超声与MRI技术在诊断冈上肌腱和肩胛下肌腱损伤中的应用价值

Application value of ultrasound and MRI in the diagnosis of supraspinatus and subscapularis tendon injuries

摘要

目的 探讨超声、磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）影像技术在诊断冈上肌腱和肩胛下肌腱损伤中的应用价值。 方法 纳入2022年1—12月在河北医科大学第三医院诊断为肩袖损伤并行肩关节镜肩袖修补术的患者207例，术前行常规肩袖超声和MRI检查。收集患者临床资料，计算超声、MRI及2种影像技术联合应用诊断冈上肌腱和肩胛下肌腱损伤程度的准确度、特异度与敏感度，分析各项技术之间准确度、特异度、敏感度的差异。 结果 超声、MRI与联合诊断冈上肌腱撕裂、完全撕裂和肩胛下肌腱撕裂、部分撕裂的准确度差异有统计学意义（P＜0.05），在诊断冈上肌腱部分撕裂和肩胛下肌腱完全撕裂上差异无统计学意义（P＞0.05）。超声、MRI、联合技术诊断冈上肌腱撕裂的Kappa值分别为0.497、0.525、0.608，诊断肩胛下肌腱撕裂的Kappa值分别为0.218、0.230、0.265，联合诊断冈上肌腱及肩胛下肌腱撕裂、完全撕裂及部分撕裂的受试者工作特征曲线的曲线下面积均高于任何单项技术。 结论 超声对肩袖撕裂的诊断效能与MRI基本一致，可作为一线检查方法用于肩袖疾病的检查诊断。超声与MRI对冈上肌腱撕裂的诊断准确度高于肩胛下肌腱。超声与MRI在诊断肩胛下肌腱撕裂的敏感度上均处于较低水平，超声诊断完全撕裂敏感度略优于MRI，但部分撕裂略低于MRI，超声结合MRI进行联合诊断有望提高诊断效能。

Abstract

Objective To explore the application value of ultrasound and magnetic resonance imaging （MRI） technique in the diagnosis of supraspinatus and subscapularis tendon injuries. Methods This study included 207 patients who were diagnosed with rotator cuff injuries and underwent shoulder arthroscopy with rotator cuff repair at the Third Hospital of Hebei Medical University from January to December 2022. Preoperative routine rotator cuff ultrasound and MRI examinations were performed. Clinical data of the patients were collected， and the accuracy， specificity， and sensitivity of ultrasound and MRI alone and in combination in diagnosing supraspinatus and infraspinatus tendon injuries were calculated. Differences in accuracy， specificity， and sensitivity among the various techniques were analyzed. Results There are significant differences in the accuracy of ultrasonography and MRI alone and in combination in detecting supraspinatus tendon tears and complete tears， as well as subscapularis tendon tears and partial tears （all P<0.05）. However， there are significant differences in the diagnosis of supraspinatus tendon partial tears and subscapularis tendon complete tears （all P>0.05）. The Kappa values for ultrasound and MRI， alone and in combination， in diagnosing supraspinatus tendon tears were 0.497， 0.525， 0.608， respectively， and subscacularis tenclon tears were 0.218， 0.230 and 0.265， respectively. The areas under the receiver operating characteristic （ROC） curves of ultrasound and MRI in combination for the diagnosis of supraspinatus and subscapularis tendon tears， complete tears， and partial tears were higher than those of any single technique. Conclusion Ultrasound and MRI show comparable diagnostic performance for rotator cuff tears and both can serve as first-line imaging modalities. Diagnostic accuracy of ultrasound and MRI for supraspinatus tears is higher than that for subscapularis tears. The sensitivity of both techniques for subscapularis tears remains relatively low. Ultrasound demonstrates slightly better sensitivity than MRI in detecting complete tears， while MRI performs better for partial tears. A combined diagnostic approach can further enhance diagnostic performance.

