孟祥龍,尹維田

(吉林大學中日聯(lián)誼醫(yī)院,吉林 長春130033)

周圍神經(jīng)損傷的發(fā)病原因復雜,主要包括創(chuàng)傷性損傷、局部卡壓、神經(jīng)腫瘤等。早期的準確診斷和適當?shù)闹委煵呗允侵車窠?jīng)損傷獲得良好預后的關鍵。超聲技術是利用超聲波的物理特性和生物組織的聲學特性進行成像的檢查技術,由于與傳統(tǒng)的神經(jīng)電生理、核磁共振等檢查技術相比具有經(jīng)濟、無創(chuàng)、實時動態(tài)成像等優(yōu)勢,已成為周圍神經(jīng)損傷診斷的重要工具。近年來,隨著超聲技術的發(fā)展,其在周圍神經(jīng)及相關肌肉和血管的檢查方面獲得了新的進展。此外,超聲技術不僅在周圍神經(jīng)損傷診斷領域有所突破,在周圍神經(jīng)相關的麻醉和治療領域也有新的發(fā)現(xiàn)。這些研究成果不僅拓展了超聲技術在周圍神經(jīng)損傷診斷中的應用,也為周圍神經(jīng)相關領域的研究提供了參考和借鑒。本文就超聲技術在周圍神經(jīng)相關檢查、周圍神經(jīng)損傷診斷和周圍神經(jīng)損傷其他相關領域的應用及研究進展進行綜述。

1 周圍神經(jīng)超聲檢查技術

1.1 神經(jīng)超聲檢查

對周圍神經(jīng)解剖學特征的識別是通過超聲檢查進行神經(jīng)損傷診斷的基礎。超聲掃查的橫切面上,周圍神經(jīng)呈現(xiàn)橢圓形的“蜂窩樣”結構,外層的神經(jīng)外膜和內(nèi)部神經(jīng)束的束膜呈高回聲,包裹內(nèi)部低回聲神經(jīng)束?？v切面上,周圍神經(jīng)呈條索狀,神經(jīng)外膜和束膜呈線樣高回聲,神經(jīng)束呈均質低回聲。隨著近年來高頻超聲的廣泛應用,周圍神經(jīng)的形態(tài)和內(nèi)部結構得到了更好的成像顯示。從提高分辨率的角度考慮,應盡量提高超聲頻率,但越高頻率的超聲組織穿透性越差。有研究認為7.5～15 MHz的頻率可以得到最好的檢查結果[1]。但也有研究指出,對于淺表神經(jīng)(如正中神經(jīng))的檢查應采用15～18 MHz,而對于深部神經(jīng)(如坐骨神經(jīng))應采用9～12 MHz[2]。此外,新成像技術的發(fā)展和應用也進一步提高了超聲對周圍神經(jīng)損傷的診斷準確性。剪切波彈性成像技術(shear wave elastography,SWE)是目前超聲檢查的新興熱點。SWE通過檢測組織產(chǎn)生的橫向剪切波,獲得組織彈性信息,在聲像圖上疊加彩色編碼,具有方便、實時和定量檢測的優(yōu)點[3]。值得一提的是,關于超高頻超聲(ultra-high frequency ultrasonography,UHFUS;30～100 MHz)臨床應用的研究也被不斷報道,但目前主要集中于皮膚、血管和口腔領域中[4]。BYRA等[5]開展的一項應用UHFUS(30 MHz)采集尸體尺神經(jīng)束特征的研究結果提示UHFUS可以提供潛在的神經(jīng)束結構信息。雖然UHFUS的分辨率能達到30 μm,但有限的組織穿透深度限制了其對周圍神經(jīng)損傷診斷的常規(guī)檢查應用,術中檢測是其未來可能的應用方向[6]?？傊?UHFUS在周圍神經(jīng)中的應用仍有待進一步的研究探索。

