磁共振UTE序列在游泳运动员冈上肌腱腱病中的诊断价值

吴子英，张 鹏，陶虹月 ，李云霞

腱病是骨科、运动医学及康复医学常见的运动系统疾病之一，与肌腱的反复过度力学负荷有关，主要临床表现为疼痛、压痛及功能受限，严重者可发生肌腱断裂。其中，冈上肌腱腱病是肩关节最常发生的腱病之一。由于游泳运动员肩关节较普通人群承受更高的应力和使用频率，因而冈上肌腱腱病发病率更高。McMaster等研究发现在竞技游泳运动员中，低年龄组、高年龄组及国家队队员的患病率分别为47%、66%、73%[1]。由于竞技比赛的高标准和高要求，为了尽量避免肩关节疾病对运动员竞技水平的影响，早期诊断从而及早治疗尤为关键。既往对于肩关节早期病变的诊断多依据临床症状，检出时多已进展为中晚期。因此，如何早期准确诊断肩关节疾病进而及早临床干预是目前亟待解决的问题。本研究通过使用磁共振超短回波时间序列（Ultrashort echo time，UTE）评估冈上肌腱的病变程度，探讨UTE序列在游泳运动员冈上肌腱腱病中的诊断价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

纳入2016年3月—2017年2月于复旦大学附属华山医院运动医学科就诊的肩痛游泳运动员共10例（病变组），均为单侧发病，病程 6～15个月，其中男性6例，女性4例，基本信息见表1。

所有患者均由同一名专科运动医学医师作出诊断，纳入标准[2]：（1）肩关节静息痛或特定动作时疼痛，（2）体检肱骨大结节压痛，存在疼痛弧，Jobe试验（+），撞击试验（+），可伴有肌肉萎缩、活动度受限。排除标准：患肩手术史、外伤史、MRI扫描禁忌、MRI显示肩袖撕裂、X线显示肩袖钙化。

纳入性别、年龄、体重指数与病变组相匹配的健康志愿者10例（对照组），男性7例，女性3例，既往身体健康，均无肩关节不适，无外伤及手术史，无大量体育运动史，且体重均在正常范围；近一个月内未使用药物制剂。所有志愿者均了解实验目的、实验步骤，同意参与研究，基本情况见表1。

表1 受试者基本资料Table I Basic Information of the Subjects

1.2 仪器与方法

1.2.1 利用核磁共振（MRI）常规序列评估冈上肌腱

所有MRI资料均由两名有丰富骨关节MRI诊断经验的医师盲法分析病变组及对照组的MRI资料，对结果有分歧时共同协商后确定。参照George Murrell分级系统[3]对冈上肌腱进行分级：0级为腱内完整均匀的低信号或极少量高信号；1级为腱内局灶性、轻度增强信号；2级为腱内局灶性、中等强度增强信号；3级为肌腱内信号普遍增强。

1.2.2 利用MRI的UTE序列来评估冈上肌腱

参数设置：所有受试者均接受3.0T MRI扫描仪（GE公司，美国）检查。患者取仰卧位，肩关节中立位。采用斜矢状位4个回波时间UTE序列对冈上肌腱进行定量测量，TE=0.03 ms、7.5 ms、20.5 ms、28 ms，TR=202.1 ms，FOV=140 mm×140 mm，层厚 2.0 mm。所有 MRI资料均由两名有丰富骨关节MRI诊断经验的医师盲法分析病变组及对照组的MRI资料，对结果有分歧时共同协商后确定。采用GE AW 4.6处理工作站获得UTE-T2*图像，在斜矢状位上选择冈上肌腱最大层面，按冈上肌腱整体轮廓及止点区域确定目标区域以便进一步的定量测量。使用单指数曲线拟合的方式对4个回波时间的区域内平均信号值进行函数拟合，公式为 SN（t）=A×exp（-t/T2*）+noise，其中 T2* 即为 UTE值。记录UTE-T2*值以进一步统计分析（图1）。

图1 在UTE图像中按冈上肌腱轮廓选择兴趣区域（ROI）Figure 1 Selecting Region of Interest(ROI)according to the Outline of Supraspinatus in UTE Imaging

1.3 统计分析

所有统计分析均使用SPSS 22.0。病变组与对照组间年龄、体重指数的比较使用独立样本t检验。病变组与对照组间性别比和患肢左右的比较使用Fisher确切概率检验。病变组与对照组间UTE值及T1ρ值的比较使用K-W非参数检验。显著水平设定为 P＜0.05。

2 结果

所有受检者的常规MRI图像均无明显的肩袖撕裂征象。

2.1 MRI常规序列结果

对照组中0级4例，1级6例；而病变组中0级3例，1级7例，两组之间结果没有显著差异（P＞0.05）。

2.2 MRI的UTE序列结果

2.2.1 病变组与对照组的组间比较

（1）冈上肌腱整体区域：病变组冈上肌腱整体区域T2* 值为（13.92±2.37） ms，对照组为（8.47±3.64）ms，两组间差异具有统计学意义（P＜0.05）（图 2）。

