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中华医学超声杂志（电子版）

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2023 , Vol. 20 >Issue 08: 795 - 800

DOI: https://doi.org/10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.08.002

小儿超声影像学

超声对儿童髋关节暂时性滑膜炎的诊断价值

  • 周钰菡 ,
  • 肖欢 , † ,
  • 唐毅 ,
  • 杨春江 ,
  • 周娟 ,
  • 朱丽容 ,
  • 徐娟 ,
  • 牟芳婷
展开
  • 400014　重庆医科大学附属儿童医院超声科　国家儿童健康与疾病临床医学研究中心　儿童发育疾病研究教育部重点实验室　儿科学重庆市重点实验室
  • 400014　重庆医科大学附属儿童医院风湿免疫科　国家儿童健康与疾病临床医学研究中心　儿童发育疾病研究教育部重点实验室　儿科学重庆市重点实验室
通信作者：肖欢，Email：

Copy editor: 汪荣

收稿日期: 2022-08-12

  网络出版日期: 2023-10-31

基金资助

重庆市2021科卫联合医学科研项目(2021MSXM297)

重庆医科大学未来医学青年创新团队支持计划

版权

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收起

Diagnostic value of ultrasound in children with temporary hip synovitis

  • Yuhan Zhou ,
  • Huan Xiao , † ,
  • Chunjiang Yang ,
  • Juan Zhou ,
  • Lirong Zhu ,
  • Juan Xu ,
  • Fangting Mou
Expand
  • National Clinical Research Center for Child Health and Disorders, Ministry of Education Key Laboratory of Child Development and Disorders, Chongqing Key Laboratory of Pediatrics Department of Ultrasonography, Children's Hospital Affiliated to Chongqing Medical University, Chongqing 400014, China
  • Department of Rheumatology and Immunology, Children's Hospital Affiliated to Chongqing Medical University, Chongqing 400014, China
Corresponding author: Xiao Huan, Email:

Received date: 2022-08-12

  Online published: 2023-10-31

Copyright

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Fold

摘要

目的

对比健康儿童与髋关节暂时性滑膜炎患儿的超声表现，探讨髋关节暂时性滑膜炎有效的超声诊断指标及其诊断价值。

方法

回顾性收集2020年1月至2022年7月于重庆医科大学附属儿童医院就诊的320例健康儿童及200例髋关节暂时性滑膜炎患儿，均进行髋关节超声检查。分析滑膜炎患儿与健康对照儿童的髋关节颈前间隙宽度、关节腔积液、关节囊壁厚度、关节轮廓、关节囊血供等超声指标。绘制ROC曲线，分析超声指标独立及联合对髋关节暂时性滑膜炎的诊断效能。

结果

3.7%（24/640）的健康儿童髋关节囊可呈现凸起状态；10%（64/640）的健康儿童关节腔内可出现少量生理性积液；颈前间隙平均值（0.55±0.10）cm；关节囊前、后壁均值分别为（0.25±0.07）、（0.25±0.06）cm，其差异无统计学意义（P>0.05）。200例患儿共261髋受累，78.4%（228/261）的滑膜炎患儿关节囊呈现凸起轮廓；261个患侧髋关节腔内均可见积液，平均值（0.84±0.21）cm；患侧颈前间隙平均值（0.89±0.21）cm；关节囊壁厚度（0.25±0.47）cm，与健康正常组关节囊前、后壁比较，差异均无统计学意义（P>0.05）；健侧与患侧关节囊血供差异无统计学意义（P>0.05）。颈前间隙、关节腔积液、双侧颈前间隙之差、双侧关节腔积液之差及关节囊轮廓5项超声指标中，双侧颈前间隙之差诊断髋关节暂时性滑膜炎的ROC曲线下面积为0.98，大于其他超声指标，其最佳截断值为0.1 cm。联合指标中，颈前间隙>0.66 cm＋关节腔积液量之差>0.16 cm的诊断效能最佳，ROC曲线下面积为0.97。

结论

滑膜炎患儿关节囊及滑膜并未显著增厚，血供也未见明显增多；双侧颈前间隙之差及颈前间隙联合双侧关节腔积液之差对髋关节暂时性滑膜炎具有良好的诊断效能，为超声诊断髋关节暂时性滑膜炎提供了依据。

关键词： 髋关节; 滑膜炎; 超声检查; 儿童

本文引用格式

周钰菡 , 肖欢 , 唐毅 , 杨春江 , 周娟 , 朱丽容 , 徐娟 , 牟芳婷 . 超声对儿童髋关节暂时性滑膜炎的诊断价值[J]. 中华医学超声杂志（电子版）, 2023 , 20(08) : 795 -800 . DOI: 10.3877/cma.j.issn.1672-6448.2023.08.002

Abstract

Objective

To compare the ultrasonic findings of healthy children and children with temporary hip synovitis, and to investigate the effective ultrasonic diagnostic indices and their diagnostic value in temporary hip synovitis.

