任小波，李振洲，黃嘉維，張逸青，梅妍麗，陸敏華*

(1.深圳大學(xué)醫(yī)學(xué)部生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)院 廣東省生物醫(yī)學(xué)信息檢測(cè)與超聲成像重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東 深圳 518060；2.深圳大學(xué)第一附屬醫(yī)院 深圳市第二人民醫(yī)院超聲科，廣東 深圳 518025)

急性肢體骨筋膜室綜合征(acute extremity compartment syndrome,AECS)多繼發(fā)于四肢創(chuàng)傷、燒傷、血管損傷、外科手術(shù)后及血液相關(guān)疾病等[1-3]，漏診率達(dá)23%[4]，主要原因在于尚無(wú)有效早期監(jiān)測(cè)手段及接診醫(yī)師缺乏警覺(jué)意識(shí)。美國(guó)骨科醫(yī)師學(xué)會(huì)[5]、中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨科學(xué)分會(huì)[6]及英國(guó)骨創(chuàng)傷協(xié)會(huì)臨床實(shí)踐管理指南[7]指出，根據(jù)病史、臨床癥狀及體征診斷AECS的敏感度和特異度均欠佳；骨筋膜室內(nèi)壓力監(jiān)測(cè)(intra-compartment pressure,ICP)為重要補(bǔ)充診斷方法，但有創(chuàng)，且受患者血壓波動(dòng)影響[8]，僅約11.7%外科醫(yī)師采用該方法[9]。有學(xué)者[10]推薦以“肌釋扼定律”解釋AECS病理發(fā)展過(guò)程；同時(shí)，超聲、近紅外光譜(near-infrared spectroscopy,NIRS)、MRI、肌電圖電生理及代謝標(biāo)記物檢測(cè)等已用于評(píng)估骨筋膜室綜合征[11]。超聲具有無(wú)創(chuàng)、便捷、經(jīng)濟(jì)及可標(biāo)準(zhǔn)化等優(yōu)點(diǎn)，基于超聲波物理特性分為基于組織聲阻抗(或密度)的超聲回波幅度成像技術(shù)、基于組織運(yùn)動(dòng)速度的多普勒技術(shù)、基于組織本征彈性參數(shù)的彈性成像技術(shù)及基于組織回波信號(hào)的超聲造影(contrast enhanced ultrasound，CEUS)技術(shù)等。本文就超聲診斷AECS進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 超聲回波幅度成像監(jiān)測(cè)組織筋膜移位

A型、B型及M型超聲等可通過(guò)監(jiān)測(cè)超聲回波幅度獲取人體組織解剖學(xué)信息。AECS臨床表現(xiàn)為區(qū)域肌肉腫脹及張力性水泡等。根據(jù)體積-壓力變化關(guān)系，LIU等[12]采用二維超聲觀察30例閉合性肢體骨折致四肢肌肉損傷患者受損肌肉厚度、橫徑及面積，結(jié)果顯示上述各項(xiàng)出現(xiàn)變化，其中11例受損肌肉橫徑增長(zhǎng)率超過(guò)50%、11例面積增長(zhǎng)率超過(guò)50%，表明肌肉損傷后的內(nèi)部壓力變化將導(dǎo)致其厚度、橫徑(寬度)及面積發(fā)生膨脹性變化。針對(duì)AECS筋膜微小移位等組織形態(tài)改變，有學(xué)者[13]采用超聲脈沖鎖相環(huán)(pulsed phase locked loop,PPLL)檢測(cè)恒定時(shí)間周期內(nèi)的基波FH與二次諧波H2振幅的比值(FH/H2)，以之反映筋膜位移程度，進(jìn)而監(jiān)測(cè)骨筋膜間室內(nèi)灌注壓力變化引起的筋膜微米級(jí)位移，結(jié)果顯示其敏感度較高，且FH/H2與間室內(nèi)壓力呈線性相關(guān)。骨筋膜室壓力增加將導(dǎo)致肌肉等組織灌注減少、氧飽和度降低。LEE 等[14]以有創(chuàng)導(dǎo)管檢測(cè)為參考標(biāo)準(zhǔn)，分別采用超聲PPLL監(jiān)測(cè)筋膜位移、NIRS監(jiān)測(cè)肌肉氧含量，評(píng)估骨筋膜室綜合征患者骨筋膜室壓力，發(fā)現(xiàn)超聲PPLL的評(píng)估效能優(yōu)于NIRS。還有學(xué)者[15]提出采用超聲B型模式測(cè)量脛骨筋膜角(tibia-fascia angle,TFA，脛骨前外側(cè)皮質(zhì)與筋膜間的角度，圖1)，以評(píng)估骨筋膜室壓力；且尸體AECS模型研究表明，超聲所測(cè)TFA每增加1°，則骨筋膜室壓力增加3.9 mmHg；但該組尸體死亡時(shí)平均年齡81歲，尚需進(jìn)一步觀察。

