高频超声联合声触诊弹性超声在冻结肩治疗效果评估中的作用*

刘洪江 曾健 李英 朱晓玲 周玉兰 缪娟

(自贡市第四人民医院,四川 自贡 643000)

冻结肩(Frozen shoulder,FS)是一类常见的肩关节粘连性疾病,好发于40～60岁的中老年人,主要表现为渐进性的肩痛,无固定痛点,夜间更为明显,肩关节主动和被动活动受限[1]。冻结肩的治疗方法有很多,如口服非甾体类抗炎药或类固醇激素,物理治疗,麻醉下的操作及关节镜下关节囊松解术等[2-3]。有研究表明[4-5],超声引导下关节腔注射及关节囊扩张治疗FS也能显著缓解患者疼痛,增强肩痛患者关节的活动度,其疗效如何,多以临床评估为主,缺乏较为客观的数据支撑。相较于其他影像学方法,利用高频超声检查肩关节具有无创、无辐射、实时动态、可重复性强、软组织分辨率高及成本低等特点[6-7]。声触诊弹性成像(Sound touch elastography,STE)是国内近年来自主研发的剪切波弹性成像技术,可实时提供组织硬度信息,具有成像速度快、穿透力强、检出率高以及定量分析等优势[8-9]。因此,本研究采用高频超声联合STE测量盂肱关节囊厚度及硬度,对超声引导下治疗FS的效果进行评估,并与常用的临床疗效评估方法对比及相关性分析,以此探究其是否具有临床应用价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2021年6月—2022年8月到我院就诊的FS患者68例,年龄40～65岁,其中男性35例,女性33例,左肩32例,右肩36例。根据FS的临床特征分期[10],将本组病例分为三期。渐冻期(Ⅰ期)26例,病程2～6个月,表现为以中重度疼痛为主,肩关节主动被动活动部分受限;冰冻期(Ⅱ期)27例,病程4～12个月,表现为肩部疼痛减轻,肩关节主动被动活动明显受限,此过程中早期疼痛感更多,晚期冻结感更明显;恢复期(Ⅲ期)15例,病程6～26个月以上,表现为患者疼痛最小,肩关节主动被动活动逐渐恢复。纳入标准：①有慢性肩部疼痛病史,病程≥2月,伴或不伴夜间疼痛。②肩关节前屈、外展、内旋、外旋动作至少2组活动受限。③口服非甾体抗炎药或类固醇激素、物理治疗无效者。排除标准：①已明确诊断的肩部骨折、肩关节脱位、肩部软组织挫伤、肩部神经损伤。②既往被诊断为肩袖损伤、肱二头肌肌腱炎、肩峰下撞击征及肩峰下滑囊炎。③自身免疫性疾病所致的关节疼痛,如类风湿性关节炎、痛风、系统性红斑狼疮等。④严重的心肺功能不全、严重的肝肾疾病、凝血功能障碍有出血倾向、肿瘤、脑卒中、糖尿病血糖控制不佳者。⑤不愿参与试验者及失访者。对符合条件的FS患者采用超声引导关节腔注射及关节囊扩张治疗及疗效评估。本研究通过自贡市第四人民医院伦理委员会批准(批号：2020伦审(016)号)。

1.2 治疗方法 采用Mindray Resona7彩色多普勒超声诊断仪,9-3U线阵式探头,患者取侧卧位,消毒铺巾,超声探头无菌处理,戴无菌手套,探头纵行置于盂肱关节后方,显示肩关节冠状面,明确后关节盂缘、后关节盂唇和肱骨头后部的位置,及其关节间隙。使用平面内方法在超声引导下沿肱骨头外侧向内侧穿刺,在针尖到达关节间隙后将3 mL类固醇混合液(1 mL/40 mg曲安奈德注射液、1 mL 2%盐酸利多卡因和 1 mL生理盐水)推入其中,见图1A;然后缓慢推注10～25 mL生理盐水扩张关节囊,关节囊逐渐扩张表明注射成功,患者感胀痛难忍受即可结束推注,推注过程中可见液体在盂肱关节腔内流动扩散并分离松解粘连的关节囊,见图1B。此后超声图像同前显示肩关节冠状面,明确肩峰下三角肌下滑囊位置,再次将上述3 mL类固醇混合液推注于肩峰下三角肌下滑囊内。治疗后嘱患者坚持进行上肢悬垂钟摆、爬墙、抱头展肩及双侧耸肩等家庭锻炼,运动强度温和(疼痛耐受范围内),每日早晚各1次,每次运动时间为10～15 min,持续两周。锻炼期间,患者未接受其他药物、物理、手术等辅助治疗措施。治疗后1、5、10天进行电话随访,指导和监督患者锻炼,于最后一次随访中告知患者在4天后需按时来院进行疗效评估。

