临床应用高频超声诊断膝关节骨性关节炎的价值

临床应用高频超声诊断膝关节骨性
关节炎的价值
刘瑞锋
临沂老年医院超声科，山东临沂276000
摘要目的评价膝关节骨性关节炎采用高频超声诊断的有效性。

方法随机选取2022年4月—2023年4月临沂老年医院接诊的90例疑似膝关节骨性关节炎患者，分别实行X线诊断和高频超声诊断，以关节镜检查结果作为诊断金标准，分析两种检查方式诊断效果。

结果关节镜检查阳性率为86.67%；X线诊断阳性率为73.33%；高频超声诊断的阳性率为85.56%。

高频超声诊断的敏感度97.44%、特异度91.67%、准确性96.67%高于X线诊断，差异有统计学意义（χ2=17.145、8.711、24.356，P<0.05）。

高频超声诊断在非骨性结构膝关节骨性关节炎病变（肌腱病变、关节腔积液、滑膜增生、软骨退行性病变、腘窝囊肿）检出率高于X线诊断，差异有统计学意义（P<0.05）。

X线诊断在膝关节骨性关节炎病变（关节边缘骨质增生、关节面下骨囊性变、关节间隙狭窄）检出率高于高频超声诊断，差异有统计学意义（P<0.05）。

结论膝关节骨性关节炎采用高频超声诊断具有较高的准确率。

关键词膝关节骨性关节炎；高频超声诊断；X线平片；敏感度；特异度；准确性
中图分类号R445
445..1文献标志码A doi10.11966/j.issn.2095-994X.2023.09.11.20
The Value of Clinical Application of High-frequency Ultrasound for Diagnosis of Osteoarthritis of Knee Joints
LIU Ruifeng
Department of Ultrasound, Linyi Geriatric Hospital, Linyi, Shandong Province, 276000 China
Abstract Objective　To evaluate the effectiveness of using high-frequency ultrasound to diagnose osteoarthritis of the knee joint. Methods　A to⁃tal of 90 patients with suspected osteoarthritis of the knee treated in Linyi Geriatric Hospital between April 2022 and April 2023 were ran⁃domly selected for X-ray diagnosis and high-frequency ultrasound diagnosis, respectively. The results of arthroscopy were used as the diag⁃nostic gold standard to analyze the diagnostic effects of the two methods. Results　The positive rate of arthroscopy was 86.67%. The positive rate of X-ray diagnosis was 73.33%. The positive rate of high-frequency ultrasound was 85.56%. The sensitivity of high-frequency ultra⁃sound diagnosis was 97.44%, specificity 91.67%, and accuracy 96.67% which were higher than that of X-ray diagnosis, and the differences were statistically significant (χ2=17.145, 8.711, 24.356, P<0.05). The detection rate of high-frequency ultrasound diagnosis in osteoarthritic lesions (tendinopathy, joint cavity effusion, synovial hyperplasia, degenerative cartilage lesions, popliteal cyst) in the non-bony structures of the knee joint was higher than that of X-ray diagnosis, the difference was statistically significant (P<0.05). The detection rate of X-ray diagno⁃sis in osteoarthritis lesions of the knee joint (osteophytes at the joint margins, cystic lesions of the subarticular surface of the bone, and narrow⁃ing of the joint space) was higher than that of high-frequency ultrasound diagnosis, the difference was statistically significant (P<0.05). Con⁃clusion　The diagnosis of osteoarthritis of the knee joint using high-frequency ultrasound has a high accuracy rate.
Key words Osteoarthritis of the knee joint; High-frequency ultrasound diagnosis; X-ray film; Sensitivity; Specificity; Accuracy
膝关节骨性关节炎是一种以软骨下骨密度增高、软骨软化脱落和关节间隙变小为特点的一种慢性变性疾病，发病机制不明，可能与年龄、肥胖、机械损伤等相关[1-2]。

膝关节骨性关节炎发病后，主要以病变关
* 器材应用与技术研究 *
收稿日期：2023-09-05；修回日期：2023-09-25作者简介：刘瑞锋（1986-），男，本科，副主任医师，
研究方向为超声医学。

