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腰痛患者诊断康复中肌骨超声的运用

时间:2020-03-25 15:04作者:熊锐 赵倩 彭莉
本文导读:这是一篇关于腰痛患者诊断康复中肌骨超声的运用的文章,腰痛已成为世界范围内主要的公共健康问题。研究显示,人的一生中经历腰痛的几率高达84%,据最准确的估计,非特异性腰背痛的患病率为23%,且其中有11%的患者因此而残疾。准确的诊断是腰痛患者得到有效的治疗和康复的

  摘    要: 腰痛已成为世界范围内主要的公共健康问题,常规的腰痛影像学检查会反复地对患者造成辐射伤害,并且存在一定的漏诊、误诊的可能性,延误治疗时机。肌骨超声是一种非侵入性的成像方法,具有安全、无创的特点,并且价格低廉,已经作为常用的腰痛辅助筛查手段。通过对腰痛的常规影像学检查手段进行分析比较,全面阐述肌骨超声在腰痛的诊断及康复过程中的价值,为更好地促进腰痛的诊断和康复提供理论基础。

  关键词: 腰痛; 肌骨超声; 影像学检查; 诊断;

  Abstract: Low back pain has become a major public health problem worldwide. Routine low-back pain imaging examinations repeatedly cause radiation damage to patients,and there is a certain possibility of missed diagnosis,misdiagnosis,and delay in treatment. Musculoskeletal ultrasound is a noninvasive imaging method that is safe,non-invasive,and inexpensive,and has been used as a commonly used means of assisting low back pain screening.Through the analysis and comparison of routine imaging examination of low back pain,the value of musculoskeletal ultrasound in the diagnosis and rehabilitation of low back pain is comprehensively explained,which provides a theoretical basis for better diagnosis and rehabilitation of low back pain.

  Keyword: low back pain; musculoskeletal ultrasound; imaging examination; diagnosis;

  腰痛已成为世界范围内主要的公共健康问题[1]。研究显示,人的一生中经历腰痛的几率高达84%,据最准确的估计,非特异性腰背痛的患病率为23%,且其中有11%的患者因此而残疾[2]。准确的诊断是腰痛患者得到有效的治疗和康复的基础。临床上,对于腰痛的常规检查手段有X线平片、核磁共振(MRI)等,腰痛的影像学检查有着严格的使用程序和要求。然而在现实诊断中,由于影像学检查的安排不当,加之影像学检查本身成本高昂,造成了大量的资金浪费。与其他影像学检查手段不同的是,肌骨超声是一种非侵入性的成像方法,具有安全、无创的特点,广泛应用在妇产科、泌尿外科、普外科、血管外科和骨科等多个学科[3]。肌骨超声作为一种易用、安全、廉价、无禁忌的腰痛诊断或筛查手段,在腰痛的诊断以及康复显示出巨大的潜力。本文通过对最新的文献进行总结,介绍多种常规的诊断方式,并对肌骨超声在腰痛诊断中的应用进行全面论述,探讨肌骨超声在腰痛治疗中的诊断价值。

  1、 腰痛常规的诊断方式

  腰痛的诊断难点在于排除可能的病理性因素,如肿瘤、骨折、感染、马尾综合征等。大多数情况下,腰痛是非特异性的、自限性的。然而,其偶尔也表现为癌症或感染等系统性疾病的症状。有些引起腰痛的原因可以通过手术治愈,特别是有神经系统症状者。因此,诊断任务是将95%的非特异性腰痛患者与5%的严重疾病或神经功能障碍的腰痛患者区分开来[4]。

