神经超声在周围神经疾病中的诊断应用
2018-01-12吴香花吴珊
吴香花 吴珊
周围神经病是神经系统疾病的重要分支之一,其检查手段相对较局限,目前的技术包括磁共振周围神经成像(magnetic resonance neurography,MRN)、神经超声、神经病理活检、皮肤神经活检、角膜共焦显微及神经相关标记蛋白等[1]。MRN可提供直接的可视化神经病变,能准确的解剖定位,但MRN亦存在一定缺点即无法对神经进行动态性研究,而获得的神经动态性声像学特点对诊断卡压性疾病至关重要。皮肤神经活检在小纤维神经病中运用广泛,是诊断小纤维神经病的金标准,但皮肤神经活检不能确定神经病变的病因且具有一定的有创性。角膜共焦显微镜可以可靠地评估病因不同的体内三叉神经小纤维密度和长度,但是当存在眼部疾病(如干眼症)时则亦能干扰角膜共焦显微镜的结果。神经传导与肌电图在诊断周围神经病中运用广泛,但其在确定病变部位以及潜在神经损伤的病因上有内在的局限性。而超声检查提供了进行动态研究的机会和时间有效性,且具有更低的成本、无创性、简便易携而凸显其优势,故超声检查是诊断周围神经疾病的首选影像学手段。
1985年Solbiati等[2]报道了神经干的超声影像表现,第一次观察到周围神经的病理表现。1988年Fornage和Rifkin[3]观察到了正常神经的解剖图像,后Fornage[4]证实并提出超声图像中的低回声表示神经纤维束,而高回声则表示神经束周围的结缔组织。神经超声在周围神经病变中的应用目前主要集中在两个方面:(1)通过动态的扫描对神经及其周围组织结构进行形态学的研究;(2)在超声引导下进行神经阻滞以治疗急性或慢性疼痛。本文就神经超声对周围神经病的形态学研究作一综述。
目前文献报告中可探查到的周围神经有正中神经、尺神经、桡神经、胫神经、坐骨神经、腓总神经、腓肠神经、迷走神经、臂丛神经、面神经、隔神经等[5-6]。常用的超声探头频率为5和18 Hz,5 Hz的低频超声探头对深部组织探查能力好,主要用于人体深部神经的检查,而18 Hz的高频超声探头则更适宜相对较表浅的组织,故多用于人体浅表神经的探查。
一、周围神经超声的描述内容
1.神经的大小:目前普遍认为神经增粗是诊断神经损害的一个最重要的指标,故测定神经的大小对诊断神经损害是至关重要的[7]。不同的人种(例如白种人和黄种人)的神经横截面积的正常参考范围有所不同,在我国已有神经超声正常参考值的报告[8-10]。在横断面上主要测量数据为神经的最大横截面积及肿胀率,纵切面上主要测量数据是直径,测定时放置探头的角度、施加的压力及患者体位的摆放对其结果都有一定的影响。在扫描过程中探头应与被扫描神经垂直并施以最小的压力防止神经受压变形。有研究证实肘部尺神经在伸展状态下测定的最大横截面积小于90°屈曲状态下的测定值[11]。肿胀率是增粗神经的横截面积与相同部位正常值间的比值,其能提高卡压性疾病诊断的准确度。Grimm等[12]发现免疫相关性脱髓鞘性神经病患者的外周神经增粗较血管炎性周围神经病患者明显。脱髓鞘疾病中神经的增粗趋势高于轴索病变,而且在脱髓鞘疾病中神经近心端的增粗又相对明显[13]。由于糖尿病并发周围神经病患者神经的最大横截面积大于无并发生周围神经病患者,因此高频超声下测得的神经最大横截面积大于正常参考值可能是诊断糖尿病周围神经病的标志之一[14]。
2.血流信号:正常神经纤维束内没有动脉血流充盈现象,神经周围除伴行的血管外,亦无明显的血流充盈情况。通过彩色多普勒进行血流频谱的分析,在周围神经的炎性反应和卡压性病变中,血流信号有所增加。神经内和神经周围血流增加是活动性神经炎的标志之一[15]。而且有研究发现神经内的血流信号的强弱程度与神经传导的损害程度高度相关[16]。但仅分辨率较高的多普勒超声仪器易探测到神经内部及周围异常的血流信号。目前高达22 MHz的高频宽带线阵探头可以清楚地显示和分辨周围神经内部及周围的血流情况。
