超聲診斷骨折進展

周 騰，羅 文

(1.空軍軍醫大學基礎醫學院，陜西 西安 710032；2.中國人民解放軍空軍軍醫大學西京醫院超聲科，陜西 西安 710032)

目前超聲在很多疾病、包括骨相關疾病的診斷和治療決策過程中發揮重要作用[1]。超聲可為診斷骨折提供有價值的信息[1-2]。高分辨率超聲可根據骨皮質斷裂情況判斷骨折形態、移位情況及有無碎片,同時評估周圍臟器有無損傷，指導臨床選擇治療方案，尤其適用于對于孕婦、兒童等特殊人群。

1 骨折及愈合過程

骨折可分為創傷性骨折和病理性骨折，多引起周圍軟組織或血管損傷；其愈合過程分為血腫機化期、骨痂形成期和骨痂塑型期。血腫機化期是骨折愈合初期，骨折部位周圍組織形成血腫，傷后6～8 h骨折所致壞死組織激活體內炎癥反應，形成肉芽組織，一般為2周。隨后進入骨痂形成期，骨內化骨使得內外骨痂出現，并逐漸轉變為軟骨組織經鈣化成骨，持續12～24周[3]。最后為骨痂塑型期，新生骨小梁增粗，排序規則、致密，破骨和成骨細胞侵入骨折處壞死骨，完成死骨清除和新骨形成[4]。

2 高頻超聲診斷骨折

超聲聲束進入人體內遇骨骼致密界面時產生強烈反射，使聲束無法探及深層組織，在屏幕上形成線樣強回聲。高頻超聲的分辨率和穿透力均有顯著提升，超聲顯示骨皮質更加清晰，使超聲診斷骨折成為可能。

通常采用頻率為8～12 MHz的高頻探頭，先于疼痛或腫脹部位觀察骨皮質連續性是否完整，發現連續性中斷時，以之為中心進行多角度全方位掃查，存在骨折時可見斷端錯位呈現“階梯狀”或散在碎片狀隆起，周圍組織水腫充血或骨膜增厚[4]。骨痂形成期骨折部位可見拱橋樣回聲，伴后方聲影，但骨折線不清晰；至骨痂塑形期，拱橋樣回聲縮小直到消失，骨折線也逐漸消失，骨皮質回聲完整[5]。

2.1 長骨骨折 長骨骨折是最常見的創傷性骨折之一。目前傳統X線攝影仍是診斷骨折和監測愈合過程的最常用方法，超聲則因其便攜、無創、無輻射、可重復等優成為另一種選擇。

長骨骨折分類通常取決于其形態和方向,如橫向、斜型、螺旋、粉碎、壓縮和青枝骨折等，常見于肱骨、橈骨、尺骨、股骨、脛骨及腓骨等。掃查時在縱向平面上采用高頻直線探頭，于患處厚覆超聲凝膠，沿長軸方向調整深度和增益，以優化圖像。屏幕中最深的高回聲水平線代表骨皮質[6]，其后方為聲影，存在骨折時，可見骨皮質線連續性中斷(圖1)[7]。遠端骨折移位和成角聲像圖表現為向內明顯凹陷，并形成皮質分離角度[8]。

NERI等[9]發現高頻超聲可檢出尺橈骨約1 mm微小骨折。王玲等[10]以聲像圖中尺橈骨遠端骨回聲連續性中斷、錯位來判斷骨折；CHEN等[11]以超聲診斷前臂骨折，敏感度達97%，準確率100%；HERREN等[12]以超聲診斷尺橈骨遠端骨折，敏感度和準確度均達99.5%，且顯示軟組織水腫、充血及骨膜增厚亦佳；但對于靠近關節處的骨折，應選擇其他診斷方式。

2.2 肋骨骨折 體檢和放射學檢查是診斷肋骨骨折的主要方式。超聲檢查時，應使高頻線性超聲垂直于肋骨長軸并沿其走行方向在最大壓痛點周圍10 cm范圍內掃查，通過肋骨后的陰影區分胸膜線和肋骨皮質[13]。超聲能發現肋骨回聲連續性中斷、邊緣不光整、錯位等問題，減少因骨重疊所致漏診。石文意[14]認為超聲可顯示斷端錯位0.5 mm以上的肋骨骨折。PISHBIN等[15]觀察一組61例肋骨骨折，超聲和X線均能檢出38例59處肋骨骨折。張雷等[16]則發現超聲診斷肋骨骨折比X線更為敏感。另外，超聲可診斷肋骨病理性骨折(圖2)[17]。

SIRMALI等[18]通過超聲觀察發現1/3肋骨骨折患者出現胸部鈍挫傷，可造成急性并發癥如氣胸、血胸、肺挫傷及連枷胸等，提示超聲對于判斷肋骨骨折并發癥如血氣胸及軟組織血腫等同樣具有較高價值。