Graphical abstract

关键词

肩袖损伤 / 超声检查 / 磁共振成像 doi：10.3969/j.issn.1007-3205.2026.07.012

Key words

rotator cuff injuriesies / ultrasound / magnetic resonance imaging

肩袖损伤是导致肩部疼痛的常见疾病，多见于中老年患者，发病率逐年增加^［1］。肩袖损伤常继发于退行性病变、外伤或劳损等^［2］，最终导致肩袖完全或部分撕裂。冈上肌腱与肩胛下肌腱是肩袖的重要组成部分，对稳定肩关节具有极其重要的作用。冈上肌腱是最容易发生损伤的肩袖肌腱，其中最主要的原因是跌倒^［3］。在外伤所导致的急性肩袖损伤中，冈上肌腱可合并肩胛下肌腱撕裂，而仅有肩胛下肌腱撕裂的情况并不常见^［4］。临床对肩胛下肌腱的诊断较为困难，具有较高的漏诊率，同时肩胛下肌腱轻微磨损和小撕裂也是肩袖损伤影像学诊断的难点^［5］。肩袖损伤的影像学诊断方法主要为超声和MRI技术，超声因操作简便、价格相比其他影像技术低廉且具有动态性，可同时对患侧和健侧肩袖进行对比扫查，使得在临床中广泛应用。MRI技术则具有对软组织病变较高的敏感度和特异度，在肩袖损伤诊断中具有其优势，但同时也有成本高、存在禁忌证的缺点^［6］。本文回顾性分析207例肩袖损伤患者的超声与MRI结果，分析超声、MRI及两项影像学技术联合诊断不同程度冈上肌腱与肩胛下肌腱损伤的准确度、特异度及敏感度，评价影像技术在诊断肩袖损伤中的应用价值，为患者的手术提供参考依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

收集2022年1—12月间在河北医科大学第三医院就诊临床诊断为肩袖损伤并行肩关节镜肩袖修补术治疗的患者207例，男性88例，女性119例；左肩81例，右肩126例，年龄35~75岁，平均（57.1±9.2）岁。收集各项临床资料，包含姓名、性别、年龄、损伤侧别、损伤类型。分析术前超声和MRI检查资料。

纳入标准：①查体疑似存在肩袖损伤；②术前具有完整的超声及MRI资料结果；③进行肩关节镜手术治疗。排除标准：①原发性冻结肩；②类风湿性关节炎；③肩关节脱位；④既往存在肩关节外伤、骨折病史和进行肩袖修补手术史；⑤存在手术禁忌证。

1.2 仪器与设备

超声采用PHILIPS EPIQ 7C彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头，频率3~12 MHz。MRI采用PHILIPS 3.0T扫描仪。

1.3 检查方法及标准

1.3.1 超声检查

患者取坐位，运用《中国肌骨超声检查指南》^［7］方案进行规范化肩袖检查。嘱患者手臂后伸，将手放于髂骨翼，肘关节屈曲向后收，检查冈上肌腱；嘱患者前臂屈曲90 °，肘部紧贴胸壁，上臂向外旋，检查肩胛下肌腱。分别扫查冈上肌腱、肩胛下肌腱的长轴及短轴切面，观察肌腱连续性，肌腱与肩峰下滑囊厚度、回声，滑囊内血流信号情况，盂肱关节腔及肩锁关节腔有无积液。

肩袖损伤程度标准：①完全撕裂，全层肌腱连续性发生中断，内部空虚呈无回声，断裂处可出现回缩，浅方肩峰下滑囊可出现无回声液性暗区；②部分撕裂，滑囊侧或关节侧肌腱回声缺失，呈现出局限性无回声，肌腱变薄，可见中低回声充填，回声不均；③无撕裂，可见中等回声肌腱纤维回声走行，完整附着于肱骨大结节或小结节处，其深面骨皮质平整。冈上肌腱（图1）和肩胛下肌腱（图2）的撕裂可以在不同切面下体现。其中，完全撕裂与部分撕裂统称为撕裂。

