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        高頻超聲測量掌指關節(jié)軟骨厚度穩(wěn)定性的影響因素

        2019-02-21 11:40:54郭惠芳靳洪濤彭晨星
        中國醫(yī)學影像技術 2019年2期
        關鍵詞:診斷儀操作者增益

        孫 超,李 挺,扶 瓊,郭惠芳,靳洪濤,彭晨星

        (1.河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院風濕免疫科,河北 石家莊 050000;2.上海交通大學醫(yī)學院附屬仁濟醫(yī)院風濕科,上海 200011)

        掌指關節(jié)(metacarpophalangeal joints, MCP)由掌骨小頭與近節(jié)指骨底構成,是類風濕關節(jié)炎(rheumatoid arthritis, RA)常見累及關節(jié)之一。RA病變以第2掌指關節(jié)(the second metacarpophalangeal joint, MCP2)處滑膜增生、滑膜炎及骨侵蝕為主,在關節(jié)病變發(fā)生前,其表面覆蓋的軟骨往往早于骨皮質出現(xiàn)破壞。通過超聲監(jiān)測關節(jié)軟骨厚度(cartilage thickness, CTh)變化,可以判斷關節(jié)損傷情況,但目前測量CTh尚無統(tǒng)一標準,且臨床工作中操作者經(jīng)驗、儀器、參數(shù)(頻率、增益)及測量時是否包含軟骨上方亮線(bright line, BL)均可影響測量結果的穩(wěn)定性。本研究采用高頻超聲,在不同條件下測量右側MCP2的CTh,探討測量結果穩(wěn)定性的影響因素。

        1 資料與方法

        1.1 一般資料 收集2016年1月—2017年9月行手部高頻超聲掃查的120名健康志愿者,男24名,女96名,年齡23~45歲。納入標準:手關節(jié)無腫脹、疼痛、活動受限癥狀。排除標準:①關節(jié)炎患者;②全身性疾病伴隨關節(jié)癥狀者;③手部外傷、手關節(jié)畸形者。本研究經(jīng)河北醫(yī)科大學第二醫(yī)院醫(yī)學倫理委員會批準,所有受試者均簽屬知情同意書。

        1.2 儀器與方法 采用Esaote Mylab 90超聲診斷儀,LA435寬頻探頭,頻率6~18 MHz;Esaote Mylab ONE超聲診斷儀,SL3235寬頻探頭,頻率10~18 MHz。由1名低年資(2年)醫(yī)師(醫(yī)師A)及1名高年資(10年)醫(yī)師(醫(yī)師B)共同完成所有超聲掃查。掃查時,囑受試者取坐位,右手握拳使掌指關節(jié)保持最大屈曲位。將超聲探頭沿第2近節(jié)指骨縱向放置,超聲掃查距焦點1個,脈沖重復頻率750 Hz,深度15 mm。

        1.2.1 不同操作者及不同時間測量 采用Esaote Mylab 90超聲診斷儀,在頻率18 MHz、增益60%條件下,首先由醫(yī)師A掃查受試者右側MCP2,分別測量包含BL(測量范圍在軟骨與BL)及不含BL(測量范圍在軟骨與BL內(nèi))的CTh(第1次測量);再由醫(yī)師B在相同儀器、相同參數(shù)條件下進行測量(第2次測量);最后由醫(yī)師A于第1次測量24 h后再次進行超聲掃查及測量(第3次測量)。

        1.2.2 同一操作者采用不同儀器以相同參數(shù)測量 由醫(yī)師A分別采用Esaote Mylab 90及Esaote Mylab ONE超聲診斷儀,在頻率 18 MHz、增益60%條件下測量所有受試者右側MCP2包含BL及不含BL的CTh。

        1.2.3 同一操作者相同儀器、不同參數(shù)測量 由醫(yī)師A采用Esaote Mylab 90超聲診斷儀,分別在頻率18 MHz、增益分別為40%、60%、90%條件下,以及頻率6 MHz、增益60%條件下,測量所有受試者右側MCP2包含BL及不含BL的CTh(圖1)。

