Боли в плечевом суставе: сравнительный анализ данных динамической ультрасонографии и магнитно-резонансной томографии

Полный текст

ОБОСНОВАНИЕ

Лопатка и плечевая кость образуют синовиальный сустав типа шаровидной впадины. Это крупный сустав, соединяющий верхнюю конечность с туловищем и обеспечивающий широкий диапазон движений в различных плоскостях. Лопатка, ключица и плечевая кость составляют комплекс плечевого пояса. В плечевом поясе выделяются четыре сочленения: акромиально-ключичное (АКС), плечелопаточное (ПЛС), грудино-ключичное (ГКС) и лопаточно-грудное (ЛГС), которое ещё называют скользя- щим. Верхние конечности прикрепляются к осевому скелету в области грудной клетки с помощью ПЛС, АКС и ГКС. Благодаря ЛГС лопатка может легко повторять движения задней грудной стенки. Движения плечевого пояса осуществляются за счёт совместного действия этих четырёх суставов. Чтобы компенсировать нестабильную костную анатомию, плечо защищено спереди, сзади и сверху капсулой и сухожилиями, образующими вращательную манжету. В результате ежедневной активности сухожилия могут подвергаться «износу». Боль в плече может возникать по разным причинам, включая острую травму и ряд дегенеративных заболеваний, связанных с импинджмент-синдромом. Боль в плече — одна из самых распространённых жалоб пациентов в ортопедии, часто приводящая к значительному ухудшению самочувствия. При этом клинические исследования обладают меньшей точностью по сравнению с артроскопией, несмотря на то, что многие клинические тесты считаются надёжными в определении периартикулярных поражений, которые чаще всего являются причиной боли в плече [1, 2]. Боль в плече часто вызвана патологией вращательной манжеты, особенно разрывами. При этом клинический осмотр малоэффективен в определении причины боли. Тяжесть повреждения вращательной манжеты и соответствующий диагноз позволяют решить вопрос о целесообразности консервативной терапии или хирургического вмешательства [3, 4]. Использование ультразвука высокого разрешения, новейших методик и лучшее понимание патологии позволяют диагностировать поражение вращательной манжеты с высокой точностью. Ультразвуковое исследование (УЗИ) высокого разрешения и магнитно-резонансная томография (МРТ) — рекомендуемые методы визуализации при подозрении на разрыв вращательной манжеты. Каждая из этих методик имеет свои преимущества и недостатки. На выбор оптимального метода диагностики влияет несколько важнейших факторов, включая квалификацию оператора, экономическую эффективность, доступность исследования, а также точность результатов [5]. УЗИ плечевого сустава — высокочувствительный, неинвазивный, доступный и неионизирующий метод выявления патологий вращательной манжеты [6], который служит дополнением к МРТ. В диагностике частичных или полных разрывов манжеты любой величины УЗИ высокого разрешения показало более 90% чувствительности, точности и специфичности. Кроме того, с помощью УЗИ можно выявить патологии, которые могут быть схожими с разрывом вращательной манжеты, включая тендиноз, теносиновит, субакромиально-субдельтовидный бурсит, кальцифицированный тендиноз, перелом большого бугорка плечевой кости и т.д. Для определения целостности вращательной манжеты МРТ и ультрасонография в настоящее время используются чаще, чем артрография. На данный момент МРТ считается эталонным методом оценки общей структуры суставов и выявления внутрисуставных поражений [6]. Магнитно-резонансная артрография проводится при нестабильности плечевого сустава [7]. Целью данной работы был анализ качества результатов УЗИ и МРТ при оценке боли в плечевом суставе у одного и того же пациента, а также выявление ошибок и ограничений в интерпретации изображений, полученных с помощью данных методов.

Цель исследования — оценка боли в плече у пациента на основе результатов УЗИ как метода визуализации первой линии по сравнению с МРТ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Дизайн исследования

В исследовании принимали участие пациенты с болью в плечевом суставе, направленные в наше отделение для обследования в течение года. Участников отбирали методом преднамеренной выборки.

Критерии соответствия

В исследование включены пациенты с болью в плечевом суставе независимо от возраста и пола, а также лица с подозрением на травму вращательной манжеты или заболевания плечевого сустава. Исключались из исследования лица с металлическими имплантатами, кардиостимуляторами, инородными телами, предыдущими операциями на плечевом суставе или протезированием в анамнезе, а также те, кто ранее испытывал клаустрофобию.

Условия проведения

Исследование проводилось в отделении радиодиагностики медицинского колледжа и больницы Савита (г. Ченнаи, шт. Тамилнад, Индия).

