冈上肌腱损伤是肩袖损伤最常见的类型，常伴随冈上肌脂肪变性，对选择治疗方案和评估预后具有重要意义^[1]。而肌肉脂肪变性在肩袖损伤病理发展过程中也起着重要作用，肌肉脂肪含量对于肩袖损伤术后关节功能的恢复至关重要，可能是手术失败或预后不良的重要原因之一^[2-3]。因此，术前准确评估冈上肌脂肪含量，对于治疗方案的选择及预后评估具有重要的临床价值。目前，临床评估冈上肌脂肪含量应用最多的是MRI脂肪浸润程度Goutallier视觉分级法及MRI Dixon脂肪定量技术，前者具有主观性较强、可靠性较差等不足，后者有价格昂贵、耗时长、图像后处理繁琐等不足，两者临床应用均受限。本研究旨在探讨以CT测量取代MRI Dixon脂肪定量技术评估冈上肌脂肪含量的可行性，即在不依赖MRI特殊序列的情况下，通过常规肩关节CT扫描实现对冈上肌腱损伤患者肌肉脂肪变性的定量评估，为临床诊断冈上肌腱损伤提供一种更经济、快捷的辅助方法。

回顾性选取2021年12月1日至2023年2月1日因肩关节疼痛于我院就诊，并行肩关节CT及MRI检查的患者。排除有急性肩关节外伤史、肩关节炎症、肩关节手术史、肌少症、全身恶性肿瘤、全身代谢性疾病及类风湿性疾病者。共纳入96例，其中男39例，女57例；年龄40~69岁，平均（54.5±8.6）岁。本研究获得医院伦理委员会批准（批号：积伦〔K2023〕第〔083〕号-00）。

采用Toshiba Aquilion 80排CT扫描仪行常规肩关节平扫。患者取仰卧位，头先进。扫描参数：120~200 kV，120 mAs，层厚1 mm，扫描视野直径500 mm。重建参数：标准算法重建，层厚1 mm，层距0.8 mm，重建视野直径400 mm。扫描结束后将重建图像上传至图像处理工作站。

采用Philips Achieva 3.0 T超导MRI扫描仪和双通道柔性表面线圈。患者取仰卧中立位，上肢自然伸直置于体侧，掌心面对躯体，尽量使患侧肩关节靠近主磁场的中心。扫描范围自肩锁关节上缘至关节盂下缘。扫描层面包括轴位、平行于盂肱关节面的斜矢状位、垂直于盂肱关节面的斜冠状位。扫描序列及参数见表 1。

表 1

表 1 肩关节MRI扫描序列及参数

表 1 肩关节MRI扫描序列及参数 序列 TR （ms） TE （ms） 视野 （mm×mm×mm） 层厚 （mm） 层距 （mm） 矩阵 体素大小 （mm×mm×mm） 扫描 技术 翻转角 （°） 轴位T2WI-SPAIR 3 697 46 66×140×140 3 0.3 232×190 0.60×0.74×3.00 IR 90 斜冠状位T2WI-SPAIR 3 697 46 140× 66×140 3 0.3 232×190 0.60×0.74×3.00 IR 90 斜矢状位T2WI-SPAIR 3 697 46 140×140× 79 3 0.3 232×190 0.60×0.74×3.00 IR 90 斜矢状位SE T1WI 500 16 130×120× 75 3 0.3 232×190 0.60×0.74×3.00 IR 90 注：SPAIR为频率衰减反转恢复。

使用装有Pixmeo公司OsiriX软件的工作站测量肩关节CT图像上的冈上肌肌肉面积和密度。选择矢状位肩胛骨显示为Y型，以肩胛冈与肩胛骨体接触的最外侧层面作为测量层面^[4]（图 1）。采用半自动分割方法，手动勾勒出冈上肌的外轮廓，将肌肉阈值设定为-30~150 HU。软件自动计算该层面ROI面积、肌肉面积和肌肉密度。计算冈上肌脂肪浸润程度（muscle fat infiltration，MFI），MFI=[（ROI面积-肌肉面积）÷ROI面积]×100%。

