Magnetic resonance imaging, magnetic resonance arthrography and ultrasonography for assessing rotator cuff tears in people with shoulder pain for whom surgery is being considered

  • Review
  • Diagnostic

Authors

  • Mário Lenza,

    Corresponding author
    1. Hospital Israelita Albert Einstein, Orthopaedic and Trauma Department, São Paulo, Sao Paulo, Brazil
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  • Rachelle Buchbinder,

    1. Department of Epidemiology and Preventive Medicine, School of Public Health and Preventive Medicine, Monash University, Monash Department of Clinical Epidemiology, Cabrini Hospital, Malvern, Victoria, Australia
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  • Yemisi Takwoingi,

    1. University of Birmingham, Public Health, Epidemiology and Biostatistics, Birmingham, UK
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  • Renea V Johnston,

    1. Department of Epidemiology and Preventive Medicine, School of Public Health and Preventive Medicine, Monash University, Monash Department of Clinical Epidemiology, Cabrini Hospital, Malvern, Victoria, Australia
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  • Nigel CA Hanchard,

    1. Teesside University, Health and Social Care Institute, Middlesbrough, Tees Valley, UK
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  • Flávio Faloppa

    1. Universidade Federal de São Paulo, Department of Orthopaedics and Traumatology, São Paulo, São Paulo, Brazil
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Abstract

Background

Shoulder pain is a very common symptom. Disorders of the rotator cuff tendons due to wear or tear are among the most common causes of shoulder pain and disability. Magnetic resonance imaging (MRI), magnetic resonance arthrography (MRA) and ultrasound (US) are increasingly being used to assess the presence and size of rotator cuff tears to assist in planning surgical treatment. It is not known whether one imaging method is superior to any of the others.

Objectives

To compare the diagnostic test accuracy of MRI, MRA and US for detecting any rotator cuff tears (i.e. partial or full thickness) in people with suspected rotator cuff tears for whom surgery is being considered.

Search methods

We searched the Cochrane Register of Diagnostic Test Accuracy Studies, MEDLINE, EMBASE, and LILACS from inception to February 2011. We also searched trial registers, conference proceedings and reference lists of articles to identify additional studies. No language or publication restrictions were applied.

Selection criteria

We included all prospective diagnostic accuracy studies that assessed MRI, MRA or US against arthroscopy or open surgery as the reference standard, in people suspected of having a partial or full thickness rotator cuff tear. We excluded studies that selected a healthy control group, or participants who had been previously diagnosed with other specific causes of shoulder pain such as osteoarthritis or rheumatoid arthritis. Studies with an excessively long period (a year or longer) between the index and reference tests were also excluded.

Data collection and analysis

Two review authors independently extracted data on study characteristics and results of included studies, and performed quality assessment according to QUADAS criteria. Our unit of analysis was the shoulder. For each test, estimates of sensitivity and specificity from each study were plotted in ROC space and forest plots were constructed for visual examination of variation in test accuracy. Meta-analyses were performed using the bivariate model to produce summary estimates of sensitivity and specificity. We were unable to formally investigate potential sources of heterogeneity because of the small number of studies.

Main results

We included 20 studies of people with suspected rotator cuff tears (1147 shoulders), of which six evaluated MRI and US (252 shoulders), or MRA and US (127 shoulders) in the same people. Many studies had design flaws, with the potential for bias, thus limiting the reliability of their findings. Overall, the methodological quality of the studies was judged to be low or unclear. For each test, we observed considerable heterogeneity in study results, especially between studies that evaluated US for the detection of full thickness tears and studies that evaluated MRA for the detection of partial thickness tears. The criteria for a positive diagnostic test (index tests and reference standard) varied between studies.

Meta-analyses were not possible for studies that assessed MRA for detection of any rotator cuff tears or partial thickness tears. We found no statistically significant differences in sensitivity or specificity between MRI and US for detecting any rotator cuff tears (P = 0.13), or for detecting partial thickness tears (P = 1.0). Similarly, for the comparison between MRI, MRA and US for detecting full thickness tears, there was no statistically significant difference in diagnostic performance (P = 0.7). For any rotator cuff tears, the summary sensitivity and specificity were 98% (95% CI 92% to 99%) and 79% (95% CI 68% to 87%) respectively for MRI (6 studies, 347 shoulders), and 91% (95% CI 83% to 95%) and 85% (95% CI 74% to 92%) respectively for US (13 studies, 854 shoulders). For full thickness tears, the summary sensitivity and specificity were 94% (95% CI 85% to 98%) and 93% (95% CI 83% to 97%) respectively for MRI (7 studies, 368 shoulders); 94% (95% CI 80% to 98%) and 92% (95% CI 83% to 97%) respectively for MRA (3 studies, 183 shoulders); and 92% (95% CI 82% to 96%) and 93% (95% CI 81% to 97%) respectively for US (10 studies, 729 shoulders).

