高頻超聲及超聲彈性成像在診斷腕管綜合征中的作用

林維成 陳逍堃 匡思杰 王天兵

·綜述·

高頻超聲及超聲彈性成像在診斷腕管綜合征中的作用

林維成 陳逍堃 匡思杰 王天兵

腕管綜合征是最常見的周圍神經卡壓性疾病，目前診斷尚無統(tǒng)一的金標準。臨床診斷主要依據(jù)患者癥狀、體征及電生理檢查。然而，自從90年代超聲輔助診斷腕管綜合征以來[1］，超聲在該領域的應用正逐漸被大家認可。隨著新一代超聲設備的出現(xiàn)，其高頻超聲探頭擁有較高的分辨率，可以更精確地觀察到腕管水平正中神經的形態(tài)學改變；其超聲彈性成像技術探頭能檢測組織的彈性硬度，使得神經及其周圍組織的彈性質地檢測成為可能，從而使腕管綜合征的診斷更加明確。本文將詳細就上訴兩種超聲方法在診斷腕管綜合征中的作用作一綜述。

一、腕管綜合征

腕管綜合征是臨床最常見的周圍神經嵌壓性疾病，它是由于正中神經通過腕管時，受到壓迫所致的臨床綜合征。文獻報道人群發(fā)病率約為5%，女性相對更常見（女：男≈3：1），約 50% 的患者雙側受累[2］。

腕管是一個骨性纖維隧道，由八個腕骨組成的腕骨溝及屈肌支持帶圍成。里面包含正中神經，拇長屈肌腱及其腱鞘，指淺屈肌腱，指深屈肌腱及屈肌總腱鞘。任何原因導致的腕管內壓力增高均可壓迫局部正中神經。早期神經受壓會導致神經水腫、缺血，長期卡壓后神經將出現(xiàn)變性、脫髓鞘、纖維化及神經質地硬化等病理改變。伴隨著神經功能減退，患者就會表現(xiàn)出正中神經分布區(qū)的橈側三個半手指掌側麻木、刺痛，晚期出現(xiàn)大魚際肌萎縮等表現(xiàn)。

盡管電生理檢查作為腕管綜合征目前最常用的輔助檢查，但它主要評估神經功能學改變，而無法獲得神經本身解剖及病理學的變化。此外，相比超聲而言，電生理檢查具有預約周期長、檢查耗時久、易引起疼痛、花費較高等不足。而且也有不少學者質疑電生理檢查相比單純依靠臨床診斷，是否提高了腕管綜合征的確診率[3］。

超聲作為最簡單易得、無副損傷的影像學方法，通過檢測腕管的結構變化，從解剖學上尋找信息，用于腕管綜合征的臨床檢測已有一段時間。然而，既往超聲因其分辨率較低，技術依賴性較強，離理想的臨床診斷還有一定不足。目前高頻超聲及剪切波超聲彈性成像技術迅速發(fā)展，特別是新型超聲設備的誕生，集多普勒超聲、高頻超聲、剪切波超聲彈性成像技術等功能于一體。隨著超聲對神經及周圍組織病理生理狀態(tài)的深入了解， 超聲將在腕管綜合征的診斷中發(fā)揮更加積極的作用。

二、高頻超聲

高頻超聲是普通二維超聲的一種，因具備較高的組織分辨率，能觀察到腕部正中神經的形態(tài)學改變，在診斷腕管綜合征中倍受青睞。高頻超聲可觀察腕管的解剖[4］，尋找正中神經卡壓的原因（比如滑膜炎[5］、神經瘤[6］等）及其具體位置，并評估正中神經受壓后的影像學改變，為患者的手術治療提供有效解剖信息[7-8］。

Buchberger等[1,9］最早報道超聲可用于腕管綜合征的輔助診斷。他們發(fā)現(xiàn)實驗組腕管處正中神經的腫脹比（最大橫徑/最小橫徑）、正中神經橫截面積（cross-sectional area，CSA）較正常對照組明顯增加（P＜0.001）。

文獻報道高頻超聲可以檢測到腕管綜合征的表現(xiàn)如下[10］：①正中神經受壓近端的CSA增加，具體位置多位于豌豆骨近端；②旋前方肌近端與豌豆骨水平的CSA相差大于2 mm2；③神經腫脹，即橫截面時，神經寬度超過其厚度，并且厚度小于2 mm；④受壓附近的神經回聲發(fā)生變化，表現(xiàn)為低回聲或質地模糊；⑤多普勒超聲下可有血流信號增多；⑥刻痕征,即縱切面時在受壓近端神經突然變細；⑦反刻痕征,即受壓神經遠端突然出現(xiàn)的神經變粗；⑧腕管里神經移動能力下降或消失。

