謝玉雪， 陶虹月， 胡憶文， 張宇陽， 鹿蓉， 陳爽

表1 MRI掃描序列及參數(shù)

肩袖撕裂是最常見的肩部疾病，會導(dǎo)致肩部功能喪失，并引起巨大疼痛和不適。目前，關(guān)節(jié)鏡下肩袖修復(fù)術(shù)(arthroscopic rotator cuff repair，ARCR)已成為癥狀性肩袖撕裂的主要治療方法。然而，ARCR術(shù)后發(fā)生肩袖再撕裂的幾率仍然很高，因此準(zhǔn)確地評估修復(fù)術(shù)后肌腱的愈合情況并進(jìn)一步指導(dǎo)臨床決策，盡可能避免或減少術(shù)后再撕裂的發(fā)生顯得尤為重要。Sugaya分型是目前臨床上最常用的評價肩袖愈合情況的方法，但這種半定量形態(tài)學(xué)方法無法提供準(zhǔn)確的評估數(shù)據(jù)。隨著近年來磁共振技術(shù)的發(fā)展，采用MRI序列定量評估肌腱等短T2組織成為可能，超短回波時間(ultrashort echo time，UTE)-T2*技術(shù)就是代表之一[1]。T2*值能夠反映短T2組織的含水量及膠原纖維等的改變，從而能檢測術(shù)后早期愈合過程中的生化改變。T2*值的測量易受運動偽影、溫度、水合作用、魔角效應(yīng)和信噪比等諸多因素的影響[2-4]，因此保證測量的可重復(fù)性是獲得真實T2*值的前提。本研究評估觀察者間及觀察者內(nèi)T2*值測量的一致性，并與傳統(tǒng)半定量Sugaya分型進(jìn)行比較，探討UTE-T2*技術(shù)定量評價修補(bǔ)術(shù)后肩袖早期愈合情況的可行性。

材料與方法

1.研究對象

搜集本院運動醫(yī)學(xué)科2016～2018年由同1位主任醫(yī)師施行ARCR手術(shù)的患者。納入標(biāo)準(zhǔn)：①單純岡上肌肌腱撕裂包括部分撕裂和小-中型全層撕裂[5]；②術(shù)前癥狀持續(xù)時間<12個月。排除標(biāo)準(zhǔn)：①術(shù)前合并肩關(guān)節(jié)僵硬；②合并盂唇損傷；③患側(cè)有肩關(guān)節(jié)手術(shù)史；④合并類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎或糖尿病等其他全身性疾病。最終65例患者納入本研究。65例患者中，單純岡上肌肌腱部分撕裂23例，全層撕裂42例；患側(cè)為右肩29例，左肩36例；男25例，女40例。癥狀持續(xù)時間為(7.72±2.86)個月；平均隨訪時間9.83(4～14)個月。男性患者的平均年齡為(52.41±13.78)歲，女性為(58.32±9.33)歲。本研究通過本院倫理審查委員會審核，所有參與者均簽署知情同意書。

2.手術(shù)方法

全麻后常規(guī)進(jìn)行肩關(guān)節(jié)活動度檢查。關(guān)節(jié)鏡置入并探查盂肱關(guān)節(jié)，然后將關(guān)節(jié)鏡置入肩峰下間隙，清除肩峰下間隙滑膜組織，必要時切除肩峰下緣骨贅行肩峰成型術(shù)。清理損傷肩袖，大結(jié)節(jié)足印區(qū)去皮質(zhì)化，采用雙排縫合技術(shù)。所有患者均經(jīng)過術(shù)后標(biāo)準(zhǔn)康復(fù)程序[6]。

3.MRI掃描

所有患者于術(shù)后早期行MRI檢查。采用GE Discovery MR 750 3.0T磁共振掃描儀，選用8通道肩關(guān)節(jié)線圈。患者取仰臥位，肩關(guān)節(jié)中立位，上臂伸直與B0場平行，手掌朝上，用綁帶固定以保證所有肩關(guān)節(jié)位置相同。MRI掃描前，所有患者休息2h以上，以避免運動、康復(fù)訓(xùn)練活動造成的組織生化改變。掃描序列及參數(shù)見表1。常規(guī)質(zhì)子抑脂(PD-FS)序列用于術(shù)后肩袖半定量評估，UTE-T2*序列用于術(shù)后肩袖的定量評估。

