部分斷裂跟腱與完全斷裂跟腱的楊氏模量值和SWV依次下降，總體差異及兩兩比較差異均有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)，提示跟腱硬度隨損傷程度加重而逐漸降低。完全斷裂時，跟腱失去張力，彈性值下降；部分斷裂的跟腱纖維連續(xù)性部分存在，張力并未完全消失，彈性值高于完全斷裂者。國外學(xué)者[16]將跟腱彈性成像與組織學(xué)診斷對照，結(jié)果顯示超聲彈性成像可準(zhǔn)確評估跟腱退變的程度。

本研究采用的超聲彈性軟件為實時、全幅、全定量人體組織硬度成像系統(tǒng)。既往一項多中心研究[17]采用此軟件測量正常跟腱的彈性值，發(fā)現(xiàn)其在不同體位下有所不同，且探頭是否與跟腱平行亦影響測值。因此，進行跟腱彈性檢查時，應(yīng)使受檢側(cè)足部自然下垂，探頭與跟腱平行放置，且檢查者應(yīng)穩(wěn)定操作，輕放探頭，于清晰顯示跟腱長軸時測量彈性值，以獲得最為穩(wěn)定的楊氏模量值。

總之，超聲彈性成像可以作為高頻超聲診斷跟腱損傷的有效補充手段。