Because few studies were direct head-to-head comparisons, we could not perform meta-analyses restricted to these studies. The test comparisons for each of the three classifications of the target condition were therefore based on indirect comparisons which may be prone to bias due to confounding.

Authors' conclusions

MRI, MRA and US have good diagnostic accuracy and any of these tests could equally be used for detection of full thickness tears in people with shoulder pain for whom surgery is being considered. The diagnostic performance of MRI and US may be similar for detection of any rotator cuff tears. However, both MRI and US may have poor sensitivity for detecting partial thickness tears, and the sensitivity of US may be much lower than that of MRI. The strength of evidence for all test comparisons is limited because most studies were small, heterogeneous and methodologically flawed, and there were few comparative studies. Well designed studies that directly compare MRI, MRA and US for detection of rotator cuff tears are needed.

Résumé scientifique

L'imagerie par résonance magnétique, l'arthrographie par résonance magnétique et l'échographie et l'évaluation des déchirures de la coiffe des rotateurs chez des personnes avec des douleurs d'épaule pour lesquelles une intervention chirurgicale est envi...

Contexte

La douleur de l'épaule est un symptôme très fréquent. Des troubles des tendons de la coiffe des rotateurs en raison de lusure ou de déchirures sont parmi les causes les plus fréquentes de douleur de l'épaule et d'invalidité. L'imagerie par résonance magnétique (IRM), larthrographie par résonance magnétique (ARM) et les ultrasons (US) sont de plus en plus utilisés pour évaluer la présence et la taille des déchirures de la coiffe des rotateurs dans lassistance à la planification du traitement chirurgical. On ne sait pas si une méthode d'imagerie est supérieure aux autres.

Objectifs

Comparer la précision des tests diagnostiques de l'IRM, lARM et les US pour la détection des déchirures de la coiffe des rotateurs (par exemple partielle ou complète) chez les personnes avec une suspicion de déchirures de la coiffe des rotateurs, pour lesquelles une intervention chirurgicale est envisagée.

Stratégie de recherche documentaire

Nous avons effectué des recherches dans le registre Cochrane des tests diagnostiques, MEDLINE, EMBASE et LILACS depuis leur création jusqu' en février 2011. Nous avons également cherché des registres d'essais, des actes de conférences et des références bibliographiques des articles afin d'identifier des études supplémentaires. Aucune restriction concernant la langue ou la publication n'a été appliquée.

Critères de sélection

Nous avons inclus toutes les études de prospectives de précision diagnostique ayant évalué l'IRM, lARM et les US contre l'arthroscopie ou la chirurgie ouverte comme référence standard, chez les patients suspectés d'avoir une rupture complète ou partielle de la coiffe des rotateurs. Nous avons exclu les études qui avaient un groupe témoin en bonne santé ou des participants avec un diagnostic spécifique d'autres causes de douleur de l'épaule, tels que l'arthrose ou la polyarthrite rhumatoïde. Les études avec un longue période (un an ou plus) entre les tests et les références standard ont également été exclues.

Recueil et analyse des données

Deux auteurs de la revue ont indépendamment extrait les données sur les caractéristiques des études et les résultats des études incluses, et évalué la qualité de manière indépendante conformément aux critères QUADAS. Notre unité d'analyse était l'épaule. Pour chaque test, les estimations de sensibilité et de spécificité de chaque étude étaient représentées graphiquement avec une courbe CRO et des graphiques en forêt pour un examen visuel de variations dans la précision des tests. Des méta-analyses ont été réalisées en utilisant le modèle à deux variables pour produire des évaluations récapitulatives de sensibilité et de spécificité. Nous ne sommes pas parvenus à étudier formellement les sources potentielles d'hétérogénéité en raison du petit nombre d'études.

Résultats principaux

Nous avons inclus 20 études portant sur des personnes avec une suspicion de déchirures de la coiffe des rotateurs (1 147 les épaules), dont six évaluaient l'IRM et les US (252 les épaules), ou lARM et les US (127 les épaules) dans les mêmes personnes. De nombreuses études présentaient des défauts de conception, avec le risque de biais, limitant ainsi la fiabilité de leurs résultats. Dans l'ensemble, la qualité méthodologique des études a été jugé faible ou incertaine. Pour chaque test, nous avons observé une hétérogénéité considérable dans les résultats des études, en particulier entre les études ayant évalué les US pour la détection de déchirures complètes et les études qui évaluaient lARM pour la détection des déchirures partielles. Les critères d'un test diagnostique positif (indice du test et de la référence standard) variaient entre les études.