节隐隐作痛、活动受限、关节僵硬和活动受限等症状为主要特征。

关节软骨是一种无血供的透明软骨，由于缺少血液供应和神经的支持，会出现骨质硬化、软骨下囊变和骨质增生等病变[3-4]。

X线、高频超声诊断是膝关节骨性关节炎主要的诊断手段，但因其工作机理的差异，导致其在临床上的应用存在差异[5]。

为探究膝关节骨性关节炎采用高频超声诊断的有效性，本研究随机选取2022年4月—2023年4月临沂老年医院90例疑似膝关节骨性关节炎患者展开调研。

现报道如下。

1资料与方法
1.1一般资料
随机选取本院90例疑似膝关节骨性关节炎患者，实行X线诊断和高频超声诊断。

其中女48例，男42例；年龄48~79岁，平均（62.38±7.67）岁，本研究经医院伦理委员会批准。

1.2纳入与排除标准
纳入标准：①入组前出现频繁膝痛；②自愿参与本次研究，签署知情同意书；③单侧病变者。

排除标准：①膝关节外伤史患者；②癌症患者；③妊娠期与哺乳期女性；④痛风患者；⑤中途退出研究者。

1.3方法
X线诊断：使用X线机（德国西门子Emotion16H-SP-CR）对患者膝关节进行扫描，参数设定：60 kV，5 mA，拍摄膝关节正、侧位片，并对其结果进行分析。

两位有多年临床经验的资深医生一起看片，对关节边缘骨质增生影，关节间隙狭窄，胫骨髁间棘增生，关节囊肿等进行详细的检查。

高频超声诊断：使用飞利浦彩色多普勒超声诊断仪（Philips EPIQ 7），探头频率设定在6~12 MHz之间。

患者采取站立式坐姿，屈膝35度。

将耦合剂涂于扫描部位，将探针放置于髌上囊中，检查有无积液、积液、滑膜增生等情况，并细致地检查是否有积液；行内侧和外侧膝关节的影像学检查，评价其周边骨的状况；嘱患者尽量伸直膝关节，检查关节内、外侧踝关节，并观测踝关节的平滑度、踝间沟软骨的厚度和清晰度，对膝关节后方滑囊内积液的情况进行观察。

1.4观察指标
①以关节镜检查结果作为诊断金标准，对比分析X 线诊断和高频超声诊断的阳性检出率。

阳性检出率=阳性例数/总例数×100%。

②对比分析X线诊断和高频超声诊断的应用效能，
包含敏感度、特异度、准确性。

敏感度=真阳性例数/（真阳性例数+假阴性例数）×100.00%。

特异度=真阴性例数/（假阳性例数+真阴性例数）×100.00%。

准确性=（真阳性例数+真阴性例数）/（假阳性例数+真阴性例数+真阳性例数+假阴性例数）×100.00%。

③对比分析X线诊断和高频超声诊断非骨性结构膝关节骨性关节炎病变诊断符合率。

非骨性结构膝关节骨性关节炎病变包含，肌腱病变、关节腔积液、滑膜增生、软骨退行性病变、腘窝囊肿。

④对比分析X线诊断和高频超声诊断的骨性结构膝关节骨性关节炎病变检出率。

骨性结构膝关节骨性关节炎病变包含，关节边缘骨质增生、关节面下骨囊性变、关节间隙狭窄。

1.5统计方法
应用SPSS 23.0统计学软件处理分析数据，应用例数（n）和率（%）表示计数资料（诊断效能值及诊断符合率），应用χ2检验。

P<0.05为差异有统计学意义。

2结果
2.1 X线诊断和高频超声诊断的阳性检出率比较
关节镜检查结果显示，90例疑似膝关节骨性关节炎患者中，共检出78例阳性，检出率为86.67%；X线诊断阳性检出率为73.33%；高频超声诊断阳性检出率为85.56%。

见表1。

2.2 X线诊断和高频超声诊断的诊断效能比较
高频超声诊断的敏感度、特异度、准确性高于X线诊断，差异有统计学意义（P<0.05），见表2。

2.3两种诊断方法非骨性结构膝关节骨性关节炎病变诊断符合率比较
高频超声诊断在非骨性结构膝关节骨性关节炎病变检出率高于X线诊断，差异有统计学意义（P<0.05），见表3。

表1　X线诊断和高频超声诊断的阳性检出率比较（n）
Table 1　Comparison of the positive detection rate between X-ray di⁃agnosis and high-frequency ultrasound diagnosis（n）
诊断方式
X线诊断
阳性
阴性
高频超声诊断
阳性
阴性
总计
关节镜检查结果
阳性
58
20
76
2
78
阴性
8
4
1
11
12
总计
66
24
77
13
90
2.4 两种诊断方法骨性结构膝关节骨性关节炎病变诊断符合率比较
X 线诊断在膝关节骨性关节炎病变检出率高于高
频超声诊断，差异有统计学意义（P <0.05），见表4。

