第三节 肌骨超声的现状和发展趋势

进入21世纪后,随着医学超声工程学的进步和探测技术的提高,以及临床诊疗的需求,近年来肌骨超声发展的重要性日益得到重视。

肌骨超声发展首先得益于医学超声工程学的进展,包括高频超声、超高频超声等换能器技术的进展,获得的图像分辨力更高;从模拟信号向数字信号分析的转变,显著改善了信噪比;随后波束控制、复合成像技术、全景成像和更敏感的彩色血流技术等均提高了现代超声诊断仪的水平。目前,较多单位已经将中心频率15MHz的线阵探头作为常规肌骨超声临床检查的工具,而超高频(20~70MHz)探头也越来越容易获得,可以显示更精细的肢体解剖细节,其图像分辨率在50~100μm范围内,使得超声应用的广度和深度均可以不断扩大。在鉴别肌骨系统细微病变方面,超微血流成像比能量多普勒更加敏感,有望成为准确诊断以及监测疾病活动和治疗的重要工具。

在运动损伤领域,肌骨超声对于手指的伸肌腱和附属结构等小结构的损伤可达到精细诊断水平。超声的动态检查优势,使得超声诊断与临床治疗策略更加契合。例如在肩关节中,超声检查已不局限于肩袖病变的评估,对于喙肱韧带、肩锁韧带等非肩袖结构的评估也日趋普及。在周围神经超声领域,创伤性周围神经损伤和神经卡压性病变已经是临床常规诊疗项目,超声不仅可提示神经的连续性,而且可以清楚地显示瘢痕与神经膜和神经束的关系。弹性成像的应用也有助于神经纤维化或瘢痕的诊断。糖尿病周围神经病变的超声早期评估中的探索性应用也越来越多。超声引导下神经阻滞已经在临床常规开展。超高频探头获得更高的分辨力,使得肌骨超声诊疗范围不断增大。比如对于颈浅丛卡压、股外侧皮神经卡压等细小神经病变,超声已从简单的引导下阻滞操作深入到可提供诊断信息。超声在类风湿关节炎的早期诊断、鉴别诊断、疗效随访和远期疗效预测的价值已获肯定,微血管成像已成为准确诊断、监测炎症性关节病患者疾病活动和治疗反应的重要工具。超声在血清阴性脊柱关节病、皮肌炎、硬皮病和红斑狼疮等多个风湿免疫学病变中的应用也日趋增多。痛风性关节炎、血友病关节损伤等超声评估也已列出多个临床指南。在疼痛和康复医学中,超声已不仅仅作为治疗导引工具,超声诊疗一体化的作用日趋受到重视。

欧洲抗风湿病联盟、美国风湿学会和北美修复重建外科协会等发布了一系列超声在风湿免疫性病变、代谢性病变和运动创伤等方面的应用指南或推荐,针对肌骨系统建立了更加客观全面的超声评价方法,包括对关节炎等疾病建立不同的超声评分系统等。肌骨超声的教育也受到特别重视。美国物理医学与康复学会、美国运动医学学会、美国物理医学与康复骨科学院和美国超声医学研究所等组织都制订了教育计划,以支持临床医生的需求。

近些年来,国内肌骨超声蓬勃开展。2007年7月中国超声医学工程学会成立了首届肌肉骨骼超声专业委员会,2015年4月中国医师协会超声医师分会成立了首届肌骨超声专业委员会。2014年中国医师协会超声医师分会发布了《中国肌骨超声检查指南》,2018年人民卫生出版社发行了国家卫生健康委员会“十三五”规划教材《肌骨超声诊断学》。中国医师协会超声医师分会也制订了肌骨超声培训计划。这些为推动和规范国内肌骨超声的发展起到巨大的促进作用。

近些年来,弹性成像、超声造影、三维超声、超微血流成像以及融合成像等技术在肌骨领域中也有较多的应用,尤其是弹性成像显示出较好的潜在用途。但是由于肌骨组织结构的特殊性和不同于常规超声的疾病谱,目前这些技术在肌骨领域的应用价值还没有取得广泛一致的意见,需要进一步的临床实践和高质量的科研支持其常规性临床应用。此外,近十年里,计算机辅助诊断系统发展迅速,在CT、MRI领域已取得较大进展。虽然超声由于检查切面的多样性及操作者的主观性,发展慢于其他影像学技术,但仍取得了一些显著成果。在此基础上,肌骨超声领域的人工智能(AI)技术也得到快速发展。一系列研究利用AI全自动判读2D和3D髋关节超声图像辅助诊断先天性髋关节发育不良(DDH),有助于快速估计常规参数(如α角、髋臼接触角[ACA]),以提供更高的诊断准确性,并在缩短成像时间的情况下减少观察者间的差异。Bor-Shing等利用人工智能系统自动识别肱二头肌腱腱鞘积液并进行严重程度分级。随着人工智能技术在检测关节、骨骼、软骨、肌肉及韧带等病变研究的深入,也出现一些挑战,如由于肌肉骨骼结构的复杂性及关节的多样性,即使对于超声专家来说,如果没有对功能解剖学的全面了解,基于二维超声图像的诊断也是具有挑战性的;其次,伪像是另一大挑战,经常会被认为是病理改变。总之,人工智能在肌骨超声方面的挑战与机遇并存。

(朱家安)