龚海燕 杨雅婷 王 平
跟腱是全身最有力的肌腱,由比目鱼肌、腓肠肌内、外头肌腱融合而成,止于跟骨结节后方中点,正常成人的跟腱长度约12~15 cm[1-2]。目前X线、CT对跟腱显示欠佳且具有放射性,MRI对软组织分辨率高但费用昂贵。肌骨超声具有简便经济、无创、重复性好等优点,可作为跟腱疾病检查的首选方法。本文就超声新技术在常见跟腱疾病诊疗中的应用及进展进行综述。
肌骨超声检查要求高质量、高分辨的彩色多普勒超声诊断仪,由于跟腱位置表浅,常选用频率为4~15 MHz的探头,检查时患者取俯卧位,双足置于床沿外,自然放松暴露双侧小腿,踝关节背屈90°[2]。检查分为3段:近段(跟腱与肌肉结合处)、中段(跟腱与跟骨附着端以上2~6 cm)和远段(跟腱与跟骨附着处),操作者行纵切、横切面扫查观察跟腱的形态、厚度、连续性、回声、血流及周围软组织等情况,可借用导声垫减少伪像。
正常跟腱纵切面超声表现为跟腱纤维呈细线样连续均匀的强回声,横切面表现为跟腱的起点、中点、止点分别为椭圆形、圆形和新月形的均质强回声,边界清晰,附着点处骨质光滑,跟骨后滑囊无或仅有极少量积液,CDFI示正常跟腱内未探及明显血流信号[3]。De Zordo等[4]使用应变弹性成像检查发现正常跟腱组织质硬,93%的健康成人跟腱弹性图像为蓝色或绿色,与周围组织分界清晰。
跟腱断裂大多由外伤或剧烈运动引起的肌肉不协调收缩导致,好发部位为中段,原因为该部位血运较差[1]。根据跟腱断裂程度分为完全断裂和部分断裂,肌骨超声能动态观察受损跟腱,判断跟腱断裂的位置、程度及周围组织损伤情况,在跟腱断裂的诊断、治疗及术后随访中具有重要作用。
1.灰阶超声诊断跟腱断裂:跟腱完全断裂时表现为跟腱增厚,回声减低,肌腱纤维呈连续性完全中断,断裂间隙夹杂无或低回声,断端挛缩,可伴周围软组织肿胀,分界模糊;部分断裂时表现为跟腱纤维连续性部分中断,回声不均匀,边缘不清晰,轮廓不规则,易误诊或漏诊[3]。
2.超声宽景成像诊断跟腱断裂:Weng等[5]应用宽景超声成像技术在探头实时连续扫查感兴趣区后,通过软件重建一幅连续的全景声像图,该方法在测量病灶的大小及范围具有一定的优势,易于观察病灶的整体位置关系。连娟等[6]应用超声宽景成像对闭合性跟腱断裂进行检查,全方面、多角度地观察受损跟腱及其周围组织情况,解决了小视野的局限。但该技术重建图像时会部分失真,且对医师的经验和操作手法要求较高。
3.弹性成像诊断跟腱断裂:作为一种可反映组织硬度特性的新技术,近年来弹性成像在跟腱疾病应用中受到重视。分为应变弹性成像(SE)、声辐射力脉冲弹性成像(ARFI)及剪切波弹性成像(SWE)等。Chen等[7]应用SWE技术检查并比较急性断裂跟腱与正常跟腱的弹性,结果显示弹性图像跟腱断裂区变软呈蓝色,弹性分布不均,部分区域无弹性信号,正常跟腱则为均一的红色,边界清晰;跟腱断裂区平均弹性值为(56.48±68.59)kPa,低于正常跟腱(291.91±4.38)kPa,差异有统计学意义(P=0.006),该研究结果与Aubry等[8]结论一致,分析跟腱硬度降低的原因可能为断裂跟腱张力丢失、血肿或积液。
跟腱断裂的治疗方法有保守治疗和手术治疗,手术治疗分为开放手术、经皮微创治疗。介入超声即于超声实时引导下完成一系列诊疗操作,目前临床应用广泛。有学者[9]在超声引导下经皮微创缝合断裂跟腱,术中能实时观察跟腱的形态、边界及其周围神经、血管等重要结构,与开放性手术相比,超声引导下操作安全性高、创伤小、疗效满意,且能有效减少腓神经损伤、伤口感染等。
