超聲彈性成像評(píng)估淋巴水腫及其康復(fù)效果的研究進(jìn)展①

袁琳，申素芳，李玥，吳婧，陳英武，黃力平

·綜述·

超聲彈性成像評(píng)估淋巴水腫及其康復(fù)效果的研究進(jìn)展①

袁琳1，申素芳2，李玥1，吳婧1，陳英武1，黃力平1

超聲彈性成像通過測(cè)量組織彈性的差異，實(shí)現(xiàn)對(duì)組織的觀察。淋巴水腫后，皮膚和皮下組織彈性改變，可通過組織彈性成像觀察，評(píng)估水腫分期和康復(fù)效果。

超聲彈性成像；淋巴水腫；康復(fù)；評(píng)定；綜述

可視化醫(yī)療已經(jīng)成為現(xiàn)代臨床治療的重要手段。超聲成像技術(shù)具有直觀性、定位性、可重復(fù)操作性、無損傷性，為可視化醫(yī)療提供極大便利，已成為臨床精準(zhǔn)治療的重要評(píng)估手段[1-2]：超聲引導(dǎo)下肌肉精準(zhǔn)注射、超聲精確評(píng)估肌腱韌帶損傷已在康復(fù)醫(yī)學(xué)中普遍應(yīng)用[3-4]。超聲彈性成像技術(shù)檢測(cè)組織彈性變化，已受到臨床關(guān)注，提升了超聲診斷腺體組織(如乳腺、甲狀腺)腫瘤[5-7]、實(shí)質(zhì)臟器(如肝臟、腎臟)病變[8-11]，以及腔道管壁(如血管壁)變化[12-13]的準(zhǔn)確性。

淋巴水腫是由于多種原因?qū)е碌牧馨徒Y(jié)腫大或切除、淋巴管中斷與消失，以及淋巴回流受阻，含蛋白組織液滯留在組織間隙中，使組織腫脹、易感染，也是使患者感到不適、不美觀、不能正常行使功能的主要原因。準(zhǔn)確評(píng)估淋巴水腫體積、組織分布以及水腫導(dǎo)致的組織病理變化是康復(fù)的必要前提。

1 超聲彈性成像技術(shù)

彈性是組織的重要物理性質(zhì)。正常組織結(jié)構(gòu)之間以及某些正常組織與病理組織之間均存在一定彈性差異[14]。臨床上，醫(yī)生常用徒手觸診的方式感受組織彈性改變，判斷組織是否發(fā)生病變，如在乳腺癌和前列腺癌的診斷中，常通過組織結(jié)節(jié)的硬度來預(yù)測(cè)病理性質(zhì)[15]；肝組織的彈性變化也預(yù)示著疾病的不同發(fā)展階段[16]。但徒手觸診受主觀感受和經(jīng)驗(yàn)的影響，每個(gè)醫(yī)生對(duì)組織彈性的判斷不同，需要一種更加精確客觀的診斷方法。超聲彈性成像技術(shù)的出現(xiàn)使這種需求得以實(shí)現(xiàn)。

超聲彈性成像技術(shù)是近年發(fā)展起來的一項(xiàng)成像技術(shù)，最早由Ophir等[17]提出，目的是通過測(cè)量組織彈性，即硬度的不同，實(shí)現(xiàn)對(duì)組織定征研究，具有非侵入性，安全方便，可以提供比高頻超聲更多的組織信息[18]，其原理基于組織發(fā)生病理改變時(shí)，硬度會(huì)發(fā)生改變[19]。

超聲彈性成像技術(shù)大致可分為兩類，即組織超聲彈性成像和血管內(nèi)超聲彈性成像。

1.1 組織超聲彈性成像

組織超聲彈性成像常采用靜態(tài)激勵(lì)方法，對(duì)組織施加微小的應(yīng)變，不同組織應(yīng)變程度產(chǎn)生不同應(yīng)變反射信號(hào)，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理，得出各組織的彈性值[20]。

