超声弹性成像评估淋巴水肿及其康复效果的研究进展①

袁琳，申素芳，李玥，吴婧，陈英武，黄力平

·综述·

超声弹性成像评估淋巴水肿及其康复效果的研究进展①

袁琳1，申素芳2，李玥1，吴婧1，陈英武1，黄力平1

超声弹性成像通过测量组织弹性的差异，实现对组织的观察。淋巴水肿后，皮肤和皮下组织弹性改变，可通过组织弹性成像观察，评估水肿分期和康复效果。

超声弹性成像；淋巴水肿；康复；评定；综述

可视化医疗已经成为现代临床治疗的重要手段。超声成像技术具有直观性、定位性、可重复操作性、无损伤性，为可视化医疗提供极大便利，已成为临床精准治疗的重要评估手段[1-2]：超声引导下肌肉精准注射、超声精确评估肌腱韧带损伤已在康复医学中普遍应用[3-4]。超声弹性成像技术检测组织弹性变化，已受到临床关注，提升了超声诊断腺体组织(如乳腺、甲状腺)肿瘤[5-7]、实质脏器(如肝脏、肾脏)病变[8-11]，以及腔道管壁(如血管壁)变化[12-13]的准确性。

淋巴水肿是由于多种原因导致的淋巴结肿大或切除、淋巴管中断与消失，以及淋巴回流受阻，含蛋白组织液滞留在组织间隙中，使组织肿胀、易感染，也是使患者感到不适、不美观、不能正常行使功能的主要原因。准确评估淋巴水肿体积、组织分布以及水肿导致的组织病理变化是康复的必要前提。

1 超声弹性成像技术

弹性是组织的重要物理性质。正常组织结构之间以及某些正常组织与病理组织之间均存在一定弹性差异[14]。临床上，医生常用徒手触诊的方式感受组织弹性改变，判断组织是否发生病变，如在乳腺癌和前列腺癌的诊断中，常通过组织结节的硬度来预测病理性质[15]；肝组织的弹性变化也预示着疾病的不同发展阶段[16]。但徒手触诊受主观感受和经验的影响，每个医生对组织弹性的判断不同，需要一种更加精确客观的诊断方法。超声弹性成像技术的出现使这种需求得以实现。

超声弹性成像技术是近年发展起来的一项成像技术，最早由Ophir等[17]提出，目的是通过测量组织弹性，即硬度的不同，实现对组织定征研究，具有非侵入性，安全方便，可以提供比高频超声更多的组织信息[18]，其原理基于组织发生病理改变时，硬度会发生改变[19]。

超声弹性成像技术大致可分为两类，即组织超声弹性成像和血管内超声弹性成像。

1.1 组织超声弹性成像

组织超声弹性成像常采用静态激励方法，对组织施加微小的应变，不同组织应变程度产生不同应变反射信号，经计算机处理，得出各组织的弹性值[20]。

根据激励方式不同，组织弹性超声技术主要有三种。

1.1.1 压迫性弹性成像技术

给予组织一定外力，并在压缩期间跟踪组织位移及应变量，反映组织弹性。根据组织位移的差异，通过计算和分析绘出与弹性相关的彩色地图，称为弹性声像图[21]。这种弹性声像图用不同的颜色表示不同的组织弹性，从而区分组织弹性变化，有些机型的颜色范围从红到蓝，对应硬度依次递减[22]。因为实时弹性成像技术需要人为施加外力，因此多适用于浅表组织器官，如乳腺、甲状腺及四肢浅表组织。

1.1.2 声脉冲辐射力成像技术

探头发射超声推力脉冲，使组织受到轻微压缩而产生的剪切波，沿垂直于推力脉冲方向在组织内传播，对感兴趣区域的剪切波进行分析及测量，可估算组织弹性值。该技术不仅给出弹性成像图，也设置了软组织的弹性峰值、位移等参数，以及达到峰值和恢复所需的时间，从而能更详细、精确地得到组织弹性数据，协助判断组织病理学改变。因此它可以被视为超声定量弹性成像技术[23]。此技术避免了施加外力的不稳定性，检测部位不必限于浅表组织与器官，相关文献表明，此技术在肝脏、肾脏应用得越来越广泛。

1.1.3 剪切波弹性成像技术

通过远程机械源施加周期性低频震动脉冲，计算产生局部剪切波速度，以获得组织弹性信息[24]。剪切波超声弹性成像技术作为特殊形式的声触诊，是传统触诊和早期超声方法的延伸，弹性成像的图像由压力应变反应力，即弹性模量组成[25]，弹性模量的变化能够比较精准地反映组织弹性变化。

