超声在康复医学中的应用

2013-02-06 09:08华中科技大学同济医学院附属同济医院430030
中国医疗器械信息 2013年11期
关键词:肩袖骨骼肌肌腱

华中科技大学同济医学院附属同济医院(430030)

康复医师应用超声已有50 多年的历史,1951年美国康复医师意识到超声治疗对临床的重要性,并成立了美国超声医学研究所(AIUM)。1980年实时超声成像技术得到广泛应用,这为临床提供了一种更为高效、互动的临床诊疗手段。20世纪80年代末高频探头被引进,为有效评价骨骼肌肌肉系统提供了详细的浅部组织解剖成像。随着这一技术的发展,放射科医师和超声医师开始注意到超声在骨骼肌肌肉系统应用的潜力。现在骨骼肌肌肉超声逐步成为超声医学的一个分支,相关的临床科室也逐步集成超声诊断肌腱、神经、肌肉、韧带及关节疾病的方法,并用于指导治疗[1]。鉴于超声在临床的推广,康复医师很有必要掌握基本的超声诊断技能及其临床应用。

1.超声诊断在康复医学的应用

1.1 超声对骨骼肌肌肉系统的诊断

超声对骨骼肌肌肉系统疾病是一种有效的诊断工具,目前临床对骨骼肌肌肉超声的需求日益增加。由于高频探头高分辨率超声的出现,超声可以更清晰地显示肌肉、韧带、骨骼和关节囊及外周神经等结构。其灵活性、实时性、可重复性、非创伤性、低价格性以及无放射性,使超声成为诊断骨骼肌肌肉疾病的重要工具。

1.1.1 超声对骨筋膜肌肉疼痛综合征的诊断

慢性疼痛是重要的公共卫生疾病,其中95%为骨筋膜肌肉疼痛综合征(myofascial pain syndrome ,MPS)[2],MPS 是一种常见的非关节骨骼肌肌肉疾病,常见于颈部和腰部,并以骨骼肌肌肉扳机点(myofascial trigger points,MTrPs)为特征。MTrPs 是位于骨骼肌纤维中可触及的紧张性索条上高度局限和易激惹的点。MTrPs 可呈激惹或潜伏状态[3]。激惹MTrPs(active MTrP)即A-MTrPs,非触诊时即可存在持续性疼痛,其持续疼痛部位可位于或远离MTrPs。目前MTrPs的病理生理机制仍不清楚。

图1.二维灰阶成像所示斜方肌中的扳机点。(A)孤立扳机点显示为一明确的局灶性低回声区。(B)斜方肌中连续四个低回声区

图2.同步2D灰度图像及彩色多普勒方差成像。C与D为有可触及扳机点的斜方肌(扳机点如箭头所指)

图3.A为冈上肌肌腱全层撕裂(箭头所指),B为冈上肌肌腱部分撕裂(图标所指)

MTrPs 的诊断依靠体格检查及临床症状,然而MTrPs 依据体格检查诊断的可靠性一直备受争议[4],因此临床急需一种客观且能有效评价骨骼肌肌肉系统及其MTrPs 的工具。超声对于诊断及治疗MTrPs 是一种非常有用的工具。超声成像技术可从正常肌筋膜组织中区分出MTrPs,并使MTrPs 及其周围组织可视化[5]。

在超声影像中,斜方肌中的MTrPs 表现为椭圆形局灶性低回声区(图1A),且与可触及结节的位置相一致,同时常与邻近多个结节并存。在3D 成像中,纵向、横向、冠状面成像中可清晰显示分散的扳机点。超声下,扳机点结节表现为回声质地不均匀(图2 C),而正常组织回声质地均匀。在彩色多普勒方差成像中,MTrPs 表现为振动振幅局灶性降低,如图2D 中箭头所示,这与二维灰阶成像中所显示的低回声区相一致。

1.1.2 超声对肩痛的诊断

(1)肩袖损伤的超声诊断

肩袖是维持肩关节稳定的重要结构,由肩胛下肌、冈上肌、冈下肌、小圆肌及其肌腱组成,从前后上3 个方向像套袖一样包绕肩关节,对肩关节的稳定起着重要的作用。肩袖撕裂为肩部疼痛和肩关节功能障碍的主要原因[6],常隐匿发生,随着年龄增大,肩袖会越来越容易在负荷并不大的情况下受到损伤,因此明确诊断和动态观察肩袖撕裂有重要的临床意义。