Описание медицинского вмешательства

Протокол магнитно-резонансной томографии

Сначала пациентам объясняли суть процедуры МРТ, собирали подробный анамнез, после чего они давали письменное информированное согласие на участие в исследовании. После этого пациентов проверяли на наличие металлических предметов. Результаты УЗИ и МРТ сопоставляли между собой.

МРТ проводили с помощью магнитно-резонансного томографа Philips Multiva 1.5 Tesla с восьмиканальной поверхностной катушкой Sense MSK. Исследование проводилось в положении лёжа с упором на травмированное плечо. Использовались следующие последовательности: изображения протонной плотности (SPAIR) с толщиной среза 3 мм в аксиальной, косой корональной и сагиттальной плоскостях, Т1- и Т2-взвешенные изображения с толщиной среза 3 мм в косой корональной плоскости, Т2-взвешенные градиентные изображения с толщиной среза 3 мм в косой корональной и косой сагиттальной плоскостях. Результаты МРТ интерпретировали сертифицированные врачи-радиологи с опытом работы в области визуализации опорно-двигательного аппарата не менее пяти лет.

Ультразвуковое исследование плечевого сустава

УЗИ выполняли с помощью аппарата Philips Affinity 70 с высокочастотным линейным датчиком 5–12 МГц. Мышцы и сухожилия вращательной манжеты, задняя сторона плечевого сустава и АКС оценивались в различных положениях. Для сравнения исследовался контралатеральный сустав. УЗИ проводили опытные сонографы, специализирующиеся на визуализации опорно-двигательного аппарата, каждый из которых имеет не менее пяти лет практики в данной области. Для поддержания последовательности все ультразвуковые исследования проводились в течение одного дня после МРТ, что минимизировало возможные отклонения, связанные с временными факторами.

Этическая экспертиза

Исследование получило одобрение этического комитета медицинского колледжа Савита (№ SMC/IEC/2018/12/002(B) от 12.11.2018 г.).

РЕЗУЛЬТАТЫ

В группу исследования вошли 35 пациентов в возрасте старше 40 лет (40–81 года), из них 19 мужчин (54,29%) и 16 женщин (45,71%). В 24 случаях (68,57%) поражённой стороной было правое плечо, в 11 случаях (31,43%) — левое. У 33 пациентов доминировала правая рука, и только у двоих — левая. У 6 человек (17,14 %) в анамнезе была травма плеча.

Частота выявления патологии подлопаточной области при УЗИ составила 8,57%, при МРТ — 11,4%. Патологии надостной мышцы выявлялись при УЗИ с частотой 71,43%, при МРТ — 82,85% (рис. 1, 2). При выявлении патологий сухожилия подлопаточной мышцы УЗИ показало чувствительность 75%, специфичность 93,55%, положительную прогностическую ценность (ППЦ) 100%, отрицательную прогностическую ценность (ОПЦ) 96,877%, точность 97,14% при p=0,005 (статистически значимо). При выявлении патологий сухожилия надостной мышцы чувствительность УЗИ составила 82,76%, специфичность — 83,33%, ППЦ — 96,00%, ОПЦ — 50,00%, точность — 82,86% при p=0,001 (статистически значимо) (рис. 3).

 

Рис. 1. Сопоставление результатов УЗИ с результатами МРТ — патология (разрывы): наблюдение. Примечание (здесь и в рис. 2, 3). УЗИ — ультразвуковое исследование, МРТ — магнитно-резонансная томография.

 

Рис. 2. Подробное сопоставление результатов УЗИ с результатами МРТ: патология (разрывы).

 

Рис. 3. Сопоставление результатов УЗИ с результатами МРТ — патология (разрывы): оценка.

 

При УЗИ частота выявления частичных разрывов сухожилия надостной мышцы составила 34,29%, при МРТ — 37,14% (рис. 2). Чувствительность УЗИ составила 78,57%, специфичность — 90,47%, ППЦ — 84,61%, ОПЦ — 86,36%, точность — 85,71% при p <0,001 (статистически значимо).

Частота выявления полнослойных разрывов надостной мышцы при УЗИ составила 17,14%, при МРТ — 17,14% (рис. 2). Чувствительность УЗИ составила 100%, специфичность — 100%, ППЦ — 100%, ОПЦ — 100%, точность — 100%, p ≤0,001 (статистически значимо).

Частота выявления выпота в сухожилии длинной головки двуглавой мышцы плеча при УЗИ составила 37,14%, при МРТ — 80% (табл. 1). Чувствительность УЗИ составила 42,86%, специфичность — 85,71%, ППЦ — 92,31%, ОПЦ — 27,27%, точность — 51,43%, p=0,16 (статистически незначимо) (табл. 2).

