Это исследование проводилось в соответствии с принципами Хельсинкской декларации. Этическое одобрение было получено от Институционального комитета по этике Панчжихуа Больницы интегрированной традиционной китайской и западной медицины (аффилированная больница Университета Паньчжихуа), Паньчжихуа, Китай (Одобрение No 2024ZD-S-4). Поскольку это было ретроспективное исследование, основанное на анонимизированных клинических и визуализационных записях, требование письменного информированного согласия было отменено этическим комитетом. Все данные пациентов были обработаны конфиденциально и анонимизированы перед анализом.
Дизайн и окружение исследования
Это ретроспективное исследование точности диагностической проверки с сечением проводилось в центре третичной терапии с отдельным отделением лечения гемофилии. Исследование следовало стандартам по отчетности по исследованиям диагностической точности (STARD). Данные были получены из больничных записей и радиологической базы данных после того, как индексный тест MSK-US и эталонный стандарт (магнитно-резонансная томография [МРТ]) были проведены в рамках рутинной клинической помощи с января 2020 по декабрь 2025 года.
Основным диагностическим показателем была точность MSK-US для обнаружения гемофильной артропатии, используя МРТ в качестве эталонного стандарта. МРТ-осмотры требовались лечащими гематологами или ортопедами при клинических показаниях, включая стойкую боль в суставах, рецидивирующий гемартроз, подозрение на прогрессирование заболевания мишенного сустава, диссонанс между клиническими результатами и предыдущими результатами визуализации, либо необходимость детальной структурной оценки перед модификацией лечения. Обследования MSK-US проводились в рамках рутинной оценки и мониторинга суставов в рамках программы лечения гемофилии.
Учитывая ретроспективный дизайн, существует потенциальный риск смещения отбора; Это было минимизировано за счёт включения последовательной серии подходящих пациентов, выявленных по заранее определённым критериям включения и исключения. Однако, поскольку МРТ проводилось по клиническим показаниям, а не как систематический скрининг, у исследуемой группы могла быть более высокая вероятность патологии суставов до теста, чем у общей популяции с гемофилией. Это возможное направление было учтено при интерпретации результатов диагностической точности и рассматривается в разделе ограничений.
Участники
Критерии отбора и отбор
Пациенты с подтверждённым диагнозом гемофилии A или B, которые проходили как MSK-US, так и МРТ одного и того же сустава в течение максимум трёх месяцев, имели право на включение. Потенциально подходящие участники были выявлены через электронные медицинские карты и радиологическую базу данных исследовательского центра. Для включения имели право как педиатрические, так и взрослые пациенты.
Пациенты исключались, если у них была история предыдущих операций на суставах, сосуществовавших воспалительных или дегенеративных заболеваний суставов (таких как ревматоидный артрит или прогрессирующий остеоартрит), либо неполных или низкокачественных исследований визуализации. Пациенты, прошедшие крупные клинические вмешательства между MSK-US и МРТ, включая операцию на суставе или начало нового лечения, модифицирующего заболевание, также были исключены для минимизации возможного искажения, вызванного интервальными изменениями состояния суставов.
Была включена последовательная серия подходящих пациентов, соответствующих этим критериям в течение периода исследования, чтобы минимизировать отборочные искажения и повысить репрезентативность. Исходные демографические и клинические характеристики, включая возраст, подтип гемофилии (A или B), тяжесть заболевания, статус профилактирования, статус ингибитора и тип сустава, были зафиксированы для характеристики исследуемой популяции и оценки её репрезентативности.
Единица анализа и совместного отбора
Чтобы избежать статистической зависимости, возникшей от нескольких суставов внутри одного человека, в первичный анализ включали по одному суставу на пациента. Репрезентативный сустав определялся как сустав, который прошёл как MSK-US, так и МРТ в указанный интервал и был клинически показан для визуализации (например, симптоматический или обозначенный мишень сустав, задокументированный в клинических записях).
В случаях, когда более одного сустава соответствовали этим критериям, сустав с наибольшим набором данных визуализации и наибольшей клинической значимостью выбирался согласно заранее определённым правилам. Хотя такой подход минимизирует смещение кластеризации и предотвращает переоценку диагностических показателей, он может недооценивать нагрузку многосуставного участия в гемофилии. Для устранения этого ограничения были включены суставы из разных анатомических участков, а также проведены подгрупповые анализы по типу суставов (колено, лодыжка и локоть).
