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目的:应用剪切波弹性成像测量髌腱和股四头肌硬度,并进行重复性测试信度研究;应用剪切波弹性成像测量静态牵伸后股四头肌的弹性模量变化;比较膝关节不同屈曲角度下股四头肌不同肌肉和髌腱不同区域的生物力学特性变化。探讨剪切波弹性成像技术能否成为一种可量化的肌肉及肌腱硬度的无创测量方法。方法:2017年10月至11月,两名检查者使用弹性剪切波超声分别测量20例健康男性的髌腱和股四头肌的平均硬度,重复测量在第一次测量后5d进行,通过等级相关系数(ICC)对测量结果进行评估。对比牵伸前后股外侧肌、股直肌及股内侧肌的弹性模量的变化;用膝关节固定支具将膝关节分别被动屈曲固定在30°、60°和90°。在松弛(被动)状态下,利用超声剪切波弹性成像测量组织弹性指标SWE(SWE,组织弹性指标)。结果:1.剪切波弹性成像技术在测量髌腱时,检查者内(ICC=0.79)、检查者间(ICC=0.79)信度为好;股直肌检查者内(ICC=0.71)和检查者间(ICC=0.73)信度为中等;股外侧肌检查者内信度(ICC=0.84)为好,检查者间信度(ICC=0.74)为中等;股内侧肌检查者内(ICC=0.95)和检查者间(ICC=0.94)信度为优秀。2.1分钟静态牵伸后股外侧肌、股直肌、股内侧肌的硬度显著降低,减少比例从高到低是股外侧肌的(25.5%)>股直肌(19.8%)>股内侧肌(12.5%)。3.股直肌和股外侧肌及股内侧肌的弹性模量在膝关节30°、60°及90°时对比均有显著差异(P<0.05),股外侧肌和股内侧肌的弹性模量在膝关节30°时对比有显著差异(P<0.05),在60°及90°对比时无显著差异(P>0.05)。4.在膝关节30°、60°及90°时,髌腱不同部位浅层和深层的弹性模量对比时无显著差异(P>0.05)。膝关节30°时,髌腱近端浅层对比中段浅层及深层、远端浅层及深层的弹性模量均有显著差异(P<0.05)切其弹性模量高于其他部位,髌腱近端浅层及深层弹性模量对比无显著差异(P>0.05);膝关节60°及90°时,髌腱近端浅层对比远端深层的弹性模量均有显著差异(P<0.05),而髌腱近端浅层与其他层次的弹性模量对比无显著差异(P>0.05)。结论:1.本研究表明,应用剪切波超声弹性成像技术量化评估髌腱和股四头肌力学特性结果显示,在同一测试者与不同测试者间都有良好的信度。应用弹性剪切波超声成像技术测量髌腱和股四头肌硬度是一种可靠的、可重复的方法。2.这项研究测试了静态拉伸对股四头肌单个肌肉的影响。观察到,1分钟的静态拉伸增强了弹性模量的衰减。此外,在干预后观察到对单个肌肉的不同影响。研究人员和临床医生在对肌肉进行静态拉伸时应该考虑到这一点。3.股四头肌的不同肌肉和髌腱近端在膝关节被动屈曲大于等于30°时呈现不同的弹性特性。这种被动弹性特性的异质性和损伤之间的关联仍是未知的。