超声弹性成像在冈上肌肌腱炎的诊断及预后评估中的应用价值

董红霞， 杨顺实， 高倩， 刘建新

冈上肌肌腱炎是一种临床常见的、多发的软组织疾病，发病多与外伤、劳损、肩袖退行性变等因素有关[1]。冈上肌肌腱炎是引起肩部疼痛的重要因素，常影响患者肩部的自由活动[2]。患者经治疗后症状虽有所减轻，但疗效往往并不理想，容易复发[3]，这是因为临床上针对冈上肌肌腱炎的诊断以及疗效评估主要依靠患者的主诉和体格检查，这种方法简便易行，但容易受到患者心理和环境等因素的影响，主观性较强，准确性差，缺乏精确可量化的客观指标，难以客观准确评价疾病的真实情况[4]。传统的二维超声检查可以对患者的肌肉组织进行成像观察，但不能进行定量检测[5]。磁共振虽然可以准确诊断冈上肌肌腱炎但难以用于预后评估[6]。近年来声辐射力脉冲(acoustic radiation force impulse,ARFI)弹性成像技术迅速发展，其可以通过剪切波速度(shear wave velocity,SWV)定量分析组织、病灶的硬度，目前已经广泛应用于肿瘤良恶性的鉴别诊断[7]。冈上肌肌腱炎的病理过程分为水肿出血期、慢性肌腱炎期和肌腱断裂期，其肌肉硬度在不同阶段有所差异[8]。目前已有文献指出弹性成像可用于观察冈上肌肌腱炎患者的肌肉硬度[9]，然而能否将弹性成像技术应用于冈上肌肌腱炎的诊断及预后评估还未见相关文献报道。因此，本研究尝试将ARFI技术应用于冈上肌肌腱炎患者的诊断及预后评估中，通过获取组织的弹性信息使检测结果更加客观准确，旨在探讨超声弹性成像在冈上肌肌腱炎诊断及预后评估中的应用价值，进而指导临床对易复发的患者提供更有效且针对性的治疗方案。

材料与方法

1.研究对象

选择华中科技大学同济医学院武汉市中心医院2016年1月至2018年5月收治的冈上肌肌腱炎患者作为研究对象。纳入研究的患者符合冈上肌肌腱炎的诊断标准[10]：①有肩部外伤或肩部劳损史；②以肩部疼痛为主要表现，疼痛部位一般位于肩外侧，活动、用力时尤甚；③肩关节外展60°～120°出现疼痛，即疼痛弧试验阳性；④肩关节MRI证实冈上肌肌腱损伤，除外肌腱断裂。病例纳入标准：①年龄18～60岁；②患者在观察期间未使用其他药物和治疗；③自愿参与临床观察，服从医生安排，配合治疗。病例排除标准：①MRI证实肩袖撕裂；②X线片检查提示钙化性肌腱炎；③MRI或X线证实合并有肩部骨折、肩关节周围炎、局部感染等影响治疗及病情恢复的病症；④合并有严重心脑血管、肝肾及造血系统等内科疾病、精神疾病者；⑤妊娠和哺乳期妇女。最终纳入患者80例(患者组)，其中男48例，女32例，年龄(36.27±11.95)岁，患者病程最短2个月，最长3年。根据肩袖损伤分级标准[11]，80例患者中Ⅰ级31例，Ⅱ级49例。同期选择50例体检健康志愿者(健康组)作为对照，其中男25例，女25例。所有患者及家属均签署知情同意书，该研究获华中科技大学同济医学院武汉市中心医院伦理委员会批准。