根據(jù)激勵(lì)方式不同，組織彈性超聲技術(shù)主要有三種。

1.1.1 壓迫性彈性成像技術(shù)

給予組織一定外力，并在壓縮期間跟蹤組織位移及應(yīng)變量，反映組織彈性。根據(jù)組織位移的差異，通過計(jì)算和分析繪出與彈性相關(guān)的彩色地圖，稱為彈性聲像圖[21]。這種彈性聲像圖用不同的顏色表示不同的組織彈性，從而區(qū)分組織彈性變化，有些機(jī)型的顏色范圍從紅到藍(lán)，對(duì)應(yīng)硬度依次遞減[22]。因?yàn)閷?shí)時(shí)彈性成像技術(shù)需要人為施加外力，因此多適用于淺表組織器官，如乳腺、甲狀腺及四肢淺表組織。

1.1.2 聲脈沖輻射力成像技術(shù)

探頭發(fā)射超聲推力脈沖，使組織受到輕微壓縮而產(chǎn)生的剪切波，沿垂直于推力脈沖方向在組織內(nèi)傳播，對(duì)感興趣區(qū)域的剪切波進(jìn)行分析及測(cè)量，可估算組織彈性值。該技術(shù)不僅給出彈性成像圖，也設(shè)置了軟組織的彈性峰值、位移等參數(shù)，以及達(dá)到峰值和恢復(fù)所需的時(shí)間，從而能更詳細(xì)、精確地得到組織彈性數(shù)據(jù)，協(xié)助判斷組織病理學(xué)改變。因此它可以被視為超聲定量彈性成像技術(shù)[23]。此技術(shù)避免了施加外力的不穩(wěn)定性，檢測(cè)部位不必限于淺表組織與器官，相關(guān)文獻(xiàn)表明，此技術(shù)在肝臟、腎臟應(yīng)用得越來越廣泛。

1.1.3 剪切波彈性成像技術(shù)

通過遠(yuǎn)程機(jī)械源施加周期性低頻震動(dòng)脈沖，計(jì)算產(chǎn)生局部剪切波速度，以獲得組織彈性信息[24]。剪切波超聲彈性成像技術(shù)作為特殊形式的聲觸診，是傳統(tǒng)觸診和早期超聲方法的延伸，彈性成像的圖像由壓力應(yīng)變反應(yīng)力，即彈性模量組成[25]，彈性模量的變化能夠比較精準(zhǔn)地反映組織彈性變化。

1.2 血管內(nèi)超聲彈性成像

血管內(nèi)超聲彈性成像利用氣囊、血壓變化或外部擠壓激勵(lì)血管，估計(jì)血管的位移，得到血管的應(yīng)變分布，從而反映血管的彈性情況[26]。血管內(nèi)彈性成像建立在血管內(nèi)超聲成像的基礎(chǔ)上，彈性成像指標(biāo)，如信躁比、分辨率和靈敏度等，主要由血管內(nèi)超聲成像決定。血管彈性成像可用于分析粥樣斑塊的組成成分，評(píng)價(jià)粥樣斑塊的易損性，估計(jì)血栓的硬度和形成時(shí)間，甚至觀察介入治療和藥物治療的效果，有重要的臨床價(jià)值[27]。

2 淋巴水腫

淋巴水腫是一種由淋巴管或淋巴結(jié)結(jié)構(gòu)紊亂導(dǎo)致的慢性疾病，未經(jīng)治療的淋巴水腫可導(dǎo)致嚴(yán)重并發(fā)癥和殘疾[28-29]。根據(jù)病因不同，淋巴水腫可分為原發(fā)性和繼發(fā)性。原發(fā)性淋巴水腫多與遺傳相關(guān)，常見于先天性淋巴管畸形；繼發(fā)性淋巴水腫多與手術(shù)和感染等因素有關(guān)。

