《Pediatric Radiology》:Musculoskeletal shear-wave elastography in the paediatric population: a systematic review
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摘要翻译:在现有文献中,剪切波弹性成像(shear-wave elastography, SWE)最常被用于评估内脏器官的弹性;然而,其亦越来越多地应用于肌肉骨骼系统的评估。在临床与科研背景下,与过度使用、运动损伤、先天畸形、神经疾病及其他肌肉骨骼疾病相关的组
摘要翻译:在现有文献中,剪切波弹性成像(shear-wave elastography, SWE)最常被用于评估内脏器官的弹性;然而,其亦越来越多地应用于肌肉骨骼系统的评估。在临床与科研背景下,与过度使用、运动损伤、先天畸形、神经疾病及其他肌肉骨骼疾病相关的组织力学特性改变可被观察到。SWE能够评估这些变化,并有助于监测疾病相关改变、治疗效果以及体育训练引起的适应性变化。本系统综述旨在识别并综合所有使用SWE评估儿童人群肌肉骨骼系统的研究。共纳入67项研究,涉及2,558名年龄从1天至18岁的儿童。SWE被应用于广泛的肌肉骨骼结构和临床人群,研究设计、超声系统、测量方案、解剖体位及报告结局存在显著异质性。其中22项研究评估了SWE测量的信度,信度随所检结构和测量条件的不同而变化。由于所纳入研究存在显著的方法学和临床异质性,未进行定量荟萃分析。总体而言,现有证据显示了SWE在儿童肌肉骨骼评估中的广泛应用潜力,同时也强调需要更高程度的方法学标准化,并需进一步研究以建立稳健的参考值和临床适用方案。
主体内容总结:
引言
剪切波弹性成像(SWE)是一种无创、快速且广泛可用的成像技术,可提供解剖结构的实时评估。SWE通过剪切模量评估组织弹性,在肌肉骨骼应用中,其结果通常以剪切模量或剪切波速度表示。在临床环境中,过度使用、运动损伤、先天异常、神经及退行性疾病相关条件下可观察到特定肌肉骨骼组织弹性的变化。此外,体育训练及药物治疗、手术或物理治疗等干预措施也可能影响肌肉弹性。既往针对儿童肌肉骨骼系统的SWE综述未能全面考虑研究目的、方法学或研究人群描述。近年来相关出版物显著增加,因此有必要更新和扩展现有证据。
材料与方法
本系统综述方案已在PROSPERO数据库注册(注册号:CRD42023468863),并依据PRISMA 2020声明进行。检索在PubMed/MEDLINE、Scopus、Web of Science以及通过Ovid SP和EBSCOhost平台访问的数据库和期刊资源中进行。人群定义为0至18岁个体。初步检索于2023年10月至11月进行,并于2026年5月更新。两名评审员独立筛选标题和摘要,并对全文进行资格评估。数据提取内容包括作者、发表年份、研究设计、样本量、性别、年龄、目标人群、干预细节、设备参数、换能器位置、研究目的、主要结局等。使用Risk of Bias 2、QUADAS-2及ROBINS-I工具分别评估随机和非随机研究的偏倚风险。由于人群、结构、方法和结局的显著异质性,未进行荟萃分析,而是进行叙述性综合。
结果
研究选择
共从五个数据库获得1,834条记录。去重和筛选后,99篇全文进行评估,最终67篇符合纳入标准。
纳入研究的特征
研究人群
共评估了2,558名年龄1天至18岁的儿童。最常研究的人群包括脑性瘫痪儿童、正常发育儿童、运动员、杜氏肌营养不良儿童和先天性肌性斜颈婴儿。其他人群包括Osgood–Schlatter病、Fukuyama肌营养不良、磨牙症、幼年特发性关节炎、内旋步态、脊柱侧弯、粘多糖贮积症相关儿童腕管综合征、夜间遗尿症和1型糖尿病。
检测结构
纳入研究检测了多种肌肉骨骼及相关结构。多数研究集中于肌肉,较少研究涉及肌腱、神经、颞下颌关节盘、纤维环、脂肪组织、深筋膜或皮肤。
研究目的
纳入研究发表于2012年至2026年之间,多数在2021年至2023年。研究目的分为三类:评估SWE诊断价值、监测治疗或干预结局、评估SWE方法学或信度。
信度与方法学发现