Индекс (УЗИ опорно-двигательного аппарата)
Обследования MSK-US проводились с использованием высокочастотных линейных преобразователей (7–15 МГц) согласно стандартизированному протоколу сканирования для гемофильных суставов, включая колено, голеностоп илокоть 14. Эти обследования проводились в формате формальных диагностических исследований MSK-US опытными опорно-двигательными радиологами, а не как УЗИ на месте оказания помощи (POCUS). Каждый сустав систематически оценивался в продольных и поперечных плоскостях, охватывая передние, медиальные, боковые и задние углубления, где это было применимо.
Были оценены следующие особенности УЗИ:
Синовиальная гипертрофия: несжимаемая гипоэхоическая внутрисуставная ткань с доплеровским сигналом или без.
Суставный выпот: сжимаемая безэховая или гипоэхоичная внутрисуставная жидкость без доплеровского сигнала. Выпот в суставе фиксировался как бинарная переменная (присутствует/отсутствует). Любое внутрисуставное скопление жидкости, превышающее физиологическое ожидаемое для исследуемого сустава, считалось положительным. Поскольку ультразвук не может надёжно отличить простой выпот от гемартроза, сборы жидкости интерпретировались вместе с клиническими и МРТ-результатами.
Повреждение хряща: истончение, неровность или потеря безэхового хрящового слоя.
Эрозия костей: кортикальная разрыв, видимая в двух перпендикулярных плоскостях.
Результаты УЗИ были записаны как в виде бинарных (присутствующих/отсутствующих), так и порядковых переменных с использованием системы оценкиHEAD-US 11. Согласно международно признанной методологии HEAD-US, синовиальная гипертрофия оценивалась от 0 до 2, повреждение хряща — от 0 до 4, а изменения костей — от 0 до 2, что дало сводный балл HEAD-US от 0 до 8. Более высокие показатели отражали более высокую тяжесть гемофильной артропатии. Выпоты в суставе регистрировались отдельно и не включались в составный балл HEAD-US. Анализы ROC и пороговые оценки проводились с использованием композитного балла HEAD-US.
Ультразвуковые исследования проводили опытные радиологи с опытом не менее 5 лет в области мышечно-скелетной визуализации. Интерпретация изображений для анализа диагностической точности проводилась первичным считывателем, который был ослеплён результатами МРТ. Для оценки воспроизводимости случайная подгруппа из 40 пациентов (26,7%) была независимо переоценена вторым радиологом, который был ослеплён как исходным результатом УЗИ, так и МРТ. Анализ межнаблюдательного соглашения проводился с использованием независимых интерпретаций до консенсуса обоих читателей. Расхождения впоследствии были устранены путём консенсусного обсуждения с целью создания классификации с оценкой изображения для описательных целей. В остальных случаях при итоговом анализе точности диагностической точности использовалась интерпретация первичного считывателя.
Подробный протокол приобретения MSK-US
Все исследования проводились с использованием высокочастотных линейных антенных преобразователей (7–15 МГц), при этом пациенты были удобно расположены для полного доступа к целевому суставу. Перед доплеровской диагностикой была проведена манёвр серого. Изображения были получены в продольных и поперечных плоскостях, а аномалии подтверждались как минимум в двух ортогональных плоскостях перед записью.
Коленный сустав:
Пациент лежал на спине, колено поддерживалось в небольшом сгибании (20–30°), используя подушку для поддержки. Надпателлярная впадинка была обследована как в продольной, так и в поперечной плоскости для оценки синовиальной гипертрофии и суставного выпота. Медиальные и латеральные парапателлярные углубления затем были сканированы по продольной и поперечной ориентации. Бедренный трохлеарный хрящ оценивался с максимальным сгибанием колена, а кортикальные поверхности костей оценивались на предмет эрозионных изменений. Были получены и сохранены представительные оттенки серого наднадпателлярного углубления, поверхности хряща и любых аномальных находок.
Сустав голеностопа:
Пациент лежал на спине, а лодыжка оставалась нейтральной. Передняя большеберцовая вцешина была обследована как в продольной, так и в поперечной плоскости. Медиальные и латеральные углубления суставов были оценены на наличие синовиальной гипертрофии и суставного выпота. Были оценены доступные поверхности суставного хряща и корковой кости на наличие структурных аномалий. Были получены и сохранены репрезентативные изображения переднего отверстия и любые аномальные находки.
Локтевой сустав:
Пациент располагался либо сидя, либо лежа на спине, локоть был согнут примерно под углом 90°. Передние плечевно-лучевые и плечевые углубления были оценены как в продольной, так и в поперечной плоскости. Затем задний олекранон был обследован на наличие признаков синовиальной гипертрофии и выпота сустава. Были оценены доступные поверхности хряща и края корковой кости на наличие структурных аномалий. Были получены и сохранены репрезентативные изображения передних и задних углублений, а также любые аномальные находки.