3 讨论
膝关节骨性关节炎是常见的骨伤科疾病，它的发生与创伤、膝关节退行性病变、过度劳累等密切相关，表现为膝关节肿胀、僵硬、膝关节弹响、活动受限等，多见于老年人[6]。

在慢性炎症、滑膜增生、增厚、粘连等作用下，滑膜过度增生、纤维化，使其发生严重的软骨损伤，进而造成软骨损伤。

早期诊治对膝关节骨性关节炎患者预后的改善具有重要意义[7-8]。

X 线检查是最常用的检查手段，它能清楚地反映膝
盖骨组织的病变，进而做出正确的判断，且操作简便，检测成本低廉。

X 线诊断可以通过对关节腔内的狭小范围进行检测，从而间接地反映关节软骨退变的状况，同时也可以对疾病的轻重作出评价[9]。

由于膝关节骨性关节炎各分期的关节液、滑膜增生、关节软骨和骨骼等均存在明显的差别，X 线影像学分辨率较低，无法反映关节腔积液及滑膜增生等病理改变。

仅用X 线影像学来进行影像学分析，往往会造成影像学上的偏差，因此在确诊膝关节骨性关节炎时容易出现漏诊和误诊的情况。

对于膝关节骨性关节炎的X 线学表现，在临床上仍有分歧[10]。

高频超声对膝关节病变的早期诊断，敏感性高，特异性高，是一种无创性的检查方法，能清楚地观察膝关节内的关节软骨的厚度和平滑程度，特别是对关节腔内的积水和渗出的碎片进行成像，对判断膝关节的病变程度、性质和范围，对于膝关节骨性关节炎的早期诊断具有重要意义[11]。