 

Таблица 1. Корреляция результатов УЗИ с результатами МРТ — патология (другие): наблюдение

Table 1. Correlation of USG findings with MRI findings — pathology (others): an observation

Результаты	ИП	ЛП	ИО	ЛН	Частота выявления при УЗИ	Частота выявления при МРТ	Всего
Выпот в ложе сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча	12	1	6	16	37,14	80,00	35
Субкоракоидальный бурсит	6	0	15	14	17,14	57,14	35
Субакромиально-субдельтовидный бурсит	12	1	7	15	37,14	77,14	35
Дегенерация АКС	4	0	17	14	11,4	51,4	35
Кальцификация	4	1	170	0	2,8	2,2	175
Импинджмент	2	0	66	2	2,6	5,3	70

Примечание. УЗИ — ультразвуковое исследование, МРТ — магнитно-резонансная томография, ИП — истинно положительный, ЛП — ложноположительный, ИО — истинно отрицательный, ЛН — ложноотрицательный, АКС — акромиально-ключичный сустав.

Note. УЗИ — ultrasonography, МРТ — magnetic resonance imaging, ИП — true positive, ЛП — false positive, ИО — true negative, ЛН — false negative, АКС — acromioclavicular joint.

 

Таблица 2. Корреляция результатов УЗИ с результатами МРТ — патология (другие): оценка

Table 2. Correlation of USG findings with MRI findings — pathology (others): an evaluation

Результаты	Чувствительность	Специфичность	ППЦ	ОПЦ	Точность	p
Выпот в ложе сухожилия длинной головки двуглавой мышцы плеча	42,86	85,71	92,31	27,27	51,43	0,16
Субкоракоидальный бурсит	30,00	100,00	100,00	57,72	60,00	0,019
Субакромиально-субдельтовидный бурсит	44,44	87,50	92,31	31,82	54,29	0,10
Дегенерация АКС	22,22	100	100	54,84	60	0,038
Кальцификация	100,00	99,42	80,00	100,00	99,43	<0,0001
Импинджмент	50,00	100,00	100	97,06	97,14	<0,0001

Примечание. УЗИ — ультразвуковое исследование, МРТ — магнитно-резонансная томография, ППЦ — положительная предсказательная ценность, ОПЦ — отрицательная предсказательная ценность, АКС — акромиально-ключичный сустав.

Note. УЗИ — ultrasonography, МРТ — magnetic resonance imaging, ППЦ — positive predictive value, ОПЦ — negative predictive value, АКС — acromioclavicular joint.

 

Частота выявления субкоракоидального и субакромиально-субдельтовидного бурсита при УЗИ составила 17,14 и 37,14% соответственно, при МРТ — 57,14 и 77,14% соответственно (табл. 1). При субкоракоидальном бурсите чувствительность УЗИ составила 30,00%, специфичность — 100%, ППЦ — 100%, ОПЦ — 57,72%, точность — 60%, p=0,019 (статистически значимо). При субак-ромиально-субдельтовидном бурсите чувствительность УЗИ составила 44,4%, специфичность — 87,50%, ППЦ — 92,31%, ОПЦ — 31,82%, точность — 54,29%, p=0,10 (статистически незначимо) (табл. 2).

Частота выявления дегенеративных изменений АКС при УЗИ составила 11,4%, при МРТ — 51,4% (табл. 1). Чувствительность УЗИ составила 22,222%, специфичность — 100%, ППЦ — 100%, ОПЦ — 54,844%, точность — 60%, p=0,038 (статистически значимо) (табл. 2).

Частота выявления кальцификации сухожилий при УЗИ составила 2,8%, при МРТ — 2,2% (табл. 1). Чувствительность УЗИ составила 100%, специфичность — 99,42%, ППЦ — 80%, ОПЦ — 100%, точность — 99,43%, p ≤0,0001 (статистически значимо) (табл. 2).

Частота выявления импинджмент-синдрома при УЗИ составила 2,6%, при МРТ — 5,3% (табл. 1). Чувствительность УЗИ составила 50%, специфичность — 100%, ППЦ — 100%, ОПЦ — 97,06%, точность — 97,14%, p ≤0,0001 (статистически значимо) (табл. 2).

ОБСУЖДЕНИЕ

Пациентов с болью в плечевом суставе обследуют с помощью различных методов, включающих клинический осмотр, рентгенографию, УЗИ, компьютерную томографию, МРТ, артрографию, артроскопию. Наибольшая точность диагностики достигается при МР-артрографии. Однако традиционную МРТ, также обладающую достаточной чувствительностью и специфичностью, не стоит рассматривать в качестве отправной точки исследования. Наиболее эффективным и безвредным методом, не требующим больших затрат, всё же является УЗИ.

