高频超声联合应变弹性成像对跟腱断裂伤患者的诊断价值

王 井 姜建军 刘德威 刘 庆

( 盐城市大丰人民医院超声科, 江苏 盐城 224100 )

跟腱是人体最大的肌腱之一,作为踝跖屈运动应力传导的关键结构,跟腱断裂伤多是由于急性外伤所导致的,也有部分是由于退行性疾病所导致的[1]。 可影响患者的行走效率,降低患者的生活质量。 跟腱断裂伤约占运动损伤的10.0%左右,多为单侧断裂损伤,少数为双侧断裂损伤[2]。 随着当前体育锻炼的增加,跟腱断裂伤的发病率逐年增加[3]。跟腱断裂伤患者会出现肌腱纤维排列紊乱,会影响患者的生物力学性能。 跟腱断裂伤具有一定的可逆性,早期进行诊断对改善患者预后具有重要价值[4-5]。 高频超声为跟腱断裂伤的主要诊断方法,也具有客观、简便等特性,但是其诊断的准确性有待提高[6]。 作为一种非侵入的新型超声诊断技术,超声应变弹性成像(real -time ultrasound elastography,RTE)利用施加在组织上的压力引起其变化,从而分析不同组织的不同弹性,根据产生压缩前后回声信号移动幅度的变化形成相应的彩色图像,可有效显示组织在接受压力时的变化,从而反映组织的病变状况[7]。 本文具体对比与探讨了高频超声联合应变弹性成像对跟腱断裂伤患者的诊断价值。 现报告如下。

1 临床资料

1.1 一般资料

随机选择本院2019 年8 月—2022 年12 月诊治的疑似跟腱断裂伤患者30 例作为研究对象。 在30 例患者中,男18 例,女12 例;年龄最小23 岁,最大74 岁,平均年龄为(41.48 ±3.58)岁;发病位置:左侧16 例,右侧14 例;受伤到检查时间平均为(2.48 ± 0.44) 天;平均体质量指数为(21.48 ±1.11)kg/m2;平均心率为(81.44 ±2.58)次/min;平均收缩压为(124.58 ±10.11)mmHg;平均舒张压为(74.33 ±9.22)mmHg。 本次课题研究得到了医院医学伦理委员会的批准。 (1)纳入标准:跟腱组织出现功能障碍(患侧足跟部疼痛,伴有活动受限),触诊诊断为跟腱断裂伤;所有患者志愿参与本次研究;年龄20 ～75 岁;单侧断裂伤。 (2)排除标准:合并有免疫性疾病者;依从性不佳的患者;妊娠与哺乳期妇女;合并有高危传染性疾病者;合并有跟腱断裂伤史的患者;合并有凝血功能障碍者;入院前3 个月使用激素者。

1.2 检查方法

所有患者都给予高频超声联合超声应变弹性成像检查,采用GE 公司,Logiq E9 超声诊断仪,超声高频探头频率为6 ～15 MHz。 患者取俯卧位,双侧足部悬于检查床末端外,胫骨与第5 跖骨成90 °角,踝关节中立位。 探头垂直于跟腱,检查范围自跟骨止点处至小腿三头肌移行为肌腱处,在小腿后侧中下1/3至跟骨结节处行横切面及纵切面连续滑行扫查。 然后切换为应变弹性成像模式,感兴趣区(region of interest,ROI)深度约为跟腱厚度的3 倍左右,根据颜色进行跟腱弹性分级:Ⅰ级:跟腱绝大部分为蓝色;Ⅱ级:跟腱为蓝绿色相间,大部分为绿色;Ⅲ级:跟腱为蓝绿色相间,颜色分布基本相等,对每一级进行1 ～3 分评分。 上述所有超声检查过程均由同一组医师操作完成。

1.3 观察指标

观察指标如下:(1)记录所有患者患侧高频超声的跟腱厚度(取跟腱缝合端短轴切面最厚处测量其厚度)与跟腱面积(运用轨迹测量法记录跟腱厚度切面并计算面积)。 (2)记录所有患者的超声患侧血流状况,包括短线状、点线状、点状等特征。 (3)所有患者都给予手术检查,以手术检查作为诊断的金标准,同时调查与记录所有患者的一般资料,包括受伤到检查时间、体质量指数、心率、血压、发病位置、性别、年龄等。

1.4 统计学分析

本次研究的统计学软件为SPSS22.00,计量数据比如跟腱厚度以均数±标准差()表示,对比为t检验;诊断效果参数等计数数据以%表示,对比为卡方(χ2)分析;2 组间对比为方差分析,以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 2 组手术确诊情况对比

在30 例患者中,手术确诊为跟腱断裂伤18 例,占比60.0%(断裂组),其他疾病12 例(非断裂组,其中跟腱滑膜炎6 例、跟腱末梢病4 例、跟腱后滑囊炎2 例)。

2.2 2 组高频超声跟腱厚度与跟腱面积对比

断裂组的高频超声跟腱厚度、跟腱面积与非断裂组对比有显著提高(P＜0.05)。 见表1。

表1 2 组高频超声跟腱厚度与跟腱面积对比()

表1 2 组高频超声跟腱厚度与跟腱面积对比()

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2.3 2 组高频超声特征

断裂组:跟腱连续性中断,断端间可见低或无回声填充,断端回缩。 非断裂组:跟腱呈条索状稍高回声,近端与肌肉相连,肌腱纤维连续性完整,远端附着于跟骨。

2.4 2 组高频超声血流状况对比

断裂组的高频超声血流状况多为短线状与点线状,非断裂组多为点状,对比有显著差异(P＜0.05)。见表2。

表2 2 组高频超声血流状况对比(n,%)