2.研究方法

ARFI弹性成像:采用带有ARFI的德国西门子ACUSON S2000 型号超声诊断仪，14 MHz 线阵探头。由两位超声主治医师分别对患者以及志愿者的冈上肌肌腱进行检查。受检者取坐位背向检查者，采用改良Crass位(手臂后伸、手掌放在髂骨翼后方、肘关节屈曲向后指向正中线)[12]。探头轻放于患者肩部，使其与冈上肌腱纤维走行保持一致，声束平面与肌腱表面相垂直，清楚显示冈上肌肌腱纤维。记录患处图像特征，包括肌肉纤维的回声、形态、边缘、走行等。再进行ARFI弹性超声检测，将待检部位置于取样框中央部位，根据检测部位调整感兴趣区(region of interest,ROI)，在声触诊组织成像(virtual touch tissue imaging,VTI)模式下采集弹性图像，随后切换至声触诊组织量化(virtual touch tissue quantification,VTQ)模式，获取ROI的SWV值，取同一ROI 3次测量值的平均值作为该研究对象的SWV值并记录。

患者疼痛及肩关节功能评分:使用视觉模拟评分(visual analogue scale,VAS)评估患者的疼痛程度，0～2分为优，3～5分为良，6～8分为一般，>8分为差[13]。使用Constant-Murley肩关节功能评分(Constant-Murley score,CMS)评估患者的肩关节功能情况，满分100分，其中15分为肩部疼痛，20分为肩关节日常功能，40分为肩关节活动度，25分为关节稳定性。得分累计80～100分为良好，60～79分为一般，低于60分为差[14]。

图1 冈上肌肌腱炎患者与健康志愿者冈上肌的ARFI图像。a) 冈上肌肌腱炎患者VTI模式下弹性图像； b) 健康志愿者VTI模式下弹性图像； c) 健康志愿者VTQ模式下测量SWV值，取样框深度=1.6cm，SWV=1.95m/s； d) 冈上肌肌腱炎患者VTQ模式下测量SWV值，取样框深度=1.4cm，SWV=3.35m/s。

冈上肌肌腱炎的治疗:冈上肌肌腱炎的治疗以缓解疼痛、延缓病情进展、促进损伤修复为原则。对于初次发病、病程短、症状轻的患者采取非药物治疗，嘱患者避免过度劳损并进行功能康复训练。若患者病情持续进展则采用乙酰氨基酚、非甾体类抗炎药等进行治疗。若患者疼痛剧烈且药物治疗无效，采取局部封闭治疗。治疗后患者接受VAS和CMS评分并再次行ARFI弹性成像检查，记录SWV值。

3.随访

对所有80例患者进行为期1年的随访，首次随访为治疗结束后2个月，之后每隔2个月电话随访一次。患者随访期间冈上肌肌腱炎复发定义为终点事件。根据随访结果，将出现终点事件的患者定义为复发组，其余患者定义为未复发组。分析两组患者随访开始前VAS、CMS及SWV值对患者预后的预测价值。

4.统计学分析

结 果

1.冈上肌肌腱炎患者与健康志愿者冈上肌的弹性成像比较

冈上肌肌腱炎患者的弹性图像以红色为主(图1a)，而健康志愿者冈上肌的弹性图像表现为红绿相间(图1b)。红色区域代表肌肉组织硬度较大，提示患者处于慢性肌腱炎期。经测量，冈上肌肌腱炎患者的平均SWV值为(4.42±1.25)m/s，健康志愿者的冈上肌肌腱组织较软，平均SWV值为(1.73±0.46 )m/s(图1c、1d)，冈上肌肌腱炎患者的SWV值高于健康志愿者，差异有统计学意义(t=14.632，P=0.000)。

2.冈上肌肌腱炎患者治疗前后的VAS、CMS及SWV值比较

比较冈上肌肌腱炎患者治疗前后的VAS、CMS及SWV值，发现治疗后患者的VAS及SWV值低于治疗前，而CMS高于治疗前，差异均有统计学意义(P值均<0.05，表1)。

表1 治疗前后VAS、CMS及SWV值比较

3.SWV与VAS、CMS的相关性分析

治疗前，将冈上肌肌腱炎患者的SWV分别与VAS、CMS进行相关性分析，结果显示SWV与VAS无相关性(r=0.073，P=0.518，图2a)，与CMS呈负相关(r=-0.305，P=0.006，图2b)。

