超声成像技术在肩袖撕裂诊断和修复术后评估
2020-2-20 来源：不详 浏览次数：次文章来源：中华肩肘外科电子杂志年11月第5卷第4期
作者：邢世昌；陆博；邓荷萍；任晓霞
作者单位：
医院骨科创伤急救中心肩肘学组
河北省骨科研究所
河北省骨科生物力学重点实验室
在临床实践中，引起肩痛或肩关节活动受限的肩关节疾病17%~41%为肩袖撕裂［1］，其中大部分需要进行手术治疗。术前明确诊断，并对肩袖撕裂的大小和肩袖肌肉的脂肪浸润情况做出正确的评估，对手术方案的选择与制定具有决定性影响［2］。
磁共振成像（magneticresonanceimaging，MRI）是目前常用的检查肩袖撕裂的影像学方法，具有分辨力高、灵敏度高、特异度高的优点，然而MRI检查也有价格昂贵、检查耗时的缺点。此外，患有幽闭恐惧症、不能平卧或体内有不能与磁化环境相兼容的置入物患者不能进行MRI检查，许多医疗机构也不具备MRI检查条件［3-6］。近年来，随着超声检查仪器分辨力的提高以及肩部超声规范化检查方法的推广，超声成像技术在肩关节疾病中的诊断价值越来越受到重视［1］，为临床医师提供了另一种可靠的有关肩袖撕裂的影像学检查手段。本文拟对超声成像技术目前在肩袖撕裂诊断和修复术后评估方面的应用情况进行简要综述。
一、肩袖组织的超声成像检查方法及正常表现
肩袖包括4块肌肉，肩胛下肌位于盂肱关节前方，冈上肌位于盂肱关节上方，冈下肌和小圆肌位于盂肱关节后方。肩胛下肌起源于肩胛骨的前面，从肌腹发出2~3条肌内腱，向外走行结合在一起形成肩胛下肌肌腱，肌腱以宽带状附着于肱骨小结节，作用为使上臂内旋和内收。冈上肌起源于肩胛骨的冈上窝，紧贴肩峰下、盂肱关节上走行，止于肱骨大结节上部，作用为使上臂外展。冈下肌起源于冈下窝，形成一宽阔的肌腱，向外走行止于大结节。小圆肌是肩袖最小的肌肉，比冈下肌走行方向更倾斜，以窄条状起于肩胛骨的外侧缘，止于大结节的尾侧端。冈下肌和小圆肌的作用是使上臂外旋。
在进行检查时，操作者所运用的手法和患者的体位非常重要。在检查肩胛下肌腱时，首先需使患者上臂外旋以利于在肩部前方扫查肩胛下肌肌腱。上臂外旋动作可以拉伸肩胛下肌，有助于肌腱移至表浅位置，易于检查。再使患者上臂内收，在被动内旋和外旋过程中进行动态扫描，有助于评估肩胛下肌的完整性。正常肩胛下肌肌腱：长轴检查呈凸面伴界限明显的纤维状回声带；短轴检查呈羽状伴低回声带［7］。
在检查冈上肌肌腱时，因其位于喙肩弓和肱骨头之间，所以患者上臂处于标准的中立位时只能探查到冈上肌肌腱的远端部分。令患者手臂后伸、手掌放在髂骨翼上方、肘关节屈曲向后指向正中线，这样可以使肩峰与冈上肌肌腱分开，从而获得更完整的肌腱图像。正常冈上肌肌腱：长轴检查呈凸面的鸟嘴形伴高回声带，通过关节软骨的低回声带和肱骨皮质的高回声带的上方止于大结节；短轴检查呈凸面伴中等回声带［7］。
在检查冈下肌和小圆肌肌腱时，将探头放置在盂肱关节后方，令患者的手掌向上将前臂置于同侧的大腿上，或者令患者的手放在对侧的肩部，前者可以避免肌腱位置过于靠前而造成难以将其纤维与冈上肌分开。正常冈下肌肌腱：长轴检查呈厚的鸟嘴样结构。小圆肌肌腱：长轴检查呈薄的三角形。冈下肌肌腱和小圆肌肌腱：短轴检查均呈凸面伴中等回声带［7］。
二、肩袖撕裂的超声成像表现
在临床上，肩袖撕裂通常可以先分为肩袖部分撕裂和肩袖全层撕裂两大类。
（一）肩袖部分撕裂
根据Ellman［8］分型将肩袖部分撕裂分为三级:Ⅰ级撕裂的厚度小于3mm，或小于肌腱厚度的25%；Ⅱ级撕裂的厚度在3~6mm，或为肌腱厚度的25%~50%；Ⅲ级撕裂的厚度大于6mm，或超过肌腱厚度的50%。对于需要手术的患者通常把肩袖撕裂50%作为一个处理界限，50%的撕裂采用清创治疗，＞50%的撕裂采用修复治疗［9-10］。Mazzocca等［11］从生物力学的角度证明了肩袖
关节面撕裂＞50%时对其进行修复的必要性。肩袖部分撕裂的超声成像表现为［1,12-14］:①肌腱滑囊面或关节面局部低回声或无回声;②肌腱部分变薄;③肌腱内部回声不均，未累及表面的腱内撕裂。
（二）肩袖全层撕裂