Протокол доплеровского захвата:
Силовая доплеровская визуализация проводилась при выявлении синовиальной гипертрофии при виде в тонах серого. Настройки Доплера стандартизировались на всех обследовании, включая низкий уровень фильтра в стенке, частоту повторения импульсов примерно 500–750 Гц и усиление, скорректированное до максимального уровня ниже фонового шума. Доплеровские сигналы считались положительными только при выявлении воспроизводимого внутрисиновиального потока на последовательных получениях изображений.
Требования к качеству изображения и рабочий процесс оценки
Для каждого сустава получение изображений включало как продольные, так и поперечные виды всех доступных углублений. Эрозии костей должны были быть видимы в двух перпендикулярных плоскостях. Изображения, затронутые значительным движением, слабым акустическим контактом или недостаточной визуализацией целевых структур, были исключены.
Рабочий процесс подсчёта оценок включал: (1) оценку синовиальной гипертрофии; (2) оценка выпота в суставе; (3) оценка целостности хряща; (4) оценка поверхностей корковой кости; и (5) присвоение суммарного балла HEAD-US согласно установленным критериям.
Обучение и стандартизация читателей
Перед оценкой изображений участвующие радиологи прошли структурированные сессии стандартизации, включавшие рассмотрение репрезентативных случаев, консенсусные обсуждения определений визуализации и калибровку с использованием референсных изображений на основе международно признанной системы оценки HEAD-US. Эти сессии проводились для обеспечения единообразного применения критериев визуализации и снижения вариативности между наблюдателями перед формальной интерпретацией изображения.
Стандартизация доплеровской оценки
При использовании доплеровской визуализации для оценки синовиальной сосудистости настройки аппарата (включая усиление, частоту повторения импульсов и фильтр в стенке) стандартизировались во всех обследованиях согласно институциональному протоколу. Доплеровские результаты интерпретировались вместе с изображением в тонках серого, и положительно считались только последовательные внутрисиновиальные сигналы. Доплеровский сигнал не использовался как самостоятельный критерий для определения болезни.
Соглашение между наблюдателями (УЗИ)
Согласие между наблюдателями оценивалось у случайно выбранной подгруппы из 40 пациентов (26,7%), которая была независимо оценена вторым радиологом, ослеплённым как первичной интерпретацией УЗИ, так и результатами МРТ. Согласованность количественно оценивалась с помощью каппы Коэна (κ) для бинарных переменных и взвешенной каппы для порядковых оценок HEAD-US. Ценности Каппа интерпретировались следующим образом: <0,20 — плохое согласие, 0,21–0,40 — справедливое согласие, 0,41–0,60 — умеренное согласие, 0,61–0,80 — хорошее согласие и >0,80 — отличное согласие согласно критериям, предложенным Ландисом иКохом 15.
Статистика согласия была рассчитана на основе независимых первоначальных интерпретаций двух читателей до консенсусного рассмотрения. Несовпадающие дела впоследствии рассматривались совместно и разрешались консенсусом для целей судебного разбирательства, но не использовались при расчёте статистики каппа.
Эталонный стандарт (МРТ)
МРТ проводились по стандартным протоколам суставной визуализации и служили эталонным стандартом благодаря своей превосходной способности выявлять как ранние синовиальные изменения, так и глубокие структурные аномалии. МРТ-исследования проводились с использованием сканеров 1.5-T или 3.0-T, оснащённых специальными суставными катушками, подходящими для исследуемого анатомического участка. Стандартизированные протоколы визуализации включали T1-взвешенные, T2-взвешенные, протонно-плотные (PD) жироподавление и градиентно-эхо-последовательности для обнаружения осаждения гемосидерина. Изображения были получены в сагиттальных, корональных и осевых плоскостях с толщиной среза примерно 3–4 мм.
Были зафиксированы следующие результаты МРТ:
Синовиальная пролиферация: утолщённая синовиальная ткань, демонстрирующая характерную интенсивность сигнала и расширение синовиальных углублений.
Гемартроз: внутрисуставная жидкость, демонстрирующая сигнальные характеристики, соответствующие отложению крови и/или гемосидерину на градиентно-эхо-последовательностях.
Повреждение остеохондра: потеря хряща, неровность поверхности, образование субхондральной кисты, эрозия костей или другие остеохондральные аномалии, соответствующие гемофильной артропатии.