1.3.2 MRI检查

患者取仰卧位，肩关节靠近中线，线圈包绕患侧肩关节，分别扫查斜冠状位、斜矢状位与水平轴位。MRI扫描斜冠状面：T1WI［重复时间（repetition time，TR） 686 ms，回波时间（echo time，TE） 15 ms］，PDWI（TR 3 000 ms，TE 30 ms）；轴面：PDWI-SPAIR（TR 2 000 ms，TE 30 ms）；斜矢状面：PDWI-SPAIR（TR 2 000 ms，TE 30 ms）；矩阵320×261，视野16 cm×16 cm，层厚4 mm，层距0.4 mm，激励次数 1.5。观察撕裂处肌腱信号的厚度与完整性，周围出现水肿及积液时，T2WI和脂肪抑制图像上呈高信号的范围。肌腱损伤周围滑膜增厚时，T1WI显示为均匀低信号。

肩袖损伤程度标准：①完全撕裂，肌腱信号中断并可伴有回缩，全层呈高信号充填；②部分撕裂，肌腱部分信号尚连续，外形不规则，局部高信号充填而未累及全层；③无撕裂，肌腱信号正常，低信号呈均匀分布。冈上肌腱和肩胛下肌腱（图3）通过不同的信号区分撕裂类型。其中，完全撕裂与部分撕裂统称为撕裂。

1.3.3 影像学联合诊断

超声与MRI结果一致时诊断为对应结果，结果不一致时遵循超声或MRI出现阳性的一方或撕裂程度更严重一方的诊断为联合诊断结果。

1.3.4 关节镜检查

关节镜手术由1位资深的外科主任医师进行，患者取侧卧位进行肩关节镜手术，实施外展位牵引，肩关节镜通过后入路，观察冈上肌腱关节侧和肩胛下肌腱损伤情况。随后转入肩峰下间隙，添加肩峰外侧及前外侧入路，观察冈上肌腱滑囊侧撕裂情况。

关节镜下将冈上肌腱和肩胛下肌腱撕裂程度分为：完全撕裂，部分撕裂和无撕裂。将肩胛下肌腱撕裂程度根据Lafosse分级^［8］进一步分为：①Ⅰ型，肌腱上1/3部分撕裂；②Ⅱ型，肌腱上1/3全层撕裂；③Ⅲ型，肌腱上2/3全层撕裂；④Ⅳ型，整个肌腱完全撕裂，肱骨头居中，脂肪浸润≤3级；⑤Ⅴ型，整个肌腱完全撕裂，肱骨头前移撞击喙突，脂肪浸润>3级。

1.3.5 诊断价值

以关节镜的结果为金标准，采用四格表的χ²检验计算超声、MRI和联合诊断对肩袖损伤的诊断价值。准确度=（真阳性+真阴性）/总数×100%，特异度=真阴性/（真阴性+假阳性）×100%，敏感度=真阳性/（真阳性+假阴性）×100%。

1.4 统计学方法

应用SPSS 25.0统计软件分析数据。计数资料以例数表示，比较采用χ²检验，同时采用Kappa一致性检验，Kappa≥0.75代表一致性较好；0.4＜Kappa＜0.75代表一致性中等；Kappa≤0.4代表一致性较差，绘制受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（area under curve，AUC）。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结　　果

2.1 关节镜检查结果

207例患者中，冈上肌腱完全撕裂108例，部分撕裂83例，无撕裂16例；肩胛下肌腱完全撕裂9例，部分撕裂80例，无撕裂118例，存在撕裂的肩胛下肌腱中，Ⅰ型29例，Ⅱ型41例，Ⅲ型10例，Ⅳ型7例，Ⅴ型2例。