且高频超声诊断可以清楚地观察到关节面上的软骨厚度、平滑程度以及周围的细微的回声变化，可以对关节积液和滑膜增厚进行半定量检查，并能显示滑膜内的小颗粒状流动。

此外，由于其可以随意变化的角度，可以更好地观察到骨表面的病变情况，从而判断出膝关节的病变范围和程度。

周玉萍等[12]在研究中，高频超声诊断的灵敏度为98.72%、准确度为96.51%高于X 线诊断（P <0.05）。

其研究结果与本研究一致，在本研究中，高频超声诊断的敏感度为97.44%、准确性为96.67%高于X 线诊断（P <0.05）。

提示与X 线诊断相比，高频超声对膝关节骨性关节炎病变的影像学表现更佳，可以根据滑膜增生程度、滑膜增生
程度及肌腱韧带病变程度来判断膝关节骨性关节炎。

综上所述，高频超声诊断膝关节骨性关节炎具有较高的应用效能。

参考文献(References References))
[1] 罗敏.高频超声在类风湿关节炎膝关节病变中的诊断价值及声像学特征研究[J].影像研究与医学应用,2021,5(19):44-45.
表2　X 线诊断和高频超声诊断的诊断效能比较（%）
Table 2　Comparison of diagnostic efficiency between X-ray diagno⁃
sis and high-frequency ultrasound diagnosis （%）
诊断方式X 线诊断高频超声诊断χ2值P 值
敏感度74.3697.44
17.145<0.001特异度33.3391.678.7110.003
准确性68.8896.67
24.356<0.001
表4　两种诊断方法骨性结构膝关节骨性关节炎病变诊断符合率比较
[n （%）]
Table 4　Comparison of diagnostic coincidence rate of osteoarthritis
of knee joint with two diagnostic methods [n (%)]
诊断方式X 线诊断高频超声诊断χ2值P 值
关节边缘骨质增生（n =88）85（96.59）72（81.82）9.9710.001
关节面下骨囊性变（n =88）74（84.09）0
127.686<0.001关节间隙狭窄（n =82）80（97.56）0
156.190<0.001表3　两种诊断方法非骨性结构膝关节骨性关节炎病变诊断符合率比较[n （%）]
Table 3　Comparison of diagnostic coincidence rate of non-osteopathic structures knee osteoarthritis between two diagnostic methods[n （%）]诊断方式X 线诊断高频超声诊断χ2值P 值
肌腱病变（n =74）0
73（81.11）144.053<0.001关节腔积液（n =83）
46（51.11）82（91.11）45.882
<0.001滑膜增生（n =69）0
65（72.22）122.876<0.001软骨退行性病变（n =65）
63（70.00）122.238<0.001腘窝囊肿（n =73）0
71（78.89）138.213<0.001
[2]张红.在膝关节骨性关节炎康复治疗中应用高频超声诊断
的价值研究[J].反射疗法与康复医学,2020,29(12):136-138. [3]郑木如,陈国健,刘美冰.高频超声在膝关节骨性关节炎康复
治疗效果评估中的应用[J].现代医用影像学,2021,30(1): 143-146.
[4]雷志永,焦弗蔓,杨恺,等.探讨高频超声在膝关节骨性关节炎
康复治疗效果评估中的价值[J].影像研究与医学应用,2021,5 (21):220-221.
[5]李巧莹.高频超声在膝关节骨性关节炎早期诊断中的应用价
值分析[J].现代医用影像学,2021,30(10):1956-1958. [6]秦玉华.老年膝关节骨性关节炎的高频超声与MRI影像特征
及诊断价值比较[J].中国老年保健医学,2023,21(2):148-151.
[7]钟桂平,谢诚瑶.膝关节骨性关节炎高频超声与X线表现的
比较[J].江西医药,2020,55(1):88-90.
[8]王海燕.高频超声与MRI在膝关节骨性关节炎诊断中的应用
价值[J].医疗装备,2020,33(15):24-26.
[9]何素连,陈梅,杨利忠.高频超声及多层螺旋CT对膝关节骨关
节炎的诊断价值比较[J].影像研究与医学应用,2023,7(14): 121-123.
[10]曾庆虎,贾艳艳,朱政言,等.高频彩色多普勒超声对类风湿
关节炎患者膝关节病变的诊断价值[J].中国实用医刊,2023, 50(3):85-88.
[11]杨彩霞,姚亚洲.高频彩色多普勒超声对类风湿关节炎膝关节
病变的诊断价值[J].临床医学研究与实践,2022,7(18):100-102.
[12]周玉萍,杨荣泉,张毅,等.高频超声诊断膝关节骨性关节炎
的临床价值[J].临床医学研究与实践,2021,6(2):114-116.
18(6):032-033.
[3]熊云涛,刘健.甲状腺 TI-RADS 分类结合超声造影指导超声
引导下细针穿刺细胞涂片在鉴别诊断甲状腺结节良恶性中的应用价值[J].重庆医科大学学报,2022,23(6):47-49. [4]张懿瑶,丁中,张锋.超微血管成像,超声弹性成像及细针穿刺
活检对 TI-RADS4 类甲状腺结节诊断的应用价值[J].蚌埠医学院学报,2021,46(5):53-54.
[5]杨金锋,陈继繁,金沛乐,等.机器学习评价超声引导下细针穿
刺过程中甲状腺结节位移对其良恶性的诊断价值[J].临床超声医学杂志,2022,24(4):59-61.
[6]施红卫,王辉阳,邓华东,等.超声造影联合细针穿刺活检及BRAF基因检测对 TI-RADS4 类甲状腺结节的诊断价值[J].中华超声影像学杂志,2022,31(3):615-617.
[7]陈璟泰,侯令密,唐云辉,等.超声引导下甲状腺结节粗针穿刺
与细针穿刺的诊断准确性,取材满意度和并发症发生率比较:一项meta分析[J].中国普外基础与临床杂志,2021,28(8):
82-83.
[8]范佳,董中勤,朱好辉.超声引导下细针穿刺细胞学检查和超
声造影对甲状腺结节良恶性的鉴别诊断价值比较分析[J].肿瘤基础与临床,2023,36(5):443-445.
[9]陈阿倩,姜珏,王娟,等.超声造影联合VueBox软件定量分析对TI-RADS 4~5类甲状腺结节良恶性的鉴别诊断价值[J].中华实用诊断与治疗杂志,2022,36(10):214-215.
[10]苏雪娇,赵海娜,马步云,等.超声引导下粗针活检在初次细
针抽吸活检诊断不明的甲状腺结节中的应用[J].中国临床医学影像杂志,2022,33(12):70-72.
[11]李小利,周钟力,陈欣欣,等.超声弹性成像联合细针穿刺细胞学
检查诊断桥本氏甲状腺炎背景下结节良恶性的价值[J].临床超声医学杂志,2021,23(12):955-958.
[12]熊云涛,刘健.甲状腺TI-RADS分类结合超声造影指导超声
引导下细针穿刺细胞涂片在鉴别诊断甲状腺结节良恶性中的应用价值[J].重庆医科大学学报,2022,47(6):647-651.
（上接第59页）。