目前，高頻超聲診斷腕管綜合征最常用的診斷指標是CSA。Wiesler等[11］的研究表明實驗組腕橫紋遠端正中神經CSA平均值為14 mm2，而正常對照組為9 mm2，差異具有統(tǒng)計學意義（P＜0.001）。Kele等[6］通過對比110例受累腕關節(jié)的超聲與電生理檢查，發(fā)現(xiàn)以腕管近端正中神經CSA＞11 mm2為標準，結合超聲縱切面可見的神經壓迫表現(xiàn)，超聲診斷腕管綜合征的敏感性可達89.1%，特異性達98.0%。

然而，各個研究之間報道的敏感性和特異性差別較大。為了減少操作因素、患者本身變異帶來的影響，并與多發(fā)周圍神經病變鑒別。不同的學者在測量CSA上采用了不同的位置和測量方法（表1）。

Lange[12］的研究通過測量腕部及前臂（旋前方肌處）正中神經CSA，對比CSA與腕、前臂正中神經橫截面積比（wrist-forearm ratio, WFR），發(fā)現(xiàn)實驗組較對照組WFR明顯升高（P＜0.001）。他們認為高頻超聲測量CSA及WFR診斷腕管綜合征均具有較高的診斷價值。Klauser等[13］通過測量腕管中正中神經的CSA（CSAc）及前臂旋前圓肌處正中神經的CSA（CSAp），然后計算出△CSA（即CSAc-CSAp）。結果發(fā)現(xiàn)，△CSA比CSAc擁有更高的特異性及敏感性。不少學者通過測量腕管入口及出口的CSA，也得到了類似的結論，認為超聲具有較高的診斷價值[14-15］。還有學者證明高頻超聲可以為臨床高度可疑，但電生理檢查陰性的患者提供新的診斷依據(jù)[17］。

然而，也有一些學者的研究反對上訴觀點。Kwon等[18］以臨床診斷為金標準，對比CSA與肌電圖結果，發(fā)現(xiàn)實驗組CSA明顯升高。超聲診斷腕管綜合征的敏感性為66%，特異性為63%；肌電圖的敏感性為78%，特異性為83%。統(tǒng)計學分析結果顯示，超聲確診腕管綜合征的敏感性與肌電圖相當（P=0.27），但超聲的特異性明顯低于肌電圖（P=0.02）。Seror[20］通過文獻回顧，亦得出類似結論：超聲診斷腕管綜合征的敏感性和特異性較電生理檢查低。他們認為超聲診斷的準確率明顯低于肌電圖，超聲不能替代肌電圖，而是作為肌電圖的補充。而Toros等[21］的研究則發(fā)現(xiàn)超聲對腕管綜合征的嚴重程度評估無意義，且與肌電圖的結果沒有關系。

盡管有所爭論，但高頻超聲有助于明確腕管綜合征的診斷作用毋庸置疑。已報道的研究中，CSA的界值在8.5～12 mm2，測量CSA的位置多為腕管入口即豌豆骨水平。而其診斷的敏感性為62%～99%，特異性為57%～100%[22］。各個報道之間差距如此之大，可能是因為超聲檢查尚無統(tǒng)一的檢查方法，采取的診斷界值也不統(tǒng)一。

三、超聲彈性成像技術

超聲彈性成像技術是近幾年興起的一種超聲檢測方法，常用的有兩種：實時超聲彈性成像及剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）。前者是一種半定量方法，它的原理是以超聲探頭予以組織一定壓力，不同組織因為彈性不同，產生形變程度不同，根據(jù)這種變化，超聲將之轉換成色譜變化，一般從藍色到紅色，組織彈性越來越差,從而檢測組織的彈性。后者是一種更新的超聲檢測方法，它可以定量地測量組織的彈性。剪切波是一種橫波，在生物體內的傳播速度是1～10 m/s。SWE通過發(fā)射超聲，激發(fā)組織產生剪切波，通過測量剪切波的速度，根據(jù)彈性測量公式就可以直觀地計算出組織的實際彈性值。