2.2 超声、MRI及超声联合MRI对肩袖损伤的诊断效能

超声、MRI、联合诊断及关节镜对比结果见表1、表2，超声、MRI与联合技术在诊断肌腱损伤类型的准确度、特异度及敏感度上具有各自的特点，超声、MRI与联合诊断冈上肌腱撕裂、完全撕裂和肩胛下肌腱撕裂、部分撕裂的准确率差异有统计学意义（χ²=9.661、7.870、6.650、7.554，P均＜0.05），在诊断冈上肌腱部分撕裂和肩胛下肌腱完全撕裂上差异无统计学意义（χ²=0.481、2.500，均P＞0.05）。见表3、表4。

2.3 一致性检验

将超声、MRI、联合影像技术与关节镜诊断结果进行Kappa一致性检验，结果显示：超声、MRI、联合技术诊断冈上肌腱撕裂的Kappa值分别为0.497、0.525、0.608，一致性中等，即三种诊断方式对诊断冈上肌腱损伤具有较好的效能；超声、MRI、联合技术诊断肩胛下肌腱撕裂的Kappa值分别为0.218、0.230、0.265，一致性较差，即三种诊断方式对诊断肩胛下肌腱损伤的效能均较差。

2.4 ROC曲线分析

超声、MRI及联合影像技术诊断冈上肌腱及肩胛下肌腱撕裂的AUC分别为0.872、0.838、0.913及0.609、0.616、0.662（P分别为＜0.001、＜0.001、＜0.001、0.011、0.007、＜0.001）。超声、MRI及联合影像技术诊断冈上肌腱及肩胛下肌腱完全撕裂的AUC分别为0.790、0.796、0.871及0.821、0.664、0.824（P分别为＜0.001、＜0.001、＜0.001、0.001、0.096、0.001）。超声、MRI及联合影像技术诊断冈上肌腱及肩胛下肌腱部分撕裂的AUC分别为0.717、0.733、0.802及0.537、0.576、0.602（P分别为＜0.001、＜0.001、＜0.001、0.406、0.089、0.022），见图4。

3 讨　　论

肩袖损伤可由急性损伤和慢性损伤引起，患者首发症状多为肩部疼痛，同时伴有一定的活动受限。临床上可通过Jobe试验、落臂试验、压腹试验等体格检查初步判定患者的肩袖损伤程度，但肩袖损伤通常可合并类风湿关节炎、闭合性骨折、冻结肩等其他骨关节疾病，致使查体在一定程度受到干扰，降低临床诊断准确性。而肌腱的撕裂程度决定治疗方式的选择，也影响手术方案的制定及预后措施的选择^［9］。物理治疗适用于无症状的中小型全层撕裂和无法耐受手术治疗的患者，但也存在肩袖撕裂的大小、脂肪浸润程度和肌肉萎缩可能会持续进展影响患者的生活质量的风险，手术治疗适用于较大型撕裂的患者，对有症状的中小型全层撕裂的患者有改善报告结局评分的作用^［10］，因此，正确诊断肌腱损伤程度，对患者日后恢复具有不可替代的作用。

肩关节镜是肩袖损伤的治疗方法，同时也是诊断方法，是肩袖损伤诊断的金标准。肩关节镜检查能直观显示肌腱的撕裂情况，但因其属于有创检查，故不能作为肩袖损伤诊断的首选检查方法。

影像学检查弥补了临床查体的不足，是临床诊断的有力补充手段。MRI技术是一种无创影像学技术，应用于临床诊断肩袖损伤较为成熟，特别是在定量评估肩袖肌肉萎缩和脂肪浸润程度方面效果明显^［11］，但部分患者存在幽闭恐惧症或携带假牙、起搏器等金属器具而无法进行检查，诊断也受肉芽组织及瘢痕组织增生的影响而发生过度诊断^［12］，使其应用具有局限性。随着超声技术的发展，肌肉骨骼系统超声检查日益成熟，可以对肩袖及周围软组织进行实时动态扫描，成本相对低廉^［13］，并且可以双侧对比扫查，无辐射，易被患者接受，但超声检查对患者体位要求较高，对部分肩关节活动受限的患者，肩袖损伤的诊断受到限制。