        1.3 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 17.0統(tǒng)計分析軟件。計量資料以±s表示,二者間比較采用配對樣本t檢驗;三者間比較采用單因素方差分析,兩兩比較采用LSD檢驗。以變異系數(shù)評價數(shù)據(jù)的離散程度。以Pearson相關分析評價不同條件下CTh測量結果間的相關性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

        2 結果

        相同儀器及參數(shù)條件下,不同操作者(醫(yī)師A、B)于不同時間(醫(yī)師A,間隔>24 h)3次測量所有受試者右側MCP2的CTh,結果見表1。包含BL的CTh,3次測量結果平均值為(0.50±0.09)mm,不包含BL則為(0.38±0.09)mm,差異有統(tǒng)計學意義 (t=-18.528,P<0.001),二者的變異系數(shù)分別為4.44%和5.78%。無論包含或不包含BL,不同操作者及不同時間測量結果間差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)。包含BL的CTh測量結果顯示,第1次與第2次(r=0.683,P<0.01)、第2次與第3次 (r=0.701,P<0.01)、第1次與第3次(r=0.710,P<0.01)測量結果間均存在相關性;不包含BL的CTh測量結果顯示,第1次與第2次(r=0.703,P<0.01)、第2次與第3次(r=0.680,P<0.01)、第1次與第3次(r=0.722,P<0.01)測量結果間均存在相關性。

        表1 不同操作者及不同時間測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        表1 不同操作者及不同時間測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        項目包含BL的CTh不包含BL 的CTh第1次測量0.51±0.090.39±0.08第2次測量0.50±0.100.38±0.09第3次測量0.49±0.090.37±0.08F值1.9521.164P值0.1440.313

        同一操作者相同參數(shù)條件下,采用Esaote Mylab 90與Esaote Mylab ONE超聲診斷儀測量右側MCP2的CTh結果見表2。不同儀器CTh測量包含和不包含BL的結果差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05),且存在相關性(r=0.619、0.609,P均<0.01)。

        表2 不同儀器測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        表2 不同儀器測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        儀器包含BL的CTh不包含BL的CThEsaote Mylab 900.51±0.090.39±0.08Esaote Mylab ONE0.46±0.070.28±0.06t值3.9528.060P值0.0480.005

        同一操作者相同儀器條件下,采用不同參數(shù)測量右側MCP2的CTh結果見表3、4。僅相同頻率、不同增益條件下,不包含BL的測量結果間差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。無論包含或不包含BL,不同增益、頻率下CTh測量結果間均存在相關性,見表5。

        表3 頻率18 MHz、不同增益下測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        表3 頻率18 MHz、不同增益下測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        增益包含BL的CTh不包含BL的CTh40%0.51±0.100.39±0.0960%0.51±0.090.39±0.0890%0.52±0.100.34±0.08*F值0.36710.506P值0.693<0.001

        注:*:與增益40%比較,P<0.05

        表4 增益60%、不同頻率下測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        表4 增益60%、不同頻率下測量右側MCP2的CTh比較(mm,±s,n=120)

        頻率包含BL的CTh不包含BL的CTh18 MHz0.51±0.090.39±0.086 MHz0.51±0.110.32±0.09t值1.5940.422P值0.2080.517

        表5 不同參數(shù)條件下右側MCP2的CTh測量結果間相關性

        3 討論

        超聲利用人體對超聲波的反射進行成像,以灰度反映切面的解剖結構,圖像明暗取決于回波幅度,不同的組織具有不同的超聲表現(xiàn)。超聲掃查肌肉、骨骼時通常采用變頻或寬頻線陣探頭,根據(jù)探查部位的深度選擇不同頻率(通常為4~13 MHz或6~18 MHz),小針腳的高頻探頭更有利于檢查小關節(jié)——頻率越高,波長越短,軸向分辨率越好,越能清晰顯示皮膚、皮下組織、肌腱、神經(jīng)、軟骨及骨皮質。增益可用于控制回聲,放大或縮小接收到的信號,整體圖像隨增益大小變明或變暗[1]。增益越大,圖像越亮,但同時噪聲信號也增高,圖像質量降低;增益過低則可造成圖像不飽和,導致信號丟失。