3.回声反射性:正常神经的回声呈蜂窝样结构,由高回声的神经外膜包绕内部相对回声较低的筛网状的神经束而成。当神经内部有肿胀时其回声有所降低,在腓骨肌萎缩症和某些神经外伤的患者中其回声改变表现在某些单个神经束选择性的增粗[17]。有研究表明神经束的改变和神经炎症相关,而回声的异常与神经纤维化和神经萎缩相关[18]。
4.活动性:外周神经的活动性较其周围的肌腱稍低,对怀疑有卡压性周围神经病变而言,评估神经的活动性至关重要。正中神经、尺神经及胫神经是相对易受卡压的神经,位于腕横纹处的正中神经和位于肘部的尺神经的受压机会更大。将探头定位在腕横纹处,患者手指及腕部活动,可以见到腕管综合征患者的正中神经活动度下降,但关于腕管综合征和正中神经活动度的相互关系还有待进一步研究。
二、超声在诊断周围神经病变中的应用
1.卡压性周围神经病:卡压性疾病是周围神经疾病的重要分支。在卡压性周围神经病变中,神经超声主要表现为以下几方面特点:(1)卡压部位周围神经的活动性下降;(2)接近卡压部位的神经扩大;(3)卡压或接近卡压部位神经回声减低;(4)卡压或接近卡压部位血流量增加。Cartwright等[19]对伴有神经增粗的腕管综合征患者静脉滴注类固醇激素治疗,1周后发现增粗神经的最大横截面积降低,表明了神经的增粗与炎症或水肿相关联。有研究证实在卡压性周围神经病变中,神经面积测定与神经血流评估联合应用比单独测定其最大横截面积具有更高的敏感性和特异性[20]。腕管综合征及肘管综合征是卡压性周围神经病的两大重要疾病。神经超声在诊断腕管综合征的敏感性和特异性分别为77.6%和86.8%[21]。目前神经传导对腕管综合征的诊断更准确,但对于周围组织及神经自身的占位性损害或解剖异常(例如正中神经的裂解和正中动脉的存在),神经超声具有更直观的效应。肘管摆放位置及尺神经定位不正确等因素导致神经传导在肘管综合征诊断中的敏感性(78%)大大低于腕管综合征,但将神经超声及电生理联合后,其敏感性提高到98%[22]。
2.外伤性周围神经病:外伤引起的周围神经损伤在临床中较常见。根据神经纤维的损伤程度,分为机能性麻痹、轴突断裂和神经断裂。神经出现机能性麻痹时,在超声下可表现为神经肿胀,神经内部回声减低;当轴突或神经断裂时,可见神经内部平行结构的连续性中断,损伤区呈低回声的瘤样结构,在神经断裂的两端可见神经增粗。神经电生理在外伤性周围神经病的诊断及评估中起重要作用,但在急性期对神经损伤的精确定位方面存在一定的局限性。超声能对神经进行实时的动态扫描,故其在对神经中断、神经肿胀、骨折、骨折愈合、异物及疤痕组织方面有独特的优势。而且在手术之前,超声可以准确的定位神经受压迫及断裂的部位,为神经的修复提供更加精准的定位。超声在神经损伤的早期可以观察到神经增粗,因此对神经电生理表现正常者进行神经超声探查是必要的[13]。
3.肿瘤:超声具有无创、可重复及简便易携等优势,通常作为神经肿瘤的首选影像学检查方法。神经肿瘤表现为边界相对清晰的不同回声肿块。超声常用于神经鞘来源肿瘤的诊断,也可用于神经瘤样病变及神经或肌肉的腱鞘囊肿。神经瘤样病变的特征性改变是神经梭形增大;神经超声可直观地观察囊肿的位置,判断是否压迫神经或使神经移位。
4.麻风性周围神经病:麻风病是由麻风杆菌感染的传染性疾病,主要侵犯皮肤及周围神经,在神经超声下麻风性周围神经病的特征性表现是神经面积数倍的增大及神经的血流信号增加[23]。病程长(20~51年)的麻风患者中可能出现重要神经回声异常,但神经无明显增粗[24]。有研究发现一些亚临床表现的患者即使神经电生理正常,神经超声仍可探测出异常的神经[18]。
近几年来研究发现在多发性神经病中,如多发性运动神经元病、腓骨肌萎缩症、糖尿病、血管炎、肢端肥大症及慢性炎性脱髓鞘性神经病,周围神经的最大横截面积亦有增加趋势[25]。Ishibashi等[26]选取200例Ⅱ型糖尿病患者及40例健康对照组,均使用高频超声对其正中神经及胫后神经探查,进行共聚焦显微镜观察角膜C类纤维和神经电生理检查,发现在Ⅱ型糖尿病患者出现周围神经病变之前相关神经已发生形态学改变,而且超声显示神经的形态学改变与糖尿病周围神经病的严重性密切相关。然而在肌萎缩侧索硬化中的运动神经元及带状疱疹后神经痛的感觉神经元中,此两者神经的最大横截面积是减小的。
