应用超声新技术对肱骨外上髁炎患者的伸肌总腱多模态观察

俞成杰，徐芳，瞿岳

上海中医药大学附属龙华医院 超声科，上海 200032

引言

肱骨外上髁炎又称“网球肘”，是一种肱骨外上髁的慢性炎症[1]。中医多归入“痹证” “伤筋” “肘劳” “肘损”等范畴，常见于从事网球、羽毛球运动的人以及家庭主妇等过度屈伸肘关节及旋转前臂的患者[2]。肱骨外上髁炎通过体格检查及临床症状即可诊断，但主观性较大，缺乏客观依据，辅助检查手段中CT、MRI等虽有良好的诊断价值，但因费用昂贵，临床应用较少。近年来超声在肌肉骨骼系统中的应用逐渐广泛，为肱骨外上髁炎的诊断提供了新的途径[3]。超声实时剪切波弹性成像（Shear Wave Elastography，SWE）是一种新型、无创超声检查技术，其能反映病变组织的弹性及硬度，较传统弹性成像具有更好的客观性及重复性[4]。平面波超敏感血流显像（Angio Plus，AP）是一种利用三维壁滤波和平面波可提供细微血管低速血流的成像技术，能从时间、空间及振幅方面分析组织运动，更有效灵敏分辨血流和组织信息，弥补了常规血流显像技术对低速血流不敏感的缺陷[5]。近年来，SWE、AP技术在乳腺疾病、肌肉骨骼疾病的临床诊疗中提供了可靠地影像学依据[6-8]。同时研究证实AP能够更好地评估肿瘤及病灶组织微血管血流信号，较能量多普勒技术更具优势[9]。因此，本研究应用SWE和AP技术实时观测肱骨外上髁炎患者及健康志愿者的伸肌总腱情况，旨在探究其在肱骨外上髁炎诊疗中的应用效果。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究病例来源于上海中医药大学附属龙华医院康复科和骨伤科的门诊及住院患者。回顾性纳入2019年3月至2020年3月在本院就诊且符合研究纳排标准的72例肱骨外上髁炎患者作为观察组，男22例、女50例，年龄26～64岁，平均年龄（46.9±9.1）岁，病程2～24周，伸肌总腱损伤程度：轻度39例、中度24例、重度9例。另选取同期95例肘关节无症状的正常志愿者作为对照组，男33例、女62例，年龄28～64岁，平均（48.5±7.6）岁。两组受试者性别、年龄等一般资料差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究获得上海中医药大学附属龙华医院医学伦理委员会批准（20190124）。观察组纳入标准：年龄18～65岁；确诊为肱骨外上髁炎，均为单侧发病；均行常规超声、SWE 及AP检查；就医前1个月内未用药物或其他治疗手段进行治疗；临床资料及影像学资料完整。健康对照组纳入标准：年龄18～65岁；双侧手臂发育正常，均无肘关节疼痛肿胀史、结缔组织病史；临床资料及影像学资料完整。

1.2 方法

1.2.1 肱骨外上髁炎诊断标准

超声声像观察参考Connell等[10]提出的评估标准：① 肌腱厚度，即肌腱表面至肱骨外上髁骨皮质的距离，皮质定点在肌腱附着点的中心，离关节缘5 mm；② 内部回声；③ 纤维连续性；④ 内部血管及血流情况；⑤ 伸肌总腱附着处骨膜、周边积液及桡侧副韧带情况。

临床诊断标准：① 常缓慢起病，多见于特殊工种或职业，如木工、钳工、矿工、网球运动员等；② 因肘关节受累而导致肘关节疼痛，用力或劳累后疼痛加重，休息后减轻；③ 握拳、伸腕及旋转前臂动作可引起肱骨外上髁疼痛加重；④ 查体有肱骨外上髁、桡骨头及二者之间局限性、极敏锐的压痛，皮肤无炎症，肘关节活动不受影响；⑤ 伸肌腱牵拉试验（Mills）阳性（患者将手肘伸直，腕部弯曲，同时将前臂旋前，如肱骨外上髁处感到疼痛即为阳性）；⑥ 肘关节X线正侧位片证实无骨质病变，有时可见骨质密度增高、钙化阴影、肱骨外上髁粗糙、骨膜反应等。