Methods

From January 2020 to July 2022, 320 healthy children and 200 children with temporary hip synovitis were recruited from the Chongqing Medical University Children's Hospital. The breadth of the anterior femoral neck space (ultrasonoimagedata joint space, UJS), joint effusion, joint capsule wall thickness, joint shape, and blood supply of the joint capsule were measured. The diagnostic efficacy of ultrasonic markers, alone or in combination, in hip transient synovitis was examined by receiver operating characteristic (ROC) curve analysis.

Results

Approximately 3.7% of healthy children (24/640) had a protruding hip capsule, and 10% (64/640) had a small amount of physiologic fluid accumulation in the joint cavity. The average UJS was (0.55±0.10) cm. The mean thickness of the anterior and posterior walls of the articular capsule was (0.25±0.07) cm and (0.25±0.06) cm, respectively, with no statistical difference (P>0.05). The majority (78.4%, 228/261) of children with synovitis presented a convex articular capsule profile. Fluid accumulation was observed in the lumen of 261 affected hip joints, with an average value of (0.84±0.21) cm. The UJS on the affected side was (0.89±0.21) cm. The wall thickness of the articular capsule was (0.25±0.47) cm, and there was no significant difference in the thickness of the anterior and posterior walls of the articular capsule between children with temporary hip synovitis and the healthy group (P>0.05). There was no significant difference in blood supply between the healthy side and affected side (P>0.05). Among the five ultrasonic indexes (UJS, articular effusion, bilateral UJS difference, bilateral articular effusion difference, and articular capsule contour), the area under the ROC curve of bilateral UJS difference was 0.98, which was larger than that of the other ultrasonic indexes, and the best cut-off value was 0.1 cm. Among the joint indexes, the diagnostic efficiency of UJS >0.66 cm ＋articular effusion difference >0.16 cm was the best, and the area under the ROC curve was 0.97.

Conclusion

The articular capsule and synovial membrane in children with synovitis do not significantly thicken, and the blood supply does not significantly increase. The difference of bilateral UJS and the difference of UJS combined with bilateral joint effusion have good diagnostic efficacy for temporary hip joint synovitis, which provides a basis for ultrasound diagnosis of temporary hip joint synovitis..

Key words： Hip joint; Synovitis; Ultrasonography; Children

髋关节暂时性滑膜炎（temporary synovitis，TS）是儿童髋关节疼痛最常见的原因之一，高频超声（high frequency ultrasound，HFUS）能清晰显示关节腔积液、关节囊厚度，已作为诊断TS的首选检查方法［1,2,3］。目前，国内外超声诊断TS的标准多为髋关节颈前间隙增宽、关节腔积液、滑膜增厚及滑膜血供增多，但颈前间隙增宽及关节腔积液尚无统一诊断标准［4,5,6,7,8,9］，对于髋关节滑膜增厚、血供增多也存在争议［10,11,12］。为了更进一步明确TS超声诊断指标，本研究收集了320例健康儿童及200例TS患儿，对比分析健康儿童正常髋关节与TS的超声表现以及TS的有效超声诊断标准。

资料与方法

一、对象

回顾性收集2020年1月至2022年7月于重庆医科大学附属儿童医院就诊的200例TS患儿，男性127例，女性73例，年龄4.95±2.9（1~17）岁。髋关节右侧受累88例，左侧受累51例，双侧受累61例。纳入标准为：（1）所有患儿均因髋部疼痛或痛性跛行急性发作就诊，行体格检查可见髋关节活动受限；（2）超声检查髋关节腔积液或颈前间隙增宽（肿胀）；（3）体温<37.6 ℃；（4）实验室检查可见血常规、红细胞沉降率水平、抗链球菌溶血素O试验均正常；（5）双侧髋关节X线片检查未见骨质异常；（6）症状在4周内消退，此后至少6个月患者没有症状。排除标准为：（1）合并其他髋关节疾病；（2）既往存在髋关节手术史或穿刺抽吸史。同时，收集320例无髋关节和（或）膝关节疼痛、无髋关节病史的健康儿童，双侧髋部均行超声检查。其中男性168例，女性152例，年龄5.23±2.9（1~17）岁。本研究经重庆医科大学附属儿童医院伦理委员会的审核批准［（2020）年伦审（研）第159-1号］。