Все МРТ-исследования проходили проверку качества перед интерпретацией для обеспечения достаточной визуализации синовиальных, хрящевых и костных структур. Синовиальная пролиферация оценивалась на основе утолщения и расширения суставных углублений. Гемартроз был выявлен с помощью характерной интенсивности сигналов продуктов крови и осаждения гемосидерина, особенно на градиентно-эхо-последовательностях. Остеохондральное повреждение оценивалось путём истончения или потери хряща, неровности поверхности, образования субхондральных кист, эрозий костей и других структурных аномалий, соответствующих гемофильной артропатии.
Где это было применимо, результаты оценивались с использованием установленных систем оценки, таких как шкалаМРТ 16 Международной группы по изучению профилактики (IPSG). При наличии степень тяжести поражения дополнительно определялась с помощью системы оценки IPSG. МРТ-изображения интерпретировал опытный радиолог, который был ослеп к результатам MSK-US.
Межнаблюдательное соглашение (МРТ)
Для оценки воспроизводимости случайная подгруппа из 40 пациентов (26,7%) была независимо оценена вторым радиологом, который был ослеплен как первичной интерпретацией МРТ, так и результатами MSK-US. Согласование между наблюдателями количественно оценивалось с помощью каппы Коэна (κ). Значения Каппа интерпретировались согласно критериям, предложенным Ландисом и Кохом (<0,20 — плохо, 0,21–0,40 — справедливо, 0,41–0,60 — умеренно, 0,61–0,80 — хорошее и >0,80 — отличное согласие).
Статистика соглашений рассчитывалась с использованием независимых первоначальных интерпретаций обоих читателей до консенсусного рассмотрения. Дела с разными интерпретациями впоследствии рассматривались консенсусом; однако для расчёта статистики межнаблюдательного соглашения не использовались консенсусные данные.
Определение положительного результата теста
Для анализа диагностической точности были оценены три дополнительных определения на основе ультразвука.
Первичное бинарное определение MSK-US:
Результаты УЗИ были разделены на положительные или отрицательные. Основным определением положительного результата УЗИ было наличие как минимум одной характерной черты гемофильной артропатии, включая синовиальную гипертрофию, суставный выпот, повреждение хряща или эрозию костей. Это определение использовалось как для первичной диагностической конечной точки, так и для расчёта чувствительности, специфичности, положительной предиктивной ценности, отрицательной прогностической ценности, соотношений правдоподобия и общей диагностической точности.
Определение, основанное на HEAD-US,
Композитный балл HEAD-US анализировался отдельно для анализа ROC и порогов. В соответствии со стандартной методологией HEAD-US, оценка включала гипертрофию синовиа, повреждение хряща и изменения костей, но исключала выпоты в суставе. Результаты HEAD-US варьировались от 0 до 8, при этом более высокие показатели указывали на более выраженную степень артропатии. Для оценки надёжности результатов и компромисса между чувствительностью и специфичностью были проведены заранее определённые вторичные анализы с использованием более строгих критериев, включая:
Наличие ≥2 аномальных признаков УЗИ
Более высокие пороги баллов HEAD-US (например, ≥2 и ≥3)
Определения на уровне признаков
Отдельные особенности УЗИ также анализировались отдельно для оценки специфической диагностической эффективности поражения относительно МРТ. Для анализов на уровне поражения синовиальная гипертрофия, обнаруженная при MSK-US, сравнивалась с пролиферацией синовиала на МРТ; суставный выпот при МСК-УЗ сравнивался с гемартрозом, выявленным при МРТ, или внутрисуставными аномалиями жидкости; повреждение хряща при MSK-US сравнивалось с выявленными МРТ остеохондральными аномалиями; а эрозия костей при MSK-US сравнивалась с обнаруженными МРТ костными аномалиями. Эти сравнения были основаны на наиболее близких соответствующих патологических признаках, идентифицируемых обеими методами визуализации. МРТ считалось положительным при наличии одной или нескольких характерных аномалий (синовиальная пролиферация, гемартроз или остеохондральное повреждение) и служило эталоном для всех диагностических анализов точности.
Ослепление
Радиологи, интерпретировавшие изображения MSK-US, были ослеплены результатами МРТ и подробной клинической информацией, за исключением известного диагноза гемофилии. Ридеры МРТ также были ослеплены к результатам MSK-US. Все интерпретации изображений выполнялись независимо для минимизации смещения наблюдателей.
Интервал времени между тестами
Интервал между MSK-US и МРТ был ограничен максимум 3 месяцами, чтобы отразить реальную клиническую практику. Чтобы снизить вероятность смещения, вызванного прогрессированием заболевания в этот период: (i) Фиксировался и анализировался интервал времени между обследованиями. (ii) Пациенты, проходящие крупные клинические вмешательства (например, операции или начало новой терапии, модифицирующей заболевание) в этот период, были исключены. (iii) Был проведён заранее заданный анализ чувствительности для пациентов с интервалом ≤30 дней.
