作者:刘丹妮,冉海涛,敖梦,重庆医科大学附属第二医院超声科
腕管综合征(carpal tunnel syndrome,CTS)为临床最常见的神经卡压性疾病,发病率约3.8%,病因尚未完全明确,主要为腕部正中神经受压所致;典型临床症状包括桡侧3个半手指掌侧麻木、刺痛,晚期可出现大鱼际萎缩而形成典型“猿手”。常规超声具有便捷、无创、安全等优势,已广泛用于诊断CTS;超声弹性成像可检测组织硬度,弥补常规超声的不足。本文就超声弹性成像诊断CTS的进展进行综述。
1.常规超声诊断CTS
目前诊断CTS主要依靠临床症状、体征、正中神经电生理检查(electrodiagnostic study,EDT)及常规超声检查;EDT为诊断金标准,但有创,且假阴性率达16%~34%。常规超声可观察正中神经及其周围组织的形态学改变、神经具体卡压部位及血流等,正中神经横截面积(cross-sectional area,CSA)为其诊断CTS的最常用指标,但早期诊断敏感度较低,易受性别、年龄、体质量及身高等多种因素影响,且文献报道CSA诊断临界值为6.5~15.0mm2,差异较大。
CTS的病理生理学机制为腕管压力升高和神经缺血共同作用导致神经
2. SE诊断CTS
SE可通过探头或心脏跳动及血管搏动等对目标组织稳定、规律地施加压力,导致组织受力前后回声信号发生移动,对其移动幅度(即应变)进行实时彩色编码,获得弹性成像,从而评估ROI组织硬度。
2.1 正中神经应变
应变代表物质在外力作用下产生形变的能力,应变越大,物质弹性越大,则硬度越低。既往研究发现CTS患者正中神经应变明显低于正常人。
2.2 正中神经应变率
根据正中神经应变率,即某参考物应变与正中神经应变的比值,可半定量评估正中神经硬度,但目前对于选择参考物尚无统一标准。YOSHII等以检查时探头对皮肤施加的压力与正中神经应变的比值(即压力-正中神经应变率)评估正中神经硬度,发现其诊断CTS[曲线下面积(area under the curve,AUC)=0.937]较单独正中神经应变(AUC=0.926)或对皮肤施加压力(AUC=0.681)更为可靠。
MIYAMOTO等发现CTS患者声学耦合器/正中神经应变率(6.9)显著高于对照者(4.1),以4.3为截断值,其诊断CTS的敏感度为82%,特异度为68%;且声学耦合器/正中神经应变率联合CSA可提高诊断效能,诊断敏感度为81%,特异度为91%。
XIN等采用SE以皮下脂肪/正中神经应变率评估49例
2.3 腕横韧带应变率
腕横韧带为腕管的重要组成部分,在CTS发生、发展中起着关键作用。CTS患者腕横韧带厚度大于正常人。MIYAMOTO等采用SE评估CTS患者腕横韧带弹性,发现健康志愿者和CTS患者的声学耦合器/腕横韧带应变率分别为6.0和8.1,提示腕横韧带弹性降低、硬度增加或可导致CTS。
2.4 临床应用价值
有学者发现SE不仅可用于诊断CTS,在评估病情及其治疗效果方面亦展现出一定价值。TATAR等以与正中神经所在深度相同的软组织为参考,发现腕管入口处软组织/正中神经应变率可诊断CTS,包括轻度CTS,但无法评估病情严重程度,故建议常规超声应联合SE 诊断CTS。
GHAJARZADEH等采用SE根据三维矩阵中蓝色和红色像素及其指数分析60条正中神经,发现SE可用于评估CTS严重程度。ASADOV等采用SE以凝胶垫/正中神经应变率、凝胶垫/腕管内容物应变率为参数评估25例接受类固醇注射治疗的CTS患者正中神经及腕管内容物的弹性,发现治疗后CTS患者凝胶垫/正中神经应变率无明显变化,但凝胶垫/腕管内容物应变率显著降低,且治疗后症状减轻者降低更为明显,表明SE可用于评估CTS治疗效果。
