曹东明
临床常见的影像学诊断技术主要有X线、电子计算机断层扫描(computed tomography,CT)、磁共振成像技术(magnetic resonance imaging,MRI)和超声等。在肌肉、肌腱等软组织病变的诊断方面,X线检查因对软组织病变难以明确显示,对早期病变的检出敏感性较差,故对于该类疾病的诊断不具有适用性。X线检查更适合于对骨骼、关节的异常结构改变的发现[1]。CT、MRI在诊断肌肉骨骼系统,肌肉、肌腱等软组织病变解剖细节方面具有明确的优势,但其临床应用受到医疗机构设备购进与否、操作医师是否具备专业技术和经验能力等方面的限制,且对适应证人群均有严格要求。超声检查因其无创、操作简便、快速出结果等优点而在临床应用广泛。已有的研究表明,超声检查可检出骨骼、肌肉系统的肌肉、肌腱、关节及浅表软组织损伤、甚至是深部肌肉的病变[2-3]。超声检查可实时动态观察肌肉、肌腱的运动情况[4-6]。而CT、MRI均不能实时动态检查,是其临床诊断应用中的主要不足。
1.1 常规超声检查对肌肉和肌腱疾病的诊断 超声检查是利用超声波在人体内反射、折射及吸收后产生不同影像的原理辅助临床诊疗。根据美国超声医学会(American Institute of Ultrasound in Medicine,AIUM)和美国放射学会(American College of Radiology,ACR)联合制订的肌肉骨骼超声检查指 南(Guidelines for the Performance of the Musculoskeletal Ultrasound Examination),超声检查可用于对肌肉等软组织损伤、肌腱炎/腱鞘炎/肌腱撕裂等肌腱的病变,关节炎、关节积液等关节病变,韧带/副韧带,游离体,筋膜炎,骨骼损伤和神经瘤,神经陷迫(nerve entrapment)等进行诊断[7]。
常规超声检查中,二维超声声像图可见结构较清晰的肌肉、肌腱的图像。正常肌肉超声检查声像图为低回声表现,而其肌束膜、外膜、间膜均为强回声。正常肌腱超声检查声像图表现为整体回声高于肌肉,其长轴切面内可见多个相互平行强回声线,其韧带纵断面呈交织、束状或带状的强回声,其骨连接处呈低回声。正常肌腱及韧带彩色多普勒血流显像(color Doppler flow imaging,CDFI)检查均无血流信号显示。一般情况下,临床多可根据肌肉类型、形态厚度、大小、连续性、边缘特征及肌腱纤维的走行、连续性、与其周围组织的结构关系等,诊断是否存在肌肉、肌腱的病变。
肌肉、肌腱的损伤,通常分为一般性损伤、撕裂伤、断裂伤三种程度。一般性损伤可见小血管破裂出血、水肿和渗出;肌肉、肌腱无断裂。撕裂伤可见有肌肉筋膜、肌腱的中断(部分断裂)。断裂伤可见肌肉、肌腱完全中断(完全撕裂)。发生肌肉损伤时超声检查可观察到不同的异常肌肉超声表现,可能存在肌纤维的连续性破坏(回声间断,可伴四周积液)、断端肌肉显著增大、可见周边血肿(低回声),肌束在纵断面上的排列紊乱(回声无规则)、小血管破裂(血肿,低回声)和断端积液(低回声)及间质出血(回声增强)的存在等情况。肌肉损伤后的超声检查结果与受伤时间、受伤程度有直接相关。肌肉损伤后急性血肿刚形成,回声较强;血肿逐渐溶解后其超声回声变成了无声;慢性血肿为实质性肿块,其内部回声复杂多样。故超声检查可用于评估创伤后肌肉损伤的病情程度[8]。
发生肌腱损伤时超声检查可观察到肌腱连续性中断(可伴四周少量积液),黏蛋白变性区的纤维结构完全消失、边界不清、钙化、异位骨化等(低回声与强回声)。肌腱损伤在超声检查声像图中可见,一般性损伤时,肌腱厚度增加,局灶性或弥漫性肿大,肌腱纤维的线样高回声减低;肌腱部分或完全断裂时,腱纤维连续性中断,两断端间可见少量反应性渗出液(低回声)。
超声检查用于诊断人体肌肉、软组织及骨骼病变等疾病,是采用常规超声诊断设备,通过专用的超声探头(频率:5~12 MHz、5~18 MHz等),在人体表面对肌肉、软组织、骨骼系统的病变处进行检查。超声检查可用于对骨骼、肌肉损伤的初期诊断,能全面、动态地观察损伤恢复的不同时期,利于对患者病情和恢复的全过程进行随访。