图2 病变组和对照组之间冈上肌腱整体区域及止点区域T2*值的比较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）冈上肌腱止点区域：病变组冈上肌腱止点区域 T2*值 （17.30±6.32）ms显著高于对照组（9.87±4.19） ms，差异有统计学意义（P＜0.05）（图 2）。

2.2.2 病变组内不同分级病例间的比较

冈上肌腱止点区域：病变组0级病例冈上肌腱止点区域 T2*值为 （16.41±6.27）ms，1级病例T2*值为 （18.95±7.32）ms，差异没有统计学意义（P＞0.05）（图 3）。

3 讨论

肩袖由冈上肌腱、冈下肌腱、小圆肌腱和肩胛下肌腱组成的一组肌腱复合体，包绕在肱骨头周围的，是维持肱骨头稳定和控制肩关节旋转的重要结构。在前述4条肌腱中，冈上肌腱是构成肩袖最为重要，也是最易损伤的肌腱，主要由水、胶原（其中95%以上是I型胶原，III、IV、V型胶原含量少于5%）及蛋白聚糖构成。肩关节长期反复运动后，冈上肌腱容易发生腱病，病变早期属于可逆性损伤，以组织生化改变为主；病变晚期属于不可逆损伤，可发生肌腱断裂等形态学改变，这将严重影响到冈上肌腱的运动和功能[4，5]。因此，早期诊断并及早干预对于冈上肌腱腱病的治疗和预后尤为重要。

图3 病变组0级病例与1级病例之间，冈上肌腱止点区域T2*值的比较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对于诊断肩关节疾病的应用越来越普及，目前已被公认为评价关节周围韧带、肌腱等软组织的首选影像学检查方法[6]。然而，当前临床使用的MRI常规成像序列尚有一定的局限性，仅可显示腱病晚期的连续性中断等形态学改变，无法显示病变早期的组织学变化和进行定量检测，因此常出现漏诊或延误诊断的情况[7，8]。MRI常规序列通过检测组织内的长T2信号来诊断实质性软组织病变，而肩袖属于短T2信号组织。因此，肩袖在MRI常规序列上表现为低信号或无信号，也就是信号缺失。这严重削弱了早期发现病变的灵敏度[9]。本研究中病变组采用MRI常规序列检测时，只能根据腱形态、信号高低作大致的分级，无法定量分析，更无法检测构成腱内不同短T2成分组织的信号而将其区分开来。病变组病例常规序列下0级与1级的病例作比较，发现T2*值没有显著差异，这进一步表明MRI常规序列检测冈上肌腱早期病变存在局限性，无法及早作出准确诊断，容易发生漏诊情况，从而延误治疗。

MRI的UTE序列可直接显示短T2成分，从而有效解决了MRI常规序列难以激发短T2成分并在其衰减之前快速采集其信号的问题[10]。这为肩关节疾病的早期诊断提供了新方法。Hodgson等使用MRI常规序列和UTE序列研究了25例脊椎关节炎合并跟腱症状的患者，他发现与常规序列相比，UTE序列成像中病变显示最明显、病变范围显示更大[11]。Krepkin等使用UTE序列检测了冈上肌腱的UTE-T2*值，并使用剪切波超声弹性成像评估了冈上肌腱的力学特性，他发现使用UTE序列检测冈上肌腱T2*值具有可行性，并发现整体区域及止点区域UTE-T2*值与超声剪切波速度呈负相关[12]。因此，本研究将UTE序列应用于肩痛游泳运动员，以期达到“早发现、早诊断和早治疗”的目的，并且将整体区域及止点区域作为感兴趣区域 （ROI）。本研究与Krepkin等的研究不同之处在于，Krepkin等的研究对象主要为冈上肌腱撕裂，而本研究为冈上肌腱腱病，属于早期病变。Krepkin等的研究缺少对照组，而本研究设有对照组。

除了用于研究冈上肌腱，既往多项研究将UTE序列应用于跟腱、踝关节外侧副韧带的研究。Chang等研究发现UTE-T2*值与跟腱组织胶原纤维排列的有序性相关[13]。DeMos等进一步研究发现退变跟腱组织表现为含水量增加、胶原含量减少、胶原纤维排列紊乱，这些都将导致UTE-T2*值升高[14]。Ma等利用UTE序列有效评价了重建踝关节外侧副韧带移植物的成熟度，他们发现异体组重建前距腓韧带区域（ATFL）的平均UTE-T2*值高于自体组，说明自体移植物有着较好的成熟度和韧带化。同时也发现异体组隧道中移植物的UTE-T2*值也高于自体组，表明自体组腱骨愈合的程度也较异体组高[15]。Qiao等利用UTE序列检测了15例跟腱病变患者及10名健康志愿者，发现跟腱病变患者跟腱T2*值升高，UTE-T2*可从组织生化结构方面定量评估跟腱情况，且与临床一致，有助于跟腱腱病的早期准确诊断[16]。本研究也发现病变组冈上肌腱整体区域及止点区域T2*值均高于健康志愿者，这表明MRI的UTE序列可用于冈上肌腱腱病的早期评价。

4 结论

游泳运动员发生冈上肌腱腱病后，冈上肌腱T2*值升高，UTE序列能够定量评估冈上肌腱情况，这有助于游泳运动员肩关节疼痛的早期发现与准确诊断。