图 1

图 1 冈上肌ROI勾画示意图

MRI图像由2名有5年以上工作经验的影像医师独立完成诊断，结果不一致时，由另一名有10年以上工作经验的影像医师决定。随机抽取30例受试者，对ROI面积、肌肉面积和肌肉密度进行再次测量，以确定观察者内测量结果的可重复性。依据常规MRI表现，评价冈上肌腱损伤程度，并进行分组：正常组，肌腱形态规则，脂肪抑制T₂WI呈均匀低信号；退变组，冈上肌肌腱增粗，脂肪抑制T₂WI呈中等或稍高信号；部分撕裂组，冈上肌腱部分连续性中断，脂肪抑制T₂WI信号增高；完全撕裂组，肌腱连续性中断、断端回缩，脂肪抑制T₂WI呈明显高信号，并常伴明显的肌肉脂肪浸润。

采用SPSS 21.0软件对数据进行分析。计量资料行K-S正态性检验，符合正态分布的以x±s表示，不符合正态分布以M（Q_L，Q_U）表示，4组间比较采用Kruskal-Wallis H检验。定性资料以例（%）表示，组间比较采用行×列表的χ²检验。使用ICC评价观察者2次测量值的可重复性，ICC>0.75为一致性较好。采用广义线性模型校正年龄因素，分析不同组间的差异性。使用Spearman相关分析评估冈上肌腱损伤程度与肌肉密度、MFI、ROI面积、脂肪面积、肌肉面积的相关性。采用偏相关分析控制年龄混杂因素进行二次分析。以有无撕裂、是否完全撕裂为二分类变量，以性别、年龄、MFI及肌肉密度为协变量，行二项分类logistic回归分析。以是否完全撕裂作为状态变量，分别以MFI、肌肉密度及MFI联合肌肉密度作为检验变量，绘制ROC曲线，计算AUC。检验水准α=0.05。

同一位医师2次测量的ROI面积、肌肉面积和肌肉密度ICC较好（ICC=0.796，0.793，0.955；均P<0.001）。

4组间性别构成比差异无统计学意义（χ²=3.943，P<0.05），年龄差异有统计学意义（χ²=28.407，P<0.001），故认为年龄为混杂因素。采用广义线性模型校正年龄后，发现完全撕裂组与正常组比较，MFI（χ²=15.466，P<0.001）、肌肉密度（χ²=20.211，P<0.001）、肌肉面积（χ²=4.436，P=0.035）差异均有统计学意义，而ROI面积（χ²=3.128，P=0.077）和脂肪面积（χ²=3.701，P=0.054）差异均无统计学意义。退变组及部分撕裂组的MFI、肌肉密度、肌肉面积、ROI面积、脂肪面积与正常组比较，差异均无统计学意义（均P>0.05）（表 2）。

表 2

表 2 冈上肌腱不同损伤组间的冈上肌测量参数比较

表 2 冈上肌腱不同损伤组间的冈上肌测量参数比较 组别 例数 性别[例（%）] 年龄（岁） ROI面积（cm2） 肌肉面积（cm2） 男 女 正常组 21 11（52.4） 10（47.6） 47.1±5.6 4.92±1.12 4.78±1.04 退变组 21 6（28.6） 15（71.4） 52.6±9.2 4.88±1.27 4.73±1.26 部分撕裂组 25 8（32.0） 17（68.0） 56.2±7.6 4.29（3.58，5.24） 4.21（3.40，5.06） 完全撕裂组 29 14（48.3） 15（51.7） 59.8±6.5 2.73（2.23，3.41） 2.57（1.96，3.08） χ2值 3.943 28.407 25.855 25.855 P值 0.268 <0.001 <0.001 <0.001 组别 例数 脂肪面积（cm2） MFI（%） 肌肉密度（HU） 正常组 21 0.07（0.03，0.13） 1.90（0.68，2.50） 58.97±9.04 退变组 21 0.14±0.13 2.39（1.05，2.74） 60.54±9.50 部分撕裂组 25 0.10（0.05，0.15） 1.79（1.06，4.03） 55.86（48.78，62.56） 完全撕裂组 29 0.21（0.11，0.36） 8.96±7.44 42.06±10.97 χ2值 11.157 88.025 44.199 P值 0.011 <0.001 <0.001 注：MFI为脂肪浸润程度。符合正态分布的计量资料以x±s表示，非正态分布以M（QL，QU）表示。