Les méta-analyses n'ont pas été possibles pour les études qui évaluaient lARM pour la détection des déchirures ou des déchirures de la coiffe des rotateurs partielles. Nous n'avons trouvé aucune différence statistiquement significative dans la spécificité entre l'IRM ou de sensibilité et les US pour la détection des déchirures de la coiffe des rotateurs (P =0,13), ou pour la détection des déchirures partielles (P =1,0). De même, pour la comparaison entre l'IRM, lARM et les US pour la détection de l'étendue des déchirures, il n'y avait aucune différence statistiquement significative en termes de performances diagnostiques (P =0,7). Pour les déchirures de la coiffe des rotateurs, le résumé de sensibilité et de la spécificité ont été 98% (IC 95% , entre 92% à 99%) et 79% (IC à 95%, entre 68% à 87%), respectivement pour l'IRM (6 études, 347 les épaules), et 91% (IC à 95%, entre 83% à 95%) et 85% (IC à 95% , entre 74% à 92%), respectivement pour les US (13 études, 854 les épaules). Pour les déchirures complètes, le résumé de la sensibilité et de la spécificité ont été de 94% (IC à 95%, entre 85% à 98%) et à 93% (IC à 95%, entre 83% à 97%), respectivement pour l'IRM (7 études, 368 les épaules); 94% (IC à 95%, entre 80% à 98%) et 92% (IC à 95%, entre 83% à 97%), respectivement pour lARM (3 études, 183 les épaules); et 92% (IC à 95%, entre 82% à 96%) et à 93% (IC à 95%, entre 81% à 97%), respectivement pour les US (10 études, soit 729 les épaules).

Étant donné que très peu d'études étaient des comparaisons directes, nous n'avons pas pu effectuer de méta-analyses restreintes à ces études. Les tests de comparaisons pour chacune des trois types de cible ont donc été fondés sur des comparaisons indirectes qui peuvent être sujettes à un aléas en raison de confusion.

Conclusions des auteurs

L'IRM, lARM et les US ont une bonne précision diagnostique et nimporte lequel des tests pourrait être utilisé pour la détection de l'épaisseur de déchirures complètes chez les personnes souffrant de douleurs d'épaule pour lesquels une intervention chirurgicale est envisagée. La performance diagnostique de l'IRM et des US peut être similaire pour la détection des déchirures de la coiffe des rotateurs. Cependant, l'IRM et les US peuvent avoir une mauvaise sensibilité pour la détection des déchirures partielles et la sensibilité des US peut être beaucoup plus faible celle de l'IRM. La force de la preuve pour toutes les comparaisons des tests est limitée car la plupart des études étaient de petite taille, hétérogènes et méthodologiquement défectueux, et il n'y avait que peu d'études comparatives. Des études bien conçus de comparaison directe entre l'IRM, lARM et les US pour la détection de déchirures de la coiffe des rotateurs sont nécessaires.

Plain language summary

Diagnostic tests for assessing rotator cuff tears in people with shoulder pain for whom surgery is being considered

This summary of a Cochrane review presents what we know from research about the accuracy of imaging tests to detect tears of the rotator cuff tendons in the shoulder.

The rotator cuff is a group of tendons involved in the positioning and moving of the shoulder joint. The rotator cuff lets people lift their arm and reach overhead. In a lot of people, wear and tear of the rotator cuff tendons is a normal part of ageing and they may not have symptoms. However, many people will develop pain in their shoulder at some point as the tendons degenerate further and tears in the rotator cuff tendons develop. There may also be inflammation of the shoulder tendons or bursa (a sac with internal gliding surfaces that helps the shoulder to move). Often the pain is made worse by sleeping on the affected shoulder and moving the shoulder in certain directions. Often there will be pressure on the tendons by the overlying bone when lifting the arm up. This is called impingement. It may become difficult to use the shoulder in every day activities, sports or work.

If the pain does not go away by itself or with treatments such as steroid injections or physiotherapy, surgery may be performed. Imaging tests such as magnetic resonance imaging (MRI), magnetic resonance arthrography (MRA) and ultrasound (US) are used to assess the presence and size of rotator cuff tears to assist in the planning of the surgery.

