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您關心的事.......   [版權所有---台大醫院骨科部]

肌肉骨骼系統的超音波檢查

王崇禮 劉堂桂

醫用超音波診斷系統,基本上是利用超音波本身能量的特性,在傳播的路徑中,藉由波和人體組織的交互作用,如肌肉和脂肪間聲阻的差異,能量發生反射、散射及吸收等物理現像,因而反應出身體組織的內部情形,提供診斷上的情報。超音波由於具有real time特性,可使檢查者在做檢查的時候,做動態檢查,同時加上最近高頻率(7.5 MHz以上)的探頭的出現和彩色Doppler影像的發展,更使得超音波的應用在診斷軟組織的病變方面成為一項利器。我們對於軟組織,從皮膚到骨骼的表面,都可以使用超音波來作診斷。骨骼肌肉超音波,過去在美國和亞洲地區使用得比較少,主要原因是大家習慣利用MRI來作診斷。其實對軟組織構造,超音波可以提供類似MRI的診斷功能,但是它的價錢卻遠比MRI低,而且操作方便迅速。因而,我們相信對於軟組織的病變,超音波的使用實在值得推廣。

在醫學診斷上,使用探頭發射一低能量超音波聲束進入人體組織時,因為身體組織之聲阻抗差異,造成聲能量部分反射及散射,形成不同的回波訊號(echo),這些回波訊號由接收系統接收放大、調置,再利用不同的顯示方式表現出來。醫學上常用的顯示方式有:A模式(振幅模式,Amplitude Mode),B模式(亮度模式,Brightness Mode),M模式(運動模式,Motion Mode)與D模式(都卜勒模式,Doppler Mode),在骨骼肌肉系統最常使用的則是B模式與D模式。以下簡介超音波檢查在骨肌肉系統發展之現狀:

  1. 肌肉外傷:肌肉最常見的病變就是外傷,由其是的四肢的肌肉。隨著時代的進步,人類對於運動的喜好增加,使得運動傷害變成醫師們日常所經常要處理的問題。當我們在處理這一類的病人的時候,若能夠得到一個肌肉的切片影像,對於我們診斷的確定是相當有幫助的。如果我們要檢查的肌肉是屬於比較淺層的肌肉,使用高頻率 (10 MHz) linear array的超音波探頭可以得到較佳的解像度。而如果要檢查的肌肉是屬於比較深層的,那麼就要使用5 MHz,或者是3.5 MHz的探頭才有足夠的穿透力。肌肉的檢查必須包括休息和收縮的肌肉狀態,而且必需同時檢查肌肉的縱向與橫向的切面圖。如果病人必須接受手術,我們也可以在皮膚的表面做上記號,當做手術時定位之用。最近由於彩色超音波的發達,對於肌肉裏的血流情形我們可以加以精確的評估,對於肌肉傷害的診斷更是多了一項武器。在一個急性期肌肉內出血的病人,一般的B-mode超音波並不太容易從超音波的回音本身 (echogenicity) 來做診斷,但是受傷的肌肉與正常的肌肉比較,會有體積增加的情形,對於這類的病人幾天之後再重覆的檢查,可以發現它的echogenicity會有變化。一個凝固的血塊 (clotted hematona),在超音波檢查呈現的是一個低迴音的顯像(hypoechoic),看起來有時候像是液體的樣子,但是此時若去針刺抽取往往會失敗。

  2. 軟組織的腫瘤:對於軟組織的腫瘤的診斷,普通的x光xeroradiographyCT的顯像力較差,一般大家都是喜歡使用MRI。可是MRI的成本較貴,有時候還會被健保局核減費用,因而超音波在對於軟組織腫瘤的診斷上就佔有一個相當重要的地位。在做軟組織腫瘤的超音波檢查時,當然我們是根據腫瘤的部位來選取我們所使用探頭的頻率的高低。腫瘤的診斷至少要做兩個以上的切面,有時候腫瘤太大兩端會超過你所使用的探頭。然而目前已有新的機種問世,可以將探頭移動時的影像連接在一起,做成較探頭長度更長的topography。而且利用彩色超音波,我們也可以來研究腫瘤內血管的特性,比如利用spectrum analysis可以做PI(Pulsative index)RI(Resistive index)的測定。目前已有許多的報告指出,如果軟組織腫瘤裏面的血管比較豐富,尤其在靠近中間的地方,那麼惡性變的機會就比較高,如果RI低於0.6也是代表惡性變的機會比較高。當然如果是發現一個囊腫(cyst),那麼我們也可以在超音波的指引之下直接抽取;甚至是實心的腫瘤也可以在超音波的指引之下,用針頭抽取細胞做細胞學(cytology)的診斷,可以免去開刀做切片(biopsy)的步驟,此不僅比較便宜,病人所受的苦痛也比較少。我們不僅可以從超音波的echogenicity來診斷細胞的種類,而且也可以判斷腫瘤裏頭是否有鈣化或是血塊,或是膿瘍的發生,另外也可以查看骨骼的皮質層(cortex)是否有受到波及。通常我們在做軟組織細胞檢查的時候要注意回答下列幾個問題:1.是否真的有一個腫瘤?2.腫瘤的形態是什麼?3.腫瘤的位置在那裡?4.腫瘤的體積有多大?5.附近的組織是否有所波及?當然如果軟組織腫瘤是一個囊腫,或是血塊,或是水瘤,或是周圍比較清楚(well-marginated),血流比較低的瘤,我們較有把握去判斷它是良性性質的時候,就可以直接做介入性的手術治療。如果還是有惡性變的可能,那麼MRI還是必須的,MRI對於惡性腫瘤的分期(staging)是值得參考的。