超声和MRI技术在肩袖损伤诊断中已经得到广泛应用。Sharma等^［14］通过分析证实，MRI检测完全撕裂的准确度为93.1%，部分撕裂的准确率为91.1%，完全撕裂的特异度和敏感度分别为100.0%和89.6%，部分撕裂的特异度和敏感度分别为86.6%和100.0%。本文MRI诊断冈上肌腱撕裂的准确度为91.3%、敏感度为92.7%、特异度为75.0%，进一步分析诊断完全撕裂和部分撕裂的特异度、敏感度分别为89.9%、69.4%和72.6%、74.7%，相对于文献均偏低。其中30例MRI诊断疑似部分撕裂的患者肩关节镜下诊断为完全撕裂，这可能与肌腱未明显回缩和积液未完全充填导致MRI医师未辨认出撕裂程度有关。MRI技术可产生“魔角效应”，即患侧肌腱和主磁场方向夹角为55 °时，关节软骨呈现更高信号，会产生一定的伪影阻碍医师对肩袖损伤的判断^［15］。

本研究结果显示，超声诊断冈上肌腱损伤的效能与MRI差异无统计学意义，诊断撕裂准确度为91.8%，敏感度为93.2%，特异度为75.0%，进一步分析超声诊断完全撕裂、部分撕裂的准确度分别为78.3%、71.0%，特异度分别为86.9%、71.8%，敏感度分别为70.4%、69.9%。Elmorsy等^［16］研究证实，超声诊断肩袖损伤总体特异度与敏感度分别为82.8%与77%，肩袖完全撕裂的特异度与敏感度为90.9%与77.0%，部分撕裂的特异度与敏感度为90.1%与23.0%。邓宇鲲等^［17］超声诊断冈上肌腱的撕裂情况，结果为冈上肌腱撕裂的敏感度和特异度分别为92.8%和82.1%。提示，超声对于冈上肌腱撕裂较理想的诊断效能，其中超声评估完全撕裂较部分撕裂准确性略高。本研究结果显示，超声判断冈上肌腱撕裂存在特异度较低的局限性，原因可能在于冈上肌腱实际无撕裂数量较少，出现假阳性在真阴性和假阳性的总数中占比较大的问题。同时一致性检验显示，超声判断撕裂类型和关节镜下所见仅呈中等一致，说明超声诊断中可能存在将冈上肌腱完全撕裂与部分撕裂互相误诊的问题，原因可能在于探头扫查部分止点处肌腱时存在各向异性产生低回声伪像，导致超声医师将滑囊侧或关节侧的部分撕裂误诊为肌腱发生完全撕裂，同时冈上肌腱的损伤可伴有滑膜的水肿增厚和肩峰撞击征的产生，超声医师会将增厚的滑膜误认为是连续的肌腱，将完全撕裂误诊为部分撕裂。