图2 治疗前SWV与VAS、CMS的相关性分析。a) SWV与VAS的相关性分析，r=0.073，P=0.518，两者无线性相关； b) SWV与CMS的相关性分析，r=-0.305，P=0.006，两者呈负相关。 图3 患者随访1年的预后分析(Kaplan-Meier法)。 图4 治疗后SWV、VAS、CMS及三者联合预测冈上肌肌腱炎预后的ROC曲线。

4.随访结果

51例患者至随访结束时未发生终点事件，29例出现了终点事件，冈上肌肌腱炎再次复发的患者需要继续治疗。Kaplan-Meier曲线(图3)显示，随着时间延长，产生不良预后的患者增多，不良预后的发生率为36.25%。

5.SWV、VAS及CMS对冈上肌肌腱炎预后的预测价值分析

运用ROC曲线进一步分析治疗后SWV、VAS及CMS对冈上肌肌腱炎预后的预测能力，结果显示SWV预测冈上肌肌腱炎预后的准确度最高，曲线下面积(area under curve，AUC)=0.850，其中特异度较高(98.04%)，但敏感度较低(58.62%)。VAS和CMS预测冈上肌肌腱炎预后的准确度近似(AUC分别为0.776、0.763，图4)，但CMS敏感度较高(96.55%)，可与SWV形成互补。本研究基于Logistic回归模型，将SWV、VAS及CMS进行联合预测，结果发现三项指标的联合能够准确预测冈上肌肌腱炎的预后(AUC=0.949，95%CI：0.875～0.985)，显著大于三项指标单独预测的AUC(联合 vs SWV：Z=2.898，P=0.004；联合 vs VAS：Z=3.583，P=0.000；联合 vs CMS：Z=3.722，P=0.000)，其最佳诊断点为0.53，敏感度为89.66%，特异度为92.16%(表2)。

表2 治疗后四指标对冈上肌肌腱炎预后的预测分析

注：与联合预测相比，*P<0.05。

讨 论

目前临床上评估冈上肌肌腱炎的严重程度和治疗效果常常依据患者的主诉和体格检查，但此种方法难以客观评价病情进展[15]。MRI虽在诊断软组织损伤中具有较大优势，但难以用于冈上肌肌腱炎的筛查及预后评估。二维超声虽可用于诊断冈上肌肌腱炎但准确性较低。近年来有文献报道冈上肌肌腱炎的肌肉硬度与正常肌肉不同[16]。本研究旨在探讨超声弹性成像技术在冈上肌肌腱炎的诊断及预后评估中的应用价值，以期为临床提供参考。

肌腱的弹性与其生物学功能息息相关，因此，测量肌腱的弹性有助于评价其功能。临床上常采用弹性成像技术来检测不同组织的硬度及弹性，以判断组织性质，从而进行诊断[17]。不同组织所处病理状态的不同，决定了在弹性成像中呈现的硬度差异。在冈上肌肌腱炎患者与健康志愿者的弹性成像比较中，健康志愿者的冈上肌成像表现为红绿相间，提示组织较软，而冈上肌肌腱炎患者大多表现为红色，提示组织硬度较大。这是因为健康志愿者的冈上肌功能正常，弹性良好，因此表现为红绿相间的图像；而患者的冈上肌肌腱发生了无菌性炎症及退行性改变，肌腱在损伤及自我修复的过程中，纤维细胞增生，因此弹性系数增大，受压后位移变化减小，大部分区域呈现为红色。部分患者成像的红色区域中仍夹杂小部分绿色区域，这是因为肌腱各部分处于不同的病理时期，在前期的水肿出血阶段，组织尚未纤维化，肌腱弹性尚可。测量所得的SWV值可量化评估肌腱的硬度，患者组的SWV值显著高于健康组，提示患者组冈上肌腱的硬度较健康组高，与既往研究报道相符[18]。