二、仪器与方法

1. 仪器：采用日立阿洛卡HI VISION Noblus彩色多普勒超声诊断仪，线阵探头，探头频率8~15 MHz。
2.超声检查：受试者仰卧位，髋关节处于中立位（双下肢伸直，轻微外旋），探头置于髋关节前侧，平行于股骨颈长轴方向，即在腹股沟韧带中点与股骨大转子下缘的连线进行扫查。回顾性收集的超声图像由2位分别具有9年和8年儿科超声检查经验的医师进行分析。（1）颈前间隙宽度测量：股骨颈前骨皮质表面与髂腰肌后表面之间的最大距离；（2）关节囊壁厚度测量：关节囊前壁厚度为关节囊最外缘与关节腔积液/关节腔线征/前后壁交界线的外缘之间的距离；关节囊后壁厚度为股骨颈骨皮质的表面与关节囊后壁最外缘之间的距离（滑膜炎患儿仅测量前壁或后壁）；（3）关节腔积液测量：颈前间隙矢状切面无回声区最宽处；（4）评估关节囊前轮廓形态，分为3种形态：凹陷、平直及凸起（凸起记为阳性，凹陷、平直记为阴性）；（5）关节囊血流信号计数：进行彩色多普勒超声检查的患儿，对比计数患侧与健侧关节囊血流信号。应用能量多普勒血流显像检测髋关节囊内细小血管，选择低速血流条件，取样框覆盖髋关节颈前间隙关节囊，记录其血管数量。超声测值均测量3次取平均值。

三、统计学分析

采用 SPSS 20.0 及 Medcalc 20.1软件进行数据分析。计量资料以表示，采用配对t检验及独立样本t检验，检测正常儿童髋关节囊前、后壁厚度差异及滑膜炎患儿关节囊壁厚度与健康儿童关节囊前、后壁的厚度差异。采用Pearson相关检测颈前间隙与年龄、体重、身高的相关性。绘制ROC曲线，得出各项超声诊断指标的最佳截断值，并将其转为二分类变量，计算曲线下面积（area under the curve，AUC）、敏感度、特异度、阳性预测值（positive prediction value，PPV）、阴性预测值（negative prediction value，NPV）和诊断准确性，以评估独立及联合指标的诊断效能。超声联合指标采用并联诊断原则，即联合指标任意一项阳性，则诊断为阳性。P<0.05为差异具有统计学意义。

结果

一、健康儿童髋关节超声声像图表现及测量结果

1.关节囊形态：正常组320例共640个髋关节中，髋关节囊形态89.1%（570/640）为凹陷型，7.2%（46/640）平直，3.7%（24/640）凸起（图1）。
图1 健康儿童髋关节超声表现。图a示关节囊形态凹陷，腔内无积液，关节囊前后壁回声不一致，前壁回声增强（黄色双箭头为关节囊前壁厚度，红色双箭头为关节囊后壁厚度，蓝色双箭头为股骨颈颈前间隙）；图b示关节腔内少量积液（双箭头所示），内可见细密点状强回声；图c示关节囊平直（箭头所示）；图d示关节囊形态凸起（箭头所示）
2.关节囊壁厚度：83%（531/640）的健康儿童关节囊前后壁可测量，前壁与后壁厚度测值差异不具有统计学意义［（0.25±0.07）cm vs（0.25±0.06）cm，P>0.05］，关节囊前、后壁厚度与年龄呈低度相关（r=0.47、0.43，P=0.01、0.01，n=640）。
3.关节腔积液：10%（64/640）的健康儿童中有关节腔积液，积液宽度0.05~0.33 cm，10髋积液内可见细密点状强回声。1例正常健康儿童，其右髋前壁出现滑膜假性憩室。
4. 颈前间隙：健康儿童颈前间隙平均值为（0.55±0.10）cm（范围0.30~0.93 cm，n=640），颈前间隙与身高呈中度相关（r=0.64，P=0.01，n=640），与年龄及体重呈低度相关（r=0.49、0.42，P=0.01、0.01，n=640）。双侧颈前间隙差异无统计学意义［（0.52±0.1）cm vs（0.53±0.1）cm，P>0.05］。