Spearman相关分析结果显示，肌腱损伤程度与肌肉密度（r=-0.550，P<0.001）、ROI面积（r=-0.467，P<0.001）、肌肉面积（r=-0.480，P<0.001）呈负相关，与MFI（r=0.412，P<0.001）、脂肪面积（r=0.288，P=0.040）呈正相关。控制年龄后偏相关分析显示，冈上肌腱损伤程度与肌肉密度及肌肉面积均呈负相关（r=-0.427，P<0.001；r=-0.205，P=0.047），与MFI呈正相关（r=0.366，P<0.001）（表 3）。

表 3

表 3 肌腱损伤程度与影像学测量参数的相关性分析

表 3 肌腱损伤程度与影像学测量参数的相关性分析 影像学测量参数 Spearman相关分析 偏相关分析（控制年龄） r值 P值 r值 P值 肌肉密度 -0.550 <0.001 -0.427 <0.001 MFI 0.412 <0.001 0.366 <0.001 ROI面积 -0.467 <0.001 -0.173 0.093 脂肪面积 0.288 0.040 0.198 0.054 肌肉面积 -0.480 <0.001 -0.205 0.047 注：MFI为脂肪浸润程度。

logistic回归分析发现，MFI是冈上肌腱完全撕裂的危险因素（OR=1.304，P=0.001）；肌肉密度是冈上肌腱部分撕裂和完全撕裂的保护因素（OR=0.932，P=0.017；OR=0.909，P=0.020）（表 4）。

表 4

表 4 冈上肌腱不同损伤程度间的二元logistic回归分析

表 4 冈上肌腱不同损伤程度间的二元logistic回归分析 协变量 非撕裂/撕裂a 非完全撕裂/完全撕裂b OR（95%CI） P值 OR（95%CI） P值 性别（女=0，男=1） 1.447（0.505~4.145） 0.491 2.355（0.660~8.405） 0.187 年龄 1.119（1.044~1.199） 0.002 1.127（1.030~1.234） 0.009 MFI 1.076（0.949~1.219） 0.254 1.304（1.109~1.533） 0.001 肌肉密度 0.932（0.879~0.980） 0.017 0.909（0.839~0.985） 0.020 注：MFI为脂肪浸润程度。a拟合优度检验R2=0.995，b拟合优度检验R2=0.886。

ROC曲线显示，MFI和肌肉密度对冈上肌腱完全撕裂具有较好的诊断效能，AUC分别为0.792、0.878（均P<0.001）；两者联合诊断效能更好，AUC为0.907（P<0.001）（图 2）。

图 2

图 2 脂肪浸润程度（MFI）、肌肉密度及两者联合诊断冈上肌腱完全撕裂的ROC曲线

冈上肌腱损伤后肌肉脂肪变性是肌肉组织中出现的异位脂肪^[5]。冈上肌脂肪性退变是不可逆的病理改变，包括肌肉脂肪浸润和肌细胞内脂肪变性。而肌细胞内脂肪变性的发生早于肌肉脂肪浸润^[6]。因此，应尽可能在肌肉发生不可逆损伤前行外科修复手术。肌肉脂肪浸润是评估肌肉退行性变较可靠的指标，脂肪浸润与肌肉生理功能的相关性强，对肌肉功能有负面作用^[7]。Goutallier分级是一种半定量视觉评估方法，根据T₂WI图像中异常高信号的范围将肌肉MFI分为5级：0级，无脂肪；1级，肌肉内见脂肪条纹；2级，肌肉>脂肪；3级，肌肉=脂肪；4级，肌肉<脂肪。该方法主观性较强，观察者间及观察者内可靠性较差^[8-9]；虽然可定性脂肪浸润的阶段，却常高估肌肉脂肪含量^[10]。MRI Dixon脂肪定量技术则需行特殊的MRI Dixon扫描序列。这是一种基于化学移位的成像序列，采用水脂分离技术，信号采集中仅生成水和脂肪的图像，可达到脂肪量化的目的，通过计算组织内质子密度在水分子和脂肪分子密度总和中所占的百分比得到脂肪分数（fat fraction，FF），FF=[脂肪信号/（脂肪信号+水信号）]×100%^[9-10]。该方法虽然可定量测得冈上肌FF，却不能区分细胞内及细胞外脂肪；且MRI检查价格昂贵、耗时长，一些严重疼痛及高龄患者难以长时间制动；在常规扫描基础上加扫的MRI Dixon序列，会进一步延长检查时间。MRS虽然可对肌肉细胞内及细胞外脂肪进行量化^[11]，但其预约时间长、对扫描设备及条件要求较高，且图像后处理繁琐^[12]，临床应用受限。本研究通过冈上肌腱损伤患者的肩关节平扫CT图像对肌肉进行测量并进一步计算，获得患者的冈上肌肌肉密度及MFI。肌肉密度反映的是肌肉X线衰减情况，间接反映肌细胞内中性脂肪蓄积的情况^[13]，从而代表肌细胞内脂肪变性的程度。MFI反映肌肉萎缩体积减小后脂肪细胞侵占剩余空间的程度。此方法能够较准确区分纯肌肉及肌肉间脂肪成分，较MRI检查具有价格优势，且扫描时间短，简便易行，利于临床应用。