1.2.2 伸肌总腱损伤程度诊断

肱骨外上髁炎患者伸肌总腱损伤程度根据超声诊断分为轻度：肌腱增粗或变细，内部可见回声减低区；中度：肌腱部分撕裂，撕裂程度＜80%，内部及周围可见低回声区；重度：肌腱撕裂程度＞80%或完全撕裂，肌腱与肱骨外上髁间出现无回声区[11]。

1.2.3 超声检查方法

采用法国声科（Supersonic Image）公司生产的AixPlorer型实时超声诊断仪，采用SL4-5浅表线阵探头，频率4～15 MHz，配有SWE和AP功能。所有受试者均行肘关节肱骨外上髁伸肌总腱的超声检查。嘱患者正坐于治疗椅上，面向治疗桌，前臂与上臂夹角约135°，将手臂向前伸直自然微曲，手掌角度位于外旋与内旋之间，前臂水平放于治疗桌上并竖起大拇指。平静呼吸放松肌肉，消除外在附加张力，使用拥有SWE功能的浅表线阵探头，为避免各向异性，探头涂抹大量的超声凝胶。常规超声检查，将探头平行于伸肌总腱的长轴放置，观察肱骨外上髁处伸肌总腱的回声、肌肉的结构及组织钙化及周围积液情况，测量双侧伸肌总腱附着处的肌腱厚度。随后进行弹性值测量，打开SWE模式，在肌腱区域使用2 mm的感兴趣区域（Region of Interest，ROI）进行测量，特别注意所有ROI仅包括肌腱结构；SWE成像测量剪切波速度以m/s为单位记录，记录最大值、最小值和平均值，伸肌总腱弹性值连续测量3次，取平均值进行统计分析，见图1～2。病例组均行健侧对照检查，所有收受试者均由同一经验丰富的医师完成。

图1 正常人伸肌总腱剪切波弹性图

图2 肱骨外上髁炎患者伸肌总腱剪切波弹性图

1.3 观察指标

（1）观察两组伸肌总腱超声征象，包括伸肌总腱厚度、内部回声、是否钙化、纤维连续性、血流分布情况及腱周骨质有无改变、周边有无积液。

（2）对比两组伸肌总腱SWE剪切波速度最大值、最小值、平均值及AP血流分布情况，血流信号分级使用Adler半定量法[12]进行，分为4级，0级：病灶内未见血流信号；1级：少量血流，可见1～2处点状血流；2级：中量血流，可见1条主要血管，其长度超过病灶的半径或见几条小血管；3级：丰富血流，可见4条以上血管或血管相互连通，交织成网状，等级越高说明血管反应越强烈。

（3）分析伸肌总腱厚度、损伤程度与SWE剪切波速度和AP血流分级的相关性。

（4）探究SWE、AP技术对肱骨外上髁炎的临床诊断效能。

1.4 统计学分析

采用SPSS 21.0统计软件进行数据分析及处理。经检验所有计量资料均符合正态分布，采用±s进行描述，采用t检验；计数资料采用n（%）进行描述，采用χ2检验，等级计数资料采用秩和检验。伸肌总腱厚度、损伤程度与SWE剪切波速度（最大值、最小值、平均值）和AP血流分级的相关性采用Spearman等级相关和Pearson相关性分析。绘制受试者工作曲线（Area Under Curve，ROC），评估SWE、AP对肱骨外上髁炎的临床诊断效能，以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组伸肌总腱超声特征比较

95例健康对照者，肱骨外上髁骨皮质平整，呈光滑强回声，伸肌总腱正常表现为纤维条带样高回声，回声均匀，纤维带状结构扇形止于肱骨外上髁，连续性好，肌腱内部无血流或偶见少量血流信号，见图3。正常伸肌总腱平均厚度为（4.86±0.79）mm。