        圖1 采用Esaote Mylab 90超聲診斷儀,測量正常右側MCP2的CTh A.頻率18 MHz,增益60%,箭示BL; B.頻率18 MHz,增益40%; C.頻率18 MHz,增益90%; D.頻率6 MHz,增益60%

        正常透明軟骨外觀呈乳白色、透明,由軟骨細胞組成,含水量超過70%。超聲對正常透明軟骨具有良好的穿透性,正常聲圖像表現(xiàn)為骨皮質與軟組織之間的一條均勻一致的不可壓縮的無回聲帶。探頭垂直于關節(jié)表面放置時,聲束與骨完全垂直的部分發(fā)生反射,在軟骨表面形成BL。關節(jié)腔內(nèi)少量積液時,BL格外明顯,稱為“軟骨界面征”,是鑒別積液與關節(jié)軟骨的重要征象。通過超聲檢查能夠發(fā)現(xiàn)軟骨面毛糙、凹凸不平、連續(xù)性中斷、軟骨表面及軟骨內(nèi)晶體沉積等,以及骨關節(jié)炎[2]、痛風[3-4]和假性痛風[5]引起的軟骨特征性改變。但目前超聲測量軟骨真實厚度較為困難,且測量CTh的方法尚未統(tǒng)一。

        X線是檢測RA的常規(guī)影像學方法,但對早期病變敏感度較低[6]。在一些超聲難以掃查到軟骨全貌的部位(如肩部),超聲對骨侵蝕的檢測不及MRI,但仍優(yōu)于常規(guī)X線[7];與MRI相比,超聲對肩關節(jié)疼痛的RA患者肩袖全層撕裂具有較高診斷敏感度和準確率[8]。既往研究[9-10]顯示,應用超聲評估RA患者MCP滑膜炎、骨侵蝕的敏感度優(yōu)于臨床查體,且第2及第3 MCP是評估RA活動性的敏感部位,觀察者間一致性較好(Kappa=0.76)。M?ller等[11]認為超聲測量MCP的CTh有望替代傳統(tǒng)X線檢查。

        本研究結果顯示,不同操作者及不同時間3次測量右側MCP2包含和不包含BL的CTh平均值分別為(0.50±0.09)mm和(0.38±0.09)mm,差異有統(tǒng)計學意義(t=-18.528,P<0.001),二者的變異系數(shù)分別為4.44%和5.78%,提示是否包含BL可影響測量結果。且本研究中,在相同儀器及參數(shù)條件下,不同操作者及不同時間無論包含BL或不包含BL的測量結果間差異均無統(tǒng)計學意義(P均>0.05);同一操作者在相同參數(shù)條件下應用不同儀器對右側MCP2的CTh進行測量,無論是否包含BL,測量結果間差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05),提示儀器對測量結果影響較大。雖然本研究中不同次檢查所用的超聲設備為同一品牌產(chǎn)品,但配置不同,分辨率及圖像質量也有較大差別,對測量結果影響仍較為明顯。本研究同一操作者采用相同儀器、不同參數(shù)對右側MCP2的CTh進行測量,包含BL的測量結果顯示其與頻率變化的相關性最小(r=0.676),與增益變化的相關性最大(r=0.820),提示頻率較增益對測量結果的影響更大。

        本研究還發(fā)現(xiàn)不同操作者、時間、儀器、參數(shù)條件下,包含BL的測量結果間,按相關系數(shù)r由小至大排列分別為儀器(r=0.619)、頻率(r=0.676)、操作者(r=0.683)及增益(r=0.820),提示更換超聲儀器對測量結果的影響最大,而增益變化對測量結果的影響較小。

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