1.2 血管内超声弹性成像

血管内超声弹性成像利用气囊、血压变化或外部挤压激励血管，估计血管的位移，得到血管的应变分布，从而反映血管的弹性情况[26]。血管内弹性成像建立在血管内超声成像的基础上，弹性成像指标，如信躁比、分辨率和灵敏度等，主要由血管内超声成像决定。血管弹性成像可用于分析粥样斑块的组成成分，评价粥样斑块的易损性，估计血栓的硬度和形成时间，甚至观察介入治疗和药物治疗的效果，有重要的临床价值[27]。

2 淋巴水肿

淋巴水肿是一种由淋巴管或淋巴结结构紊乱导致的慢性疾病，未经治疗的淋巴水肿可导致严重并发症和残疾[28-29]。根据病因不同，淋巴水肿可分为原发性和继发性。原发性淋巴水肿多与遗传相关，常见于先天性淋巴管畸形；继发性淋巴水肿多与手术和感染等因素有关。

大多数淋巴水肿发生在各种癌症术后和/或放射治疗后，如乳腺癌、宫颈癌、前列腺癌、膀胱癌、淋巴癌、黑色素瘤等。癌症手术常需要清扫病灶周围淋巴结，不同程度影响淋巴回流，称为癌源性淋巴水肿[30]。癌源性上肢淋巴水肿中，尤以乳腺癌术后发生较多，超过1/5乳腺癌女性将发展为乳腺癌相关淋巴水肿[31]。癌源性下肢淋巴水肿则以生殖器肿瘤术后发生较多[32]。

淋巴水肿的发生是由于残余的淋巴系统无法将细胞间质中积聚的含蛋白质液体以正常速度转输到血液循环系统中[33]。淋巴水肿可发生于全身任何地方，尤以四肢常见，发生四肢肿胀、损伤、活动功能受限和对周围环境异常敏感，严重影响患者生活质量[34]。

虽然近几十年人们对淋巴水肿的认识有了很大提高，但目前没有可靠价廉的淋巴水肿早期诊断、评估方法；对淋巴水肿发病机制、危险因素以及潜在病理机制认识也还非常粗浅[35]。

目前淋巴水肿仍然以根据患者的病史和特殊体征进行临床评估为主，如以周径测量法、排水测量法、生物阻抗测量法等测量肢体体积和质量；淋巴显像技术虽是比较客观的评估手段，但有创伤，在识别疾病和指导治疗上也都存在局限[36]。

超声检查是一种非侵入性诊断方式。配有高频探头的弹性超声诊断仪可以显示淋巴水肿肢体的皮肤、皮下组织、筋膜层和间质液，还可以评价纤维化程度，不同类型水肿有不同的超声特征[37]。因此，学者们开始致力于研究弹性超声在诊断评估淋巴水肿方面的应用价值。

3 超声弹性成像技术在淋巴水肿中的应用

3.1 评估淋巴水肿

淋巴水肿患者皮肤和皮下组织常有弹性改变。Adriaenssens等[38]使用高频弹性超声和普通高频超声，分别对20例经历放疗的单侧保乳术后乳腺癌患者术前、术后双侧上肢皮下组织进行测量，发现88.9%患者皮下组织弹性值较术前升高，手术侧明显高于非手术测，且与高频超声检测结果显著相关。Mihara等[39]使用弹性成像确定下肢淋巴水肿患者行淋巴-静脉吻合术的效果，结果表明，每条腿平均吻合点4.4个，腿围平均减少91.7%；11例患者中10例取得明显效果，弹性值由术前平均1.6 kPa降至平均0.9 kPa。

另外，Luo等[40]采用剪切波弹性成像对18例健康志愿者的前臂内外侧弹性值进行测定。耿慧英等[41]采用剪切波弹性成像对银屑病患者皮肤弹性进行定量测量，发现急性期弹性模量明显比恢复期高。