根据Post等［15］分型分为四型:①小型撕裂，1cm；②中型撕裂，1~3cm；③大型撕裂，3~5cm；④巨大撕裂，＞5cm。根据Gerber分型分为三型［16］：①小型撕裂，仅涉及1条肩袖肌腱；②巨大撕裂，涉及2条或2条以上肩袖肌腱；③不可修复性撕裂，涉及2条或2条以上肩袖肌腱，并且MRI检查显示肌腱内脂肪浸润，术中松解后在外展60°仍不能将肩袖组织外移至肌腱止点处。肩袖全层撕裂的超声成像表现为［1，12-14］：①正常肌腱解剖位置处不能显示肌腱，肌腱连续性中断，局部缺失;②肌腱断端回缩;③低回声或无回声信号贯穿肌腱全层;④肩峰三角肌下滑囊积液与肱二头肌长头腱腱鞘内积液同时存在。
三、超声成像检查肩袖撕裂的技术特点
超声成像技术检查无创，可重复性强，可动态观察，操作方便，省时，费用低，无辐射。超声成像技术不仅能明确肩袖有无撕裂，而且能准确判断肩袖撕裂的程度和类型。临床医师对患者检查时可以对与患者症状相关的所有压痛点和不适区域进行更好的评估［1,12-13,17］。
超声成像技术对肩袖撕裂有较高的敏感性和特异性。Labanauskaite［18］通过超声成像技术对31例肩袖撕裂患者检查发现，超声诊断肩袖全层撕裂的敏感性为80％，特异性为％；诊断部分撕裂的敏感性为79％，特异性为82％。Iannotti等［19］通过研究得出超声成像技术检测肩袖前后撕裂大小的敏感性为86%，检测肩袖内外撕裂大小的敏感性为83%。Cowling等［20］通过研究得出超声成像技术对肩袖部分撕裂的敏感性和特异性分别为65%和94%，全层撕裂的敏感性和特异性分别为94.8%和93.8%。而在全层撕裂中，小型撕裂（1cm）的敏感性和特异性分别为50%和96.6%；中型撕裂（1~3cm）的敏感性和特异性分别为88.5%和93.8%；大型/巨大型撕裂（＞3cm）的敏感性和特异性分别为73.1%和99%。有报道称超声成像技术对肩袖全层撕裂的敏感性和特异性分别为57%~%、41%~%，对肩袖部分撕裂的敏感性和特异性分别为41%~94%、85%~94%［5］。Fischer等［21］通过研究发现超声成像技术对冈上肌肌腱撕裂的敏感性和特异性分别为93%和%，对其全层撕裂的敏感性和特异性分别为%和91%，对其部分撕裂的敏感性和特异性分别为43%和%；超声成像技术对冈下肌肌腱撕裂的敏感性和特异性分别为88%和86%，对其全层撕裂的敏感性和特异性分别为%和92%，对其部分撕裂的敏感性和特异性分别为70%和94%；超声成像技术对肩胛下肌肌腱撕裂的敏感性和特异性分别为78%和93%，对其全层撕裂的敏感性和特异性分别为50%和95%，对其部分撕裂的敏感性和特异性分别为57%和87%。虽然超声成像技术和MRI检查对肩袖部分和全层撕裂的诊断都具有较高的准确率和敏感性，但对于肩袖部分撕裂者来说，超声成像技术的准确率和敏感性较MRI检查低。当肩袖部分撕裂较小时，超声成像可能被骨性结构干裂，特别是撕裂小于1cm时超声成像的敏感性及特异性明显下降［2,22-24］。
Tse等［25］通过研究发现超声成像技术可以准确评估肩袖撕裂的程度是否可以修复，其敏感性为86%（P0.）,特异性为67%（P＞0.），这样可使术前准备更加完善。然而，超声成像技术诊断肩袖撕裂的标准不容易掌握，诊断的准确率与检查者个人的操作技术和经验有很大的相关性［26-27］，受到多种因素的影响。
影响超声在肩袖撕裂诊断中的因素大概有以下几种：①患者肩袖撕裂较严重时，其体位及主、被动活动度受限，导致超声动态观察时成像不清晰，从而影响临床医师对结果的判定。②在老年患者中肩袖退变导致其内部出现不同程度的钙化，超声图像上钙化强回声区掩盖干扰肩袖撕裂的低回声区，从而影响临床医师对结果的判定。③在行超声检查时临床医师的经验及其对肩关节解剖知识的熟知程度、检查仪器的灵敏度和分辨力等都会直接影响临床医师对结果的判定。