上訴兩種方法相比，實時超聲彈性成像不能直接計算組織硬度，而且需要嚴格控制探頭給予的壓力，否則測量出來的數(shù)據(jù)差距極大。因此不同學者之間檢測出來的結果往往差異性較大，也難以得出確切的診斷標準。而剪切波彈性成像則不同，它不但對操作者的技術依賴性更低，可重復性高，而且可以明確地計算組織彈性，具有明顯的優(yōu)越性，是一種更有前景的檢測方法。

有研究采用實時超聲彈性成像，證實腕管綜合征患者的正中神經硬度較正常對照組明顯增高（P＜0.001），并提出結合實時超聲彈性成像，可明顯提高超聲對腕管綜合征診斷的準確率[23-24］。

Kantarci等[25］利用剪切波超聲彈性成像技術，測量腕管入口處的正中神經彈性，證實實驗組（66.7 KPa）明顯高于對照組（32.0 KPa），P＜0.001，而且病情嚴重組（101.4 KPa）較輕中度組（55.1 KPa）彈性亦明顯增高（P＜0.001）。采用40.4 KPa作為診斷標準，SWE對腕管綜合征診斷的敏感性及特異性分別為93.3%，88.9%。

從理論上分析，腕管綜合征患者的正中神經由于受壓等各種原因，神經逐漸水腫、變性，可以理解其彈性值較正常人降低。上訴實驗結果也得出相同的結論。但目前超聲彈性成像技術用于診斷腕管綜合征的研究較少，所發(fā)表的研究中樣本量也較少，需要更進一步的研究，以提出準確的診斷標準。

四、展望

腕管綜合征的診斷尚無統(tǒng)一的金標準。盡管目前超聲的操作方法、診斷標準亦不統(tǒng)一，不同研究之間報道的敏感性和特異性差別較大。而且目前同時結合高頻超聲及剪切波超聲彈性成像技術的研究不多，沒有大宗病例研究。但超聲作為一種簡單易得的檢查，正發(fā)揮著越來越重要的作用。目前的超聲設備，已可獲取：①正中神經與周圍組織的關系，如有無腕橫韌帶增厚、滑膜增生、血流信號增加等；②神經本身的形態(tài)學變化，如CSA增加、刻痕征、反刻痕征等；③神經的病理學變化，如彈性變差等。相信隨著研究的深入，超聲檢測神經上訴變化的準確性及一致性會逐步提高，它將與肌電圖相輔相成，共同發(fā)揮作用，為腕管綜合征的診斷提供新的思路和方法。

表1 高頻超聲診斷腕管綜合征的部分研究

[1]Buchberger W, Judmaier W, Birbamer, Get al.Carpal tunnel syndrome: diagnosis with high-resolution sonography[J］.AJR Am J Roentgenol, 1992，159（4）: 793-798.

[2]Atroshi I, Gummesson C, Johnsson R,et al. Prevalence of carpal tunnel syndrome in a general population[J］. JAMA, 1999,282（2）: 153-158 .

[3]Graham B. The value added by electrodiagnostic testing in the diagnosis of carpal tunnel syndrome[J］. J Bone Joint Surg Am, 2008, 90（12）: 2587-2593.

[4]Sarría L, Cabada T, Cozcolluela R, et al. Carpal tunnel syndrome: usefulness of sonography[J］. Eur Radiol，2000，10（12）:1920-1925.

[5]Nakamichi K, Tachibana S. The use of ultrasonography in detection of synovitis in carpal tunnel syndrome[J］. J Hand Surg Br, 1993，18（2）176-179 .

[6]Kele H, Verheggen R, Bittermann HJ,et al. The potential value of ultrasonography in the evaluation of carpal tunnel syndrome[J］.Neurology, 2003, 61（3）: 389-391.

[7]Frick A1, Baumeister RG, Kopp R. Choice of procedure in therapy of distal median nerve compression syndrome [J］.Handchir Mikrochir Plast Chir, 1996, 28（3）:147-150.

[8]Kapuscinska K, Urbanik A. High-frequency ultrasound in carpal tunnel syndrome:assessment of patient eligibility for surgical treatment[J］. J Ultrason, 2015, 15（62）:283-291.

[9]Buchberger W, Sch?n G, Strasser K,et al. High-resolution ultrasonography of the carpal tunnel[J］. J Ultrasound Med,1991，10（10）:531-537.

[10]Klauser AS, Faschingbauer R, Bauer T, et al. Entrapment neuropathies II: carpal tunnel syndrome[J］. Semin Musculoskelet Radiol, 2010, 14（5）: 487-500.