  1.1、 病史询问和体格检查

  在早期阶段,病史询问比体格检查更有助于筛查潜在的恶性肿瘤。在实际治疗中,增强腰痛患者的脊柱和髋关节的灵活性往往是治疗的目标,因此腰部活动以及是否由活动诱发或加重了疼痛的检查十分重要。对此的检查手段如指尖到地板测试(FTF)和直腿抬高测试(SLR)是被证明是非常可靠的措施[5]。Ekedahl H等[5]的在一项关于FTF的信效度研究中提出,FTF是个非常有效的指标,能预测神经根疼痛。缺点:病史询问和各种体格检查手段常是腰痛的诊断的依据,但其诊断的准确性尚有争议。Ekedahl H等[5]通过FTF和SLR检查腰痛患者,证明FTF在腰痛患者中具有良好的有效性。相比之下,SLR的有效性却受到质疑。
 

腰痛患者诊断康复中肌骨超声的运用
 

  1.2、 X线平片检查

  通过腰椎前后侧X线平片可以评价腰椎排列、椎体与椎间盘间隙大小、骨间隙与结构、软组织结构等,可以大致了解脊椎骨性结构概况。可能发现有椎间盘间隙狭窄、椎间节段不稳定、骨赘生成等问题;并评估是否存在与非特异性腰痛相关的椎间盘退行性变化、先天性和体位异常,或排除具有各种危险信号的腰痛的特定原因,包括肿瘤、感染、骨折等。由于X线平片的特性,X线平片可以较为准确地诊断强直性脊柱炎及压缩性骨折等引起腰痛的病症。Marc V等[6]在一项针对31名脊椎关节炎患者的研究中得出结论,X线平片的敏感度为0.45,特异性为1.0。关于压迫性骨折的X线平片的检查可能足够敏感,但其区分急性和慢性压迫性骨折的能力较差,在显示骨赘或椎体融合严重程度方面不如核磁共振[7]。缺点:临床上X线平片诊断的正确率仅为60%[8];此外X线平片对于诊断转移性肿瘤或感染较其他影像学检查手段敏感度较差,对于椎间盘突出、椎管狭窄、神经根压迫导致的腰痛诊治较为困难;最后X线平片检查腰椎对人体生殖器官的辐射剂量是最高的,相当于胸透的65倍[4,9]。

  1.3、 核磁共振(M RI)检查

  MRI对软组织的高分辨率可以呈现出椎间盘的形态、神经根、中央椎管、椎间孔和小关节的影像,因此MRI能够在诊断严重的脊柱病变中具有重要作用。Algra PR等[10]通过用M RI和骨闪烁显像技术分别对71例确诊患有转移性疾病患者进行检查,患者中大多数是乳腺癌患者。研究结果指出MRI在检测椎体转移肿瘤中比骨闪烁显像技术更敏感。同时,MRI可能是描述脊柱感染最有效的成像技术,与其他影像学手段不同的是,M RI能更好地描述感染的范围。在一项对37名临床上被怀疑患有脊椎骨髓炎的患者的研究中,所有患者接受了MRI、X线平片和骨扫描的评估,结果表明MRI比普通X线平片或骨扫描更准确,灵敏度是96%,特异性是92%[11]。此外,MRI可能是影像学中诊断腰间盘突出、椎管狭窄等退行性椎间盘疾病的首选方法,可以很容易地显示椎间盘病理、退行性终板改变、小关节面和韧带肥厚改变等。缺点:研究显示,多达3/4的无症状受试者通过MRI诊断出腰椎间盘异常,在60岁以上无症状的受试者中,椎间盘退变或至少有一个腰椎节段突出的病症现象几乎是普遍的,这大大限制了MRI的诊断价值[12]。

  2、 肌骨超声在腰痛诊断中的价值

  超声发展的故事始于1826年使用超声波测量水下距离,“声纳”这一术语指的是声音导航和测距,肌骨超声可被视为“医疗”声纳的一种形式。最早关于肌骨超声用于肌肉骨骼系统的报道可追溯到1972年,当时M cDonald DG等[13]利用肌骨超声来鉴别贝克氏囊肿与血栓性静脉炎,标志着肌骨超声正式登上了医学的舞台。目前关于肌骨超声在腰痛中的诊断能力的研究相对于传统的诊断方法较少[14],在特异性腰痛诊断方面不如其他的影像学诊断方式。然而,肌骨超声可以作为腰痛患者的一种筛查方式,以减少患者反复的辐射暴露或疼痛,同时能节约大量的医疗费用。