1.高频超声评估跟腱完整性:李志等[10]应用高频超声随访16例行跟腱断裂修补术的患者,术后6周跟腱前后径及横径较术前均减小,跟腱纤维可见连续信号,CDFI示跟腱断端探及少量血流信号,提示此时可进行踝关节的功能锻炼;术后12周跟腱连续性完整,CDFI示断端未见明显血流信号,提示基本可恢复正常生活。由此可见,超声在跟腱断裂术后跟腱完整性的评估中有一定临床应用价值。
2.超声造影评估跟腱血流:超声造影可敏感观察组织微血管血流的变化,张立宁[11]在兔跟腱断裂模型研究中发现超声造影信号强度反映了断裂跟腱恢复过程中组织结构和力学功能的改变,术后1周信号强度高于术后4周、8周,提示术后1周时跟腱新生血管多,力学特性差,愈合差;术后8周信号强度较术后4周减弱,接近正常跟腱血流,提示此时跟腱重塑形接近于正常,但力学特性尚未完全恢复正常。表明超声造影可以通过观察愈合跟腱血流变化间接评估其修复情况。
3.弹性成像评估跟腱力学信息:Yamamoto等[12]应用SE观察兔跟腱断裂的恢复情况,发现术后跟腱硬度逐渐增加,但仍低于正常跟腱,应变比逐渐减小并在术后12周时接近正常跟腱。Zhang等[13]应用SWE评估跟腱断裂术后12周、24周、48周的跟腱弹性变化,结果发现随着时间推移断裂跟腱弹性值增加,临床功能评分亦增加(均P<0.05),且跟腱弹性值与临床功能评分呈正相关(OR=0.9159,P<0.05),表明弹性值偏低可提示生物力学和临床功能不良,即愈合差、发生再断裂风险高。
总之,肌骨超声在评估断裂跟腱的形态、血流、功能变化中均有重要作用,随着时间进展,断裂跟腱的新生血管逐渐减少,硬度逐渐增加并接近正常跟腱,且其弹性硬度值与组织学和机械力学相关,但其相应的临床功能是否恢复正常有待进一步研究。
跟腱病是一种常见的肌腱病,根据病变部位分为非止点性腱病和止点性腱病,临床表现常为病变区域肿胀、压痛和功能受限等。研究[14]表明跟腱病可能与跟腱使用过度或承载过多负荷有关,且强直性脊柱炎、类风湿关节炎、糖尿病、肥胖、痛风等均可累及跟腱,其病因主要为肌腱退行性变,病理改变多为胶原纤维变性、脂肪浸润、毛细血管增生、肌腱钙化及跟骨附着端纤维软骨骨化等,并无炎症细胞的参与。超声在跟腱病的早期诊断、辅助治疗及疗效监测方面具有较好的临床应用价值。
李律宇等[15]分别应用SMI和脉冲多普勒观测32例慢性跟腱病患者治疗前后跟腱的血流情况,结果发现治疗前后SMI与脉冲多普勒对跟腱血流的显示率比较差异均有统计学意义(均P<0.01),SMI技术显示低速血流的敏感性较脉冲多普勒高(P<0.05)。表明SMI技术无需造影剂即可无创显示跟腱内微血流情况,对跟腱病的诊断和随访具有重要作用。
研究[16]应用超声造影检测发现83%的跟腱病患者有新生血管生成,而脉冲多普勒仅检出54%,且新生血管与疼痛等临床症状无明显相关。Chang等[17]在兔跟腱病模型中发现超声造影能够对病变跟腱中的血管进行分期,其时间-强度曲线分析提供的血流动力学参数可鉴别急性炎症和后期退变阶段的血管。表明通过超声造影观察跟腱的血流动力学变化可反映跟腱病理生理学情况[16],可作为一种评估跟腱退变程度和跟腱病治疗效果的方法。