22项研究评估了SWE信度。其中12项报告剪切波速度(m/s),其余使用剪切模量(kPa)。信度在儿童脑性瘫痪、正常发育儿童、运动员、杜氏肌营养不良、青少年特发性脊柱侧弯、先天性肌性斜颈、Osgood–Schlatter病和糖尿病周围神经病变人群中评估。报告的ICC值从接近零到约0.99不等。影响信度的因素包括操作者经验、探头压迫、邻近结构运动、探头方向等。
偏倚风险
仅有两项随机研究,均被判断在结局评估方面存在一定偏倚关注。其余干预研究因缺乏对照组而呈中度或高度偏倚风险。观察性研究多数因缺乏盲法被评为存在一定关注。
剪切波弹性成像用于治疗监测
最常见干预是脑性瘫痪儿童痉挛性腓肠肌的肉毒毒素注射。SWE显示治疗后早期(3周或1个月)剪切模量值下降,但后期随访结果不一致,多数在3个月时早期变化减弱或不再显著。多项研究发现SWE测量与改良Ashworth量表、改良Tardieu量表及踝关节活动度相关。其他干预研究包括体外冲击波治疗(腓肠肌剪切模量下降)、反重力跑步机训练(部分声弹性参数改善)。拉伸研究结果不一致:5分钟静态拉伸降低股直肌剪切模量,而2分钟无显著变化;5分钟高强度被动拉伸增加最大背屈角但未一致改变腓肠肌剪切模量。运动研究在方法上差异较大。手术研究中,脊柱侧弯术后纤维环剪切波参数下降并在随访中恢复,髋关节发育不良术后髂腰肌肌腱剪切模量高于对侧。
剪切波弹性成像的区分性发现
脑性瘫痪与对照组比较中,SWE主要在腓肠肌水平区分两组:多项研究报告脑性瘫痪儿童腓肠肌剪切模量或剪切波速度显著高于对照组,而比目鱼肌结果不一致。杜氏肌营养不良与健康对照比较中,SWE在腓肠肌、股直肌和股外侧肌等肌肉中一致区分两组,而胫骨前肌结果不一致。脊柱侧弯与健康对照比较中,仅特定结构出现显著差异:纤维环剪切波速度在术前AIS显著高于无症状对照,术后降至正常范围;椎旁肌肉弹性差异仅在主弯顶椎位置显著,而肋间肌和腹外侧肌无显著组间差异。
讨论
既往综述多关注成人或技术方面,缺乏专门针对儿童肌肉骨骼人群的综合分析。本综述显示儿童SWE研究主要集中在肌肉,较少涉及肌腱、神经等。主要临床领域包括神经科(主要为脑性瘫痪和杜氏肌营养不良)、脊柱侧弯、口颌系统及先天性肌性斜颈。在脑性瘫痪中,SWE可区分患儿与正常发育儿童,并与痉挛程度、关节活动度及Reimers髋关节迁移指数相关。在杜氏肌营养不良中,SWE可检测肌肉变化,但结果因肌肉和疾病阶段而异。脊柱侧弯相关结构中,纤维环的研究最具区分性,而中间结构如肋间肌和腹外侧肌的结果不一致。正常发育儿童研究主要建立参考值和方法学方案,未见明确的剪切模量与性别、身高、体重或BMI的关联,与年龄的关系较复杂。运动员研究主要涉及结构变化、损伤风险及运动表现,SWE可识别肌腱病的早期改变和弹性不对称。口颌系统研究仍属初步阶段。先天性肌性斜颈研究结果较一致:患侧胸锁乳突肌弹性低于健侧及对照组,且SWE值与病程和严重程度相关。SWE在儿童人群中的信度从差到优不等,取决于解剖结构、患者体位和测量方案。操作者经验和探头压力控制是关键因素。当前证据不支持SWE常规用于儿童神经肌肉疾病管理,但其在定量评估和纵向监测方面具有潜在临床应用价值。可靠的纵向评估要求严格标准化测量程序,包括使用相同设备、换能器、解剖位置、患者体位和采集方案,并最好由同一检查者执行。目前缺乏充分考虑生物学年龄、身体尺寸和发育阶段的儿科参考值,SWE应视为补充性定量评估工具而非独立诊断方法。未来需建立年龄和发育特异性参考数据,并评估SWE测量与功能结局的关系。
局限性包括研究间高度异质性、偏倚风险评估工具不同、方法学标准化缺乏、样本量小、长期研究稀缺。术语使用不一致(“刚度”“弹性”“剪切模量”)以及单位(kPa vs m/s)不统一也影响结果比较。
结论
SWE已在儿童人群多个领域应用,包括神经科、姿势障碍、口颌系统、运动训练、损伤及健康个体。现有文献强调SWE不仅可用于诊断,还可用于监测治疗和训练效果。最有前景的应用涉及特定儿童疾病中的组间区分和治疗监测。然而,方法学不一致阻碍了多研究结果的综合。SWE在评估儿童骨骼肌肉系统时信度可变,受操作者经验、探头压力、探头方向和内部器官或胸部运动等因素影响。因此,标准化SWE检查方案对于提高结果的可靠性和可重复性至关重要。