本研究背景:
电子计算机断层扫描(CT)、磁共振成像技术(MRI)和超声检查均为临床常见的影像学诊断技术,均可应用于对骨骼、肌肉系统疾病的诊断和治疗中,各有利弊。与CT、MRI检查比较,超声检查易被患者接受,且在基层医院能普及,是常规的检查手段。近年来,新型超声技术延展了常规超声的临床优势,又弥补了其影像学图像的不足,尤其拓展了其在骨骼、肌肉系统疾病诊疗中的应用范围。为此,本研究特对超声检查在骨骼、肌肉疾病的诊断和治疗中的应用作以综述,以为临床提供阶段性总结的参考资料。
肌肉扭伤在超声检查下呈现的是单纯积液[9]。一项采用超声检查诊断26例疑似下肢深静脉血栓(deep vein thrombosis of lower extremity,LEDVT)的研究结果显示,彩色多普勒超声检查未见血流异常;超声检查下肢深静脉管腔内未见明显回声异常,但9例LEDVT患者超声检查下可见其下肢小腿肌内回声减低伴不规则无回声积液区,提示存在下肢小腿肌肉的损伤;故该研究者认为可将下肢肌肉超声检查列为对疑似LEDVT患者的常规检查手段。采用超声检查对疑似肌肉损伤进行诊断时,在声束与肌腱形成斜角时,肌腱前方可出现假性低回声;嘱患者变换体位,使肢体处于平坦状态后变换扫查角度,并应用足够的耦合剂,可减少伪影。超声检查中嘱患者配合做一些相应的肌肉和肌腱的活动,可观察其在超声下的动态变化,有助于明确其损伤部位及严重程度,并评估是否合并血肿。
因超声检查具有无创性,因此其可短期内多次、重复应用于对骨骼、肌肉系统的疾病诊断。常规超声检查对中轴骨骼(腹部或骨盆深处的疾病)及弥漫性病变的诊断作用有限,其具有对软组织分辨率高、简便易操作,可实时、多角度地显示软组织内部结构及其损伤的层次关系等优点。超声检查的实时成像特点,使其可用于对肌腱炎、腱鞘炎、肌腱撕裂等肌腱病的诊断和对病程发展演变、病情严重程度的评估,可检出肌筋膜撕裂、肌内血肿、肌肉脂肪萎缩和纤维化等病变[9-11]。研究显示,应用超声检查可诊断滑膜炎性增厚、骨侵蚀、骨赘等病变[12-14]。总之,已有的研究认为,超声检查可作为临床诊断肌肉、肌腱损伤及其愈合情况的首选辅助性检查手段。
1.2 超声引导下对肌肉和肌腱疾病的治疗 在超声引导下可对局部病灶进行定位、引导穿刺和辅助诊断,并对肌腱病患者施行肌腱延长手术、开窗手术[15-16],对肌肉撕裂损伤、肌腱病进行注射治疗[17],对骨骼、肌肉、肌腱病变或神经损伤进行介入治疗[18]。
通过超声检查对肌腱断裂损伤的诊断、严重程度的描述和部位的确定,临床可以决定是否对患者采取手术治疗的方式。比如,跟腱小撕裂仅需保守治疗、避免发展为跟腱完全断裂;如经超声评估跟腱损伤未达1/3以上,则提示无需手术治疗;而对于跟腱完全撕裂者,则需进一步在趾屈状态下测量其断端间距以评估是否手术治疗。可见,通过超声检查对肌腱损伤的诊断可为临床确定治疗方案提供积极的指导[19]。
对肌腱病的保守治疗是向肌腱注射皮质类固醇激素。超声引导下“干针疗法”是较注射治疗更有效的方法[20]。“干针疗法”是在肌腱病病变部位反复进行穿刺、达到医源性破坏变性的肌腱纤维的作用,由此诱导产生炎症和生长因子,以达到炎性愈合而获得对肌腱病的治疗结果。超声引导下“干针疗法”可用于肱骨外上髁炎、髌腱变性、跟腱炎等浅表肌腱病的治疗,以及针对臀中肌和臀小肌近端肌腱、阔筋膜张肌肌腱病的治疗。
研究显示,超声引导下“富血小板血浆(plate-let rich plasma plate,PRP)疗法”是在超声引导下注射PRP治疗足肌腱病,有助于促进组织愈合。将该疗法用于肌肉损伤的介入治疗,效果尚不明确[21]。已有研究认为,PRP疗法对肌肉损伤的作用有限,其可缓解疼痛、减少运动员重返赛场的时间(恢复时间),但并未在缩短运动员重返赛场时间等方面有显著性疗效。
近年来随着超声技术的不断进步,彩色多普勒超声、能量多普勒超声、三维超声、四维超声及高频、高分辨率超声等在临床中的应用越来越广泛。高分辨率超声检查能弥补传统超声检查中图像分辨率低、精确度低、检查结果易受干扰的缺陷,其还可提供对疾病诊断的量化评估结果[22]。