圖1 骨筋膜室內(nèi)壓40 mmHg下測(cè)量TFA聲像圖 [15] 實(shí)線示脛骨前外側(cè)皮質(zhì)，虛線起點(diǎn)位于脛骨附著處、并與彎曲的前室筋膜相切；TFA為虛、實(shí)線之間的夾角(77.5°)

2 超聲多普勒評(píng)估血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)

AECS發(fā)生的核心點(diǎn)是筋膜室內(nèi)壓力增高而致小動(dòng)脈關(guān)閉，故可通過(guò)超聲多普勒技術(shù)監(jiān)測(cè)小動(dòng)脈血流情況及循環(huán)缺血程度。以超聲多普勒監(jiān)測(cè)血流動(dòng)力學(xué)參數(shù)可用于評(píng)估AECS，但對(duì)其臨界值達(dá)成共識(shí)較為困難。根據(jù)血流動(dòng)力學(xué)原理，基于多普勒頻譜圖可獲得搏動(dòng)指數(shù)(pulsatility index,PI)及阻力指數(shù)(resistive index,RI)等反映血流情況的參數(shù)。Mc LOUGHLIN等[16]采用袖帶對(duì)肱動(dòng)脈施加遞增的梯度壓力，并以多普勒頻譜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)施壓后舒張期逆行動(dòng)脈血流(diastolic retrograde arterial flow,DRAF)和改良阻力指數(shù)(modified resistivity index,MRI)增加，且用于判斷袖帶高壓力的敏感度為100%、特異度為93%，提示DRAF分析或可用于評(píng)估骨筋膜室綜合征血流動(dòng)力學(xué)，但動(dòng)脈血栓形成及血管損傷等情況可影響其結(jié)果。HO等[17]采用床旁超聲觀察17例被毒蛇咬傷后發(fā)生AECS的患者，發(fā)現(xiàn)超聲可有效評(píng)估AECS病變水腫范圍及病情進(jìn)展并監(jiān)測(cè)DRAF；但毒蛇咬傷后發(fā)生AECS的機(jī)制與暴力外傷引起的AECS有所差異，還需進(jìn)一步研究。MAHMOUD等[18]以超聲頻譜多普勒評(píng)估1例燒傷后AECS患者的肢體近端血流參數(shù)，認(rèn)為超聲雖無(wú)法用于直接診斷AECS，但可輔助醫(yī)師制定治療方案。

3 超聲彈性成像監(jiān)測(cè)組織硬度

組織具有各向異性及黏彈性等本征物理特性，而傳統(tǒng)觸診的主觀性較強(qiáng)。超聲彈性成像可量化彈性模量參數(shù)，如泊松比(Poisson ratio)、楊氏模量(Young's modulus)及剪切模量(shear modulus)等，進(jìn)而客觀反映組織硬度[19-20]。