临床上常采用VAS和CMS评分来评估冈上肌肌腱炎的严重程度及治疗效果。本研究中，患者治疗后VAS评分显著低于治疗前，CMS评分显著高于治疗前，提示目前的治疗方案有助于冈上肌肌腱炎患者病情的缓解，治疗后患者疼痛缓解明显甚至消失，肩关节功能好转甚至恢复正常。治疗后SWV值显著低于治疗前，提示经治疗后冈上肌腱弹性系数减小，受压后位移变化增大，组织弹性增加。这是由于治疗前肌腱损伤，组织纤维化，继而形成瘢痕使肌腱硬度增加；而治疗后的肌腱中胶原蛋白数量增加，相较未经治疗的肌腱，弹性增加，硬度降低。

本研究进一步探讨了VAS、CMS评分与SWV值的关系，结果显示治疗前VAS评分与SWV值无相关性，而CMS评分与SWV值呈负相关。笔者认为这是由于VAS评分完全由患者主诉评定，受病情差异及患者对疼痛耐受程度不同的影响，在不同个体间的参考价值略低。而SWV值是通过组织内部的剪切波进行检测，可量化评估组织弹性，客观性强，可以保证在不同的患者、不同时段、不同操作者中，实施统一的标准。本研究中亦出现了VAS评分低而SWV值高的患者，因此，VAS评分与SWV值无相关性。CMS评分中虽然也有疼痛度等主观内容，但肩关节活动度、关节稳定性等客观指标占了65%的分数，并且经医生查体所得，在一定程度上可以保证不同患者间实施统一的标准，从而保证了CMS评分一定程度上的客观性。可以推断，冈上肌肌腱炎患者病情越重，肩关节功能越受限，CMS评分越低，同时，肌腱病变越重，弹性越差，SWV值越高，因而CMS评分与SWV值呈负相关。

为了更好地评估VAS和CMS评分判断疗效的有效性，本研究对患者组进行了为期1年的随访，结果显示不良预后的发生率高达36.25%；VAS和CMS在治疗前后均有改善，但复发人数仍较多，提示临床现有的评价疗效方法准确性有限。此外，高兆峰等[19]研究认为由于冈上肌腱附着点处存在局部缺血区以及钙微循环代谢异常，冈上肌肌腱炎的退行性改变和无菌性炎症难以治愈且易复发，这与本研究结果一致。因此，还需探索更有效且可准确判断冈上肌肌腱炎疗效的方法。

基于患者随访情况，本研究运用ROC曲线进一步分析治疗后SWV、VAS及CMS对冈上肌肌腱炎预后的预测价值，发现SWV预测冈上肌肌腱炎预后的准确度最高，而VAS和CMS在评估冈上肌肌腱炎预后中的准确度有限。这是因为SWV值是根据冈上肌腱病理状态的改变测得，SWV值直接反映冈上肌腱的弹性度；因此相对于易受到主观影响的VAS和CMS，SWV值能够获得更高的预测准确度。虽然SWV预测冈上肌肌腱炎预后的AUC高于VAS和CMS，但却低于0.9，尚不能单独应用于临床。为了进一步提高预测冈上肌肌腱炎预后的准确性，本研究将三者进行联合预测，得到的AUC为0.949，相较三种方法单独预测有了较大程度地提升，在确保诊断准确性的同时又降低了误诊的发生。因此，VAS、CMS评分及SWV值联合预测具有较高的准确性，可为冈上肌肌腱炎的诊断及预后评估提供参考。

本研究仍存在不足之处，陈伟文等[20]研究报道SWV值可因体内雌激素降低、胶原合成减少而降低，也可受劳动程度、患者年龄等因素的影响。囿于样本量有限，本研究未能进行更深层次的探索。笔者期望能进一步开展针对SWV值的多因素相关性研究，为临床应用提供参考与依据。

综上所述，超声弹性成像测得的SWV值对冈上肌肌腱炎具有较高的诊断价值，VAS、CMS评分及SWV值联合评估冈上肌肌腱炎预后具有较高的临床应用价值，有望指导临床对易复发的患者提供更有效且更具有针对性的治疗方案。