2.1 高频超声检查 闭合性肌肉、肌腱损伤在临床实践中较为常见。比如在临床上常见的手指、腕部、跟腱、股四头肌腱等部位损伤,多为闭合性肌肉、肌腱损伤。常规超声检查无法识别闭合性肌肉、肌腱损伤中因肌肉、肌腱断裂引起的水肿、出血、淋巴细胞炎性浸润、损伤组织发生变性坏死而出现的低回声图像,或因病情发展、病变陈旧而出现局部低回声(发生钙质沉积)、条状强回声(发生纤维肉芽组织、结节)等;或可能忽视对断裂肌腱近端的扫查而造成漏诊。
与常规超声检查比较,高频超声检查可清晰诊断和评估肌肉肌腱损伤的结构形态改变和回声改变,能更准确地定位损伤部位、范围和周围组织的关系(有无粘连)、程度(有无断裂)及有无血肿形成等情况。高频超声较常规超声检查能更敏感地发现隐匿性的肌肉、肌腱的病变。高频超声对肌肉细微结构的分辨能力优于MRI,可为临床提供更详尽的诊断信息。李婧[4]研究采用高频超声(5~10 Hz)检查对135例小腿肌腱、肌肉损伤的患者进行检查,结果显示高频超声检查可检出肌肉挫伤、撕裂及肌腱损伤、断裂患者,且可对其病程(急、慢性)及病情程度(部分/完全性断裂)做出准确地评估。卢伟军等[6]应用高频超声(5~10 Hz)检查对下肢肌肉、 肌腱损伤进行诊断,结果显示高频超声检查对下肢肌肉、肌腱损伤的诊断具有无创、操作简单、可重复性强及分辨率高的优点,且高频超声检查可提供更清晰和准确的超声声像图,可提高临床对下肢肌肉、肌腱损伤的诊断阳性率。总之,应用高频超声在对浅表器官病变、肌肉软组织损伤的诊断方面具有优越性。
因超声检查无法清晰显示血管的全貌及解剖结构的细节,故在软组织肿瘤诊断方面存在一定局限性。孙德胜等[23]研究发现,将高频超声检查用于对肌肉系统病变的诊断,其灵敏度较高(为100%)。肌肉损伤、肿瘤和炎性病变及肌腱断裂、韧带状纤维瘤等均可在高频超声检查声像图上呈现特异性改变。故笔者认为可将高频超声检查用于对肌肉、肌腱损伤、血管瘤及其他占位性病变的诊断。因高频超声检查能从多个切面、多个方位来显示病变情况,可动态观察血肿改变等,能明确区分囊性和实质性病变,故高频超声检查扩大了超声检查的应用范围,使得超声检查在诊断肌肉系统的损伤、肿瘤等方面的应用越来越广泛。
2.2 超声扩展成像技术 超声扩展成像技术中,先应用超声探头在平行于探头平面做连续性扫查,获取多幅图像信息资料,然后经高速计算机对图像信息进行分析、重建处理后,(拼接)获得包含所有二维图像信息的新图像,其为连续性的超宽视野的切面图像,其分辨力与之前的分图像相当,其图像轮廓、内部结构清晰,更能真实地显示整个病灶形态及其毗邻的关系。因此,超声扩展成像技术不失为临床可选择的具有图像整合能力的高分辨率超声技术。
2.3 对比增强超声技术(contrast enhanced ultrasonography,CEUS) 超声检查可用于对缓慢血流的评估,但其灵敏度不及CEUS[24]。CEUS是向靶向病变及其周边的静脉注射由微泡组成的造影剂,应用超声波成像技术使其成像,可以获得连续的超声图像。故CEUS增加了超声检查评估血流模式及组织灌注的能力。CEUS可用于对表征软组织损伤病变处的灌注模式评估,以及评估肩袖肌腱损伤修复后的血管情况。炎性关节炎最早的生理表现之一是新生血管形成。CEUS对技术操作的要求较高,例如对造影剂静脉注射的侵入性操作、对注射造影剂后的成像时机的把握等细节问题。鉴于CEUS的如上不足,限制了其在临床中的广泛应用。
2.4 超声微血流成像技术(super microvascular imaging,SMI) SMI是利用特殊的滤波技术,将超声检查中组织振动所形成的微小多普勒信号滤除,而仅保留探测目标内低速血流信号的信息。
SMI的成像方式类似于彩色多普勒超声及能量多普勒超声,但克服了后者在成像中的局限性,又增加了类似CEUS可检出软组织微血管流动的优势。目前已有临床研究报道将SMI用于对乳腺肿块、甲状腺和睾丸等软组织病变的诊断和评估[25],因此有理由相信SMI在对骨骼、肌肉系统疾病的诊断和组织损伤修复评估中具有良好的应用前景。
