超聲和MRI對(duì)膝骨關(guān)節(jié)炎診斷價(jià)值的Meta分析

[摘要]"目的"通過(guò)Meta分析評(píng)價(jià)超聲和磁共振成像（magnetic"resonance"imaging，MRI）診斷膝骨關(guān)節(jié)炎（knee"osteoarthritis，KOA）的價(jià)值。方法"對(duì)多個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中關(guān)于KOA超聲和MRI診斷的文獻(xiàn)進(jìn)行篩選、數(shù)據(jù)提取及研究質(zhì)量評(píng)估，最終納入14篇文獻(xiàn)，涉及1613例患者。對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Meta分析，全面評(píng)估超聲和MRI對(duì)KOA診斷的有效性。結(jié)果"納入研究均以關(guān)節(jié)鏡或手術(shù)病理結(jié)果作為診斷的金標(biāo)準(zhǔn)。超聲在診斷KOA方面的合并敏感度、特異性和診斷比值比分別為0.79、0.82和20.30，而受試者操作特征曲線下面積（area"under"the"curve，AUC）值為0.89。MRI診斷KOA的合并敏感度、特異性和診斷比值比分別為0.88、0.85和42.35，其AUC值為0.92。結(jié)論"超聲和MRI在KOA的診斷中均展現(xiàn)出較高的準(zhǔn)確性，其中MRI準(zhǔn)確性更高。

[關(guān)鍵詞]"膝骨關(guān)節(jié)炎；超聲；核磁共振成像；Meta分析

[中圖分類(lèi)號(hào)]"R540.4""""""[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]"A""""""[DOI]"10.3969/j.issn.1673-9701.2025.08.001

Meta-analysis"of"the"diagnostic"value"of"ultrasound"and"MRI"in"knee"osteoarthritis

ZHANG"Miaomiao1，"ZHANG"Lijuan1，"ZHENG"Yulan1，"TIAN"Chen2，"GE"Long2，"QIANG"Qun1

1.Department"of"Ultrasound"Medical"Imaging，"Gansu"Provincial"Hospital"of"Traditional"Chinesenbsp;Medicine，"Lanzhou"730050，"Gansu，"China;"2.Department"of"Health"Policy"and"Management，"School"of"Public"Health，"Lanzhou"University，"Lanzhou"730000，"Gansu，"China

[Abstract]"Objective"To"evaluate"the"value"of"ultrasound"and"magnetic"resonance"imaging"（MRI）"in"the"diagnosis"of"knee"osteoarthritis"（KOA）"by"Meta-analysis."Methods"Multiple"databases"for"literature"on"KOA"ultrasound"and"MRI"diagnosis"were"screened."After"data"extraction"and"studynbsp;quality"assessment，14"articles"involving"1613"patients"were"finally"included."Meta-analysis"were"used"on"the"extracted"data"to"comprehensively"evaluate"the"effectiveness"of"ultrasound"and"MRI"in"the"diagnosis"of"KOA."Results"All"included"studies"used"arthroscopy"or"surgical"pathology"as"the"gold"standard"for"diagnosis."The"pooled"sensitivity，"specificity，"and"diagnostic"odds"ratio"（DOR）"for"ultrasound"in"diagnosing"KOA"were"0.79，"0.82，"and"20.30，"respectively，"with"area"under"the"curve（AUC）"was"0.89."In"comparison，"the"pooled"sensitivity，"specificity，"and"DOR"for"MRI"in"diagnosing"KOA"were"0.88，"0.85，"and"42.35，"respectively，"with"AUC"of"0.92."Conclusion"Ultrasound"and"MRI"have"good"accuracy"in"the"diagnosis"of"KOA，"and"MRI"is"superior"to"ultrasound.

[Key"words]"Knee"osteoarthritis;"Ultrasound;"Magnetic"resonance"imaging;"Meta-analysis