В нашем исследовании боль в плече чаще всего была вызвана повреждениями вращательной манжеты. Среди заболеваний наиболее часто встречались тендиноз, полные и частичные разрывы. Чаще всего было поражено сухожилие надостной мышцы. Данная патология была обнаружена у 25 пациентов при УЗИ и у 29 пациентов при МРТ. Аналогичная работа была проведена в исследовании M.B. Zlatkin и соавт. [8]. Другие патологии, вызывающие боль в плечевом суставе, в нашей группе включали выпот в ложе сухожилия длинной головки двуглавой мышцы, субкоракоидальный бурсит, субакромиально-субдельтовидный бурсит, дегенерацию АКС, кальцификаты сухожилий, субакромиальный и субкоракоидальный импинджмент.

Для оценки заболеваний плечевого сустава часто используются УЗИ и МРТ, которые эффективно заменяют традиционную артрографию. В 1979 году S.E. Seltzer, H.J. Finberg и B.Н. Weissman [9] опубликовали данные об использовании УЗИ для оценки состояния вращательной манжеты, а в 1986 году J.B. Kneeland, G.F. Carrera и W.D. Middleton [10] опубликовали аналогичные данные о применении МРТ. Эти два метода диагностики со временем стали более совершенными благодаря технологическому прогрессу, а также открытиям в области анатомических и патологических свойств вращательной манжеты.

В 2001 году C. Martin-Hervas и соавт. сообщили о применении МРТ и УЗИ для обследования каждого пациента, обратившегося с жалобами на боль в плече. Согласно полученным результатам, диагностика полнослойного разрыва при использовании обоих методов визуализации была максимально точной (УЗИ — 100%, МРТ — 97,1%), однако недостаточно чувствительной (УЗИ — 67,9%, МРТ — 75,5%). По мнению авторов, благодаря высокой специфичности УЗИ является эффективным методом визуализации для первичной оценки боли в плечевом суставе. Однако в силу его низкой чувствительности в качестве дополнительного метода необходимо проведение МРТ [11].

В исследовании L. Bryant и соавт. (2002 г.) для определения величины разрыва вращательной манжеты использовали данные клинической оценки, УЗИ, МРТ и артроскопии. Результаты обследования 33 пациентов с подозрением на разрыв манжеты сравнивали с данными открытой операции. Наилучшую корреляцию между предполагаемой и фактической величиной разрыва вращательной манжеты показала артроскопия (коэффициент корреляции Пирсона (r) — 0,92; p <0,001) по сравнению с МРТ (r=0,74; p <0,001) и УЗИ (r=0,73; p <0,001) [12].

S. Ostlere (2003 г.) утверждает, что для пациентов с болью в плечевом суставе в качестве первоочередного скринингового инструмента будут полезны обычные рентгенограммы. Лучшие методы для выявления патологии вращательной манжеты — УЗИ и МРТ. УЗИ идеально подходит для обеспечения гибкого доступа к обследованию в универсальных клиниках. МР- или КТ-артрография необходима для исследования нестабильности плечевого сустава [13].

С. Martinoli и соавт. (2003 г.) придерживаются мнения, что УЗИ — неинвазивный, оперативный и недорогой метод диагностики, обладающий высокой разрешающей способностью и возможностью проводить как динамическое, так и статическое исследование тканей в различных положениях. Это даёт основания для более широкого использования УЗИ при оценке патологий, не связанных с вращательной манжетой [14].

W.D. Middleton и соавт. (2004 г.) изучили 108 случаев боли в плечевом суставе с подозрением на повреждение вращательной манжеты. После проведения УЗИ и МРТ пациенты заполняли опросники удовлетворённости. 54 пациента остались довольны результатами УЗИ, 13 — результатами МРТ, 50 — результатами проведения обеих процедур (p <0,001). 10 пациентов отказались делать МРТ (p=0,002), в то время как на повторное УЗИ были согласны все пациенты. 8 пациентов предпочли МРТ, 93 — УЗИ, у 17 пациентов особых предпочтений не было. Исследование показало, что большинство пациентов с болью в плечевом суставе предпочитают УЗИ, а не МРТ [15].