与金标准关节镜相比,超声在诊断全层或部分肩袖损伤上与MRI 具有相同的准确性[7]。据报道,超声在诊断全层肩袖损伤上具有57% ~100%的灵敏性及41%~100%的特异性;在诊断部分肩袖损伤上具有41%~94%的灵敏性及85%~94%的特异性[7]。

肩袖撕裂分为完全性和部分性撕裂。对于完全性和部分性的肩袖撕裂,超声可以代替MRI 明确撕裂部位,评估撕裂大小,识别肌肉中的液性渗出和脂肪浸润[8]。完全性肩袖撕裂(图3 A)最主要的特征是关节面与关节滑囊之间的肌腱撕裂区。该区含有液性暗区,呈现无回声或低回声区,与周围组织呈明显不连续,当组织碎片、滑膜、瘢痕及三角肌疝入时会相对较难辨认。肩袖的部分撕裂(图3 B)常发现于关节肌腱的表面或者滑囊面,超声成像中撕裂的大小在长、短轴视图上显示为小的局部低回声区,仅累及肌腱的一部分[9]。

(2)钙化性肌腱炎的超声诊断

肩袖和肱二头肌长头腱的钙化性肌腱炎是肩部疼痛和功能障碍的另一个常见原因。钙化性肌腱炎是一种自限性疾病,常出现于30 ~60 岁,据报道约9%的病人钙化3年后吸收,27%的病人钙化10年后吸收,而50%的病人钙化可引起慢性疼痛及肩关节功能障碍[10],这些症状可持续几月或几年。钙化性肌腱炎是肩袖肌腱内的钙沉积,最常见于冈上肌,可为双侧,其病理生理机制不明。超声上钙化性肌腱炎肌腱内部的钙化灶可分为四型:Ⅰ型为弧形钙化,后方伴清晰声影(图4);Ⅱ型为碎片状钙化,伴或不伴声影;Ⅲ型为结节状钙化,后方无声影;Ⅳ型为囊状钙化,即囊壁钙化,而内部为囊性区域。研究表明,碎片状、结节状和囊状钙化为病变的吸收期,与患者中、重度肩痛有关,超声上显示病灶血流较丰富,而弧形钙化被认为是病变形成期,一般患者无明显肩痛[11]。

图4.冈上肌肌腱钙化伴后方声影

1.1.3 超声对腕管综合征(CTS)的诊断

腕管综合征(carpal tunnel syndrome,CTS)是一种由于正中神经在腕管内受到嵌压而造成大鱼际肌萎缩、肌力异常和手部正中神经支配区疼痛、麻木等感觉异常的综合征,是最常见的嵌压性神经病。

CTS 主要依靠临床症状和临床测试进行诊断,尽管电生理检查被认为是其诊断的金标准,它仍有10%~20% 的假阴性[12],另外电生理检查不能提供正中神经及其周围组织的解剖结构改变,不能为进一步明确病因和手术提供更多的信息。最新meta 分析显示,超声在诊断CTS 的灵敏性及特异性上与电生理检查相当[13]。Buchberger 等[14]首先运用超声对CTS 患者的解剖变化进行定量测定,并描述了3 个主要特征:①豌豆骨和钩骨钩水平正中神经横切面积(cross section area,CSA)及膨胀率(swelling ratio,SR)增大,豌豆骨水平更甚(图5);②钩骨钩水平正中神经扁平率(flattening ratio,FR)明显增大;③腕横韧带掌侧移位明显增加。

Buchberger 等[14]报道正中神经在豌豆骨水平(即近端腕管)最易显示,左右径和横切面积最大,而在钩骨沟水平(即远端腕管)横径最小,故豌豆骨水平的正中神经横切面积的诊断意义最大。IM.Ajeena 等[15]最新研究显示,超声不仅是诊断CTS,而且是评估CTS 严重性的有效手段。目前已有研究推荐将超声作为专家诊断CTS 的首选工具[16]。