大多數(shù)淋巴水腫發(fā)生在各種癌癥術(shù)后和/或放射治療后，如乳腺癌、宮頸癌、前列腺癌、膀胱癌、淋巴癌、黑色素瘤等。癌癥手術(shù)常需要清掃病灶周圍淋巴結(jié)，不同程度影響淋巴回流，稱為癌源性淋巴水腫[30]。癌源性上肢淋巴水腫中，尤以乳腺癌術(shù)后發(fā)生較多，超過1/5乳腺癌女性將發(fā)展為乳腺癌相關(guān)淋巴水腫[31]。癌源性下肢淋巴水腫則以生殖器腫瘤術(shù)后發(fā)生較多[32]。

淋巴水腫的發(fā)生是由于殘余的淋巴系統(tǒng)無法將細(xì)胞間質(zhì)中積聚的含蛋白質(zhì)液體以正常速度轉(zhuǎn)輸?shù)窖貉h(huán)系統(tǒng)中[33]。淋巴水腫可發(fā)生于全身任何地方，尤以四肢常見，發(fā)生四肢腫脹、損傷、活動(dòng)功能受限和對(duì)周圍環(huán)境異常敏感，嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量[34]。

雖然近幾十年人們對(duì)淋巴水腫的認(rèn)識(shí)有了很大提高，但目前沒有可靠?jī)r(jià)廉的淋巴水腫早期診斷、評(píng)估方法；對(duì)淋巴水腫發(fā)病機(jī)制、危險(xiǎn)因素以及潛在病理機(jī)制認(rèn)識(shí)也還非常粗淺[35]。

目前淋巴水腫仍然以根據(jù)患者的病史和特殊體征進(jìn)行臨床評(píng)估為主，如以周徑測(cè)量法、排水測(cè)量法、生物阻抗測(cè)量法等測(cè)量肢體體積和質(zhì)量；淋巴顯像技術(shù)雖是比較客觀的評(píng)估手段，但有創(chuàng)傷，在識(shí)別疾病和指導(dǎo)治療上也都存在局限[36]。

超聲檢查是一種非侵入性診斷方式。配有高頻探頭的彈性超聲診斷儀可以顯示淋巴水腫肢體的皮膚、皮下組織、筋膜層和間質(zhì)液，還可以評(píng)價(jià)纖維化程度，不同類型水腫有不同的超聲特征[37]。因此，學(xué)者們開始致力于研究彈性超聲在診斷評(píng)估淋巴水腫方面的應(yīng)用價(jià)值。

3 超聲彈性成像技術(shù)在淋巴水腫中的應(yīng)用

3.1 評(píng)估淋巴水腫

淋巴水腫患者皮膚和皮下組織常有彈性改變。Adriaenssens等[38]使用高頻彈性超聲和普通高頻超聲，分別對(duì)20例經(jīng)歷放療的單側(cè)保乳術(shù)后乳腺癌患者術(shù)前、術(shù)后雙側(cè)上肢皮下組織進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)88.9%患者皮下組織彈性值較術(shù)前升高，手術(shù)側(cè)明顯高于非手術(shù)測(cè)，且與高頻超聲檢測(cè)結(jié)果顯著相關(guān)。Mihara等[39]使用彈性成像確定下肢淋巴水腫患者行淋巴-靜脈吻合術(shù)的效果，結(jié)果表明，每條腿平均吻合點(diǎn)4.4個(gè)，腿圍平均減少91.7%；11例患者中10例取得明顯效果，彈性值由術(shù)前平均1.6 kPa降至平均0.9 kPa。

另外，Luo等[40]采用剪切波彈性成像對(duì)18例健康志愿者的前臂內(nèi)外側(cè)彈性值進(jìn)行測(cè)定。耿慧英等[41]采用剪切波彈性成像對(duì)銀屑病患者皮膚彈性進(jìn)行定量測(cè)量，發(fā)現(xiàn)急性期彈性模量明顯比恢復(fù)期高。