膝骨關(guān)節(jié)炎（knee"osteoarthritis，KOA）是一種慢性、漸進(jìn)性的關(guān)節(jié)疾病。KOA發(fā)展緩慢，可逐漸導(dǎo)致患者行動(dòng)能力受限，其核心特征包括膝關(guān)節(jié)軟骨的退行性變化及骨質(zhì)的增生。中國(guó)的KOA患病率在不同年齡段存在顯著差異，其中以老年人為主要群體，且患病率隨年齡增長(zhǎng)而增高[1]。研究顯示45歲以下人群KOA患病率為1%～4%，65歲以上人群KOA患病率可達(dá)50%，80歲以上老年人KOA發(fā)病率高達(dá)80%[2]。早期準(zhǔn)確診斷KOA，早期介入治療，減輕KOA患者臨床癥狀，減緩病程進(jìn)展，改善患者膝關(guān)節(jié)功能，是提高患者生存質(zhì)量的關(guān)鍵。目前臨床對(duì)KOA的診斷存在多種影像學(xué)檢查方法，X線檢查是推薦用于KOA診斷的一線影像學(xué)檢查方法，但對(duì)早期軟骨損傷、軟組織異常和滑膜炎癥的檢測(cè)效果有限[3]。超聲在關(guān)節(jié)軟骨及關(guān)節(jié)周?chē)?、肌腱、韌帶的病變?cè)\斷中顯示出其潛在的應(yīng)用價(jià)值，已廣泛應(yīng)用于臨床對(duì)關(guān)節(jié)疾病的診斷[4]，磁共振成像（magnetic"resonance"imaging，MRI）可準(zhǔn)確分辨關(guān)節(jié)骨質(zhì)、軟骨、韌帶、肌腱、半月板及關(guān)節(jié)游離體等，在關(guān)節(jié)疾病診斷中具有較高診斷價(jià)值[5]。本研究通過(guò)Meta分析評(píng)價(jià)超聲和MRI對(duì)KOA診斷的準(zhǔn)確性，旨在為KOA的臨床診治提供可靠的參考依據(jù)。

1""資料與方法

1.1""文獻(xiàn)檢索與篩選

基于主題詞和自由詞的檢索策略，檢索Embase、Web"of"Science、PubMed、the"Cochrane"Library、維普網(wǎng)、萬(wàn)方數(shù)據(jù)知識(shí)服務(wù)平臺(tái)、CNKI和CBM等數(shù)據(jù)庫(kù)從建立至2024年4月關(guān)于超聲和MRI診斷KOA的文獻(xiàn)。其中中文關(guān)鍵詞包括：膝骨關(guān)節(jié)炎、退行性關(guān)節(jié)炎、膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎、超聲檢查、核磁共振等；英文檢索詞包括：osteoarthritis，KOA，degenerative，keen"osteoarthritia，ultrasonics，ultrasonography，MRI，nuclear"magnetic"resonance等。納入標(biāo)準(zhǔn)：①采用定量或半定量方法進(jìn)行的診斷準(zhǔn)確性研究；②研究對(duì)象為確診的KOA患者；③研究對(duì)象不受性別、種族和病程限制；④評(píng)價(jià)方法包括超聲和MRI，兩者均可作為診斷手段；⑤金標(biāo)準(zhǔn)為關(guān)節(jié)鏡檢查及手術(shù)病理結(jié)果，確保診斷的準(zhǔn)確性。排除標(biāo)準(zhǔn)：①綜述、評(píng)論、病例報(bào)告、隊(duì)列研究等非診斷準(zhǔn)確性研究類(lèi)型；②非中、英文發(fā)表的研究，以確保文獻(xiàn)的可讀性和理解度；③已發(fā)表在其他期刊上的相同研究；④無(wú)法獲取全文的文獻(xiàn)；⑤無(wú)法通過(guò)合理途徑獲取原始數(shù)據(jù)的文獻(xiàn)；⑥未提供診斷閾值或閾值不符合研究要求的文獻(xiàn)。結(jié)局指標(biāo)：合并敏感度（sensitivity，SEN合并）、合并特異性（specificity，SPE合并）、真陽(yáng)性人數(shù)（true"positive，TP）、真陰性人數(shù)（true"negative，TN）、假陽(yáng)性人數(shù)（1"positive，F(xiàn)P）、假陰性人數(shù)（1"negative，F(xiàn)N）、合并陽(yáng)性似然比（positive"likelihood"ratio，+LR合并）、合并陰性似然比（pooled"negative"likelihood"ratio，–LR合并）、合并診斷比值比（diagnosis"odds"ratio，DOR合并）、受試者操作特征曲線（receiver"operating"characteristic"curves，ROC曲線）下面積（area"under"the"curve，AUC）。

1.2""文獻(xiàn)篩選與資料提取

由2名評(píng)審員獨(dú)立進(jìn)行篩選文獻(xiàn)和資料，并進(jìn)行交叉核對(duì)。若出現(xiàn)分歧，則邀請(qǐng)第3名評(píng)審員參與討論解決爭(zhēng)議。研究人員首先對(duì)文章題目和摘要進(jìn)行初篩，然后通過(guò)閱讀全文進(jìn)行復(fù)篩，無(wú)分歧的則確定為納入文獻(xiàn)。資料提取內(nèi)容主要包括：①納入文獻(xiàn)的基本信息，如第一作者、發(fā)表時(shí)間等。②研究文獻(xiàn)的基線特征和診斷信息，包括樣本量、年齡、影像學(xué)診斷方法等。③原始數(shù)據(jù)包括TP、FP、FN和TN。2名評(píng)審員獨(dú)立采用診斷性試驗(yàn)質(zhì)量評(píng)價(jià)工具（quality"assessment"of"diagnostic"accuracy"studies-2，QUADAS-2）對(duì)納入文獻(xiàn)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)。若2名研究者有分歧則邀請(qǐng)第3名評(píng)審員參與討論以達(dá)成一致。通過(guò)閱讀全文復(fù)篩后，確定最終納入文獻(xiàn)14篇。