4.MRI評估方法

采用Sugaya分型[7]進(jìn)行術(shù)后肩袖愈合情況的半定量評估。Ⅰ型：肌腱完整，具有足夠的厚度，在每個層面上均表現(xiàn)為均勻的低信號；Ⅱ型：有局部高信號，但各層面均有足夠厚度的肌腱；Ⅲ：肌腱厚度不足，但沒有明顯不連續(xù)性信號，提示部分層厚再撕裂；Ⅳ型：在1～2個層面存在小的不連續(xù)性，提示小型全層再撕；Ⅴ型：存在2個層面以上的明顯全層不連續(xù)信號，提示中到大型全層再撕。在UTE-T2*序列第1個回波圖像上，選擇岡上肌腱顯示最佳層面勾畫感興趣區(qū)(ROI)：肱骨大結(jié)節(jié)至肱骨頭的最內(nèi)側(cè)面，然后將ROI復(fù)制到其它回波[7]。將在不同回波圖像上獲取的信號擬合到一個單指數(shù)衰減模型上得出T2*值及T2*map，并將ROI等分為3個亞區(qū)：外側(cè)亞區(qū)(腱-骨愈合區(qū))，中間亞區(qū)(肌腱區(qū)域)和內(nèi)側(cè)亞區(qū)(肌腱-肌肉連接區(qū))(圖1)[8]。由2位放射科醫(yī)師(觀察者1是具有12年專業(yè)培訓(xùn)的骨肌放射學(xué)主治醫(yī)生，觀察者2是具有5年專業(yè)培訓(xùn)的骨肌?？谱≡横t(yī)生)和1位外科醫(yī)生(觀察者3是經(jīng)過4年專業(yè)培訓(xùn)的肩關(guān)節(jié)外科住院醫(yī)生)進(jìn)行所有圖像的評估。每位觀察者先后進(jìn)行2次測量(間隔2個月記憶洗脫期)，所得數(shù)據(jù)用于計算觀察者間、觀察者內(nèi)一致性。另觀察者1和觀察者2間隔3個月后再進(jìn)行1次評估，Sugaya分型存在分歧時經(jīng)討論達(dá)成一致意見，取兩者平均測量值作為最終T2*值，所得Sugaya分型和T2*值進(jìn)行相關(guān)性分析。

5.統(tǒng)計學(xué)分析

采用R語言(版本3.5.1)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。Sugaya分型的觀察者間及觀察者內(nèi)一致性采用Kappa檢驗。T2*值的一致性使用Bland-Altman圖法分析。不同Sugaya分型間的外側(cè)亞區(qū)T2*值的差異采用單因素方差分析，具有統(tǒng)計學(xué)差異再利用LSD檢驗進(jìn)行兩兩多重比較。外側(cè)亞區(qū)T2*值與Sugaya分型間的關(guān)聯(lián)性采用Pearson相關(guān)分析。P<0.05認(rèn)為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

術(shù)后隨訪過程中，65例患者未發(fā)現(xiàn)Sugaya V型肩袖。Sugaya分型顯示出中度一致性(觀察者間Kappa系數(shù)為0.40～0.50，觀察者內(nèi)Kappa系數(shù)為0.53～0.62)。而肩袖不同亞區(qū)T2*值的Bland-Altman圖顯示出觀察者間(相關(guān)系數(shù)為0.82～0.89)及觀察者內(nèi)(相關(guān)系數(shù)為0.83～0.96)高度的一致性(圖2)。不同亞區(qū)T2*值的觀察者間、觀察者內(nèi)偏倚和一致性界限見表2。術(shù)后肩袖的Sugaya分型與外側(cè)亞區(qū)T2*值表現(xiàn)出高度相關(guān)性(r=0.88，P<0.05,圖3)。不同Sugaya分型的肩袖外側(cè)亞區(qū)T2*值具有統(tǒng)計學(xué)差異(F=32.89,P<0.001，圖4)；兩兩組間的多重比較顯示：Ⅰ型和Ⅱ型間的T2*值無統(tǒng)計學(xué)差異(P>0.1)；Ⅰ型和Ⅲ型、Ⅰ型和Ⅳ型、Ⅱ型和Ⅲ型、Ⅱ型和Ⅳ型、Ⅲ型和Ⅳ型間T2*值差異均具有統(tǒng)計學(xué)意義(P均<0.05)。