使用彈性超聲技術(shù)可以測(cè)量皮下各層組織的彈性值，但測(cè)量值的準(zhǔn)確性有待研究[42]。實(shí)時(shí)超聲彈性成像技術(shù)需要對(duì)組織施加外力，因此對(duì)操作者操作技術(shù)有一定要求，易產(chǎn)生測(cè)量誤差[43]。Suehiro等[44]對(duì)32例雙下肢淋巴水腫患者，分別在大腿和小腿采用實(shí)時(shí)彈性成像測(cè)量皮膚和皮下組織硬度，并與國(guó)際淋巴水腫分級(jí)進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)各水腫級(jí)別彈性值無顯著性差異，可能的原因是實(shí)時(shí)彈性成像測(cè)量的組織彈性易受周圍組織影響，如皮膚和皮下組織包含各種成分、易在腿部水平移動(dòng)的液體會(huì)潛在地影響測(cè)量。Luo等[40]雖然對(duì)手臂的彈性值進(jìn)行了測(cè)定，可作為臨床診斷參考，但皮膚彈性個(gè)體差異很大。評(píng)估時(shí)最好對(duì)比治療前后的彈性值及健患側(cè)的彈性值。

剪切波彈性成像技術(shù)不受測(cè)試人員及探頭壓力的影響，可以定量計(jì)算彈性值，理論上是評(píng)估淋巴水腫可行的檢測(cè)技術(shù)。目前剪切波彈性成像并未對(duì)身體各種組織彈性值進(jìn)行大樣本測(cè)定，也無相關(guān)研究文獻(xiàn)。該技術(shù)的使用仍有巨大研究空間。

3.2 指導(dǎo)康復(fù)

超聲彈性成像技術(shù)對(duì)淋巴水腫的預(yù)防與早期康復(fù)具有重要的指導(dǎo)意義。學(xué)者觀察淋巴水腫超聲影像，發(fā)現(xiàn)Ⅰ級(jí)水腫皮下組織超聲以低回聲或等回聲為主；Ⅱ級(jí)水腫皮下組織回聲顯著增強(qiáng)，積液增多，組織間隙明顯增厚；Ⅲ級(jí)水腫皮下組織呈現(xiàn)中高強(qiáng)回聲，圖像呈現(xiàn)“石板樣”表現(xiàn)，是由多余液體積聚形成[45-46]。這表明超聲彈性成像可以評(píng)估水腫分期，識(shí)別早期淋巴水腫，從而實(shí)現(xiàn)早期發(fā)現(xiàn)、早期康復(fù)。這是其他評(píng)估方法無法完成的。

超聲彈性成像技術(shù)可以更好地評(píng)估臨床康復(fù)效果。徒手淋巴引流是目前臨床常用的淋巴水腫康復(fù)手法，可以使局部水腫進(jìn)入毛細(xì)淋巴管，促進(jìn)淋巴管收縮，并促使淋巴液流向集合淋巴管，提高淋巴液的回流效率[47]。Suehiro等[48]對(duì)下肢淋巴水腫患者行徒手淋巴引流后即刻觀察發(fā)現(xiàn)，大腿和小腿皮膚超聲彈性值與干預(yù)前的彈性值呈明顯負(fù)相關(guān)，提示徒手淋巴引流不僅僅簡(jiǎn)單地引導(dǎo)淋巴液回流，軟化皮膚，而是使皮膚彈性趨于正?；Ｔ谳^硬的組織中，彈性增加可以歸因于按摩的直接效果，如膠原纖維束斷裂和液體釋放，組織應(yīng)變減少也可能由于暫時(shí)去除多余的液體所致[49]。

彈性成像技術(shù)對(duì)組織的彈性變化十分敏感，可以在圍度或體積發(fā)生變化前評(píng)估治療手段是否有效，幫助我們及時(shí)調(diào)整康復(fù)方案。當(dāng)淋巴水腫患者發(fā)生纖維化時(shí)，針對(duì)纖維化的治療是否有效可通過對(duì)比治療前后的彈性值加以判斷。

4 小結(jié)