[11]Wiesler ER, Chloros GD, Cartwright MS, et al. The use of diagnostic ultrasound in carpal tunnel syndrome[J］. J Hand Surg Am, 31（5）: 726-732.

[12]Lange J. Carpal tunnel syndrome diagnosed using ultrasound as a first-line exam by the surgeon[J］. J Hand Surg Eur Vol,2013, 38（6）: 627-632.

[13]Klauser AS, Halpern EJ, De Zordo TA, et al. Carpal tunnel syndrome assessment with US: value of additional crosssectional area measurements of the median nerve in patients versus healthy volunteers[J］. Radiology, 2009, 250（1）:171-177.

[14]Fu T, Cao M, Liu F, et al. Carpal tunnel syndrome assessment with ultrasonography: value of Inlet-to-Outlet median nerve area ratio in patients versus healthy volunteers[J］. PLoS One,2015, 10（1）:e0116777.

[15]Tai TW, Wu CY, Su FC,et al. Reply to letter to the editor re:"ultrasonography for diagnosing carpal tunnel syndrome:a meta-analysis of diagnostic test accuracy".Ultrasound Med Biol 39[J］. Ultrasound Med Biol,2013,39（6）:1129-1130.

[16]Koyuncuoglu HR, Kutluhan S, Yesildag A, et al. The value of ultrasonographic measurement in carpal tunnel syndrome in patients with negative electrodiagnostic tests[J］. Eur J Radiol, 2005, 56（3）: 365-369.

[17]Kwon BC, Jung KI, Baek GH. Comparison of sonography and electrodiagnostic testing in the diagnosis of carpal tunnel syndrome [J］. J Hand Surg Am, 2008, 33（1）: 65-71.

[18]Ziswiler HR, Reichenbach S, V?gelin E, et al. Diagnostic value of sonography in patients with suspected carpal tunnel syndrome: a prospective study[J］. Arthritis Rheum, 2005, 52（1）: 304-311.

[19]Ghasemi-Esfe AR, Khalilzadeh O, Mazloumi M, et al.Combination of high-resolution and color Doppler ultrasound in diagnosis of carpal tunnel syndrome[J］. Acta Radiol, 2011,52（2）: 191-197.

[20]Seror P.Sonography and electrodiagnosis in carpal tunnel syndrome diagnosis, an analysis of the literature[J］. Eur J Radiol，2008 ，67（1）:146-152.

[21]Toros T. Commentary on Zyluk et al. No correlation between sonographic and electrophysiological parameters in carpal tunnel syndrome; and Yalcin et al. Ultrasound diagnosis of ulnar neuropathy: comparison of symptomatic and asymtomatic nerve thickness[J］. J Hand Surg Eur Vol，2014，39（2）:172-174.

[22]Miyamoto, H, Morizaki, Y, Kashiyama, T, et al. Grey-scale sonography and sonoelastography for diagnosing carpal tunnel syndrome[J］. World J Radiol, 2016, 8（3）：281-287.

[23]Miyamoto H, Halpern EJ, Kastlunger M, et al. Carpal tunnel syndrome: diagnosis by means of median nerve Elasticity-Improved diagnostic accuracy of US with sonoelastography [J］.Radiology, 2014, 270（2）: 481-486.

[24]Orman G, Ozben S, Huseyinoglu N,et al.Ultrasound elastographic evaluation in the diagnosis of carpal tunnel syndrome:initial findings [J］. Ultrasound Med Biol，2013，39（7）:1184-1189.

[25]Kantarci F, Ustabasioglu FE, Delil S, et al. Median nerve stiffness measurement by shear wave elastography: a potential sonographic method in the diagnosis of carpal tunnel syndrome[J］. Eur Radiol, 2014, 24（2）: 434-440.

2016-07-21）

（本文編輯：胡桂英）

10.3877/cma.j.issn.2095-5790.2017.02.017

國家重點基礎研究發(fā)展計劃（2014CB542200）；國家自然科技基金（31371210）

100044 北京大學人民醫(yī)院創(chuàng)傷骨科

王天兵，Email:wangtianbing@medmail.com.cn

林維成,陳逍堃,匡思杰,等. 高頻超聲及超聲彈性成像在診斷腕管綜合征中的作用[J/CD］.中華肩肘外科電子雜志,2017,5（2）：154-156.