1.2 超声对深静脉血栓(DVT)的诊断

深静脉血栓(deep vein thrombosis,DVT)是指血液在深静脉内异常凝结,属静脉回流障碍性疾病,为周围血管常见疾病。DVT 常发生于下肢与盆腔,约占90%,尤以下肢多见。典型的DVT 发生于制动、外伤或手术后,尤其是脊髓损伤( spinal cord injury ,SCI)病人在住院期间具有较高的血栓发生率[17]。DVT 若不及时治疗,将会影响患者的肢体功能和生活质量,严重的可能进一步发展成为肺栓塞,因此早期明确诊断病情并及时治疗对预后具有重要意义。深静脉造影检查是诊断DVT 的金标准,但由于它的有创性、潜在并发症、技术要求及价格的限制,使得其不适合诊断非症状性DVT。随着超声诊断仪性能的提高及诊断水平的提高,超声已成为诊断DVT 的重要工具[18]。

图5.腕管横切面超声显示扩大(A)及正常(B)的正中神经(图中图标所示)

图6.多普勒超声显示比目鱼肌静脉完全性(A)和部分性(B)血栓闭塞。

Dauzat 等[19]提出判定下肢DVT 的超声诊断标准:①管腔内有实质性回声;②静脉血管不能被压瘪;③血栓处彩色和脉冲多普勒超声缺乏自主性或激惹性血流(图6)。回声低时,依据次要标准判断血栓存在:①静脉管径增宽;②静脉壁或瓣膜僵硬;③血流缓慢、红细胞聚集,血栓上游和下游可显示血流回声;④侧支静脉由于血流增多而管径增宽。

2.超声介入治疗在康复医学的应用

超声介入技术是在超声设备的探测和引导下,完成各种穿刺活检、关节造影以及抽吸、注药治疗等操作。由于高频探头高分辨率超声的出现,其灵活性、有效性及低成本性等优点,使得超声在介入治疗过程中可以发现许多骨骼肌肌肉系统病变。同时超声可进行实时监测,这使得注射治疗更为安全和准确。超声介入治疗的应用有多方面,其中包括超声引导下关节及软组织药物注射、超声引导下治疗脊椎小关节综合征、超声引导下钙化性肌腱炎的穿刺抽吸以及超声引导下肉毒素注射治疗肌痉挛等。

(1)超声引导下关节及软组织药物注射

关节内注射类固醇可以有效解决由退行性病变、外伤及炎症性关节炎引起的疼痛,超声引导可以确保药物准确注入关节内。对于关节外骨骼肌肌肉病变,如肌腱炎、滑囊炎及筋膜炎,可在超声引导下将类固醇注入病变组织周围,以避免药物注入肌腱或腱膜内引起疼痛或造成其内部结构破坏[20](图7)。有研究显示,由炎症或退行性病变引起的关节软组织病变,经超声引导定位注射后疼痛短时间即可消失;关节内类固醇注射几天后关节渗出减少,临床症状改善[21]。

图7.超声引导下针(箭头所示)直接指向炎性肌腱(星号所示)表面

图8.超声引导下C6/7小关节针刺位置

(2)超声引导下治疗脊椎小关节综合征

小关节是脊椎后侧成对的滑膜囊关节,由上一脊椎的下关节突和下一脊椎的上关节突所构成。脊神经后内侧支支配脊椎小关节、棘上韧带和棘间韧带。除C2 及C3 由第3 枕神经(第3 颈神经内侧支)支配,此水平以下的颈椎及腰椎小关节都受上一水平的内侧支(由后支所分出)和同一水平的内侧支双重支配。小关节被公认为是持续性脊椎疼痛的痛苦之源[22]。临床上常采用小关节内注射,进行内侧支神经阻滞(medial branch blocks,MBB)和内侧支神经松解术来诊断和治疗小关节源性的慢性疼痛。

透视引导和计算机断层摄影术(computed tomography,CT)引导是小关节综合征介入治疗的常规辅助手段[23]。B 超引导技术具有其独特的优势,不仅能够辨认肌肉、韧带、血管、关节和骨性结构,还能观察到细小的神经[24]。与荧光透视和CT 相比,B 超可得到“实时”图像,且对操作者及患者均无电离辐射危害,因此其应用范围更加广泛,尤其对妊娠妇女等对X 线有禁忌的患者来说。B 超是一种连续影像,故可实时观察液体的扩散过程,由于能够清晰地观察血管,还能减少局麻药在血管内扩散或穿刺损伤血管等并发症的发生[24]。在医疗费用上,B 超相对透视和CT 也较便宜,性价比较高。超声介入治疗过程如图8 所示。