  2.1、 椎管的超声检查

  腰椎管狭窄症是引起中老年人腰腿痛或者下肢运动功能障碍的最常见原因之一。目前腰椎管狭窄症的发病率约为9.3%,多发于60~80岁中老年人[15]。无论有无坐骨神经痛,M RI显示的腰椎退行性改变、椎间盘隆起、椎体终板改变、椎管狭窄、轻度滑脱的程度和严重程度均与年龄的增长直接相关[12]。在20世纪70年代,Hibbert CS等[16]是第一个将超声的作为诊断工具,对腰痛患者椎管的直径进行测量,其将传感器放置在倾斜的正中矢状平面上,位于L5的中线外侧1cm,以显示该水平的椎管,最终得出患者的平均根管直径腰痛患者为1.44cm,健康对照组为1.61cm,差异有统计学意义。国内学者高东梅等[17]利用B型超声对椎体前缘高度、椎体横径、椎管横径等进行测量。其将探头放置于L4和L5间隙,自上而下依次确定出各腰椎体及腰椎间隙。之后用电子游标尺分别测出椎体横径、椎管横断面积等。最终得出结论B型超声检查在一定程度上可以代替其它方法提供椎体、椎管的测量数据。此外,高敬等[18]用B型超声对334名健康成人和16例腰椎管狭窄病椎管直径进行了测量。结果得出,成年男女的腰椎管直径无明显差异,正常平均值>1.6cm,而腰痛组的平均值<1.4cm。因此,认为椎管直径<1.4cm时很大程度存在腰痛发病的风险。肌骨超声可以透过椎间盘组织,椎管又有比较分明的解剖层次,因此可以得到清晰的椎管横断面图像,而且肌骨超声检查具有无禁忌、价格低、可反复检查等优点,可以弥补其他影像学检查的检查方法之不足,对诊断椎管疾病有一定的价值。然而利用肌骨超声对椎管进行的检查并未被广泛推广使用,因其要求操作者具有很多相关的专业知识,操作者的熟练程度很大程度上影响测量的精度。

  2.2、 核心肌群的超声检查

  随着研究不断深入,腰椎稳定性下降而导致腰痛这个观点被不断证实。Bergmark提出稳定脊椎的肌肉分为“整体肌群”和“局部肌群”,前者包括腹部浅层肌肉(腹直肌、腹内外斜肌、背脊肌等),而后者包括脊柱两旁的深层肌肉(多裂肌)[19]。腹部肌群包括腹直肌、腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌,这些肌群负责躯干的旋转、弯曲等动作,另一方面也参与维持腰椎的稳定。刘春龙等[20]对30名健康人群使用超声成像技术测量腹部腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌在放松仰卧位的厚度。结果不同施测者间信度分析均为(0.75<ICC<0.90);超声技术可以准确、有效测量腹外斜肌、腹内斜肌和腹横肌的厚度。骨超声还可以用于多裂肌横截面积和厚度的测量。国内学者[21]应用骨肌超声对慢性腰痛患者多裂肌厚度和横截面积进行评估,结果表明此技术的ICC=0.89~0.96,具有较高的可信度。此外,腰椎本身不具有稳定性,其稳定性和运动主要依赖于肌肉(尤其是椎旁肌肉)以及神经系统的协调[22]。对于椎体旁肌的检查手段主要有MRI、CT和肌骨超声,使用肌骨超声也能够测量椎体旁肌的肌肉厚度和横截面积,其可靠性已经被证实ICC=0.72~0.98[23]。目前,肌骨超声对核心肌群的测量大多是前瞻性的,此外由于肌骨超声对操作人员的依赖性较强,也是其弊端。