本研究通过肩关节CT平扫图像，获得患者冈上肌参数，校正年龄后发现，完全撕裂组的MFI和肌肉密度与正常组比较差异有统计学意义。完全撕裂组较正常组的MFI显著升高，肌肉密度显著下降；这证明冈上肌腱完全撕裂后，会出现肌间脂肪浸润及肌细胞内脂肪变性。既往研究也发现，冈上肌腱完全撕裂时肌肉会出现明显脂肪浸润^{[6, 14]}，与本研究结果一致。部分撕裂组较正常组、退变组的肌肉面积、ROI面积略有降低，这可能是因为不同个体的肌肉面积差异较大造成。而MFI较肌肉面积，能更好地评价冈上肌脂肪变性。退变组的肌肉密度略高于正常组和部分撕裂组，可能是因为冈上肌腱退变时肌肉细胞还未出现明显脂肪变性。只有当冈上肌腱出现撕裂损伤后，肌肉密度才下降。本研究中Spearman相关分析显示，ROI面积、肌肉面积、脂肪面积、MFI、肌肉密度与肌腱损伤程度均显著相关；控制年龄后的偏相关分析发现，MFI、肌肉密度、肌肉面积与肌腱损伤程度均呈显著相关性，而ROI面积、脂肪面积与肌腱损伤程度无显著相关性，说明年龄是导致肌肉参数变化的重要因素。ROC曲线分析表明，MFI联合肌肉密度对冈上肌腱完全撕裂诊断效果更好，说明发生完全撕裂后肌细胞内和肌间均发生脂肪沉积。二元logistic回归分析表明，肌肉密度是冈上肌腱部分撕裂与完全撕裂的保护因素。当冈上肌肌肉密度减低时，提示冈上肌腱撕裂，但无法区分是部分撕裂还是完全撕裂。MFI是冈上肌腱完全撕裂的危险因素。当肌肉密度和MFI均出现异常时，强烈提示冈上肌腱完全撕裂。虽然一些肩袖部分撕裂患者的肩关节功能可通过保守治疗得到改善，但早期手术治疗比保守治疗效果更好^[15]。因此，筛选出冈上肌腱部分撕裂及完全撕裂损伤，具有重要临床意义。

本研究存在的局限性：①为回顾性研究，未能完整记录患者临床信息、专科查体情况。②样本量相对较小，可能造成结果偏差，未来应行大规模样本量的研究。③未对患者术后情况进行追踪，无法评估影像学肌肉参数与术后关节功能恢复效果之间的关系，无法依据影像学参数预测手术效果。

综上所述，本研究以MRI诊断为金标准，证实基于肩关节CT平扫的冈上肌定量参数可有效评估肌腱损伤程度：校正年龄后，冈上肌MFI及肌肉密度与肌腱损伤严重程度独立相关，两者联合对完全撕裂具有较高诊断效能（AUC=0.907）；其中肌肉密度降低是肌腱撕裂的预警指标，MFI升高则是完全撕裂的特异性标志。相较于MRI传统评估方法，CT定量测量兼具经济、快捷、易推广的优势，可作为临床筛查肩袖损伤及评估预后的有效辅助手段，尤其适用于无法耐受长时间MRI检查的人群。