(3)超声引导下钙化性肌腱炎的穿刺抽吸

钙化性肌腱炎的保守治疗包括非甾体类抗炎药、激素定位注射及康复治疗,但这些治疗效果有限。移走钙化是解决肩关节疼痛及功能障碍的有效方法[25],一种简单且便宜移走钙化的方法为经皮穿刺抽吸。研究表明,超声引导下对钙化性肌腱炎的穿刺抽吸(图9)具有较高的临床疗效,可明显减轻患者的疼痛[26]。即使没有明显的钙化物质被抽出,患者的疼痛症状也可明显减轻。可能与抽吸后肌腱内的压力减轻及穿刺导致局部出血而促进残余钙化灶的吸收有关。超声引导下肌腱钙化灶的穿刺抽吸后复查,可见第一个月后钙化密度及大小明显减小甚至消失,这种变化在第一周更明显,之后吸收逐渐减慢,治疗一年后钙化可完全消失或减到最小[27]。

(4)超声引导下肉毒素注射治疗肌痉挛

痉挛状态由James W.Lance 定义为“以速度依赖的牵张反射(肌肉紧张度)增加及过强腱反射为特征的运动失调,作为上运动神经元综合征的一个组成部分,它由牵张反射的超兴奋性引起”[28]。引起痉挛状态的原因有多种,常见的有脑卒中、脑外伤、脊髓损伤、脑瘫、多发性硬化及中枢神经系统退化性疾病等。按躯体受累范围痉挛可分为局灶性痉挛、区域性痉挛及广泛性痉挛。痉挛可导致患者产生疼痛、肌肉挛缩、活动受限及生活质量下降。治疗痉挛的方法有多种,其中肉毒素作为一种解痉剂,被认为是一种更广泛的康复治疗方案[29]。

肉毒素可分为A、B、C、D、E、F、G7 个型,A 型是毒力最强和临床应用最常见的型别。A 型肉毒素通过抑制神经肌肉接头处突触前膜的乙酰胆碱释放来抑制肌肉收缩。肉毒素的这种化学去神经作用是暂时的,终板的独立发芽即旁生新芽而形成新的神经连接,新的神经肌肉传导的建立,新的运动终板的形成一般要经历12~24 周[30],恰好与临床疗效持续时间相吻合,需要肉毒素的重复治疗才能达到长期缓解肌肉痉挛的目的。

准确定位及安全注射是A 型肉毒素有效治疗局灶性肌痉挛的关键。超声作为引导肌肉定位注射的新技术日益受到关注。Berweck 等[31]的研究结果表明与电刺激及肌电图定位技术相比,超声引导注射BTX-A不仅能够提高注射的准确性,还可缩短寻找靶肌的时间,减轻患者痛苦。配以高频探头的超声可以清晰显示靶肌及周围的神经血管,在实时超声影像引导下,不仅可将针头准确刺入靶肌特别是深层靶肌,还可根据解剖结构调整进针方向,既准确注射又避免对相邻血管与神经的损伤。A Picelli 等[32]最新研究显示,与徒手定位及电刺激定位比较,超声更能准确评估肌肉厚度及注射的位置,与此同时患者临床症状得到更好改善。

图9.冈上肌钙化性肌腱炎的穿刺抽吸.(A)20号针直接指向钙化灶。(B)针进入钙化灶后注入利多卡因进而逐渐抽吸钙化灶

3.超声在康复医学的其他作用

在康复医学中,超声除了具有诊断及介入治疗作用外,还具有实时成像的反馈作用。实时超声成像可使康复医师实时观测深层肌肉(如腹横机及多梨肌)的收缩,发现细微的损伤结构。在超声实时成像下,患者可在康复医师指导下进行肌肉精细等容收缩,实现深层肌肉的激活反馈,同时为康复治疗措施的有效性提供直观的依据[33]。

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