綜上所述，隨著癌癥發(fā)病率逐年遞增，癌癥相關(guān)淋巴水腫的發(fā)生率也在不斷增加，嚴(yán)重影響患者術(shù)后生活質(zhì)量。亟需解決淋巴水腫早期、無創(chuàng)、可視、精確評(píng)估，及其指導(dǎo)下的康復(fù)治療的問題。彈性超聲具有操作簡(jiǎn)便，測(cè)量直觀可視、無創(chuàng)、重復(fù)等優(yōu)點(diǎn)，能從組織形態(tài)學(xué)、皮下血流和組織硬度等方面進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，使針對(duì)淋巴水腫的評(píng)估不再僅僅局限于圍度、體積測(cè)量。

我們可以通過灰階超聲技術(shù)獲得組織形態(tài)，進(jìn)而評(píng)估皮下各組織厚度；通過多普勒技術(shù)獲得流速與流量，進(jìn)而分析淋巴水腫在循環(huán)系統(tǒng)方面的產(chǎn)生機(jī)制；通過超聲彈性技術(shù)分析皮下各組織硬度，觀察淋巴水腫組織纖維化程度以及淋巴液的分布。超聲測(cè)量可以精確評(píng)估淋巴水腫的分布、影響或形成機(jī)制，豐富淋巴水腫的診斷、評(píng)估方式，精準(zhǔn)指導(dǎo)治療，為淋巴水腫在臨床的診治提供影像學(xué)依據(jù)。

超聲測(cè)量受檢測(cè)人員，探頭壓力、角度等方面的影響，如何保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，降低誤差是未來研究應(yīng)該關(guān)注的問題，可以選用不同彈性成像技術(shù)加以克服；測(cè)量淋巴水腫時(shí)常使用高頻探頭，此探頭對(duì)淺表器官及組織有良好的測(cè)量效果，但探測(cè)深度有限，水腫嚴(yán)重時(shí)無法獲得理想的探測(cè)深度，不同頻率探頭交替使用可能更為準(zhǔn)確。

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Role of Ultrasound Elastography in Evaluation of Lymphedema and Rehabilitation for It(review)

YUAN Lin1,SHEN Su-fang2,LI Yue1,WU Jing1,CHEN Ying-wu1,HUANG Li-ping1
1.Tianjin University of Sport,Tianjin 300381,China;2.Baoding First Central Hospital,Baoding,Hebei 071028,China

HUANG Li-ping.E-mail:1330994263@qq.com

Elastography can study the soft tissues by quantitative imaging of strain and elastic modulus distributions in soft tissues.For lymphedema,the strain profile of the soft tissues can be observed with the elastography to classify the lymphedema and evaluate the effect of rehabilitation.

elastography;lymphedema;rehabilitation;assessment;review

R551.2

A

1006-9771(2017)09-1056-04

2017-07-04

2017-07-31)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.09.013

[本文著錄格式] 袁琳，申素芳，李玥，等.超聲彈性成像評(píng)估淋巴水腫及其康復(fù)效果的研究進(jìn)展[J].中國(guó)康復(fù)理論與實(shí)踐,2017,23(9):1056-1059.

CITED AS:Yuan L,Shen SF,Li Y,et al.Role of ultrasound elastography in evaluation of lymphedema and rehabilitation for it(review)[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(9):1056-1059.

1.天津市高等學(xué)校創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)基金項(xiàng)目(No.TD12-5056)；2.國(guó)家體育總局科研課題(No.2015B015)。

1.天津體育學(xué)院，天津市300381；2.保定市第一中心醫(yī)院，河北保定市071028。作者簡(jiǎn)介：袁琳(1992-)，男，漢族，山東聊城市人，碩士研究生，主要研究方向：乳腺癌術(shù)后康復(fù)。通訊作者：黃力平，女，教授，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：運(yùn)動(dòng)康復(fù)、神經(jīng)康復(fù)。E-mail:1330994263@qq.com。