1.3""統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

采用Stata"15.0、R軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。使用Meta-disc"1.4軟件隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行閾值效應(yīng)分析，采用ROC曲線計(jì)算AUC值。采用R軟件中netmeta程序包進(jìn)行間接比較。采用Spearman相關(guān)分析，采用Stata"15.0繪制漏斗圖分析發(fā)表偏倚。Plt;0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2""結(jié)果

2.1""納入文獻(xiàn)的基本特征及質(zhì)量評(píng)價(jià)

最終納入14篇文獻(xiàn)[6-19]，包括1篇英文文獻(xiàn)及13篇中文文獻(xiàn)，發(fā)表于2012—2023年，共包括1613例患者，平均年齡（60.13±4.87）歲。納入的文獻(xiàn)共包含2種影像學(xué)檢查方法（超聲和MRI）。所有文獻(xiàn)與金標(biāo)準(zhǔn)（關(guān)節(jié)鏡或病理活檢）進(jìn)行直接比較，其中11篇文獻(xiàn)同時(shí)包含2種及以上檢查方法與金標(biāo)準(zhǔn)比較，因此分別提取多組數(shù)據(jù)。根據(jù)QUADAS-2質(zhì)量評(píng)價(jià)結(jié)果：納入的14項(xiàng)研究數(shù)據(jù)資料均完整，納入研究的偏倚風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)圖1。采用Deek漏斗圖評(píng)估所納入相關(guān)文獻(xiàn)的發(fā)表偏倚，結(jié)果顯示超聲檢查方法P=0.64，MRI檢查方法P=0.24，提示不存在發(fā)表偏倚。

2.2""Meta分析結(jié)果

10篇[6-14，16]文獻(xiàn)采用超聲檢查方法。Spearman秩相關(guān)系數(shù)為0.10，P=0.780，不存在閾值效應(yīng)。隨機(jī)效應(yīng)模型Meta分析結(jié)果：SEN合并[0.79（95%"CI：0.76～0.81），I2=95.4%]、SPE合并[0.82（95%"CI：0.77～"0.87），I2=70.2%]、+LR合并[3.95（95%"CI：2.40～6.50），I2=72.4%]、–LR合并[0.23（95%"CI：0.14～0.36），I2=89.8%]、DOR合并[20.30（95%"CI：9.82～41.93），I2=66.6%]；SROC曲線下面積為0.888。

共11篇[7-9，11-15，17-19]文獻(xiàn)使用MRI檢查方法。Spearman秩相關(guān)系數(shù)為-0.005，P=0.989，不存在閾值效應(yīng)。隨機(jī)效應(yīng)模型Meta分析結(jié)果顯示為：SEN合并[0.88（95%"CI：0.86～0.90），I2=80.0%]、SPE合并[0.85（95%"CI：0.80～0.89），I2=0]、+LR合并[5.11（95%"CI：3.84～6.80），I2=0]、–LR合并[0.13（95%"CI：0.09～0.19），I2=71.8%]、DOR合并[42.35（95%"CI：24.98～71.79），I2=29.5%]，SROC曲線下面積為0.920。

對(duì)超聲和MRI檢查方法診斷價(jià)值進(jìn)行間接比較：SEN合并[1.12（95%"CI：1.07～1.17）]、SPE合并[1.04（95%"CI：0.96～1.13）]、+LR合并[1.30（95%"CI：0.73～2.30）]、–LR合并[0.57（95%"CI：0.31～1.03）]、DOR合并[2.01（95%"CI：0.85～5.14）]，SEN合并差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3""討論

膝關(guān)節(jié)是人體主要的承重關(guān)節(jié)，與人體其他關(guān)節(jié)比較更容易發(fā)生損傷。KOA屬于關(guān)節(jié)退行性改變，其病理基礎(chǔ)主要與軟骨退行性改變相關(guān)，包括軟骨內(nèi)膠原排列改變及蛋白多糖減少[20]。隨著時(shí)間的累積，KOA表現(xiàn)為軟骨變形、丟失，關(guān)節(jié)邊緣骨質(zhì)增生，甚至出現(xiàn)關(guān)節(jié)腔內(nèi)游離體，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量。臨床檢查膝關(guān)節(jié)最常用的影像學(xué)檢查方法包括X線、超聲和MRI，大多數(shù)KOA患者在X線表現(xiàn)典型時(shí)軟骨已經(jīng)出現(xiàn)不可逆損傷。超聲具有實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)、簡(jiǎn)便、快捷、檢查費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，可清晰顯示積液、滑膜、骨贅等病變，但不能對(duì)深層次的關(guān)節(jié)腔、關(guān)節(jié)軟骨、前后交叉韌帶及大部分半月板進(jìn)行精準(zhǔn)評(píng)估；MRI通過(guò)多序列、多參數(shù)掃查，可清晰顯示膝關(guān)節(jié)內(nèi)部結(jié)構(gòu)及病變，但由于MRI掃描耗時(shí)、費(fèi)用昂貴，不適合密切地復(fù)查及隨訪。