Nuri等[18]应用三维超声显示静息状态下病变组跟腱的横截面积、前后径均较对侧组正常跟腱、健康组跟腱增大,差异均有统计学意义(均P<0.05);负荷状态下病变组跟腱横截面积、前后径、体积均减小,但其横截面积、前后径均高于对侧组和健康组跟腱,差异均有统计学意义(均P<0.001),表明病变跟腱在负荷作用下基质成分可能发生了重组变化。
弹性成像能评估跟腱硬度及生物力学特征,可识别早期病变跟腱,有效预防慢性疼痛、严重跟腱损伤甚至断裂发生,并评估跟腱病的治疗效果。
1.SE:研究[19]显示有临床症状的跟腱病患者其跟腱的应变比高于正常成人(P<0.001),硬度更软;而Zhang等[2]应用SE发现病变跟腱更硬。分析硬度不一致的原因为两者研究部位不同,病理改变不一致,跟腱末段主要为钙化及骨刺形成,导致其硬度增加,而中段为跟腱胶原纤维黏液样变等,使得硬度变软。
2.ARFI:主要包括声触诊组织成像(VTI)、声触诊组织量化(VTQ)及声触诊组织成像量化(VTIQ)。方建强等[20]应用VTIQ技术检查发现跟腱炎组跟腱厚度较健康对照组增加,剪切波速度降低,差异均有统计学意义(P=0.002、0.000),病变跟腱硬度降低,弹性图呈黄色近似绿色,剪切波速度最佳界值为7.0 m/s时,VTIQ诊断跟腱炎的ROC曲线下面积为0.95,敏感性和特异性分别为90.0%、90.9%,表明VTIQ技术能为跟腱炎的诊断提供更多参考信息。
3.SWE:Aubry等[8]应用SWE定量比较非止点性跟腱病患者跟腱与正常跟腱的硬度,发现病变跟腱剪切波速度较正常跟腱低,硬度更软。Dirrichs等[21]发现SWE诊断跟腱病具有高敏感性(87.5%)和高特异性(100%),跟腱病患者经6个月的保守治疗后,在临床评估恢复无症状的32例病例中,26例(显示率81.3%)跟腱硬度恢复正常。
UTC是一种可显示肌腱内部结构变化的新技术,即连续横断扫查肌腱后还原三维立体图像,通过分析图像来量化肌腱回声,从而鉴别病变肌腱与正常肌腱。Van Schie等[22]根据肌腱内部结构大致分为4种类型:Ⅰ型(高度稳定)、Ⅱ型(中度稳定)、Ⅲ型(高度可变)、Ⅳ型(不断地低强度和变化性分布),计算这4种回声所占比例和肌腱的最厚值来量化肌腱。研究[23]发现跟腱病患者中Ⅲ、Ⅳ型(不规则排列)纤维结构比例高于无症状者,而Ⅰ型、Ⅱ型(规则排列)纤维结构比例少于正常成人。另外,UTC可通过监测跟腱组织结构的变化评价跟腱病治疗前后的疗效,为临床诊疗提供参考信息,具有可靠性。
目前临床治疗跟腱病方法多样,有离心运动、体外冲击波治疗、硬化剂注射、手术治疗等[2]。Krogh等[24]在超声实时引导下于跟腱最厚处注射富血小板血浆对跟腱病进行干预治疗,安全无副作用,疗效好。Yeo等[25]在超声实时引导下采用干针经皮腱旁组织减压治疗慢性跟腱病,治疗后随访近一半患者症状得到完全缓解。介入超声因可视化、安全等优点在辅助治疗跟腱病方面发挥着重要作用。
超声具有无创、价廉、操作方便、可重复性佳等优势,能评估跟腱的形态学、血流动力学、生物力学特性,在跟腱病的诊断、术中观察、疗效评价、术后随访中具有较好的临床价值。但其也有一定局限:跟腱位置表浅,易受机器分辨率限制及检查者的主观因素影响,超声难以鉴别跟腱病与慢性跟腱撕裂声像;目前跟腱的超声弹性成像研究较少,仍缺乏规范化操作指南,会存在一定误差,今后需进行大量研究提供参考标准。