YOSHII等采用SE以压力-正中神经应变率评估45例特发性CTS患者正中神经硬度,发现腕管松解术后正中神经应变明显增加,压力-正中神经应变率明显降低,表明神经电生理恢复与组织学恢复有关;相比弹性恢复,正中神经电生理恢复耗时更长,故腕管松解术后早期,根据正中神经应变可更好地评估CTS病情。然而SE无法定量表示组织硬度,且存在检查过程中持续施加压力无法保持一致等问题,有待进一步完善。
3. SWE诊断CTS
SWE通过检测ROI组织横向剪切波传播速度,计算杨氏模量值或直接以剪切波速度为定量参数评估组织弹性;剪切波传播速度越快或杨氏模量值越大表示组织弹性越低、硬度越高。
3.1 测量标准
既往研究发现,以SWE测量正中神经弹性时,患者肢体姿势、手腕手指运动及所选测量点均可影响检测结果。采用SWE测量正中神经弹性时,可选择神经横切面或纵切面;最近有学者发现SWE对纵切面上的正中神经弹性变化更为敏感,且可重复性更高。
3.2 正中神经剪切波速度
正中神经剪切波速度,即剪切波在正中神经中的传播速率,其值越大,代表神经硬度越高。ZHANG等发现CTS组正中神经剪切波速度明显高于对照组,以3.0m/s为截断值,其诊断CTS的准确率为86.4%。ARSLAN等报道,以正中神经剪切波速度3.25m/s为诊断CTS的截断值,其准确率为82%,且正中神经僵硬度增加发生于CSA明显增加之前。
3.3 正中神经杨氏模量值
KANTARCI等以正中神经杨氏模量值40.4kPa为诊断CTS的截断值,其诊断准确率为91.7%;CINGOZ等以38.25kPa为截断值,准确率为73.5%;PALUCH等以79kPa为截断值,诊断敏感度为96.6%,特异度为100%,并建议以正中神经在腕部与前臂处的杨氏模量值比值来诊断CTS。NAM等提出采用SWE测量正中神经硬度联合CSA可提高诊断CTS的准确率(95%)。
3.4 腕横韧带剪切波速度
程跃跃等发现CTS患者腕横韧带剪切波速度明显高于健康人,且不同程度CTS患者腕横韧带剪切波速度存在明显差异。
3.5 腕管压力
CTS最初病理生理变化为腕管内机械压力增加,但目前用于临床量化腕管压力的手段如经皮传感器直接测量或术中压力传感器测量等均具有侵入性。初步研究结果表明,SWE可无创测量腕管压力,或可早期诊断及评估CTS。
3.6 评估CTS严重程度
随神经卡压程度不同,治疗CTS的方式亦有所不同,因此评估CTS严重程度十分重要。既往研究认为常规超声对于评估CTS严重程度具有一定价值,但亦有学者认为常规超声无法评估CTS严重程度。最近研究发现SWE或可用于评估CTS严重程度。CINGOZ等以正中神经EDT检查为金标准,发现中、重度CTS患者正中神经杨氏模量值(82kPa)显著高于轻度CTS 患者(44kPa)。
MORAN等报道,正中神经硬度随CTS程度加重而增加,EDT示中、重度CTS患者神经硬度明显高于阴性者及轻度患者,且根据腕管入口处与旋前方肌附近正中神经杨氏模量差值≥57kPa可区分中、重度与阴性及轻度CTS患者,特异度为89%,联合B型超声和SWE可将诊断特异度提高至100%;此外,CSA随CTS程度加重而增加,但EDT阴性患者正中神经CSA小于健康人,而神经硬度明显高于健康人。
ARSLAN等发现严重或极端严重CTS患者正中神经杨氏模量显著高于轻度或中度严重者。健康人平均正中神经杨氏模量值为20.78~43.6kPa,而不同研究所用诊断CTS的正中神经杨氏模量值的截断值差异较大,且对于正中神经剪切波速度或杨氏模量值与CTS严重程度的关系仍未完全明确,有待进一步观察。
4.小结及展望
综上所述,超声弹性成像对于诊断CTS、评估病情及治疗效果均具有一定潜能,且可较常规超声更好地诊断早期CTS,二者联合可提高诊断准确率,但仍有待深入研究。
来源:刘丹妮,冉海涛,敖梦.超声弹性成像诊断腕管综合征进展[J].中国医学影像技术,2022,38(04):607-610.
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