神经超声除了用于对周围神经病的探测之外,也可运用于颅神经的探查[5]。通过对104例健康对照组,40例急性面神经麻痹者及经3个月治疗后的30例面神经麻痹者的面神经进行扫描,同时结合面神经传导检查,发现神经超声在评估面神经麻痹的预后方面优于神经电生理。
三、超声评分标准
从神经超声的指标(包括神经横截面积、神经回声、神经移动度及神经内部或神经周围血流情况)来看,除神经横截面积外,其他指标为描述性的指标。从2014年起便相继有量化的超声评分标准出现,例如波鸿超声积分(Bochum ultrasound score,BUS)、超声模式评分(ultrasound pattern sum score,UPSS)、改良超声模式评分(modified ultrasound pattern sum score,mUPSS)和UPSS均质性评分和局部神经增粗指数综合评价系统[27-30]。
BUS评分最初用于区分慢性炎性脱髓鞘疾病和急性炎性脱髓鞘疾病,测量尺神经于Guyon管处、上臂处;桡神经于桡神经沟处及腓肠神经在腓肠肌内外侧头处的4个神经节段最大横截面积,同一节段的单侧或双侧神经横截面积大于正常值者均计为1分,总分4分。
UPSS评分用于区分急性神经病和亚急性神经病,分为A、B、C三个部分,最后将三者的得分相加,总分20分。A测量上臂、肘部及前臂中正中神经,上臂、前臂中尺神经,腘窝及内踝处胫神经和腘窝腓总神经的横截面积,其横截面积大于正常参考值且小于正常值1.5倍时计为1分,而大于正常值1.5倍时计为2分;B测量颈5神经和颈6神经处椎间孔和横突处的直径,再加上迷走神经于颈动脉鞘处的神经横截面积,若测得的值大于正常值计为1分;C测量小腿处腓浅神经的神经横截面积,大于正常值则计为1分。
mUPSS评分可用于遗传性神经病的诊断。mUPSS作为一种补充的诊断方法,在UPSS的基础上增加了对卡压的评估,主要评估两个易卡压点,即腕部正中神经及肘部尺神经的卡压比值,若卡压比值<1记为0分,1~1.4记为1分,>1.4记为2分。正中神经卡压比值=正中神经在腕部的横截面积/前臂的横截面积,尺神经卡压比值=尺神经沟处的横截面积/尺神经前臂处的横截面积。
近年在UPSS评分的基础上增加了均质性和局部神经增粗指数的评估,形成一个综合的评价系统用于区分脱髓鞘疾病和遗传性神经病。均质性评分将无增粗和局灶性增粗计为0分,神经全面性非均匀性增粗记为1分,神经全面性均匀性轻度增粗记为2分,而全面性均匀性重度增粗则记为3分(增粗≤正常神经横截面积的1.5倍定义为轻度,>正常神经横截面积1.5倍为重度)。判断均匀性增粗和非均匀性增粗的依据为>正常横截面积1.5倍的增粗和<正常神经横截面积1.5倍的现象是否同时存在:若同时存在则视为非均匀性增粗,若不同时存在,而是以单一的≤正常值的1.5倍或>正常值的1.5倍增粗则定义为均匀性。局部神经增粗指数主要围绕易受卡压的正中神经、尺神经及胫神经三条神经进行描述。在非典型的卡压部位上(经典的卡压部位包括腕部、肘部、腘窝处、踝处),横截面积增粗的神经节段和神经横截面积正常的神经节段两者同时存在于一条神经上则记为1分,最高3分。虽然上述四种评分体系使超声评价进一步量化,但只是针对超声下神经增粗明显的疾病(如炎性脱髓鞘疾病和遗传性神经病)。
综上所述,神经超声具有无创、简单易学、重复性强及动态观察等优势,除了对神经大小的描述外,神经的回声变化、清晰度、移动度及血流情况都是神经损害的评价指标,如何使其这几个指标量化、标准化是接下来研究的方向之一。除外伤性、肿瘤性、卡压性及感染性疾病外,神经超声在其他疾病的应用也有待进一步研究。