剪切波弹性成像在慢性痛风患者髌腱硬度评估中的初步研究

位红芹，叶静华，马穗红，付伸伸*

(1.广州市第一人民医院超声医学科，2.风湿免疫科，广东 广州 510180)

痛风是体内嘌呤代谢紊乱和尿酸排泄异常引起的一组代谢性疾病，痛风时尿酸盐结晶沉积于关节和肌腱引起的损伤和炎性反应，当尿酸盐沉积于肌腱时，影响肌腱内胶原纤维的结构分布，从而影响肌腱的功能[1]。髌腱是尿酸盐结晶沉积的常见部位，痛风时髌腱内可以出现肿胀、回声减低等炎症迹象，而炎症的发生过程中胶原纤维结构的丢失、纤维完整性的丧失、脂肪浸润等，导致髌腱结构硬度的改变。剪切波弹性成像(Shear Wave Elastography ，SWE)是一种可以定量反应组织硬度的非侵入方法，近年来剪切波弹性成像在肌骨系统中得到了一定范围的应用，研究表明[2]，剪切波弹性成像对肌腱炎、腱周炎、肌腱损伤等疾病诊断具有重要的临床价值，同时有助于肌腱炎及肌腱病的早期诊断。Wang[3]等通过57名痛风患者前瞻性研究表明，SWE提高了区分痛风急性期的临界期的诊断性能，对痛风患者诊断具有重要的临床价值，但目前SWE在痛风患者中髌腱硬度评估的研究罕见报道。本研究目的是通过剪切波弹性成像定量分析慢性痛风患者及非痛风患者髌腱硬度的差异，来评估痛风对髌腱功能的影响。

1 材料与方法

1.1 研究对象

选取2020.12-2021.3月在广州市第一人民医院风湿免疫科门诊部的慢性痛风患者26例，52个髌腱，其中男性18例，女性8例，年龄25～80岁，平均年龄49.8±9.3岁；正常对照26例，52个髌腱，其中男性16例，女性10例，年龄25～80岁，平均年龄45.7±7.6岁。本研究经广州市第一人民医院伦理委员会审批通过(审批号K-2021-013-01)。

纳入标准：痛风组纳入标准：由临床医生诊断为慢性痛风(年龄25-80岁)且没有自我报告的髌腱症。根据2015年ACR/EULAR分类标准[4]，确保临床表现符合临床标准。非痛风参与者同时从广州第一人民医院门诊部群体中招募。对照组纳入标准：无痛风临床诊断，无当前或近期(过去6个月)髌腱病变。

排除标准：髌腱断裂，目前或近期(过去6个月)髌腱手术，伴发炎症性关节炎，如类风湿性关节炎伴发神经肌肉疾病，严重的膝关节畸形。

1.2 仪器与方法

采用迈瑞Resona 7高端彩超诊断仪，L14-6高频线阵探头。患者仰卧位，双脚伸直放松，膝盖下放置支撑物，保持膝关节30°弯曲。髌腱硬度的测量选择在距离髌腱近端与远端附着点1 cm之间的中间区域，选择髌腱长轴切面。首先常规超声检查测量髌腱厚度、回声、内部血流情况。切换至剪切波弹性成像模式，调整长方形ROI取样框尽量覆盖整个髌腱。图像可信度达95%以上后冻结图像获得彩色编码图，选择距离髌腱近端与远端附着点1 cm之间的中间区域，来获得该区域范围内的剪切波速度及弹性模量，见图1。系统可自动获得髌腱的弹性参数值，包含最大值、平均值、最小值(根据文献，我们采用平均值)。同一髌腱所有参数均重复测量5次后取平均值，全程由一名10年工作经验的超声科医师测量。

1.3 统计学分析

图1 测定剪切波速度及弹性模量

2 结 果

常规超声：痛风组髌腱平均厚度约(3.30±0.34)mm，对照组平均厚度约(3.43±0.26)mm，两组髌腱厚度无统计学差异(P>0.05)，见图2。

剪切波弹性成像：痛风组与对照组相比，痛风患者的髌腱硬度显著降低，剪切波速度约(10.88±1.64)m/s，健康对照组髌腱剪切波速度约(7.42±2.50) m/s，差异有统计学意义(P<0.01)。痛风患者剪切模量约(123.3±7.18)kPa，健康对照组剪切模量约(65.7±7.87)kPa，差异有统计学意义(P=0.00)。见图3。

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3 讨 论

随着生活质量提高，痛风患者日益增多，且发病年轻化，关节炎症是痛风常见的首发症状。肌腱的力学性能是将肌肉张力传递到骨骼、弹性能量储存和限制肌肉负荷应力的关键[5]。肌腱结构特性的测量是预测其可能发生的变化和影响发病机制的重要部分[6]。研究表明[7]，痛风患者髌腱结构特性的测量对其病情评估及预后具有一定的临床价值。本研究通过利用剪切波弹性成像及常规超声对痛风患者髌腱病变及髌腱硬度进行定量评估，来对髌腱功能进行预测。

痛风引起关节肿胀疼痛，特别是膝关节炎及踝关节，而且痛风急性期过后，疼痛症状通常不会完全恢复正常，部分导致全身和腿部特有的疼痛和残疾，并导致步行模式改变[8]。髌腱是尿酸盐单钠晶体沉积的常见部位，特别是髌腱附着点的位置，尿酸盐晶体的沉积影响肌腱内胶原纤维结构的分布，从而影响髌腱的硬度。同时，痛风时常伴随炎症反应，炎症过程改变组织内成分，增加含水量，亦可导致髌腱结构和硬度的改变。彩色多普勒超声通过血流状态分布可以反映炎症程度，但一般在痛风急性期或发作期会出现明显血流增多的情况，多项研究表明[9]，痛风慢性期血流分布明显低于急性发作期。

剪切波弹性成像技术是近年来发展的一种新的检查技术，它是通过提取与人体组织直接相关的物理参数，对组织硬度进行定量测量的一种成像技术[10]。当肌腱炎或肌腱病的时候，其胶原纤维遭受破坏，质地变软，肌腱肿胀、回声减低，常规超声表现明显，在一些腱周炎、腱病的早期，患者可能临床症状比较明显，但超声改变不明显。研究发现[11]，剪切波弹性成像对肌腱炎、腱周炎的早期诊断较常规超声具有更高的诊断价值，并且与病理学诊断具有很高的一致性。同时多项研究表明[12]，在肌腱炎或肌腱病时，肌腱的硬度显著降低，剪切波速度明显小于正常跟腱。痛风患者下肢肌腱病理学改变常见，常规超声只能看到肌腱的厚度，回声改变，血流信号等信息，研究发现[9]，痛风患者肌腱厚度常不发生改变，且肌腱内血流状态变化不明显。而剪切波弹性成像可以定量客观的反映肌腱的硬度，对其病理改变敏感性高，能够反映痛风患者肌腱功能性病变。同时有研究发现[13]，痛风患者较非痛风患者跟腱的剪切波速度及剪切模量降低，有统计学差异，我们的研究发现慢性痛风患者髌腱剪切波速度较非痛风患者剪切波速度降低，表明慢性痛风患者髌腱可能存在一定程度的结构损伤，其髌腱的功能受到一定程度的影响。

本研究存在一定的局限性，病例数较少，需扩大样本量进一步分析痛风患者髌腱硬度的改变。另外，本研究没有评估其他可能引起肌腱病变的因素，比如遗传、体重指数、性别等的差异。

总之，通过剪切波弹性成像可以预测慢性痛风患者的髌腱功能的改变情况，对痛风患者治疗及病情的全面评估提供有价值的信息。