二、TS组超声声像图表现及测量结果

1.关节囊形态：200例患儿共261髋受累，其中78.4%（228/261）呈现凸起轮廓，9.6%（25/261）为平直，3.1%（8/261）为凹陷轮廓。
2.关节囊壁厚度：患侧关节囊壁厚度测值为0.25±0.47（0.12~0.37）cm，与健康组儿童髋关节囊前、后壁厚度对比，差异均无统计学意义（P>0.05）。
3.关节腔积液：261个患侧髋关节腔内均可见积液，宽度0.84±0.21（0.21~1.20）cm。对139例单侧滑膜炎患儿的健侧髋关节进行超声检测，关节腔内有积液的23例，没有积液宽度记为0 cm，患侧与健侧积液宽度差异为0.39±0.20（0.08~0.92）cm。患侧髋关节腔内积液与年龄呈低度相关（r=0.37，P<0.01，n=261）。
4.颈前间隙宽度：患侧颈前间隙为0.89±0.21（0.5~1.4）cm（n=261），健侧颈前间隙为0.53±0.10（0.21~0.88）cm（n=139），双侧对比差异有统计学意义（P<0.05）。患侧颈前间隙与年龄呈低度相关（r=0.04，P<0.01，n=261）。
5.关节囊血流信号计数：200例患儿中有30例进行了彩色多普勒超声，均为单侧髋关节受累。30例患儿的健侧与患侧关节囊血流信号计数差异无统计学意义（1.8±0.7 vs 1.7±0.7，P>0.05，图2）。
图2 髋关节暂时性滑膜炎患儿的健侧与患侧关节囊血流信号超声图像。图a示健侧关节囊血流计数为1条；图b为患侧关节囊血流计数为1条
6.其他：7例滑膜炎患儿股骨颈前出现薄壁囊性突起（滑膜假性憩室），起源于关节囊前壁滑膜表面，通过髂腰肌和关节囊前缘之间空隙，形成领扣状结构（图3）。此外，1例滑膜炎患儿髋关节腔内出现线性结构从关节囊的前壁延伸至关节囊后壁，穿过颈前间隙积液，其回声与关节囊前、后壁相似（图4）。
图3 患儿，男性，5岁，关节疼痛跛行1 d就诊。超声检查示股骨颈前方见圆形囊性结构滑膜假性憩室（箭头所示）
图4 患儿，男性，7岁，关节疼痛跛行2 d就诊。超声检查示髋关节腔积液，腔内可见条带状回声穿过

三、超声指标独立及联合的诊断效能

绘制颈前间隙、关节腔积液、双侧颈前间隙之差、双侧关节腔积液之差及关节囊形态诊断TS的ROC曲线，5项独立超声指标的AUC分别为0.94、0.90、0.98、0.88、0.86。双侧颈前间隙之差的AUC大于其他4项，其最佳截断值为0.1 cm，相应的诊断敏感度、特异度、PPV、NPV、准确性分别为94.8%、97.1%、98.4%、90.7%、96.1%。超声指标联合诊断的ROC曲线结果显示，颈前间隙>0.66 cm＋关节腔积液量之差>0.16 cm联合诊断的效能最佳，其AUC、敏感度、特异度、PPV、NPV、准确性分别为0.97、100%、96.2%、98.0%、100%、98.6%（图5，表1）。
图5 超声各指标独立或联合诊断髋关节暂时性滑膜炎的ROC曲线
表1 超声各项独立指标及多指标联合对TS的ROC曲线诊断效能分析
超声指标 截断值（cm） AUC 敏感度（%） 特异度（%） PPV（%） NPV（%） 准确性（%）
颈前间隙 0.66 0.94 91.2 83.2 89.6 91.0 90.1
关节腔积液 0.17 0.90 79.0 96.7 96.8 76.4 86.3
颈前间隙之差 0.10 0.98 94.8 97.1 98.4 90.7 96.1 
关节腔积液之差 0.16 0.88 78.4 98.2 91.7 71.7 85.7
关节囊轮廓 - 0.86 87.4 96.3 90.5 94.9 93.7
颈前间隙+关节腔积液 - 0.87 96.9 76.8 85.8 94.5 88.7
颈前间隙+颈前间隙之差 - 0.91 99.0 83.0 91.7 97.9 93.5
颈前间隙+关节腔积液之差 - 0.89 97.5 82.3 91.3 94.6 92.3
颈前间隙+关节囊轮廓 - 0.95 97.4 92.7 92.9 96.3 94.6
关节腔积液+关节腔积液之差 - 0.88 97.0 79.0 90.6 95.1 91.9
关节腔积液+颈前间隙之差 - 0.94 100 89.4 94.8 100 93.1
颈前间隙+关节腔积液之差 - 0.97 100 95.9 97.9 100 98.6