1.2 神經(jīng)-肌肉超聲檢查

周圍神經(jīng)發(fā)生損傷時,除了神經(jīng)組織本身,其所支配的肌肉也會發(fā)生病理變化。目前,超聲檢查與肌肉相關的研究主要集中于原發(fā)性肌肉疾病,關于周圍神經(jīng)損傷相關肌肉病變的研究較少。既往關于超聲在肌營養(yǎng)不良疾病中的研究發(fā)現(xiàn),肌肉組織的病理變化和回聲強度相關[7]。超聲檢查對發(fā)生病理變化肌肉組織的評估可以輔助診斷其支配神經(jīng)的損傷情況。在一項探究超聲對失神經(jīng)支配的手內(nèi)在肌檢查的前瞻性研究中,研究者通過對比電生理學檢查結果發(fā)現(xiàn),超聲可以有效篩查失神經(jīng)支配的肌肉[8]。這些研究結果提示了超聲對肌肉的檢查有潛力成為診斷周圍神經(jīng)損傷的輔助手段。

1.3 神經(jīng)-血管超聲檢查

神經(jīng)的血流灌注與其生理功能息息相關,雖然周圍神經(jīng)內(nèi)存在豐富的微循環(huán),但傳統(tǒng)超聲檢查并不能檢測到血流信號。隨著多普勒技術的發(fā)展和對比增強超聲(contrast-enhanced ultrasound,CEUS)的出現(xiàn),使研究者可以對周圍神經(jīng)的血流灌注進行評估。MOHAMMADI等[9]應用彩色多普勒超聲對腕管綜合征患者的正中神經(jīng)進行檢查,結果顯示疾病的嚴重程度和超聲檢查結果密切相關。而在另外一項關于腕管綜合征的研究中,研究者們結合檢測正中神經(jīng)的橫截面積(cross-sectional area,CSA)評估了超顯微血管成像、能量多普勒和彩色多普勒這3種多普勒超聲技術對腕管綜合征的診斷價值,結果表明超顯微血管成像對正中神經(jīng)血流的顯示最敏感[10]。WANG等[11]應用CEUS對大鼠坐骨神經(jīng)的血流灌注檢測研究顯示,CEUS可以實現(xiàn)對神經(jīng)血流灌注的定量評估。

2 超聲在周圍神經(jīng)損傷診斷中的應用和研究

2.1 創(chuàng)傷性周圍神經(jīng)損傷

創(chuàng)傷是導致周圍神經(jīng)損傷的常見原因。經(jīng)典的Sunderland分類將周圍神經(jīng)損傷根據(jù)嚴重程度分為Ⅰ～Ⅴ級[12]。其中,Ⅰ～Ⅲ級由于神經(jīng)外膜和束膜完好,超聲影像結果往往顯示神經(jīng)形態(tài)無明顯改變或有增粗表現(xiàn);Ⅳ級損傷雖然保留了完整的神經(jīng)外膜,但神經(jīng)內(nèi)形成連續(xù)的神經(jīng)瘤,超聲影像表現(xiàn)為結節(jié)性的腫大和神經(jīng)束內(nèi)結構紊亂;Ⅴ級損傷最重,神經(jīng)組織連續(xù)性中斷,超聲可以探測到神經(jīng)纖維斷端之間的間隙[13]。研究者們?yōu)樘剿髦車窠?jīng)損傷診斷技術,在新鮮尸體的上肢神經(jīng)上做神經(jīng)橫斷模型,發(fā)現(xiàn)高分辨率超聲對神經(jīng)橫斷的識別靈敏性達到89%,特異性達到95%[14]。除了神經(jīng)損傷的術前檢查診斷,超聲也用于術后恢復評估。損傷神經(jīng)在恢復過程中會形成束內(nèi)纖維化,這導致手術修復的神經(jīng)或神經(jīng)殘端的軸突無序生長,不會到達原來的靶組織,進而形成神經(jīng)瘤(瘢痕)[15]。超聲可以準確定位神經(jīng)瘤的位置,顯示其大小、形態(tài)和周圍組織毗鄰關系[16]。

2.2 卡壓性周圍神經(jīng)損傷

局部卡壓也是導致周圍神經(jīng)損傷的常見原因之一,例如腕管綜合征就是正中神經(jīng)發(fā)生局部卡壓導致的疾病。超聲聲像圖表現(xiàn)為卡壓部位神經(jīng)變細,近端的神經(jīng)增粗,回聲降低。超聲不僅能夠定位卡壓位置,還能顯示周圍的異?；芈?這為判斷卡壓原因提供了依據(jù)[17]。既往的研究顯示,神經(jīng)的CSA和腫脹比率是超聲診斷卡壓性神經(jīng)損傷的重要評估指標[18]。一項基于大鼠坐骨神經(jīng)卡壓模型的研究顯示,SWE可以定量評估病變神經(jīng)的硬度,為損傷診斷和預后評價提供依據(jù),這也為應用超聲診斷卡壓性周圍神經(jīng)損傷提供新的思路[19]。