M. Vlychou и соавт. (2009 г.) обследовали 56 пациентов с симптоматическим импинджмент-синдромом. Всем им перед операцией были проведены УЗИ и МРТ. В результате выявлены 44 случая частичного повреждения сухожилия надостной мышцы. При УЗИ чувствительность составила 95,6%, специфичность — 70%, точность — 91%, положительная эффективность прогнозирования — 93,6%. При МРТ соответствующие показатели составили 91,7, 63,6, 91 и 97,7% соответственно. Авторы пришли к выводу, что УЗИ при диагностике повреждений сухожилия надостной мышцы почти так же эффективно, как и МРТ при выявлении частичных повреждений вращательной манжеты. МРТ может проводиться дополнительно в сложных или спорных случаях при необходимости хирургического вмешательства [16].

M.B. Zlatkin и соавт. провели МРТ-исследование плечевых суставов с болевым синдромом. Согласно полученным данным, разрывы вращательной манжеты у 51% пациентов были связаны с акромиальным отростком третьего типа (крючковидным), акромиальной костью или переднезадними остеофитами. Чувствительность, специфичность и точность выявления разрывов вращательной манжеты (частичных или полных) при применении традиционной МРТ составили 91, 88 и 89% соответственно [8].

Основное внимание в исследовании уделялось оценке диагностической точности МРТ и УЗИ в выявлении различных патологий плечевого сустава, связанных с болевым синдромом. Сравнительный анализ показал превосходство МРТ в плане точности, чувствительности и специфичности, особенно при выявлении полнослойных разрывов, бурситов и дегенеративных изменений АКС. УЗИ, напротив, показало эффективность в диагностике частичных разрывов с чувствительностью и специфичностью, сопоставимыми с МРТ. В ходе обсуждения подчёркивается взаимодополняющая роль обеих методик: МРТ обеспечивает детальное изображение анатомических структур, тогда как УЗИ — оценку состояния в режиме реального времени при минимальной подготовке пациента к исследованию. К ограничениям исследования стоит отнести зависимость УЗИ от квалификации оператора и необходимость проведения дальнейших исследований для подтверждения результатов в различных выборках. В конечном счёте данное исследование подчёркивает важность использования преимуществ МРТ и УЗИ для оптимизации диагностической точности и выработки индивидуальной стратегии лечения пациентов с болью в плече.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Что касается оценки состояния суставной губы и капсулы, то УЗИ показало более низкую чувствительность, чем МРТ. УЗИ имеет высокую чувствительность (78,57%) и специфичность (90,47%) при выявлении частичных разрывов, при выявлении полных разрывов чувствительность и специфичность составляют 100,0%. МРТ является наиболее точным и чувствительным методом диагностики боли в плечевом суставе, который может дополнительно использоваться после проведения УЗИ в сложных случаях с неясным диагнозом. При оценке повреждений вращательной манжеты УЗИ может быть не менее эффективным, чем МРТ. УЗИ — быстрый и доступный метод первичной диагностики, позволяющий адекватно обследовать плечевой сустав. Однако точность этого метода зависит от квалификации оператора. МРТ также применяется, поскольку имеет меньшую вероятность артефактов и даёт больше информации о состоянии сухожилий.

ДОПОЛНИТЕЛЬНО

Вклад авторов. Все авторы подтверждают соответствие своего авторства международным критериям ICMJE (все авторы внесли существенный вклад в разработку концепции, проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией). Наибольший вклад распределён следующим образом: С. Варма — дизайн исследования, сбор и анализ данных и написание рукописи; П.К. Шарма — написание рукописи, поиск и редактирование клинических изображений, критический обзор и результаты исследований; А. Файзал — поиск и редактирование клинических изображений, результаты исследований, критический обзор и доработка статьи; А. Лукас — результаты исследования, критический обзор и доработка статьи.

Источник финансирования. Авторы заявляют об отсутствии внешнего финансирования при проведении исследования и подготовке публикации.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с проведённым исследованием и публикацией настоящей статьи.

Об авторах

Спарш Варма

Медицинский колледж и больница Савита, Институт медицинских и технических наук Савита (SIMATS)

Email: radsaveetha@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-7211-0378
Индия, Ченнаи, Тамил Наду

Правин К. Шарма

Медицинский колледж и больница Савита, Институт медицинских и технических наук Савита (SIMATS)

Email: radsaveetha@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-4096-140X
Индия, Ченнаи, Тамил Наду

Афваан Файзал

Медицинский колледж и больница Савита, Институт медицинских и технических наук Савита (SIMATS)

Автор, ответственный за переписку.
Email: radsaveetha@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-9664-6698
Индия, Ченнаи, Тамил Наду

Аджай Лукас

Медицинский колледж и больница Савита, Институт медицинских и технических наук Савита (SIMATS)

Email: radsaveetha@gmail.com
ORCID iD: 0009-0000-8522-3702
Индия, Ченнаи, Тамил Наду

Список литературы

Дополнительные файлы