  2.3、 骶髂关节的超声检查

  骶髂关节是人体最复杂的关节,骶髂关节障碍导致的腰痛占所有慢性腰痛病例的20%,骶髂关节会随着年龄增长发生退行性改变而引起腰痛。骶髂关节功能障碍、畸形、稳定性及运动范围的发生变化都有可能导致腰痛。在骶髂关节功能障碍中,疼痛被认为是由于关节过于松弛或过于僵硬而引起的。Damen L等[24]将多普勒超声影像应用于探讨妊娠相关性盆腔疼痛与骶髂关节松弛的关系,结果显示骶髂关节松弛程度的增加与妊娠相关性盆腔疼痛无关,中度或重度盆腔疼痛的孕妇与没有或轻度盆腔疼痛的孕妇骶髂关节的松弛程度是一样的。此外,肌骨超声检查骶髂关节病变可作为诊断早期强直性脊柱炎的重要辅助检查的方法。HU Y等[25]对161名腰痛患者进行了骶髂关节进行超声检查和下肢主要症状检查,测量了骶髂关节的电阻率指数。结果显示多普勒超声扫描灵敏度为92.0%。骶髂后韧带是维持骶髂关节稳定的重要韧带,同时也是导致骶髂关节炎症或慢性腰痛的重要原因之一[26]。目前对骶髂后韧带检查主要方式有MRI和CT,MRI或CT检查主要可以显示渗出物、骨水肿或骶髂炎的图像。虽然MRI比CT能更好地描述韧带的特征,但其不评估动态评估[27]。肌骨超声是一种可以动态显示的影像学检查手段,其在脊椎关节病中检测关节积液和炎症方面的有效性已经在得到了证实[28]。Le Goff B等[29]为了证实肌骨超声对骶髂后韧带检查的有效性,使用飞利浦HD11 XE型号超声对20名志愿者的骶髂后韧带进行检查,结果表明肌骨超声可以用来准确描述骶髂后韧带的长度。

  2.4、 脊椎滑脱的超声检查

  脊椎滑脱是指椎体相对于相邻的椎体滑动,发生椎体滑脱后会出现腰痛,下肢麻木等症状。通过反复的影像学检查评估脊椎的状态是成功治疗脊椎滑脱的关键因素,然而反复的辐射暴露对人体伤害较大,肌骨超声非侵入性、无电离辐射的优点恰好弥补了其他影响学手段的不足。一项研究结果表明[30],肌骨超声测量椎体脱位的平均误差仅为1.3mm,与X线测量椎体滑移的相关性较高(r=0.976,P<0.001),其准确性满足临床应用。目前国内外关于肌骨超声在脊椎滑脱的应用研究相对较少,大多是前瞻性的。

  2.5、 肌骨超声诊断腰痛的不足

  肌骨超声作为腰痛的筛查手段,相比其他影像学检查手段还有很多不足和缺陷。首先,肌骨超声诊断的准确性与操作人员的技术熟练程度高度相关,对人员依赖性较大,需要时间普及。其次,肌骨超声在诊断腰椎方面存在明显的短板,例如在诊断腰椎间盘退变或突出方面,肌骨超声表现不如MRI、CT、椎间盘造影和脊髓造影。Merx JL等[31]将50例椎间盘源性腰痛患者的肌骨超声腰椎间盘检查结果与腰椎脊髓造影和CT结果进行了比较,18%的患者超声检查不确定。研究表明,根据椎间盘的水平,肌骨超声敏感性从63%到77%不等。将这些结果与腰椎脊髓造影和CT扫描进行比较,作者得出结论,肌骨超声不应作为椎间盘退变疾病的一种诊断方式。

  3 、肌骨超声在腰痛患者康复过程中的价值

  研究已经意识到腰痛患者躯干地深层肌肉存在特定损伤,尤其是多裂肌和腹横肌。多裂肌和腹横肌作为稳定腰椎的关键肌肉,其激活水平的下降会增加导致腰痛的风险[32]。一些研究表明[33,34],针对深层肌群的单独训练能够很大程度加快伤病的恢复,缓解腰痛。肌骨超声作为一种生物反馈工具,不同于肌电(EMG),其能实时显示深层肌肉收缩,如腹横肌和多裂肌,此外其是非侵入性的。在肌骨超声的引导下,可以让患者更容易独立地控制腹横肌的收缩时机和强度,也可以让康复师更好地调整患者的运动方式,从而提高运动治疗的质量,更好地减轻症状和提高生活质量。