2.3 代謝性疾病導致的周圍神經(jīng)損傷

糖尿病周圍神經(jīng)病變(diabetic peripheral neuropathy,DPN)是最常見的由代謝性疾病所導致的周圍神經(jīng)損傷。在超聲聲像圖中,DPN患者的周圍神經(jīng)表現(xiàn)為增粗、回聲降低和篩網(wǎng)狀結構模糊。雖然超聲對DPN的診斷價值已得到廣泛認可,但某些診斷標準尚存爭議。KANG等[20]應用超聲檢測DPN患者和健康人群周圍神經(jīng)的CSA,結果顯示DPN患者多條周圍神經(jīng)的CSA顯著高于健康對照。在脛神經(jīng)的相關研究中,結果也提示神經(jīng)CSA與疾病之間存在顯著相關性[21]。但在一項探究建立DPN患者下肢神經(jīng)超聲聲像圖特征的研究中,結果顯示DPN患者下肢神經(jīng)CSA和健康對照沒有顯著差異[22]。而HE等[23]的研究發(fā)現(xiàn),DPN患者脛神經(jīng)的CSA較健康對照顯著增加,但正中神經(jīng)的CSA在DPN患者和健康對照之間沒有顯著差異。這些結果可能提示應用傳統(tǒng)高頻超聲對DPN的診斷存在局限性,SWE的應用為超聲診斷DPN帶來了新進展。研究表明,可以應用SWE通過神經(jīng)硬度變化對DPN進行篩查[23-24]。高頻超聲結合SWE檢查是診斷DPN的有效手段[25]。

2.4 神經(jīng)腫瘤

神經(jīng)腫瘤以神經(jīng)鞘瘤和神經(jīng)纖維瘤為多見。神經(jīng)腫瘤在超聲聲像中常表現(xiàn)為結節(jié)狀低回聲,有些瘤體與神經(jīng)干之間有條帶狀低回聲相連,形成所謂“鼠尾征”,這也是超聲診斷神經(jīng)鞘瘤的主要標志之一[19]。一項包括146例周圍神經(jīng)腫瘤(115例神經(jīng)鞘瘤和31例神經(jīng)纖維瘤)的回顧性研究結果顯示,超聲可以通過瘤體的形態(tài)、內(nèi)部結構等信息鑒別診斷這兩種神經(jīng)腫瘤[26]。而陳曉芳等[27]通過回顧分析68例周圍神經(jīng)腫瘤的超聲聲像圖發(fā)現(xiàn),可以依據(jù)腫瘤的大小、形態(tài)和內(nèi)部回聲等聲像圖特點鑒別診斷神經(jīng)鞘瘤、神經(jīng)纖維瘤和惡性神經(jīng)鞘膜瘤。此外,超聲對腫瘤周圍組織情況的顯示也為手術方案的制定提供了參考。

3 超聲在周圍神經(jīng)相關領域中的應用和研究

3.1 超聲在術前評估中的應用

超聲技術在術前評估中主要應用于兩個方面。一方面是對目標神經(jīng)的定位,特別是對一些解剖位置可變的小神經(jīng)和容易存在解剖位置變異的神經(jīng),術前通過超聲技術進行評估和定位可以有效減少組織探查操作和縮短手術時間[28]。這方面的應用多見于神經(jīng)瘤手術[29]。另一方面是降低醫(yī)源性周圍神經(jīng)損傷的風險。周圍神經(jīng)分布廣泛,不可避免地會暴露于手術入路和區(qū)域,術中的一些操作會對組織造成牽拉或壓迫,這些都有可能導致神經(jīng)損傷。關于橈神經(jīng)淺支[30]和腓腸神經(jīng)[31]的研究表明,術前應用超聲進行評估可以預防相關神經(jīng)發(fā)生醫(yī)源性損傷。