2.5 2 组超声应变弹性成像评分对比

断裂组的超声应变弹性成像评分与非断裂组相比显著降低(P＜0.05)。 见表3。

表3 2 组超声应变弹性成像评分对比(,分)

表3 2 组超声应变弹性成像评分对比(,分)

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2.6 诊断价值

在30 例患者中,高频超声判断为跟腱断裂伤12例,超声应变弹性成像判断为跟腱断裂伤15 例,高频超声联合应变弹性成像判断为跟腱断裂伤18 例,为此高频超声、超声应变弹性成像与两者联合对跟腱断裂伤患者的诊断敏感性分别为61.1%(11/18)、83.3%(15/18)、100.0% (18/18),特异性分别为91.7%(11/12)、100.0%(12/12)、100.0%(12/12)。见表4。

表4 3 种方法对于跟腱断裂伤患者的诊断敏感性与特异性(n=30)

3 讨论

跟腱是人体中最长、最强壮的肌腱,无腱鞘,附着在跟骨后面,直向走行,长度在13 cm 左右,不与其他结构直接接触。 跟腱末端接收骨膜血管的血液供应,跟腱的远端背侧面、内侧面、外侧面由腱旁组织包绕[8]。 跟腱是人体最常发生断裂的肌腱,在不规则的运动与外力影响下,跟腱受到牵拉就可能断裂,高发年龄在40 岁左右,男性与女性比例发生率对比无显著差异。 跟腱断裂伤最常见的部位为其中段,即距跟骨结节止点处2 ～6cm 处,其他好发部位包括跟骨结节止点端、肌肉-肌腱的连接处。 跟腱断裂伤具有一定的可逆性,但是其愈合过程相对比较长,也分为多个阶段。 跟腱断裂伤在临床上多表现疼痛、踝关节跖屈活动受限、进行性肿胀等特征,查体可出现单足提踵试验阳性、Thompson 征阳性,但是上述症状并不具有特异性[9]。

超声为跟腱断裂伤的主要检查方法,特别是高频超声的图像清晰率更高。 本研究显示,断裂组的高频超声跟腱厚度、跟腱面积与非断裂组对比有显著提高(P＜0.05);断裂组声像学特征为跟腱连续性中断,断端间可见低或无回声填充,断端回缩;非断裂组为跟腱呈条索状稍高回声,近端与肌肉相连,肌腱纤维连续性完整,远端附着于跟骨;断裂组的高频超声血流状况多为短线状与点线状,非断裂组多为点状,对比有显著差异(P＜0.05)。 同时在高频超声应用中,要掌握正确的扫查手法,熟悉正常跟腱声像图特征,避免各向异性伪像,可变换探头方向,确保图像显示清晰[10]。 跟腱断裂伤在愈合过程中分为多阶段,是内源性愈合与外源性愈合共同作用的结果,炎性期在伤后即刻出现,伴随有成纤维细胞开始合成。 6 周后出现重塑期,胶原纤维开始沿跟腱纵行排列,结构相对比较紊乱。 12 周后修复组织逐渐演变为纤维组织,逐渐开始拥有正常的黏弹性及应力结构。 以往对跟腱病变的诊断主要依靠临床症状,但是存在一定的主观性[11]。 超声应变弹性成像可利用体内组织应变分布和弹性模量形成图像来分析组织的硬度,提供了组织的硬度信息。 超声应变弹性成像能够准确、清晰地显示跟腱的弹性改变,比高频超声检查更敏感地发现患者的影像学异常情况,对跟腱的早期改变有其重要的诊断价值[12]。 本研究显示,断裂组的超声应变弹性成像评分与非断裂组相比显著降低(P＜0.05)。 当前也有研究显示,超声应变弹性成像在跟腱毛细血管增生、脂肪浸润、胶原结构损失等方面都比高频超声更加敏感,对因胶原结构退行性改变而最终导致局部肌腱撕裂或肌腱自发性断裂等情况可以提供更多的诊断信息。 当前有研究显示,跟腱断裂后超声应变弹性成像评分显著下降,跟腱断裂修复后,跟腱硬度逐渐增高,超声应变弹性成像评分也会逐渐上升[13]。 跟腱由小腿三头肌腱膜向下延续而成,止于跟骨结节。 90.0%以上的成分为Ⅰ型胶原蛋白,弹性模量值较大,纤维结构排列紧密且互相平行,且分布较为均匀。 高频超声的空间分辨率比较高,具有实时动态、方便快捷、可重复性强等优点,能清晰显示跟腱及腱周组织[14]。 本研究显示,高频超声判断为跟腱断裂伤12例,超声应变弹性成像判断为跟腱断裂伤15 例,高频超声联合应变弹性成像判断为跟腱断裂伤18 例,为此高频超声、超声应变弹性成像与两者联合对跟腱断裂伤患者的诊断敏感性分别为61.1%(11/18)、83.3%(15/18)、100.0% (18/18),特异性分别为91.7%(11/12)、100.0%(12/12)、100.0%(12/12),表明高频超声联合应变弹性成像对跟腱断裂伤患者的诊断具有更好的敏感性与特异性。 从机制上分析,超声应变弹性成像可显示组织在接受压力时的变化,还可根据产生压缩前后回声信号移动幅度的变化形成彩色编码的图像,从而提高诊断效果。 并且超声应变弹性成像可用于评估组织的弹性,可更加客观准确地评价跟腱断裂伤患者跟腱弹性的异常改变情况[15]。 由于经费问题,本次研究为单中心研究,调查人数过少,且没有纳入其他影像学方法进行对比分析,将在后续研究中探讨。

综上所述,高频超声联合应变弹性成像在跟腱断裂伤的应用能有效反映患者的跟腱弹性、形态特征与血流状况,具有很高的诊断敏感性与特异性,具有重要的临床意义。