Авторы: Stephen L. Viviano, Laurel K. Chandler, Jonathan D. Keith
Вступление
УЗИ является экономически эффективным, неинвазивным и целесообразным методом визуализации с широким клиническим применением. Последние технологические достижения расширили способность визуализировать поверхностные структуры мягких тканей с высоким разрешением. Обычное УЗИ использует датчики с частотами от 5 до 12 МГц. Эти относительно низкие частоты позволяют проникать глубоко в тело, чтобы визуализировать целевые внутренние структуры. Однако ультравысокочастотные УЗИ (УВЧУЗИ) способны генерировать частоты до 70 МГц, что обеспечивает превосходное изображение поверхностных анатомических структур. Эта технология визуализации позволяет достичь разрешения ткани до 30 мкм, что в 3–4 раза меньше среднего диаметра пальцевого нерва.
Цель нашего исследования – представить возможности новой технологии и описать ее клинические применения для хирургии.
Материалы и методы
Для проведения всех ультразвуковых исследований были использованы четыре линейных датчика, использующих как В-режим, так и цветной допплер. Рабочая частота:
- 13–24 МГц,
- 18–38 МГц,
- 32–56 МГц,
- 22–55 МГц.
Все исследования были выполнены авторами статьи на 5 здоровых резидентах-добровольцах и 1 клиническом пациенте. Утверждение институционального совета было получено до начала этого исследования. Информированное согласие было получено от всех отдельных участников, включенных в это исследование.
Образования и инородные тела
Предыдущие исследования нашей группы продемонстрировали использование обычного УЗИ для визуализации общих образований мягких тканей кисти. Простые и сложные узлы могут быть надежно диагностированы с помощью обычного ультразвука, что предотвращает необходимость дорогостоящих исследований МРТ. Обычное УЗИ с линейным датчиком на 10 МГц может достигать чувствительности 94% и специфичности 99% для обнаружения инородных тел в руке.
Визуализация с высоким разрешением на поверхностных участках особенно необходима в подкожных тканях пальца, где жизненно важные структуры находятся в пределах 1 см от поверхности кожи.
Клинический случай
49-летний мужчина пожаловался на боль в правом указательном пальце. Пациент сообщил, что он повредил руку примерно за 2 месяца до обращения. Он приписал боль оставшемуся «осколку» дерева, об который он повредил палец. Рентгенограммы руки отрицали наличие любых рентгеноконтрастных инородных тел.
Врач обследовал палец с помощью датчика частотой 32 МГц. Было получено несколько изображений, которые четко идентифицируют гиперэхогенную линейное инородное образование с окружающей гипоэхогенной гранулемой в правом указательном пальце. Тело было обнаружено в подкожных тканях между дермой и сухожилиями сгибателей, на 4,5 мм ниже кожи. Изображения были сделаны как по длинной оси (рис. 1а), так и по короткой оси (рис. 1б) тела, чтобы точно измерить его размеры. Цветной допплеровский режим также использовался для измерения расстояния между инородным телом и пальцевой артерией (рис. 1в).
Рисунок 1: (а) линейное гиперэхогенное инородное тело в мягких тканях пальца, (б) инородное тело и окружающая гранулема, видимые непосредственно над оболочкой сухожилия сгибателя, и (в) близость инородного тела к соседней пальцевой артерии измеряется с помощью цветного допплера.
Сухожилия
Сухожилия в руке и запястье особенно хорошо подходят для ультразвукового исследования благодаря их относительно поверхностному расположению. Сухожилия можно представить как гиперэхогенную структуру с фибриллярной внутренней структурой в продольной плоскости.
Однако сухожилия могут проявлять переменную эхогенность в зависимости от ориентации относительно датчика. Вещество сухожилия гиперэхогенное, когда сухожилие ориентировано под углом 90 ° к датчику, но становится гипоэхогенным, когда угол отклоняется от плоскости перпендикуляра. Это явление называется анизотропией, и оно особенно важно в пальцах. Система оболочки сухожилия сгибателя удерживает сухожилие в тесном контакте к нижележащим фалангам, что заставляет сухожилие двигаться в криволинейном направлении вдоль скелетных структур пальца. В результате сухожилие будет демонстрировать различные области гиперэхогенности и гипоэхогенности.