表2 T2*的觀察者內(nèi)和觀察者間一致性分析

注：R1為觀察者1，R2為觀察者2，R3為觀察者3，#1為第1次測量，#2為第2次測量

討 論

1.研究背景

肩袖是由岡上肌腱、岡下肌腱、小圓肌腱和肩胛下肌腱組成的一組肌腱復(fù)合體，包繞在肱骨頭周圍，是維持肱骨頭穩(wěn)定和控制肩關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的最重要結(jié)構(gòu)，主要由水、膠原及蛋白聚糖組成。肩袖撕裂是肩關(guān)節(jié)最常見的運動損傷，據(jù)報道占肩部疾病的70%[9]，其中岡上肌腱受累最為常見。因此本研究納入的肩袖撕裂均為岡上肌腱撕裂。目前，ARCR術(shù)是肩袖撕裂的主要治療方式，在影響肩袖術(shù)后結(jié)果的相關(guān)因素中，肩袖自身的愈合情況一直以來受到高度的重視[10-12]。然而，術(shù)后肩袖的愈合情況通常是不可預(yù)測的，術(shù)后發(fā)生再撕裂將造成嚴(yán)重的破壞性后果。因此，應(yīng)用無創(chuàng)的方式進(jìn)行術(shù)后愈合情況的評估，對于肩袖患者早期的康復(fù)訓(xùn)練和后續(xù)治療方案的制定具有重要的指導(dǎo)意義。

MRI被公認(rèn)為評價肌腱等軟組織的首選影像檢查方法[13]。常規(guī)MRI序列可以用來顯示肩袖愈合的形態(tài)學(xué)評估，但隨著MRI技術(shù)的發(fā)展，形態(tài)學(xué)評估已轉(zhuǎn)向功能學(xué)評估，尤其是對組織生化結(jié)構(gòu)方面的評估。UTE-T2*作為一種新的功能成像技術(shù)，不僅能對組織生化結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量分析，還能在短T2成分衰減之前快速采集其信號從而有效顯示短T2成分。目前已有較多研究應(yīng)用UTE-T2*技術(shù)評估肌腱生化結(jié)構(gòu)方面的價值。Chang等[14]發(fā)現(xiàn)UTE-T2*值與跟腱內(nèi)膠原纖維排列的有序性相關(guān)；de等[15]進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，跟腱的退變過程表現(xiàn)為含水量增加，膠原含量減少、排列紊亂，而這些都是導(dǎo)致UTE-T2*值升高的因素。另一方面，Krepkin等[16]研究發(fā)現(xiàn)UTE-T2*評估岡上肌腱撕裂具有可行性，同時肩袖T2*值與代表岡上肌腱力學(xué)特性的超聲剪切波速度呈負(fù)相關(guān)。在肩袖愈合過程中，水、膠原纖維這兩個主要成分發(fā)生了改變[17]，而T2*值對膠原纖維在肌腱內(nèi)部的方向、磁場中的方向，以及水含量這些肩袖愈合的最具特異性的標(biāo)志物非常敏感[18-21]。目前尚未見UTE-T2*技術(shù)評估肩袖術(shù)后愈合的相關(guān)研究，本研究應(yīng)用該技術(shù)定量分析ARCR術(shù)后岡上肌腱的愈合情況，評估術(shù)后肩袖T2*值在多個觀察者中的一致性，并與常用的Sugaya半定量評估方法進(jìn)行比較，探究UTE-T2*技術(shù)在該領(lǐng)域的應(yīng)用可重復(fù)性和臨床可行性。