图3 正常人伸肌总腱超声图像

72例肱骨外上髁炎患者，健侧肘超声特征同健康组诊断，患肘诊断表现为60例（83.3%）伸肌总腱不同程度增厚，平均厚度为（4.07±0.55）mm；17例（23.6%）肌腱内部见不规则强回声钙化；59例（81.9%）局部回声减低或回声不均匀；64例（88.9%）探及血流信号；13例（18.1%）出现腱周骨质改变，14例（19.4%）发现周边积液；31例（43.1%）伴肌腱撕裂，伸肌总腱内部可见不规则条状或片状回声，边界不清晰，或肱骨外上髁骨皮质不平滑或伴骨刺形成，见图4。与对侧健肘及对照组相比，观察组患肘伸肌总腱厚度明显增加，超声特征明显改变。

图4 肱骨外上髁炎患者伸肌总腱超声图像

2.2 两组伸肌总腱剪切波速度比较

观察组患者伸肌总腱附着处实时剪切波速度最大值、最小值、平均值均低于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表1。

表1 两组伸肌总腱肌腱剪切波速度比较（±s，m/s）

表1 两组伸肌总腱肌腱剪切波速度比较（±s，m/s）

组别 例数 最小值 最大值 平均值观察组 72 2.34±0.89 4.27±0.73 3.18±0.72对照组 95 3.05±1.26 4.94±1.01 4.05±0.99 t值 4.072 4.763 6.299 P值 ＜0.001 ＜0.001 ＜0.001

2.3 两组伸肌总腱血流信号等级分析

观察组患者伸肌总腱血流等级0级占比少于对照组，1～3级占比多于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05），见表2。

表2 两组伸肌总腱血流等级分布比较（n）

2.4 伸肌总腱厚度、损伤程度与SWE剪切波速度及AP血流分级的相关性

Spearman等级相关和Pearson相关性分析显示，伸肌总腱厚度、损伤程度与剪切波速度最大值、最小值、平均值均呈负相关（r=-0.663～-0.598，P＜0.05），与血流等级分布均呈正相关（r=0.711、0.737，P＜0.05），见表3。

表3 伸肌总腱厚度、损伤程度与剪切波速度和血流分级的相关性

2.5 SWE、AP对肱骨外上髁炎的诊断效能比较

ROC曲线显示，SWE剪切波速度最大值预测肱骨外上髁炎发生的AUC值为0.836，截断值取4.65时，诊断灵敏度和特异性分别为80.4%、74.8%；最小值预测的AUC值为0.864，截断值取2.71时，诊断灵敏度和特异性分别为76.2%、79.5%；平均值预测的AUC值为0.887，截断值取3.57时，诊断灵敏度和特异性分别为78.4%、83.2%，见图5a。AP血流分级预测肱骨外上髁炎发生的AUC值为0.879，当血流分级≥2级时，诊断灵敏度和特异性分别为87.4%、81.3%，见图5b。

图5 SWE（a）和AP（b）诊断肱骨外上髁炎的ROC曲线

3 讨论

目前，对于肱骨外上髁炎发病原因较为公认的是伸肌总腱起始部损伤学说[13]。临床对于该病的诊断及病情评估一般多根据病史体征、体格检查以及完成相关临床评分量表做出判断，但在把握病变具体情况和病变组织的具体定位较为粗略，不能准确反映出肌腱组织的变性损伤程度及损伤部位。因此，影像学检查在肱骨外上髁炎的诊断中起到了至关重要的作用，例如，高频超声成像（High-Frequency Ultrasonic，HFU）和MRI。近年来，HFU已广泛用于肌肉、肌腱的各种检查和评估，其效果与MRI相当[14]。超声显影技术可以实时观察更好地显示肌肉、肌腱、韧带和软组织的结构及组织中血流情况[15]。应用超声波弹性成像新技术则可能对各组织间不同的弹性值的定量分析，并联合二维超声进行辅助诊断[16]。以上研究表明，超声在肌骨检查中发挥了不可替代的作用，被认为是肱骨外上髁炎的首选检查方式。