Rotator cuff tears can be classified as full or partial thickness tears based on the extent or size of the tears. No test is 100% accurate in identifying tears or assessing their size. The accuracy of the tests is commonly assessed by the sensitivity of the test (the proportion of people who had a tear according to the test, among patients with tears), and specificity (the proportion of people without tears on the test, among patients with no tears).

We searched electronic databases up to February 2011, as well as trial registers, conference proceedings and reference lists of articles, for studies comparing diagnostic tests for people with suspected rotator cuff tears. Our review included 20 studies (1147 shoulders). Many studies had design flaws, which limited the reliability of their findings. We found that MRI, MRA and US may have similar accuracy for detecting the presence of full thickness tears. For identifying any tears (no distinction between partial or full thickness) or identifying partial thickness tears, MRI and US may also have similar accuracy. However, it appears that compared with US, MRI may be more sensitive in identifying partial thickness tears. With these results we can conclude that all three imaging tests (MRI, MRA and US) may help decisions regarding referral for surgery for people with suspected full thickness tears. Information on adverse effects of using these tests was not reported by the included studies.

Résumé simplifié

Tests diagnostiques pour évaluer les déchirures de la coiffe des rotateurs chez les personnes souffrant de douleurs d'épaule pour lesquelles une intervention chirurgicale est envisagée

Ce résumé d'une revue Cochrane présente nos connaissances actuelles de la recherche sur la précision des tests d'imagerie médicale pour détecter les déchirures des tendons de la coiffe des rotateurs de l'épaule.

La coiffe des rotateurs est un groupe de tendons qui sont impliqués dans le positionnement et le mouvement de l'articulation de l'épaule. La coiffe des rotateurs permet de lever le bras au dessus de la tête. Chez de nombreuses personnes, l'usure des tendons de la coiffe des rotateurs fait partie du vieillissement normal et elles peuvent être asymptomatiques. Cependant, des nombreuses personnes ressentiront une douleur au niveau de l'épaule lorsque les tendons dégénèrent assez et il y des déchirures des tendons de la coiffe des rotateurs. Il peut aussi y avoir une inflammation des tendons ou de la bourse (sac avec des surfaces internes glissantes qui aident au mouvement de l'épaule). Souvent la douleur de lépaule affectée augmente pendant le sommeil ou lorsque lépaule bouge dans certaines directions. Souvent la douleur est déclenchée par une pression des tendons sur l'os sus-jacent en soulevant le bras. Cest le nommé syndrome de conflit sous-acromial. Il peut devenir difficile d'utiliser l'épaule dans les activités quotidiennes, le sport ou le travail.

Si la douleur ne disparaît pas spontanément ou grâce à des traitements tels que des injections de stéroïdes ou la physiothérapie, la chirurgie peut être envisagée. Des tests d'imagerie tels que l'imagerie par résonance magnétique (IRM), larthrographie par résonance magnétique (ARM) et les ultrasons (US) sont utilisées pour évaluer la présence et la taille des déchirures de la coiffe des rotateurs dans la planification de la chirurgie.

Les déchirures de la coiffe des rotateurs peuvent être classés comme complètes ou partielles sur la base de leur étendue ou de leur taille. Aucun test nest 100% précis dans lidentification des déchirures ou dans lévaluation de leur taille. La précision dun test est couramment évaluée par sa sensibilité (proportion de personnes ayant eu une déchirure selon le test, chez les patients avec des déchirures), et sa spécificité (proportion de personnes sans déchirures selon le test, chez les patients sans déchirures).

Nous avons consulté des bases de données électroniques jusqu' à février 2011, ainsi que les registres des essais, les actes de conférences et les références bibliographiques des articles, pour les études comparant des tests diagnostiques pour les personnes avec une suspicion de déchirures de la coiffe des rotateurs. Notre revue a inclue 20 études (1 147 les épaules). Des nombreuses études présentaient des défauts de conception, ce qui limitait la fiabilité de leurs résultats. Nous avons constaté que l'IRM, lARM et les US peuvent être similaires précision pour la détection des déchirures complètes. Pour identifier les déchirures (sans distinction entre lésions partielles ou complètes) ou dans l'identification des déchirures partielles, l'IRM et les US peuvent être comparables. Cependant, il semble que par rapport aux US, l'IRM pourrait être plus sensible dans l'identification des déchirures partielles. Avec ces résultats, nous pouvons conclure que les trois des tests d'imagerie (IRM, ARM et US) pourraient aider à prendre des décisions concernant lindication de la chirurgie pour les personnes avec une suspicion de déchirure complète. Les études incluses ne rapportaient pas des informations sur les effets indésirables de l'utilisation de ces tests.