Средний интервал между MSK-US и МРТ был впоследствии опубликован в разделе «Результаты» для оценки возможного влияния временных изменений состояния суставов на диагностические показатели. Распределение интервалов визуализации оценивалось описательно для оценки возможного влияния прогрессирования заболевания между исследованиями. Помимо среднего интервала, фиксировались медианные интервалы и диапазон. Были рассмотрены клинические записи на предмет задокументированных эпизодов кровотечений, начала или модификации профилактических схем, а также других крупных вмешательств, происходящих между MSK-US и МРТ. Пациенты, проходящие крупные клинические вмешательства в этот период, были исключены из исследования. Пациенты с задокументированными интервальными событиями, которые могли существенно изменить состояние суставов, рассматривались индивидуально, а те, кто соответствовал критериям исключения, не были включены в итоговый анализ.
Статистический анализ
Статистический анализ проводился с использованием SPSS Statistics для Windows (версия 26.0) и программного обеспечения R (версия 4.3.1). Первичный анализ оценивал диагностическую точность MSK-US для выявления гемофильной артропатии, используя МРТ в качестве эталонного стандарта. Чувствительность, специфичность, положительная прогностическая ценность (PPV), отрицательная прогностическая вредность (NPV), а также положительные и отрицательные отношения правдоподобия (LR+ и LR–) были рассчитаны на основе 2 × 2 таблиц непредвиденных обстоятельств с соответствующими 95% доверительными интервалами (CI). Помимо общей диагностической точности, были проведены анализы чувствительности, специфичности и совпадения на уровне признаков для синовиальной гипертрофии, выпота суставов, повреждения хряща и эрозии костей.
Кривые операционной характеристики приёмника (ROC) были сгенерированы с использованием ординальных оценок HEAD-US, а площадь под кривой (AUC) рассчитана для оценки общей диагностической эффективности. Оптимальные значения порога определялись с помощью индекса Юдена.
Согласование между результатами MSK-US и MRI, а также согласование между наблюдателями оценивались с использованием каппы Коэна (κ) для бинарных переменных и взвешенной каппы для порядковых переменных. Ценности Каппа интерпретировались согласно критериям, предложенным Ландисом и Кохом: <0,20 — плохое согласие, 0,21–0,40 — справедливое согласие, 0,41–0,60 — умеренное согласие, 0,61–0,80 — хорошее согласие и >0,80 — отличное согласие.
Обработка неопределённых и отсутствующих данных
Все включая MSK-US и МРТ-исследования имели достаточное диагностическое качество для интерпретации. После первоначального рассмотрения не осталось неопределённых результатов визуализации, и ни один случай не требовал исключения из-за неразрешённой диагностической неопределённости после вынесения решения. Неопределённые результаты, выявленные при обзоре изображений, независимо оценивались вторым радиологом. Любые несоответствия решались путем обсуждения консенсуса. После вынесения решения не осталось ни одного дела. Пациенты с отсутствующими или неполными данными по МСК-УС или МРТ были исключены до анализа, и не проводилось импутация отсутствующих данных.
Подгрупповые и исследовательские анализы
Заранее определённые подгрупповые анализы проводились в зависимости от типа суставов (колено, голеностоп и локоть) и типа патологии (синовиальные аномалии против структурных аномалий). Для специфических суставных анализов чувствительность, специфичность и общая диагностическая эффективность рассчитывались отдельно для коленных, голеностопных и локтевых суставов.
Исследовательские анализы оценивали связь между тяжестью заболевания, отражённой по показателям HEAD-US, и диагностическими показателями. Пороговые анализы проводились с использованием увеличения порогов HEAD-US для оценки компромисса между чувствительностью и специфичностью при различных уровнях тяжести заболевания.
Размер выборки
Формальный проспективный расчет размера выборки не проводился из-за ретроспективного дизайна исследования. Однако точность выборки оценивалась постфактически. Из 150 включенных пациентов 112 были положительными по МРТ, а 38 — отрицательными на МРТ. При предполагании ожидаемой чувствительности примерно 90% и специфичности примерно 80%, размер выборки обеспечивал 95% доверительные интервалы с шириной примерно ±5%–8% для оценок чувствительности и ±10–15% для оценок специфичности. Более широкие доверительные интервалы специфичности отражают меньшее количество случаев с отрицательным МРТ, доступных для анализа. Следовательно, оценки чувствительности считаются более точными, чем оценки специфичности, и должны интерпретироваться соответственно.