  3. 肩關節:對於肩關節軟組織的病變,尤其是rotator cuff破裂的診斷,過去常使用contrast arthrography,但是它並沒有辦法來區分全部或部分的破裂。MRI最近也被大量使用來診斷rotator cuff的病變,但是同樣對於全部或局部破裂的病患並沒有辦法有效的來加以判別。肩關節使用超音波來診斷,可能是骨肌肉系統中使用最早的一個部位。在7.5-mhz以上的高頻率探頭使用之下,我們對於每條rotator cuff都可以清楚地看到,包括脊上肌(supraspinatus)、脊下肌(infraspinatus),肩下肌(subscapularis),肱二頭肌的長頭(long head of biceps)等等。如果對於一個有經驗的檢查者來說,對於rotator cuff傷害的診斷,超音波的診斷率已經可以達到百分之九十以上,國內在這方面的起步也是最早,許多醫學中心的醫師已經累積了相當的經驗。

  4. 髖關節:超音波在髖關節疾病的診斷,主要是用在嬰兒期,尤其在嬰兒六個月以前,由於股骨頭部尚未鈣化,普通的X光無法顯示,對於一些先天性髖關節脫臼的病患,以往診斷上往往要做arthrography或者是MRI,前者具有侵入性而且必需接受輻射線的照射,而MRI的診斷則相當費時、費錢而且也不切實際。超音波在這方面的診斷提供了一個安全沒有輻射線,不痛迅速又正確的診斷。目前隨著診斷技術的進步,用power Doppler更可以正確的診斷出股骨頭部裏面血流的情形,可以幫助骨科醫師決定在做先天性髖關節脫臼(CDH or DDH)復位以後包石膏的角度,以免因為角度過大影響股骨頭部缺血性壞死(avascular necrosis)的產生。另外對於小孩子常見的髖關節積水症或是化膿症,也可以很正確的利用超音波來做一診斷的基礎,再加上超音波檢查的指引之下,可以簡單、迅速、正確的抽取到髖關節裏面的積水或化膿來做為診斷或治療的依據。

  5. 膝關節:超音波用於膝關節的診斷,目前較確定的是關於滑膜囊炎synovitis,側韌帶(collateral ligament)的外傷和patellar tendon的診斷。目前也有人報告對於後十字韌帶的病變,超音波已經可以正確的診斷出來。而對於前十字韌帶或半月軟骨,目前還在發展的階段。

  6. 足踝部:足踝部的超音波診斷,目前成績最好的是有關於脛後肌肌腱(posterior tibial tendon)方面的診斷。過去對於脛後肌肌腱時常除了臨床檢查斷之外,在影像學的檢查要靠tenography或者MRI。其實如果使用超音波來檢查,不僅迅速、便宜簡單,而且正確。肌腱的變化包括tenosyonvitis和完全斷裂,超音波都可以相當正確的診斷出來;另外,對於足踝扭傷,利用超音波我們也可以很直接的觀察到外側韌帶,包括anterior talofibular ligamentcalcaneofibular ligament等的正確影像,作為直接診斷的基礎。

  7. 其他:對於血管或神經的病變,目前超音波也有不錯的成績。比如carpal tunnel syndrome的診斷,利用超音波也可以相當正確的診斷出來。血管方面的檢查,尤其在color Doppler的問世以來,幾乎可以做得跟angiography一樣,而且它不俱有侵入性。目前由於power Doppler image的發展,使得低流速的血管亦具良好的顯像,在軟組織有關perfusion方面的量測變得更為精準與明確。

總結來說,超音波具有相當多的好處:1.它不具有輻射性,不必擔心病人重覆檢查會受到輻射性的傷害。2.它不具有侵入性,檢查的時候病人不會痛苦。3.它比較迅速、方便,不必等候時間。4.它比較便宜,不像MRI那麼昂貴。5.它可以幫助我們在超音波探頭的指引之下,受一些液體的抽取或是細胞學方面的抽取,以供診斷之用。6.可以隨著操作者的操作,可以將神經、血管、肌腱等,長形構造的組織做一縱向的影像追蹤,不像MRI通常只是片斷的切出我們所要看到的影像。綜合以上這些好處,超音波在骨骼肌肉系統的應用,對於骨科、復健科或是神經科醫師來說,都很有診斷上幫忙的價值。尤其隨著時代的進步,硬體不斷的改良,我們也相信在不久的將來,超音波一定會有更好的貢獻提供大家診影像上一個相當好的診斷幫忙。