图1 超声引导下注射联合液压松解关节囊

1.3 疗效评估

1.3.1 临床评估 治疗前1天及治疗后2周采用肩关节功能评分(Constant-Murley,CMS)标准评估疗效[11-12]。CMS评分包含疼痛、日常生活能力、肩关节活动度及肌力,共计100分,分值越高肩关节功能越好;其中肩关节活动度评估包含前屈、外展、内旋及外旋,测量时患者取卧位,固定肩胛骨后使用量角器测量肩关节治疗前后的各向活动角度。以上均由另一名具有5年以上冻结肩临床诊断经验的医师以盲法评估完成。

1.3.2 超声评估 治疗前1天使用Mindray Resona7彩色多普勒超声诊断仪,9-3U的线阵式探头,检查模式为肌骨模式。患者取仰卧位,手臂外展90°,超声探头于腋下显示盂肱关节囊,肱骨头最高点做一水平线与声束方向垂直,测量盂肱关节囊厚度,见图2A;保持探头不动,将模式转换为声触诊弹性成像(STE)模式,调节机器参数为高质量,弹性框取样大小为2×2 cm,弹性操作结束后选取评分4星及以上高质量弹性图,对图像中弹性框内所包含的盂肱关节囊进行范围描记,获取弹性值,见图2B。以此方法测量三次,取平均值。治疗后两周患者再行超声检查,与治疗前检查及测量方法相同,获取并记录腋下盂肱关节囊的厚度及弹性值见图3。以上均有1位具有5年以上肌骨超声诊断经验的医师完成。

图2 FS患者治疗前腋下盂肱关节囊厚度和硬度测定

图3 FS患者治疗后腋下盂肱关节囊厚度和硬度测定

2 结果

2.1 临床评估 FS患者三期CMS评分在治疗前后比较均存在差异(P<0.05),且CMS评分治疗前后Ⅲ期均高于Ⅰ期和Ⅱ期,三期治疗后较治疗前CMS评分均有提高,差异有统计学意义(P<0.05);三期FS患者CMS评分改善值比较存在差异(P<0.05),见表1。三期FS患者在前屈、外展、内旋治疗前后均存在差异,且前屈和外展治疗前后Ⅲ期均高于Ⅰ期和Ⅱ期,内旋治疗前Ⅲ期高于Ⅰ期和Ⅱ期,治疗后Ⅰ期和Ⅲ期无差异(P>0.05);Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期治疗后较治疗前均有改善,差异有统计学意义(P<0.05);三期FS患者在前屈、外展、内旋改善值比较均存在差异(P<0.05),见表2。

表1 不同分期FS患者治疗前后CMS评分比较

表2 不同分期FS患者治疗前后肩关节活动度比较

2.2 超声评估 三期FS患者关节囊厚度、关节囊硬度治疗前后比较均存在差异(P<0.05),且关节囊厚度和关节囊硬度治疗前后Ⅱ期均高于Ⅰ期和Ⅲ期;Ⅰ期、Ⅱ期和Ⅲ期FS患者治疗后较治疗前均有改善,差异有统计学意义(P<0.05);三期FS患者关节囊原度、关节囊硬度改善值比较均存在差异(P<0.05),见表3。