肌肉組織腫脹及筋膜室內(nèi)壓力改變可使其硬度發(fā)生變化[21]。有學(xué)者[22]采用超聲監(jiān)測(cè)火雞腿AECS模型，并分別于不同肌肉筋膜室內(nèi)壓力下(0、10、30及50 mmHg)檢測(cè)深、淺間室肌肉剪切波速度(shear wave speed,SWS)變化，結(jié)果顯示ICP與SWS呈線性相關(guān)(前外側(cè)間室R2=0.929，前深側(cè)間室R2=0.97)。ZHANG等[23]采用標(biāo)準(zhǔn)2D-剪切波彈性成像評(píng)估9例疑診AECS的肌肉損傷患者及212名健康志愿者的雙側(cè)肢體，結(jié)果顯示不同年齡及性別健康人肌肉彈性差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，而疑診AECS患者健側(cè)與患側(cè)肢體肌肉彈性差異存在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，且臨床表現(xiàn)及相應(yīng)肌肉張力與彈性模量相關(guān)。此外，超聲亦可基于組織黏彈特性的彈性比(elasticity ratio,ER)評(píng)估AECS。針對(duì)8只家豬的活體實(shí)驗(yàn)[24]結(jié)果顯示，以超聲探頭聯(lián)合壓力傳感器監(jiān)測(cè)小腿筋膜間室直徑診斷AECS的敏感度為94.4%、特異度為88.9%(圖2)。

圖2 超聲聯(lián)合壓力傳感器檢測(cè)脛前間室肌肉彈性[24] (淺灰色區(qū)域：脛骨前筋膜間隙；d1：外壓為0 mmHg時(shí)的腔室直徑；d2：外壓為40 mmHg時(shí)的腔室直徑；T：脛骨；V：Veinpress?壓力傳感器；US：超聲)

SELLEI等[25]將上述方法用于6例AECS患者，發(fā)現(xiàn)以超聲探頭聯(lián)合壓力傳感器診斷AECS的敏感度為95.8%、特異度為87.5%。之后，HERRING等[26]報(bào)道，以超聲觀察壓平AECS患者小腿前腔室淺筋膜所需壓力 [腔室筋膜壓平壓力(compartment fascia flattening pressure,CFFP)]可用于評(píng)估患肢情況，并輔助臨床決定是否行減壓筋膜切開(kāi)術(shù)。

4 CEUS評(píng)估組織微灌注

CEUS可用于監(jiān)測(cè)組織、器官及血管灌注[27]。SELLEI等[28]發(fā)現(xiàn)，CEUS可在靜態(tài)超聲B模式下監(jiān)測(cè)AECS患者肌肉壞死情況；以軟件對(duì)時(shí)間-強(qiáng)度曲線(time intensity curve,TIC)進(jìn)行后處理分析可半定量評(píng)價(jià)微灌注，尤以達(dá)峰時(shí)間(time to peak,TTP)為價(jià)值較高的血流灌注參數(shù)。另一方面，CEUS操作難度較大、成本較高、后處理較繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)持續(xù)性跟蹤監(jiān)測(cè)，目前仍處于探索階段。

5 小結(jié)與展望

超聲既可進(jìn)行解剖結(jié)構(gòu)成像，亦可進(jìn)行功能成像，利于基于多維度(組織形態(tài)、硬度及灌注等)、多參數(shù)(筋膜移位距離、彈性模量及血流量等)及多模態(tài)(二維B模式、多普勒、彈性成像及超聲造影等)評(píng)估AECS，為臨床診斷提供依據(jù)。但現(xiàn)有相關(guān)研究樣本量均較小，且超聲診斷AECS的敏感度及特異度不夠高，并存在操作者依賴性及相關(guān)參數(shù)臨界值尚無(wú)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)等問(wèn)題。未來(lái)，超聲新技術(shù)，如柔性可穿戴多普勒監(jiān)測(cè)技術(shù)[29]、超快超聲多普勒技術(shù)[30]及超聲影像組學(xué)技術(shù)[31]或可用于診斷AECS，為臨床診斷及治療AECS提供更可靠的依據(jù)。