2.研究結(jié)果分析

Sugaya等[7]提出的術(shù)后肩袖5型分級系統(tǒng)，是以半定量和主觀方式評估術(shù)后肩袖的愈合狀態(tài)，可重復(fù)性差[22，23]。本研究亦發(fā)現(xiàn)，Sugaya分型的觀察者間、觀察者內(nèi)顯示中度一致性。近年來，有學(xué)者[24]將UTE-T2*技術(shù)應(yīng)用于肩袖的評估，然而該研究未涉及一致性分析，亦未指出測量值的可靠性。本研究采用Bland-Altman法評估3名醫(yī)生的觀察者間及觀察者內(nèi)一致性，結(jié)果顯示即使3名觀察者具有不同經(jīng)驗水平和不同亞?？?，觀察者間及觀察者內(nèi)仍然顯示出高度一致性；Bland-Altman圖顯示，3個觀察者中觀察者3(外科住院醫(yī)師)的觀察者間和觀察者內(nèi)的可靠性略低。由于臨床經(jīng)驗較少(較難分辨肌腱與術(shù)后關(guān)節(jié)積液的界限)，觀察者3傾向于測量比其他觀察者更大的區(qū)域，導(dǎo)致UTE-T2*測量值呈較大趨勢?？傮w而言，盡管一致性存在細(xì)微的變化，由3名觀察者測量的UTE-T2*值重復(fù)性仍然高于Sugaya分型，說明UTE-T2*技術(shù)評價術(shù)后肩袖愈合情況具有良好的可重復(fù)性。

本研究不同Sugaya分型(Ⅰ～Ⅳ型)的術(shù)后肩袖外側(cè)亞區(qū)T2*值的方差分析結(jié)果顯示，術(shù)后早期(1年內(nèi))不同Sugaya分型間肩袖T2*值表現(xiàn)出明顯差異；并且外側(cè)亞區(qū)T2*值與Sugaya分型呈高度相關(guān)性，提示UTE-T2*技術(shù)在評估肩袖術(shù)后早期愈合情況中具有應(yīng)用價值。Sugaya分型這種半定量分析方法會導(dǎo)致分型不準(zhǔn)確。既往研究表明，肩袖術(shù)后1年內(nèi)的信號變化多樣，多表現(xiàn)為信號增高(Sugaya Ⅱ型)，但這種表現(xiàn)并不能代表修復(fù)異常，且和臨床評分結(jié)果無相關(guān)性[25]。本研究發(fā)現(xiàn)術(shù)后Sugaya Ⅱ型的肩袖T2*值高于Ⅰ型，但無統(tǒng)計學(xué)差異，提示修復(fù)術(shù)后肩袖信號增高并不伴隨生化水平的增高，可能為術(shù)后正常表現(xiàn)；而術(shù)后完整肌腱(Ⅰ、Ⅱ型)和再撕裂肌腱(Ⅲ、Ⅳ型)的T2*值具有明顯統(tǒng)計學(xué)差異，提示二者膠原纖維的空間排列及水含量存在明顯差異，表明UTE-T2*技術(shù)可監(jiān)測肩袖術(shù)后早期的愈合情況，及早發(fā)現(xiàn)術(shù)后肩袖的再撕裂，指導(dǎo)臨床決策。

本研究的局限性。①僅納入部分撕裂-中型撕裂患者(<3cm)，這可能是導(dǎo)致術(shù)后未收集到Sugaya V型肩袖的原因，因此未能分析Sugaya V型肩袖的T2*結(jié)果；②UTE-T2*技術(shù)對術(shù)后肩袖的評估缺乏病理對照(考慮病理取材屬有創(chuàng)性操作)；③魔角效應(yīng)對T2*值影響很大，本研究使用綁帶固定方法以保證掃描側(cè)肩關(guān)節(jié)處于相同位置，以減少魔角效應(yīng)的影響；④樣本量相對較少，需擴(kuò)大樣本量進(jìn)一步深入分析。

UTE-T2*技術(shù)能從組織生化構(gòu)成方面定量評估ARCR術(shù)后早期階段的肩袖愈合情況，與Sugaya分型的半定量評估相比，該技術(shù)具有更高的觀察者間和觀察者內(nèi)可靠性。