表3 不同分期FS患者治疗前后关节变化超声比较

2.3 相关性分析 治疗前、治疗后及治疗前后改善值的关节囊厚度、硬度与CMS评分和关节活动情况均呈负相关(P<0.05),见表4。

表4 治疗前后及改善值的关节囊厚度、硬度与CMS评分和关节活动情况的相关性分析

3 讨论

冻结肩(FS)是一种特定的疼痛性肩关节囊粘连挛缩疾病,好发于50岁左右,故又称为“五十肩”。FS发病机制尚不明确,主流学术观点有三种：第一种是炎症反应机制学说,1896年,Duplay[13]首先提出了肩峰下滑囊炎是FS的病因并使关节活动受限。随后Lho等[14]发现肩峰下滑囊中的炎症细胞因子(IL-1α、TNF-α和COX-2等)表达水平升高。同时Hand等[15]通过活检发现了包括以肥大细胞为主,T和B细胞以及巨噬细胞在内的慢性炎症细胞,证实了炎症机制。第二种是纤维化机制学说,Bunker[16]发现FS的组织学和免疫细胞化学研究结果与Dupuytren手部疾病非常相似,无炎症,也无滑膜受累,其病理过程主要是活跃的成纤维细胞增殖,伴随着一些向肌成纤维细胞的转变,为纤维化机制提供了有力论据。随后Kabbabe[17]通过细胞遗传学分析研究显示过度的炎症反应导致纤维化因子表达增高,从而导致肩关节纤维化,关节囊增厚、挛缩及容积下降。第三种是神经内分泌机制学说,国外研究证实[18],FS患者盂肱关节囊中神经内分泌因子表达增高,其中降钙素基因相关肽和P物质可介导神经源性炎症,PGP9.5和GAP43的增高标志着新生神经纤维数目的增多,机体致敏化增强,上述因子的综合作用下可导致剧烈的疼痛。总结上述发病机制,FS的病理变化主要是滑膜的炎症和包膜的纤维化。类固醇混合液可调节炎症反应的细胞因子及神经内分泌因子,降低其在冻结肩进程中的表达,同时在免疫抑制作用下影响炎症细胞的分化及表型,减少免疫反应,最终迅速有效的缓解临床症状[19]。

临床上,关节镜是FS诊断的金标准,可以直接观察到关节囊内挛缩粘连的结构和充血增生的滑膜[20],但因其有创,往往被患者排斥。影像学检查中MRI对冻结肩的诊断具有重要价值,能清晰显示盂肱关节囊、喙肱韧带、肩袖间隙关节囊增厚水肿及喙下脂肪三角消失等特异征象[21],但其耗时长且价格昂贵。相关研究表明[22-23],在FS诊断中超声检查因不能显示关节囊全貌及部分患者因疼痛致检查时外展体位配合度低的影响,其敏感性及特异性均稍低于关节镜及MRI,但其对FS的诊断仍具有较高的准确性;与此同时,相较于关节镜及MRI,超声具有无创、便携、实时、费用低等优势,更易被患者所接受。基于FS的病理变化,超声图像上表现为关节囊的增厚,其测量数值>3 mm常作为临床诊断FS的参考标准之一[24-25]。不同分期FS患者关节囊厚度的测值及其治疗后是否存在差异,报道较少。本研究利用高频率超声测量关节囊,其内部及周围组织结构更为清晰,可避免误测对结果的影响。本研究结果显示,治疗前关节囊厚度均值>3 mm,与Homsi等[24]、郭璇妍等[25]报道一致,治疗后各期FS患者厚度均有所降低(P<0.05),表明关节挛缩情况得以改善。Hagiwara等[26]利用扫描声学显微镜测量发现,FS患者因关节囊纤维化改变而具有更大的硬度;漆家高等[27]研究发现FS患者盂肱关节囊硬度弹性测值明显高于其他痛肩。相关研究[27-28]均与正常对侧肩或其他痛肩做比较,但利用硬度弹性测值对FS进行疗效评估的研究稀少。本研究STE测值设计方法与漆家高等[27]研究相似,不同之处在于要求声束方向与肱骨头最高点水平线垂直以及弹性框内所包含的盂肱关节囊进行范围描记测量,通过固定声束方向及增大测量范围方式使实验结果更加客观。本研究结果显示,各期FS患者治疗后STE测值较治疗前均有所降低(P<0.05),可见经过治疗关节囊的硬度在降低,说明关节炎症得以控制,纤维化得到改善。

本研究结果也显示冻结肩治疗前与治疗后对比不同分期冻结肩患者CMS评分明显升高(P<0.05);且各期患者肩关节功能得到改善,其中以肩关节主被动活动范围改善较为明显(P<0.05),前屈、外展可达168°,内旋可达65°。通过对不同分期FS患者超声评估方法与临床常用评估方法相关性分析发现,治疗前、治疗后及治疗前后改善值方面,关节囊厚度、硬度与CMS评分和关节活动情况均呈负相关,两者评估结果一致显示治疗效果的有效性,说明超声方法评估疗效的可行性,且评估结果更为客观,具备参考价值。

本研究不足之处,样本量较少,未设置健康人群对照组,患者康复锻炼时间较短。健康人群间关节囊硬度否存在差异,FS治疗恢复后STE测值与健康人群有无不同,康复时间对超声测值结果是否有影响均尚未可知,以上有待进一步探讨研究。

4 结论

利用超声测量盂肱关节囊厚度及硬度评估冻结肩治疗效果,其测值与临床评分具有相关性,评估结果一致,评估方式更加客观,具有临床诊断价值。