注：TS为髋关节暂时性滑膜炎；AUC为ROC曲线下面积；PPV为阳性预测值；NPV为阴性预测值；-表示未列出相关数据

讨论

TS是一种自限性疾病，临床特征为急性髋部疼痛，是儿童髋部疼痛和跛行最常见的原因［3，13-14］。TS的病因尚不完全清楚，但其通常与上呼吸道病毒感染同步发生，且可能会复发［15］。需通过排除其他严重疾病（例如化脓性关节炎、骨髓炎和 Legg-Calvé-Perthes 病）来确诊。超声能够敏感地发现关节腔积液，是诊断儿童髋关节积液的准确工具，而颈前间隙及关节腔积液是TS诊断的重要依据，Zoabi等［16］在超声决策支持研究中认为超声可以作为TS的诊断工具。
本研究在对健康儿童髋关节超声表现的研究中发现，颈前间隙平均值范围0.35~0.75 cm，而刘宝萍的研究显示颈前间隙正常值范围0.2~0.59 cm［6］，国外学者研究得出的颈前间隙范围值也并不一致［17,18,19］；此外，对于滑膜炎的超声诊断标准研究结论差异较大，例如颈前间隙>0.6 cm［57］，双侧颈前间隙之差>0.1、>0.2或>0.3 cm，关节腔积液之差>0.1 cm［9，20］等。分析出现上述较大差距的原因如下：既往研究对于颈前间隙的测量没有明确定位［18］，即使部分研究对于颈前间隙的测量进行了描述，但是使用的是低频探头或者双侧颈前间隙测量没有在最大的矢状切面上进行［5，17，19］。因此，本研究在既往研究基础上，统一使用高频探头，明确测量方法及测量位置，对正常髋关节囊的形态、颈前间隙、关节腔积液、关节囊壁厚度进行了全面的测量分析。本研究结果显示，3.7%的正常儿童髋关节囊可呈现凸起状态，可能为部分儿童关节囊发育较厚所致；10%的健康儿童关节腔内可出现少量生理性积液，范围在0.05~0.33 cm，10髋积液内可见细密点状强回声，因此关节腔积液性质不能判断其是否发生了化脓性感染。
基于以上正常数据，本研究对TS的常用超声诊断指标进行了诊断效能分析，最终发现颈前间隙之差>0.1 cm的诊断效能最高，联合诊断指标中，颈前间隙>0.66 cm及双侧关节腔积液之差>0.16 cm的诊断效能最高。
此外，本研究发现TS患儿，患侧关节囊壁与健康组儿童前、后壁比较，差异无统计学意义（P>0.05），TS滑膜并未见明显增厚。回顾文献发现，髋关节囊主要由胶原纤维组成，内表面附着2~3层滑膜细胞，厚度仅为0.025 mm左右，超声无法识别［18］。此外，髋关节囊前隐窝滑膜为纤维型，滑膜直接位于纤维层上，这与乳晕型及脂肪型滑膜不同，后者滑膜通过松散的结缔组织或脂肪组织与纤维囊相连。这也导致超声无法清晰显示髋关节滑膜。国内较多学者认为TS滑膜增厚>0.2 cm，结合本研究结果考虑是将关节囊误认为增厚的滑膜，同时本研究结果显示TS关节囊壁较正常儿童也并未明显增厚。对于关节囊血供，本研究结果显示，30例患儿健侧与患侧关节囊血流信号差异无统计学意义，这与王丽莎等［10］、张雪华等［11］的研究认为TS患儿关节囊血供增多不同。同时笔者在研究中发现，年长儿及肥胖儿童关节囊血流显示非常困难。
TS患儿有7例发现滑膜假性憩室。既往临床实践中多将其认为是关节囊，但据文献报道，此为关节囊前壁局部纤维组织缺失导致滑膜外疝所致，并且笔者在对关节囊进行观察时发现其壁非常薄，并与关节腔相连通［18］。但需注意的是，滑膜假性憩室并不是TS所特有，在1例健康儿童中也发现了该结构。此外，1例滑膜炎患儿关节腔内出现一条状中等回声结构穿过腔内积液，与后关节囊回声相似，考虑为关节囊皱襞可能［18］。
综上所述，本研究通过TS患儿与健康儿童正常髋关节的对比分析，进一步证实滑膜炎患儿关节囊及滑膜并未显著增厚，血供也未见明显增多；同时通过高频超声及明确具体测量方法，发现颈前间隙之差>0.1 cm，及颈前间隙>0.66 cm＋双侧关节腔积液之差>0.1 cm对TS的诊断效能最高，为超声诊断TS提供了依据和客观的数据支持。

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