  3.1、 多裂肌

  多裂肌(M ultifidus M uscle)在维持腰椎稳定性中发挥着非常重要的作用,生物力学研究认为多裂肌的作用是提供腰椎节段性的刚度[35],控制脊柱段的中立区,以及当脊柱稳定时受到挑战时维持腰椎的稳定性[36]。肌骨超声已被用于促进无症状人群多裂肌优先激活的训练。Van K等[37]将25名健康的受试者随机分成为两个接受不同生物反馈形式的训练小组,所有受试者在训练前均学习了口头反馈指导多裂肌训练。其中,一小组在此基础上使用肌骨超声作为视觉生物反馈手段引导训练。1周后重新评估两个小组的多裂肌,结果显示,与对照组相比,接受肌骨超声反馈组有更大的改善。肌骨超声在个案的康复训练中同样取得良好的效果。一个优秀的足球运动员腰受伤后,慢性腰痛加剧。在经历了普拉提和特定的核心力量训练后,症状仍未缓解依然持续,受试者无法重返运动场。此后受试者接受了实时超声成像引导下的多裂肌和腹横肌的训练,经过6周的引导训练后重新回到巅峰状态。在2年的随访评估中,受试者出院后一直无疼痛感,同时继续在欧洲的顶级联赛中踢球[38]。

  3.2、腹横肌

  腹横肌(Transversus abdominis TrA M uscle)与其他肌肉相比较,在腰椎稳定性上起着更重要的作用,腹横肌位于腹壁最深层,常规的运动控制训练容易受到腹内斜肌、腹外斜肌等相邻肌群代偿,效果较差[39]。因此,精确引导腹横肌进行运动控制训练显得尤为关键。肌骨超声是测量腹横肌动态运动时可靠的手段。Bunce SM等[40]用肌骨超声评估了身体不同状态时,腹横肌的平均厚度。22名健康受试者(10名男性,12名女性),以平躺、站立和3km/h的速度跑在步机行走。在22名志愿者中,有20名在站立和行走时,腹横肌的平均厚度比仰卧时大,而且在所有三种姿势中,男性的腹横肌均比女性更大。因此,肌骨超声被证实是运动中测量腹横肌有效并且可靠的方法。国内学者解涛等[33]将61例腰痛患者随机分为两组,其中观察组31人接受肌骨超声引导下的腹横肌运动控制训练,对照组不用肌骨超声引导训练,经过8周的运动控制训练,观察组与对照组相比较,疼痛评分(VAS)和功能障碍评分指数(ODI)有显着性降低,腹横肌休息和收缩时的厚度及收缩率均有显着性提高。目前,肌骨超声在腰痛患者康复训练中主要作为多裂肌和腹横肌训练的生物反馈手段,研究大多数是前瞻性的。此外,腰痛患者在康复训练中对场地、仪器和人员的操作熟练程度等方面要求较高,是肌骨超声在腰痛康复训练中难以普及的重要原因。

  4、 总结

  腰痛显然是一种复杂的、多因素的疾病,影像学的进步深化了我们对腰痛的理解,应当认识到各种影像学检查手段均有各自的利弊,不能过于片面地使用,以免耽误了治疗。目前关于肌骨超声在腰痛中的诊断主要用于椎管,核心肌群、骶髂关节和脊椎滑脱方面的检查,能够较为准确地筛查导致腰痛的各种因素,避免了患者不必要的辐射暴露,同时节省了患者大量的就诊费用。同时,肌骨超声通过无创、简便的操作,在腰痛康复过程中提供安全经济、实时动态的生物反馈,为腰痛患者的尽快恢复提供了保障。

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