浸润法超声在实时剪切波弹性成像测量跟腱中的应用

张志君 王惠 何姝 钟毓 邹海蓉 谢敏 丁晓亚

1 重庆医科大学附属大学城医院超声科（重庆401331）

2 重庆市第五人民医院医务科（重庆400062）

实时剪切波弹性成像（shear wave elasticity，SWE）已经广泛应用于对肌肉骨骼的创伤和病理状态的评价[1]，尤其在跟腱的评估方面，可通过测量感兴趣区的杨氏模量值定量评估肌腱的生物学弹性[2-3]，为临床预测糖尿病下肢病变的过程提供参考[4]，也可以对跟腱的损伤程度进行评价[5]，但SWE测量受诸多因素的影响，测量的数据缺乏稳定性与可重复性[6]，已有研究显示，超声探头的压力程度可能会直接导致被测量目标形成人为硬化而造成测量结果不同[7-8]。有学者曾利用浸润法超声测量眼轴长度，发现其准确性与重复性均优于直接法超声，同时提高了眼轴测量的精度[9-10]，故本研究使用浸润法SWE进行跟腱弹性测量，并与直接法SWE进行比较，为使用SWE测量跟腱提供更优选的方法。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选取2020年5～10月招募的健康志愿者56 例，其中男性36 例，女性20 例，年龄28～38 岁，平均年龄33.0 ± 1.5 岁。已排除既往跟腱损伤史、糖尿病、足部瘢痕等影响测量的因素。本研究经医院伦理委员会批准，患者知情同意。

1.2 仪器与设备选择

超声设备使用法国SuperSonic Imagine AixPlorer剪切波弹性成像超声诊断仪，选用4～15 MHZ 线阵探头。浸润法水槽选择长80 cm、宽30 cm、高20 cm 的长方形塑料水槽，使用常温生理盐水作为耦合介质。

1.3 测量方法

共有3 位医生对志愿者进行检测，其中高年资医生2位、低年资医生1位。高年资医生均从事超声工作10年，其中从事SWE 检测工作5年以上。低年资医生从事超声工作2年，无SWE检测相关经验。

1.3.1 直接法超声测量

56例志愿者坐位，足外缘与小腿垂直，踝关节保持中立位、即0°位，右侧小腿及足自然放松，使跟腱处于中等松弛状态，并保持两次测值时状态一致。在右足跟腱上方4 cm 处划线标记，涂抹耦合剂后，探头直接接触跟腱划线处，纵切扫查，启用SWE，待彩色充满稳定后，冻结图像，测量跟腱平均弹性值（mean elasticity value，Emean），见图1A。每位测试者在不同时间点测量2次。

图1 两种方法SWE显示跟腱图像

1.3.2 浸润法超声测量

在水槽中注入常温的生理盐水，以漫过踝关节5 cm 为宜，探头佩戴保护套后前端浸入水中，探头与跟腱不接触、保持距离为1 cm 左右，见图2。对56 例患者行浸润法SWE 测量标记处跟腱Emean，见图1B。每位测试者在不同时间点测量2次。

图2 浸润法SWE测量跟腱示意图

1.4 检查者组内和组间重复性的定义

将同一检查者使用同一种方法，不同时间点测量2次的组内相关系数（interclass correlation coefficient，ICC）定义为检查者内重复性。将2位检查者使用同一种方法测量的ICC定义为检查者间重复性。可重复性分为3 个等级：0.20～0.40 为一般，0.40～0.75 为好，≥0.75为非常好[11]。

1.5 统计学方法

采用SPSS 25.0 统计软件可靠性分析包，使用ICC以评估重复性的等级。分析1位高年资医生使用浸润法SWE 与直接法SWE 的检查者内重复性；分析2位高年资医生的检查者间重复性；分析1 位低年资医生的检查者内重复性。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 浸润法与直接法SWE检查者内比较

高年资医生使用浸润法SWE测量跟腱Emean检查者内重复性非常好，ICC 为0.793（95% CI：－0.636 ～0.994），使用直接法SWE测量跟腱Emean检查者内重复性好，ICC为0.522（95%CI：－0.849 ～0.984），详见表1。

表1 高年资检查者1采用同一种方法重复测量跟腱Emean的检查者内重复性分析结果[n=56，（ ± s）]

表1 高年资检查者1采用同一种方法重复测量跟腱Emean的检查者内重复性分析结果[n=56，（ ± s）]

ICC：组内相关系数，Emean：平均弹性值。

测量次序第1次第2次ICC值95% 置信区间（mm）P值浸润法跟腱Emean（kPa）259.80 ± 7.59 257.50 ± 11.64 0.793－0.636 ～0.994＜0.001直接法跟腱Emean（kPa）265.37 ± 6.62 261.77 ± 15.57 0.522－0.849 ～0.984＜0.001