使用弹性超声技术可以测量皮下各层组织的弹性值，但测量值的准确性有待研究[42]。实时超声弹性成像技术需要对组织施加外力，因此对操作者操作技术有一定要求，易产生测量误差[43]。Suehiro等[44]对32例双下肢淋巴水肿患者，分别在大腿和小腿采用实时弹性成像测量皮肤和皮下组织硬度，并与国际淋巴水肿分级进行相关性分析，结果发现各水肿级别弹性值无显著性差异，可能的原因是实时弹性成像测量的组织弹性易受周围组织影响，如皮肤和皮下组织包含各种成分、易在腿部水平移动的液体会潜在地影响测量。Luo等[40]虽然对手臂的弹性值进行了测定，可作为临床诊断参考，但皮肤弹性个体差异很大。评估时最好对比治疗前后的弹性值及健患侧的弹性值。

剪切波弹性成像技术不受测试人员及探头压力的影响，可以定量计算弹性值，理论上是评估淋巴水肿可行的检测技术。目前剪切波弹性成像并未对身体各种组织弹性值进行大样本测定，也无相关研究文献。该技术的使用仍有巨大研究空间。

3.2 指导康复

超声弹性成像技术对淋巴水肿的预防与早期康复具有重要的指导意义。学者观察淋巴水肿超声影像，发现Ⅰ级水肿皮下组织超声以低回声或等回声为主；Ⅱ级水肿皮下组织回声显著增强，积液增多，组织间隙明显增厚；Ⅲ级水肿皮下组织呈现中高强回声，图像呈现“石板样”表现，是由多余液体积聚形成[45-46]。这表明超声弹性成像可以评估水肿分期，识别早期淋巴水肿，从而实现早期发现、早期康复。这是其他评估方法无法完成的。

超声弹性成像技术可以更好地评估临床康复效果。徒手淋巴引流是目前临床常用的淋巴水肿康复手法，可以使局部水肿进入毛细淋巴管，促进淋巴管收缩，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]对下肢淋巴水肿患者行徒手淋巴引流后即刻观察发现，大腿和小腿皮肤超声弹性值与干预前的弹性值呈明显负相关，提示徒手淋巴引流不仅仅简单地引导淋巴液回流，软化皮肤，而是使皮肤弹性趋于正常化。在较硬的组织中，弹性增加可以归因于按摩的直接效果，如胶原纤维束断裂和液体释放，组织应变减少也可能由于暂时去除多余的液体所致[49]。

弹性成像技术对组织的弹性变化十分敏感，可以在围度或体积发生变化前评估治疗手段是否有效，帮助我们及时调整康复方案。当淋巴水肿患者发生纤维化时，针对纤维化的治疗是否有效可通过对比治疗前后的弹性值加以判断。

4 小结

综上所述，随着癌症发病率逐年递增，癌症相关淋巴水肿的发生率也在不断增加，严重影响患者术后生活质量。亟需解决淋巴水肿早期、无创、可视、精确评估，及其指导下的康复治疗的问题。弹性超声具有操作简便，测量直观可视、无创、重复等优点，能从组织形态学、皮下血流和组织硬度等方面进行实时评估，使针对淋巴水肿的评估不再仅仅局限于围度、体积测量。

我们可以通过灰阶超声技术获得组织形态，进而评估皮下各组织厚度；通过多普勒技术获得流速与流量，进而分析淋巴水肿在循环系统方面的产生机制；通过超声弹性技术分析皮下各组织硬度，观察淋巴水肿组织纤维化程度以及淋巴液的分布。超声测量可以精确评估淋巴水肿的分布、影响或形成机制，丰富淋巴水肿的诊断、评估方式，精准指导治疗，为淋巴水肿在临床的诊治提供影像学依据。

超声测量受检测人员，探头压力、角度等方面的影响，如何保证测量的准确性，降低误差是未来研究应该关注的问题，可以选用不同弹性成像技术加以克服；测量淋巴水肿时常使用高频探头，此探头对浅表器官及组织有良好的测量效果，但探测深度有限，水肿严重时无法获得理想的探测深度，不同频率探头交替使用可能更为准确。

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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

[本文著录格式] 袁琳，申素芳，李玥，等.超声弹性成像评估淋巴水肿及其康复效果的研究进展[J].中国康复理论与实践,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.天津市高等学校创新团队基金项目(No.TD12-5056)；2.国家体育总局科研课题(No.2015B015)。

1.天津体育学院，天津市300381；2.保定市第一中心医院，河北保定市071028。作者简介：袁琳(1992-)，男，汉族，山东聊城市人，硕士研究生，主要研究方向：乳腺癌术后康复。通讯作者：黄力平，女，教授，主任医师，博士生导师，主要研究方向：运动康复、神经康复。E-mail:1330994263@qq.com。