Notes de traduction

Traduit par: French Cochrane Centre 19th January, 2014
Traduction financée par: Financeurs pour le Canada : Instituts de Recherche en Santé du Canada, Ministère de la Santé et des Services Sociaux du Québec, Fonds de recherche du Québec-Santé et Institut National d'Excellence en Santé et en Services Sociaux; pour la France : Ministère en charge de la Santé

Laički sažetak

Ozljeda rotatorne manžete ramena u osoba kod kojih se razmatra kirurški zahvat zbog boli u ramenu: koja pretraga je najbolja za procjenu stanja?

Ovaj sažetak Cochrane sustavnog pregleda predstavlja dostupne dokaze iz kliničkih pokusa o točnosti dijagnostičkih pretraga kojima je cilj prepoznati ozljedu tetive rotatorne manžete ramena.

Rotatorna manžeta je skup tetiva uključenih u namještanje i pokretanje zgloba ramena. Rotatorna manžeta omogućuje ljudima podizanje ruke i hvatanje predmeta koji se nalaze iznad glave. U mnogih osoba su manje ozljede i oštećenja rotatorne manžete normalan dio procesa starenja, i ne moraju izazivati nikakve simptome. Međutim, mnogi razviju bol u ramenu u neka doba tijekom degeneracije tetiva, i kad se razvije ozljeda (pucanje) tetiva rotatorne manžete. Može doći i do upale u tetivama ramena ili burzi (sluzava vrećica ispunjena tekućinom koja se nalazi unutar zgloba i omogućuje pokretanje). Često se bol pogoršava prilikom spavanja na pogođenom ramenu i pokretanju ramena u određenim smjerovima. Često se javlja pritisak u tetivama zbog kostiju koje se nalaze iznad njih prilkom podizanja ruke. To se naziva sindrom sraza ramena (impingement sindrom). Uporaba ramena u svakodnevnom životu, u sportu i na radnom mjestu može postati vrlo otežana.

Ukoliko bol sama ne prođe ili ako ne pomognu terapije kao što su injekcije steroida ili fizioterapija, može se razmotriti kirurški zahvat. Pretrage kao što su magnetska rezonancija (MR), artrografija pomoću magnetske rezonancije (MRA) i ultrazvuk (UZV) koriste se za procjenu postojanja i opsega ozljede rotatorne manžete i planiranje kirurškog zahvata.

Ozljede rotatorne manžete mogu se podijeliti na ozljede potpune ili djelomične debljine, što se temelji na opsegu i veličini ozljede. Niti jedna pretraga nije 100% točna u prepoznavanju ozljeda i procjeni njihove veličine. Točnost dijagnostičkih pretraga opisuje se kao osjetljivost testa (udio osoba koje imaju ozljedu i koje će pretraga točno prepoznati) i specifičnost (udio osoba bez ozljeda koje će pretraga točno prepoznati).

Pretražene su elektroničke baze podataka u veljači 2011. kako bi se pronašli relevantni klinički pokusi na ovu temu. U Cochrane sustavni pregled uključeno je 20 studija (1147 ramena). Brojne studije imale su metodološke nedostatke, što ograničava pouzdanost njihovih rezultata. Utvrđeno je da MR, MRA i UZV imaju sličnu dijagnostičku točnost u otkrivanju postojanja ozljeda pune debljine. Za prepoznavanje bilo kakvih ozljeda (bez obzira na to jesu li djelomične ili pune debljine) ili prepoznavanje djelomičnih ozljeda MR i UZV su imali sličnu dijagnostičku točnost. Međutim, čini se da u usporedbi s UZV-om MR može biti osjetljivija u otkrivanju ozljeda djelomične debljine. Temeljem tih rezultata može se zaključiti da sve tri dijagnostičke pretrage (MR, MRA i UZV) mogu pomoći u odlučivanju je li bolesniku potreban kirurški zahvat ako se sumnja na ozljedu pune debljine. Informacije o mogućim štetnim učincima tih pretraga nisu opisane u uključenim studijama.

Bilješke prijevoda

Hrvatski Cochrane
Prevela: Livia Puljak
Ovaj sažetak preveden je u okviru volonterskog projekta prevođenja Cochrane sažetaka. Uključite se u projekt i pomozite nam u prevođenju brojnih preostalih Cochrane sažetaka koji su još uvijek dostupni samo na engleskom jeziku. Kontakt: cochrane_croatia@mefst.hr

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