2.2 浸润法与直接法SWE检查者间比较

两位高年资医生使用浸润法SWE测量跟腱Emean检查者间重复性非常好，ICC为0.828（95% CI：－0.572～0.995），使用直接法SWE 测量跟腱Emean 检查者间重复性好，ICC 为0.482（95%CI：－0.863～0.982），详见表2。

表2 两位高年资医生采用同一种方法重复测量跟腱Emean的检查者间重复性分析结果[n=56，（ ± s）]

表2 两位高年资医生采用同一种方法重复测量跟腱Emean的检查者间重复性分析结果[n=56，（ ± s）]

ICC：组内相关系数，Emean：平均弹性值。

检查者高年资1高年资2 ICC值95% 置信区间（mm）P值浸润法跟腱Emean（kPa）259.80 ± 7.59 255.17 ± 11.84 0.828－0.572 ～0.995＜0.001直接法跟腱Emean（kPa）265.37 ± 6.62 261.7 ± 16.36 0.482－0.863 ～0.982＜0.001

2.3 低年资医生使用浸润法与直接法SWE检查者内比较

低年资医生使用浸润法SWE测量跟腱Emean检查者内重复性好，ICC为0.503（95%CI：－0.856～0.983），使用直接法SWE 测量跟腱Emean 检查者内重复性一般，ICC为0.399（95% CI：－0.887～0.978），详见表3。

表3 低年资医生采用同一种方法重复测量跟腱Emean的检查者内重复性分析结果[n=56，（ ± s）]

表3 低年资医生采用同一种方法重复测量跟腱Emean的检查者内重复性分析结果[n=56，（ ± s）]

ICC：组内相关系数，Emean：平均弹性值。

测量次序第1次第2次ICC值95% 置信区间（mm）P值浸润法跟腱Emean（kPa）253.50 ± 12.63 256.47 ± 7.50 0.503－0.856 ～0.983＜0.001直接法跟腱Emean（kPa）277.03 ± 6.99 282.80 ± 20.89 0.399－0.887 ～0.978＜0.001

3 讨论

在进行跟腱SWE 测量时，需要在检查部位涂抹超声耦合剂，探头充分与跟腱皮肤接触才能显示完整、清晰的二维超声图像，而二维图像的质量是弹性测量的基础，为保证图像清晰，探头难免会对受检部位施加一定的压力，加上不同操作者因为操作习惯的不同，每次测量施加的外力也有所不同，均会影响测量结果。目前已有研究表明压力程度会对甲状腺硬度及超声测量结果产生影响[12]。虽然临床上也有使用厚层耦合剂，使探头悬浮于耦合剂中来避免压力，但由于操作者手臂容易疲劳难以获得稳定的图像，最终导致测量结果出现差异[13]。以上因素使得直接法SWE 测量跟腱Emean 更容易受操作者习惯及探头压力影响，重复性降低。

因跟腱位置表浅、位于超声近场，会使组织二维图像质量下降[14]，最终影响SWE测值结果，在使用浸润法测量时，水介质增加了近场距离，浅表的跟腱位于声束聚焦区内，跟腱的组织结构显示更加完整、清晰。有报道表明，增加近场距离后，可以提高距体表1 cm 以内组织的灰阶图像质量[15]，在优质的二维超声图像基础上，SWE测量获得跟腱Emean更为准确、重复性更好。

SWE的测量依赖于操作者的熟练程度与操作稳定性，对于初学者，在操作前需要进行一定数量的练习与培训，才能保证测量的准确性，这需要一定的时间与经验积累。本研究发现，初学者使用浸润法SWE 测量跟腱Emean，可以相对提高测量准确性与重复性，减少因人为操作造成的测量差异问题，但是与高年资医师比较，测量重复性还是有一定差距，这可能与图像调节、取样位置、取样大小等经验不足有关。

浸润法SWE 也有一定的局限性，对皮肤有破损、严重的皮肤疾病等不适合接触液体的患者不适用。另本研究对象为健康成人跟腱，对已发生病变和损伤的跟腱使用浸润法SWE 测量是否有同样效果还需进一步验证，尤其是对运动后跟腱急性损伤。

综上所述，浸润法SWE 重复性优于直接法SWE，其摒除了探头外力压迫与检查者间操作力度与习惯不一的人为因素影响，使超声测值更具有可比性；增加了组织近场距离，使得二维图像质量提高，并且浸润法SWE可以提高初学者测量跟腱弹性的重复性。本研究认为：对于跟腱SWE 的测量，浸润法超声有非常好的重复性，值得临床推广。