肌腱病的超声特征观察包括结构改变（如肌腱有无增厚、组织回声异常等）和血流改变，组织回声降低、肌腱厚度增加、血流信号等级增加分别与肌腱功能，压痛和疼痛相关[14]。本研究观察显示，肱骨外上髁炎患者超声特征主要表现为伸肌总腱不同程度增厚，肌腱内部纤维不连续，出现不规则强回声钙化，局部回声减低或回声不均匀，探及血流信号、腱周骨质改变、周边出现积液、超声特征改变较健侧肘和正常人明显增多。正常情况下肌腱坚韧，在变性或者损伤状况下，其弹性值会发生不同程度的改变[17]。剪切波是弹性介质中受到周期性剪切力发生的横波，在相互剪切作用后，最初层恢复原始形状，而相邻层开始剪切，随后剪切波进一步移动，形成了横向剪切波的传播[4,16]。SWE技术可以检测和量化肌腱的弹性，评估肌腱病变程度，有助于提高诊断与监测疾病情况及治疗效果的准确性。本研究发现，肱骨外上髁炎患者伸肌总腱剪切波速度最大值、最小值、平均值显著低于正常人，由此可认为使用SWE技术通过弹性值可以区分出正常与异常肌腱。Dirrichs等[18]研究表明，在常规二维超声检查中显示为正常声像图，但是联合SWE检查后可以显示出病变部位，SWE可以将肌腱病变检出的总体敏感率提高27.2%，除了鉴别正常和异常的肌腱，SWE还能够评估肌腱损伤的程度。Roxy等[19]的研究也表示，在正常肌腱中剪切波的传播速度比在病变肌腱中快，在紧张的肌腱中其传播速度比在松弛的肌腱中快。另研究表明，肱骨外上髁炎基本病理改变为伸肌总腱桡侧腕短伸肌腱成纤维血管反应[20]。观察血管血流情况可反映伸肌总腱血管反应强烈程度，本研究发现，肱骨外上髁炎患者细微血管血流分级高于正常人，可能和肌腱病变主要指胶原结构的变性和解体，与蛋白与含水量的变化、细胞增多、脂肪浸润和新血管形成有关[17]；也可能与病程的急慢性期及超声医师的操作经验程度有一定相关性。

此外，本研究将肌腱厚度和肱骨外上髁炎损伤程度与剪切波速度和血流分级进行相关性分析显示，肌腱厚度与剪切波速度最大值、最小值、平均值均呈负相关，提示肱骨外上髁炎患者伸肌总腱越厚，剪切波速度越小，可能是当肌腱厚度增加，受影响的肌腱会显示出柔软的结构特性。Sendur等[21]发现，正常肌腱的厚度增加时其内部可能包含更多的致密胶原纤维。除了肌腱疾病引起的肌腱增厚之外，这可能是使弹性值增加的原因。同时发现伸肌总腱损伤程度与剪切波速度最大值、最小值、平均值均呈负相关，与血流等级分布呈正相关，提示通过观察伸肌总腱剪切波弹性和血流分布变化可评估肱骨外上髁炎损伤程度，对临床诊断具有一定指导意义。ROC曲线分析则显示，当剪切波速度最大值、最小值、平均值分别＜4.65 m/s、＜2.71 m/s、＜3.57 m/s，血流分布≥2级时，对预测肱骨外上髁炎发生具有良好的诊断效能，AUC值均＞0.7，提示将SWE、AP技术用于肱骨外上髁炎临床诊断的辅助手段，可与传统二维超声检查互补，提高提高超声检出率及评估肌腱疾病的诊断准确性，临床意义显著。

综上所述，肱骨外上髁炎患者伸肌总腱剪切波速度较正常人明显降低，血流信号明显增多，且与伸肌总腱厚度及损伤程度显著相关。SWE和AP技术可以灵敏地量化伸肌总腱的弹性及血供变化情况，可作为评估肱骨外上髁炎病变的有效辅助诊断方法，具有较好的应用前景。