本研究采用系統(tǒng)評(píng)價(jià)的方法論，通過(guò)全面深入的文獻(xiàn)檢索和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈墨I(xiàn)篩選流程，最終對(duì)14篇超聲或MRI診斷KOA的文獻(xiàn)進(jìn)行分析。運(yùn)用國(guó)際公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)工具QUADAS-2對(duì)所納入的文獻(xiàn)質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估，結(jié)果顯示，多項(xiàng)文獻(xiàn)的研究展現(xiàn)出較低的偏倚風(fēng)險(xiǎn)，且在臨床應(yīng)用上的適用性相對(duì)較強(qiáng)。本研究超聲和MRI對(duì)診斷KOA均有良好的準(zhǔn)確性，但MRI診斷KOA的SEN合并、SPE合并、+LR合并、DOR合并、SROC"AUC高于超聲，–LR合并低于超聲。上述數(shù)據(jù)表明，MRI對(duì)KOA的診斷誤診率和漏診率低于超聲，對(duì)KOA的診斷效能高于超聲，這可能與兩者的成像原理有關(guān)。超聲成像技術(shù)通過(guò)聲波穿過(guò)不同組織時(shí)產(chǎn)生的反射、折射和衰減效應(yīng)成像，從而展現(xiàn)軟骨的厚度與光滑度、滑膜的增生情況及關(guān)節(jié)腔內(nèi)的積液。然而，由于聲波無(wú)法穿透骨骼，受骨骼遮擋和掃描角度的限制，超聲對(duì)揭示關(guān)節(jié)腔內(nèi)部結(jié)構(gòu)存在局限性，不同于超聲成像技術(shù)，MRI技術(shù)利用人體組織細(xì)胞中的氫原子核在強(qiáng)磁場(chǎng)中產(chǎn)生共振，并追蹤其運(yùn)動(dòng)軌跡生成圖像。在檢查過(guò)程中，MRI能實(shí)現(xiàn)多序列、多角度和多種參數(shù)的成像。在T1加權(quán)成像序列中，骨髓和軟骨的信號(hào)變化得以清晰呈現(xiàn)；T2加權(quán)成像序列對(duì)關(guān)節(jié)腔積液的信號(hào)變化有卓越的顯示能力；而壓脂序列能精確揭示軟骨的水腫情況。因此，在關(guān)節(jié)軟組織疾病的診斷中，MRI能提供更為全面和精確的影像學(xué)信息[21]。

彩色多普勒超聲（color"Doppler"ultrasound，CDFI）檢查可顯示滑膜增生的血管，通過(guò)觀察血流信號(hào)評(píng)估病變程度及類(lèi)型[22]。在KOA患者檢查中，新生血管的豐富度與滑膜的增厚程度呈正相關(guān)，CDFI顯示血流信號(hào)越密集預(yù)示病情越嚴(yán)重[23-24]。MRI檢查不能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)顯示增生滑膜的血流情況，因此早期應(yīng)用CDFI診斷KOA可為醫(yī)師診療提供有益價(jià)值。高頻超聲可準(zhǔn)確評(píng)估滑膜厚度[25-26]。在臨床工作中，高頻超聲可作為KOA早期初篩的推薦工具，且超聲及MRI二者優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，可為KOA患者提供更加全面的診療依據(jù)。

本研究存在一定局限性：①納入的多數(shù)文獻(xiàn)為基于國(guó)人的回顧性研究；②納入的文獻(xiàn)中未包括未公開(kāi)發(fā)表或正在研究的文獻(xiàn)；③納入的研究未說(shuō)明對(duì)金標(biāo)準(zhǔn)的診斷是否應(yīng)用盲法；④診斷試驗(yàn)的異質(zhì)性來(lái)源較多，未進(jìn)一步探索影像評(píng)價(jià)指標(biāo)對(duì)診斷性能的影響。綜上，超聲和MRI在診斷KOA方面均有良好的準(zhǔn)確性，但MRI診斷KOA的敏感度和特異性均高于超聲，故MRI具有較高的診斷效能。此外，基于KOA患者診療的全面依據(jù)，兩種檢查方法可優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)。

利益沖突：所有作者均聲明不存在利益沖突。

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（收稿日期：2024–11–07）

（修回日期：2025–02–07）