Сухожилия можно легко идентифицировать и отслеживать от запястья до места их крепления. В дорсальной части кисти разгибатели легко обнаруживаются под дермой, покрывающей яркий гиперэхогенный ободок пястных костей и дорсальные межкостные мышцы (рис. 2). На пальцах flexor digitorum superficialis и flexor digitorum profundus можно четко визуализировать от уровня пястно-фалангового сустава до места крепления (рис. 3). На уровне проксимального межфалангового сустава сухожилие FDP видно поверхностно относительно сухожилия FDS. При УВЧУЗИ пластинка солярного отростка визуализируется как гиперэхогенная структура, охватывающая сухожилие FDS и гипоэхогенное суставное пространство (рис. 4).
Рисунок 2: Поперечное сечение тыльной стороны кисти над третьей пястной костью, показывающее дорсальные вены, сухожилие разгибателя и дорсальные межкостные мышцы.
Рисунок 3: Осевой вид дистального межфалангового сустава пальца, показывающий сухожилие FDP, пересекающее сустав и входящее в основание дистальной фаланги.
FDP = flexor digitorum profundus.
Рисунок 4: Осевой вид проксимального межфалангового сустава пальца четко идентифицирует сухожилия сгибателей и нижнюю пластинку солярного отростка.
FDS = flexor digitorum superficialis; FDP = flexor digitorum profundus.
Уникальным преимуществом ультразвука по сравнению с другими методами визуализации является возможность получать динамическое изображение движения и механики кисти в режиме реального времени.
Нервы
Обычные УЗИ использовались в течение десятилетий для оценки срединного нерва при синдроме запястного канала.
С помощью УВЧУЗИ срединный нерв в дистальной части предплечья и запястном канале можно быстро и просто визуализировать для измерения диаметра нерва. В поперечном сечении нерв выглядит как эллиптическая структура с сотовой фасцикулярной архитектурой. Каждый пучок округлый и гипоэхогенный, окруженный гиперэхогенным ободком (рис. 5).
Моторную группу можно рассматривать как меньшую фасцикулярную структуру на радиальной стороне нерва, отдельную от большей сенсорной группы. На этом уровне небольшая двигательная возвратная ветвь может быть отслежена от ее выхода до точки, дистальнее поперечной связки запястья, что позволяет хирургу определить, какой путь нерв выполняет относительно связки.
Рисунок 5: Поперечное сечение срединного нерва, проксимального к запястному каналу, с изображением гиперэхогенного кольца, окружающего каждый пучок, и моторной группы с правой стороны нерва.
УВЧУЗИ пальца имеет возможность визуализировать отдельные пучки в соответствующих пальцевых нервах (рис. 6). Такое высокое разрешение дает хирургу возможность окончательно определить точный уровень и тип повреждения пальцевого нерва. Точно так же УВЧУЗИ обладает способностью обнаруживать небольшие невромы в пальцах или в культях после ампутации.
Рисунок 6: Вид в поперечном разрезе проксимального сегмента пальца, показывающий сухожилия сгибателей, пальцевые артерии и пальцевые нервы.
FDS = flexor digitorum superficialis; FDP = flexor digitorum profundus.
Кровеносные сосуды
УЗИ в режиме цветного допплера предоставляет как количественную, так и качественную информацию о кровотоке, что крайне важно при оценке тромбоза или травмы сосуда. Такие состояния, как синдром гипотенарного молотка, может быть диагностировано на месте оказания медицинской помощи без необходимости в более дорогих или инвазивных режимах ангиографии. Но, что более важно, технология УВЧУЗИ также предоставляет информацию о качестве самой стенки сосуда путем измерения толщины интимы. Сверхвысокочастотные датчики четко очерчивают отдельные слои стенок сосуда, при этом слой интимы выглядит как яркий гиперэхогенный слой между просветом сосуда и гипоэхогенным медиальным слоем (рис. 7а и 7б).
Рисунок 7: (а) осевой вид радиальной артерии вдоль ее длинной оси, демонстрирующий интиму в виде яркого гиперэхогенного слоя между просветом и слоем гипоэхогенной среды и (б) вид в поперечном разрезе радиальной артерии и ее сопровождающих вен (VC).
Итоги
Хоть этот вид исследований только развивается, но открывает потенциально выгодные условия для УЗ-диагностики.
Другие врачи исследовали клинические значения изображений с высоким разрешением для исследований периферической сосудистой системы.
Исследование, проведенное Myredal и соавторами, использовало датчик с частотой 55 МГц для измерения толщины лучевой артерии у лиц с артериальной гипертензией и предгипертонией по сравнению с подобранной группой без артериальной гипертонии. Они обнаружили, что толщина слоя интимы в среднем на 12-14% толще в когортах гипертонии и предгипертонии. Толщина интимы долгое время считалась маркером атеросклероза и является независимым предиктором тяжелых сердечно-сосудистых заболеваний.