3.2 超聲引導下周圍神經(jīng)阻滯麻醉

傳統(tǒng)的周圍神經(jīng)阻滯需要依據(jù)體表解剖標志來定位目標神經(jīng),即使是經(jīng)驗豐富的操作者仍不能避免解剖位置變異等情況導致的麻醉失敗,如果發(fā)生麻醉藥物注入血管或針尖損傷神經(jīng)等情況還會導致嚴重后果[32]。超聲可以實時、動態(tài)地顯示目標神經(jīng)和針尖的位置,輔助操作者完成更準確、更安全的周圍神經(jīng)阻滯麻醉。目前,上肢手術多應用臂叢神經(jīng)阻滯。一項比較超聲引導下臂叢神經(jīng)麻醉和全身麻醉在上肢創(chuàng)傷手術中應用的研究結果顯示,超聲引導下臂叢神經(jīng)阻滯不但可以獲得滿意的麻醉效果,而且具有更好的術后鎮(zhèn)痛效果[33]。OBATA等[34]的研究也支持超聲引導下臂叢神經(jīng)阻滯麻醉在上肢手術中具有良好的麻醉效果。此外,在一項關于營養(yǎng)不良型大皰性表皮松解癥的研究中,由于這種疾病患者的氣管問題,全身麻醉存在很高風險,而患者必須進行手術治療,研究者分析了應用超聲引導下臂叢神經(jīng)阻滯麻醉進行的19次手術發(fā)現(xiàn)麻醉效果穩(wěn)定滿意,并且未發(fā)生任何并發(fā)癥[35]。

3.3 低強度超聲在周圍神經(jīng)損傷治療中的研究

低強度超聲(low-intensity pulsed ultrasound,LIUS)一般指強度為0.1～1.5 W/cm2的超聲(1～2.5 MHz)。近年來,越來越多的研究證據(jù)顯示,LIUS對周圍神經(jīng)損傷具有治療作用。在體外細胞實驗中,ZHANG等[36]發(fā)現(xiàn)LIUS可以促進施萬細胞的增殖,并提高神經(jīng)營養(yǎng)因子-3和腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達。TSUANG等[37]的研究結果也支持LIUS對施萬細胞的促增殖作用,此外還發(fā)現(xiàn)LIUS可以抑制炎性細胞因子的表達。在動物實驗中,NI等[38]應用LIUS刺激大鼠坐骨神經(jīng)擠壓損傷模型,發(fā)現(xiàn)LIUS可以促進神經(jīng)損傷的修復并提高腦源神經(jīng)營養(yǎng)因子的表達。這些實驗結果都強調了LIUS作為周圍神經(jīng)損傷修復治療手段的潛力,但進一步的臨床轉化應用還需要更多的研究探索。

3.4 聚焦超聲在周圍神經(jīng)領域中的研究

不同于利用超聲技術進行影像學應用,聚焦超聲(focused ultrasound,FUS)是指將超聲波束匯聚于一點產(chǎn)生能量的技術,其具有無創(chuàng)性、靶向性和良好的組織穿透性?！俺暤丁本褪荈US的一種應用。近年來的研究提示,FUS在治療周圍神經(jīng)疼痛方面存在一定潛力。王彬等[39]通過研究發(fā)現(xiàn),低強度FUS可以緩解大鼠坐骨神經(jīng)損傷模型的機械痛敏癥狀。ANDERSON等[40]在大鼠急性疼痛模型中的研究結果也顯示,FUS具有治療周圍神經(jīng)急性疼痛的潛力。另一方面,也有研究指出FUS可以產(chǎn)生與電刺激相當?shù)纳窠?jīng)刺激[41]。有研究者認為,這種超聲刺激有望取代傳統(tǒng)周圍神經(jīng)電生理檢查的電刺激,其能靶向目標神經(jīng),具有高度的空間特異性和作用深度[42]。

4 總結與展望

超聲檢查以其經(jīng)濟、無創(chuàng)、實時動態(tài)成像的優(yōu)勢已經(jīng)成為診斷周圍神經(jīng)損傷的重要工具,隨著超聲技術的不斷發(fā)展,其已經(jīng)不再局限于對神經(jīng)組織形態(tài)和結構信息的收集,彈性成像技術為周圍神經(jīng)損傷超聲檢查診斷提供了新的評估指標。而超聲對肌肉和神經(jīng)血流灌注檢查的發(fā)展也提高了其在周圍神經(jīng)損傷診斷應用中的價值。此外,超聲技術也在周圍神經(jīng)相關的麻醉和治療領域中的應用有新的突破。相信在超聲技術于各方向研究不斷進展的基礎上,周圍神經(jīng)損傷診斷和治療的整體水平也會獲得極大的提高。