肩胛下肌腱的影像学诊断具有一定难度，本研究结果显示，超声与MRI诊断肩胛下肌腱撕裂的敏感度较低，仅为35.2%和42.3%，相比国内其他学者^［18］研究结果相近。Singisetti等^［19］统计超声诊断肩胛下肌腱撕裂的特异度为100.0%，敏感度仅为30.0%。Ward等^［20］应用超声诊断肩胛下肌腱撕裂的特异度为96.7%，敏感度仅为12.5%，认为较低的敏感度主要存在于对部分撕裂的低估，即90%以上肌腱于附着点处断裂，部分撕裂肌腱位置因为靠近边缘而容易被遗漏。通过进一步分析，发现超声对于肩胛下肌腱完全撕裂的准确度和敏感度为96.1%、70.0%，而对部分撕裂的准确性和敏感度则降低为67.1%和19.7%，即超声对肩胛下肌腱的完全撕裂具有较好的诊断效能，而对部分撕裂则诊断敏感度很低。超声对于肩胛下肌腱撕裂，尤其是部分撕裂诊断敏感度低的原因可能在于肩胛下肌及肌腱从后向前斜向走行，超声检查中如果患者不能外旋肩关节，肩胛下肌腱无法充分拉伸，则存在肩胛下肌腱不能很好暴露，同时腱纤维走行又不能与声束垂直，从而产生各向异性伪像的缺点，而存在肩关节疾病的患者不能完全外旋肩关节配合检查的患者不在少数，对只有部分撕裂甚至微小撕裂的诊断进一步增添了难度。对于肩胛下肌腱完全撕裂而言，肩胛下肌腱区域未见到腱纤维回声，即可诊断完全撕裂，因而保证了超声诊断完全撕裂的敏感度和准确性；但是对于部分撕裂，肩胛下肌腱区域存在部分纤维回声，却又不能完全显示及评估整体肩胛下肌腱的撕裂情况，可能是造成超声诊断肩胛下肌腱部分撕裂敏感度尤低的原因。而MRI诊断肩胛下肌腱撕裂、完全撕裂及部分撕裂的敏感度均处于较低水平，原因是将部分小撕裂误认为无撕裂，发现肌腱周围未出现液体高信号的充填，导致大量假阴性的出现，同时也存在肩胛下肌腱全层撕裂较少，样本量不足的问题。

由于超声和MRI技术各具优劣，本研究分析了2种技术联合应用的诊断效能，当其中一项技术发现撕裂病变而另一项未发现时，或一项技术发现比另一项技术更加严重的撕裂病变时，取前者为联合诊断结果。毕蓓蕾等^［21］研究联合技术在肩袖损伤应用中得出MRI和超声单独进行诊断相比较联合2种技术诊断的准确率稍低，这可作为提高准确率的一种手段提升部分撕裂准确率。本研究结果显示，联合技术相对于超声、MRI单独应用，在诊断肩胛下肌腱撕裂中敏感度有增高的趋势（56.3% vs. 35.2%、42.3%），该趋势尤其表现在影像学较难诊断的肩胛下肌腱部分撕裂中（42.6% vs. 19.7%、34.4%）。2种技术联合应用与超声、MRI单独应用在诊断冈上肌腱撕裂、完全撕裂及肩胛下肌腱撕裂、部分撕裂差异有统计学意义，说明超声和MRI在诊断肌腱撕裂中，能在一定程度上弥补彼此诊断的不足，发现病变所在，提高总体诊断效能。在一致性方面，联合诊断肩胛下肌腱撕裂未得到良好的效果，这仍是将来需要提高的难点。在ROC分析中，不同撕裂类型的联合诊断对比单一诊断均具有更优秀的诊断效能。

本研究的局限性：首先，病例数据样本量较少，尤其是在肩胛下肌腱的研究中，关节镜证实仅有43%的患者存在肩胛下肌腱的撕裂，需要收集更多的样本来进行研究。其次，许多患者因肩部疼痛而存在不同程度的肩关节主被动活动受限的特点，无法使冈上肌腱和肩胛下肌腱充分暴露，致使超声对整个肌腱的附着点和走行的扫查受到一定的影响，无法清楚探查肌腱的连续性。同时，超声与MRI结果的判定存在一定的主观因素，报告质量可能受到报告医师资质水平的影响，需要联合更多高级医师进行会诊以进一步提高准确率。最后，本研究未进行新技术的应用，超声应用于肩峰下滑囊造影比二维超声具有更优的检查效果^［22］，国外部分学者对比三维超声和MR肩关节造影的诊断效果，三维超声和MR肩关节造影对肩袖的完全撕裂和部分撕裂的敏感度为87.5%与97.5%，特异度均为90.0%，相比二维超声和MRI结果均有所提升^［23］。另外，超声弹性成像技术可评估肌腱的硬度及伸展性，对手术方式选择和术后肌腱的评估有很好的辅助作用^［24-25］。同时，进一步将多模态超声与MRI技术进行联合，并将超声造影及人工智能进行整合，从而提高诊断精准度，这将是今后一种新趋势^［26］。

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