关键词:
超声
健康人群
掌指关节
关节软骨
摘要:
背景及目的:
高频超声(high frequency ultrasound,HFUS)成像技术具有实时、可重复性好、无辐射、组织分辨力高等特点,被广泛应用于浅表器官及外周血管的检查,随着HFUS成像技术的发展,组织分辨力的进一步提高,HFUS在肌肉骨骼系统疾病中的应用也日益增加,包括肌肉、肌腱、软骨、皮肤、周围神经病变的诊断及评估等。类风湿关节炎(rheumatoid arthritis,RA),骨关节炎(osteoarthritis,OA)和痛风性关节炎(gouty arthritis,GA)等疾病常累及全身多处关节,关节软骨损伤往往是关节炎的早期改变之一,随着病程进展加重且难以修复,是导致关节功能障碍、致残的重要因素。及早识别早期的关节软骨损伤并尽早干预在提升患者生活质量、改善疾病预后方面有着至关重要的作用。既往研究发现关节软骨厚度、弹性、表面粗糙程度等与关节炎的病理改变具有相关性,通过HFUS可观察软骨和软骨下骨的声像图改变,并可测量软骨厚度,是评估关节软骨疾病的重要检查手段。RA等疾病容易更累及手部关节,但目前HFUS测量关节软骨的研究大多集中在承重关节,如膝关节、髋关节,HFUS检测健康人群手部关节软骨方法学及影响因素的研究较少。因此,本研究使用HFUS测量健康成年人掌指关节(metacarpophalangeal joint,MCP)掌骨头软骨的厚度、可显示长度和面积,探讨该技术评估MCP软骨的可靠性,寻找最适合的断面,并分析其可能的影响因素,如性别、年龄、体重指数(body mass index,BMI)、体力劳动强度等,为手部关节软骨病变的综合评估奠定影像学基础。
方法:
2021年11月至2023年1月共招募119名健康志愿者为研究对象,记录每位志愿者的性别、年龄、身高、体重、BMI、体力劳动强度、左右利手。测量119名志愿者MCP1-5的背侧(屈曲位)、掌侧(伸直位)软骨,每个部位均在纵断面(正中)和横断面进行测量,记录HFUS测量MCP1-5软骨在背侧-纵断面、背侧-横断面、掌侧-纵断面及掌侧-横断面的厚度、可显示长度、面积,每个测量值均测量3次,取平均值。抽取20名健康志愿者,HFUS测量MCP1-5软骨,对其厚度、可显示长度、面积进行一致性评估。记录MCP1-5软骨的半定量评分及骨赘。部分健康志愿者掌侧的MCP前方伴有籽骨,记录籽骨的位置、数量。统计不同MCP掌侧的籽骨数量,比较左右手籽骨数量的差异,比较MCP1-5籽骨数量的差异。
比较不同体位及断面MCP软骨厚度、可显示长度、面积的差异,比较左右手、不同手指的MCP软骨厚度、可显示长度、面积的差异。
志愿者按年龄分为两组:<40岁组、≥40岁组;根据BMI分为三组:BMI<18.5 kg/m2组、18.5≤BMI<24 kg/m2组、BMI≥24 kg/m2组;根据体力劳动强度分为两组:轻度体力劳动强度、中-重度体力劳动强度。比较不同分组之间MCP软骨的厚度、可显示长度、面积的差异。将MCP软骨厚度、可显示长度、面积与人口学特征参数进行相关性分析。
对HFUS测量MCP软骨的影响因素进行多因素分析,采用线性混合模型,将性别、年龄、BMI、体力劳动强度、左右手、手指、体位、测量断面作为固定效应纳入模型,对变量之间的关系进行线性混合效应分析。
结果:
(1)一致性研究:HFUS测量健康志愿者MCP软骨厚度、可显示长度、面积在不同检查者之间、同一检查者内部均具有良好的一致性(组间一致性ICC=0.796~0.869,组内一致性ICC=0.828~0.916)。
(2)人口学特征:共纳入119名健康志愿者,男性56名,女性63名;年龄21-68岁,平均年龄40.43±11.74岁,BMI 16.41-31.43 kg/m2,平均BMI22.64±3.15kg/m2;3名健康志愿者MCP软骨半定量评分≥1分,6名健康志愿者MCP1可见骨赘,均为男性。119名健康志愿者全部为右利手。年龄<40岁组62人,≥40岁组57人;BMI<18.5 kg/m2组10人、18.5≤BMI<24 kg/m2组70人、BMI≥24/kg/m2组39人;轻度体力劳动强度组78人,中-重度体力劳动强度组41人。不同性别的健康志愿者之间年龄、BMI、体力劳动强度差异具有统计学意义(P<0.05)。
(3)MCP籽骨检出率:不同手指的籽骨数量差异具有统计学意义(P<0.05),籽骨检出率由高到低依次为MCP1>MCP5>MCP2>MCP3或MCP4,MCP3与MCP4的籽骨数量差异不具有统计学意义(P>0.05);左右手MCP1-5籽骨数量差异不具有统计学意义(P>0.05)。
(4)不同体位与测量断面的MCP软骨测量值比较:掌侧MCP软骨更厚,差异具有统计学意