2.5 超声弹性成像技术 超声弹性成像技术是一种定量成像的超声技术,其可从医学图像中提取可量化的特征用以诊断疾病、评估损伤,或评估组织受到应力时产生的变形程度(刚度特性),组织越强硬,在施加应力时其变形越少。目前临床已将超声弹性成像技术用于对肌肉、肌腱病变的病理学评估。超声弹性成像下组织刚度的变化显示病变的存在,与正常肌肉、肌腱相比,超声弹性成像下病变肌肉、肌腱的组织刚度增加、偏小。超声弹性成像技术是临床在诊断骨骼、肌肉系统疾病时可选用的一种超声影像技术[26]。目前因在国内医疗机构中并未普遍购进超声弹性成像设备仪器,故其应用范围并不广泛。
总之,与常规超声检查比较,高分辨率超声检查可提供更清晰、准确、有效的图像信息,其在对危急重症患者的急诊诊断和救治中已成为首选。新近的研究结果显示,将高分辨率超声检查用于肌萎缩性侧索硬化症等神经肌肉疾病的诊断,可检出肌肉收缩动态,成为辅助诊断[27]。研究发现,高分辨率超声检查具有评估肌肉损伤及其预后功能恢复情况的潜力。可见,高分辨率超声检查具有在临床推广应用的良好前景[28]。
但高分辨率超声存在一些不足和局限性,其不足之处在于对超声波远场病灶区域的显示欠清晰,穿透力有限。故应用高频超声对大范围积液和脓肿等进行诊断时,需通过调节扫查角度或改变患者体位等措施,或采取多种影像学检查手段联合的扫查方式,必要时需加用其他辅助方式,以期获得更完善的诊断信息。高分辨率超声的局限性在于其视野小,对于大病灶无法显示其整个区域,不能完整显示其与周边组织结构的毗邻关系。为此,目前临床上应用超声扩展成像技术来弥补如上不足。
融合成像技术可以从不同影像设备获得来自不同成像模式及不同成像环境下的多角度、动态的医学图像,将这些图像综合使用、互为补充。通过融合成像技术可将不同分辨率图像的对比度差异及空间位置变化在某种空间进行变换,使几幅图像的对应点达到空间位置和解剖结构上的完全一致,从而获得在组织解剖细节的较高分辨率。
融合成像可将超声检查与CT、MRI检查联用,将超声检查所获取的实时超声数据和CT、MRI检查所获得的数据进行配准、融合,其可用于在超声检查引导下对骨、肌肉软组织病变进行活检,联合CT、MRI检查对骨骼、肌肉损伤的组织解剖细节做出诊断和评估[29]。
X线检查、超声检查与CT、MRI检查均可应用于对骨骼、肌肉系统疾病的诊断和治疗中,各种检查手段各有利弊。临床上多将X线检查用于对骨化肌炎的钙化、软组织肿胀等病变的鉴别诊断,以排除其相应区域骨骼系统的病变。CT检查对肌肉骨骼系统病变诊断的灵敏度高,但其主要显示的是病变的横断面。CT检查具有一定的辐射性,故无法短期内重复。且CT检查不能提供滑膜炎症等活动性病变的信息。MRI检查可显示肌肉、肌腱的解剖结构和病变内部情况,其对骨骼系统早期病变的检出具有较高的灵敏度,但因设备昂贵,故其检查费用高,目前尚不易被患者所接受。且MRI在基层医院尚未能普及,并不是常规检查手段。
近年来,新型超声技术及综合影像学手段在临床中的广泛应用,使超声检查对肌肉、肌腱损伤等骨骼、肌肉系统疾病的诊疗具有可行性和延展性,包括超声超微血管成像、超声弹性成像等在内的新型超声技术,加上传统超声联合CT、MRI的综合影像学手段,及超声融合成像等技术,均具有其在临床应用的优势。因此,新型超声技术在临床的应用,既延展了常规超声的临床优势,又弥补了其影像学图像的不足;与其他常规临床影像学检查手段联合,拓展了其在骨骼、肌肉系统疾病诊疗中的应用范围,使其表现出良好的应用前景,也提示在未来,超声检查还将继续发挥其在临床中的重要价值。
总之,对于肌肉、肌腱损伤的诊断,X线不具有诊断特异性;CT、MRI等诊断率较高,但在临床中的应用受限;而超声检查是无创的,操作简单、可重复性好,可快速得到诊断结果,其在肌肉、肌腱损伤的诊断中有重要地位。在临床实践工作中,更多的是应用超声融合成像技术,以做好鉴别诊断,提高诊断的准确性。
本文无利益冲突。