2.3 掌骨骨折 手掌解剖學結構特殊，超聲無法如四肢骨一樣進行清晰掃描并成像，如對第3和第4掌骨，受第1和第5掌骨影響，僅能從掌面和背面掃查，無法進行側面掃描[19]。應在手掌腫脹、畸形、活動度異常部位盡可能貼近掌骨掃描，并與健側掌骨進行對比，觀察骨質連續性，進而判斷是否存在骨折。王雷等[20]以超聲診斷閉合性掌骨骨折，可顯示掌骨骨折處骨皮質連續性中斷及周圍組織血腫和滲出(圖3)，敏感度和準確率分別達94.59%和92.31%，與X線具有很好的一致性。

2.4 軟骨骨折 X線片通常無法顯示軟骨骨折，超聲對此具有獨特優勢。軟骨具有較好的傳導聲波特性，軟骨骨折時，超聲聲像圖可見回聲低落、邊界模糊不清等表現[21]。常洪波[22]認為軟骨骨折與肋骨骨折不同，超聲聲像圖多表現為骨錯位，不出現骨皮質連續性中斷，而是一端軟骨膜連接另一端軟骨，并可清晰顯示斷端分離呈高回聲，兩端連接線多呈弧狀，周圍軟組織血腫呈低回聲。BORTOLOTTO等[23]發現1例軟骨骨折超聲圖像表現為斷端移位、周圍軟組織腫脹，而骨皮質連續性仍然完好(圖4)。

2.6 鼻骨骨折 鼻骨突出于人體面部，結構脆弱易受損，骨折嚴重時可出現鼻塞、鼻充血、睡眠障礙及呼吸困難等癥狀。在體檢之外，X線片最常用于檢查鼻骨骨折，但對其可靠性仍存在爭議。鼻部超聲近年來發展迅速。LOU等[25]將充滿水的外科手術手放置于探頭及鼻部皮膚之間，使水囊與鼻表面完全接觸，探頭緊貼水囊，以獲取清晰圖像，發現鼻骨皮質斷裂、偏曲、中斷或皮下異位空氣均提示鼻骨骨折。

3 超聲的優勢及局限性

高頻超聲成像可發現0.1 cm左右骨折線[20]，X線則需要骨折線達到0.3 cm以上方可檢出。對于隱匿性骨折，超聲能顯示輕微骨折、觀察軟組織水腫充血及局部骨膜增厚，而X線難以觀察骨折所致細小重疊和錯位。KHY等[26]觀察1例雙膝疼痛患者，彩色多普勒超聲顯示脛骨平臺有明顯血管信號，結合臨床診斷疲勞性骨折，后經MRI證實。相比X線，高頻超聲可多方位、多角度操作，避免輻射危害，對于青少年、兒童及孕婦更為安全。

CT能顯示骨關節內骨折，MRI能更好地發現骨折伴隨軟組織損傷等，但在條件受限環境中難以應用[27]。超聲設備便捷、可移動，在戰場和重大災害現場可迅速投入使用，快速檢出骨折，防止病情惡化。DALLAUDIRE等[28]在條件受限環境中以超聲診斷83例骨折，準確率達99%。

超聲檢查骨折受超聲波物理性質的影響，無法觀察骨質內部，且觀測深度有一定局限性。另外，超聲具有主觀性，對檢查技術依賴性強。有學者[2，20]認為超聲檢測部分骨折較X線更具價值，但在真正投入臨床普遍應用之前，需要進行大樣本研究，以建立診斷金標準。

4 相關研究進展

近年來出現了一系列超聲技術用于高效診斷骨折。HANS等[29]發現定量超聲可替代雙功能X射線用于測量骨密度；臨床可考慮以定量超聲測量骨密度，由此預測發生骨折風險。圖像采集、重建算法以及容積繪制構建高分辨率三維圖像成為新的成像方式[30]。三維骨骼超聲可便捷、無創地展現類似三維螺旋CT的骨骼圖像，用于診斷骨折前景廣闊。HWANG等[31]行產前二維超聲發現胎兒股骨短于預期長度，但未見骨折或畸形，后經三維骨骼超聲成像診斷宮內胎兒股骨骨折。

CHEN 等[32]以50 MHz高頻超聲觀察小鼠骨折模型骨折后2周的炎癥反應，發現超聲所示高回聲與炎癥反應正相關，提示超聲能以非侵入性方式監測骨折愈合進展。MOLL等[33]采用一種固定于骨表面的壓電換能器檢測骨折愈合過程，該設備以電阻抗譜模擬骨折，并將收集到的數據傳輸到位于皮膚表面的接收器上，從而可使患者在很大程度上避免X線復查所帶來的輻射。GHAVAMI等[34]發現超聲輻射力激發不同骨骼產生的波速具有顯著差異，在完整骨骼和骨折部位差異最為明顯；通過識別骨折部位在愈合期的波速變化并與對應的完整骨骼比較，可準確監測骨折愈合進展。

綜上所述，超聲對于篩查及診斷長骨、肋骨等部位的骨折，尤其是隱匿型骨折及軟骨骨折具有一定價值，可有效提高診斷準確率；但對于關節腔內骨折及深部骨折，需結合CT、X線及MRI等。作為一種可移動設備，未來超聲有可能廣泛用于床旁診斷，更加便捷、迅速地診斷骨折[35]。