临床医师要想得到准确的结果，必须要有丰富的经验、熟练的技术并熟知肩袖正常影像学表现［7,14］。Delzell等［22］通过研究发现临床医师是影响超声成像技术检查准确性的主要因素，而且临床医师经过培训后,超声成像技术诊断全层肩袖撕裂的敏感性增加了14%,诊断部分肩袖撕裂的敏感性增加了3%。一份Meta分析指出临床医师经过专业的超声成像技术培训可使其对肩袖全层、部分撕裂诊断的敏感性及特异性分别达到92.3%、66.7%和94.4%、93.5%［28］。
四、超声成像技术对肩袖撕裂修补后完整性和愈合情况的评估
关节镜下肩袖修补术后再撕裂是肩袖修补术最常见的并发症之一，再撕裂率为11.4%~94%［29］。超声成像不仅可以对肩袖撕裂修补后的完整性进行评估，还可以对康复期间及术后远期愈合情况进行评价，为临床医师指导手术后康复活动提供依据。在肩袖撕裂术后的不同时段内，患者的症状、病理生理表现及超声表现均不同［30］：①术后1~2个月:由于肩袖周围组织被炎性细胞浸润，毛细血管的通透性增加并发生充血，局部组织水肿，滑囊及关节囊的纤维组织释放致痛因子，导致患者仍具有较重的疼痛症状。此时患者的超声图像表现为:患侧肌腱较对侧增厚，回声不均匀，三角肌下滑膜增厚，三角肌下滑囊内有积液。②术后2~3个月:患者临床症状有所好转，肉芽组织增生、机化、吸收局部坏死组织及异物，并填补组织缺损。此时患者的超声图像表现为:患侧肌腱较对侧增厚，存在不均匀或欠均匀回声;三角肌下滑膜增厚，部分患者三角肌下滑囊内有积液。③术后6个月:患者临床症状得到明显改善，大量的新生肉芽组织分化转变为纤维结缔组织。此时患者的超声图像表现为:患侧肌腱与健侧厚度相似，多数患者回声均匀;三角肌下滑膜增厚不明显，三角肌下滑囊内无积液。④术后1年左右:肌腱厚度仍较正常稍厚，回声尚均匀。
Jacobson等［31］通过研究得出肩袖撕裂修复后的超声成像起初表现为不均匀的低回声。随着时间的推移，修复的肌腱超声成像表现为回声越来越高而且肌纤维也越来越趋向于正常。Lee等［32］采用常规超声对42例患者术后6个月肩袖修补后的完整性进行评估得出常规超声检查的诊断准确率为78.6%，全层撕裂和部分撕裂的McNemar检验结果分别为0.和0.。Collin等［33］采用超声对61例患者术后6个月肩袖修补后的愈合情况进行评估得出超声检查诊断的敏感性和特异性分别为80%和98%。
五、超声成像检查肩袖撕裂的新技术
医学超声成像新技术的出现，包括宽带多普勒成像、空间复合成像、宽景成像、偏转成像、三维成像技术和弹性成像技术等，进一步提高了肌肉骨骼系统超声的诊断效能。高分辨率实时超声技术特别善于识别部分、全层或冈上肌内部的撕裂［30,34］，其诊断价值得到了广泛认可。三维超声的诞生，虽然没能进一步增加分辨力，但大大提高了工作效率［35］。
超声弹性成像技术通过弹性成像量化肌肉骨骼结构的弹性，从而获得生物力学信息。它主要分四个类型：压缩超声成像［36］、瞬态弹性成像［36］、张力弹性成像［37］和剪切-波浪弹性成像［36］。Ophir等［38-39］发现超声弹性成像技术是通过组织内部的形变导致局部组织张力变化从而得到超声弹性图像。Kim等［40］通过传感器感受外部压力或经过特殊设计的超声波使组织内部发生形变，得到超声弹性图像。超声弹性成像技术不仅能发现一些微小的撕裂弥补超声成像技术的不足，而且能通过评估术前肌肉萎缩程度判断手术预后［41-42］。
超声造影技术是利用造影剂使后散射回声增强从而提高其分辨力、敏感性和特异性。最近的研究表明，超声造影技术能够有效的评估肩袖肌腱的血管模式从而判断肩袖的损伤程度［43］。
超声介入治疗是随着医学技术的发展，新兴的一种治疗疾病的方法。超声介入治疗具有创伤小、更快捷、术后并发症少等特点，如超声引导下经皮治疗肩袖钙化性肌腱炎［44］。据报道，术后平均55%的患者疼痛得到改善，10%的患者伴有并发症［45］。
综上所述，超声成像检查具有简单、方便、廉价、省时、多平面、可动态观察、可重复性强、无创、无辐射等特点，可对肩关节和周围软组织提供一个很好的分辨率和实时动态检查［1-2,4,7,12,20］。近几年随着超声技术的发展，超声成像越来越被肩关节外科医师所青睐，被誉为诊断肩袖损伤的一种必不可少的辅助手段［3］。
