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梨状肌(Piriformis muscle,PM)是一块位于臀大肌深部下方的肌肉。它起于第2~4骶椎前面沿着骨盆壁下行,穿过坐骨大孔,终止于股骨大转子。它主要参与髋关节外展、外旋过程,尤其在负重活动期间,它可以减少髋部过度的轴向内旋,以提供最佳的髋关节负荷和定位,维持了骨盆-股骨位置的稳定性,预防髋关节、膝关节损伤。既往,临床上对于肌肉的研究首选磁共振影像(Magnetic resonance imaging,MRI)检查。MRI在肌肉疾病的诊断中可以多方位、多参数成像,清楚显示肌肉病变,在肌肉病诊断、鉴别诊断等方面具有明显优势。但MRI检查价格比较昂贵,检查时间也较长,尚不能广泛地应用于临床。而超声(Ultrasound,US)检查更容易应用于各种人群,且更容易在临床推广应用。而且近几年随着超声仪器的不断改进,肌肉显示的更加清晰。因此肌骨超声已成为近几年国内外学者研究的热点。而目前US对于骨骼肌研究主要是对于四肢浅表肌肉的检查。对于骨盆部位深部肌肉,研究较多的是对女性盆底肌群的研究,也偶有对男性闭孔内肌的研究。目前对于梨状肌的超声研究较少,而此肌肉最常见的病变是梨状肌综合征(Piriformis syndrome,PS)。梨状肌综合征(PS)目前仍是一个有争议的,难以诊断的临床综合征。它是由于梨状肌长期过度使用或收缩引起的肌肉紧张和肥大,压迫坐骨神经引起臀部、髋部疼痛,伴或不伴下肢放射性疼痛,有时可伴有腹股沟区、会阴部、小腿、脚和直肠的感觉异常。1928年,Yeoman首次描述了骶髂关节周围关节炎伴梨状肌纤维化的坐骨神经痛。直到1947年,Robinson提出“梨状肌综合征”一词并描述成神经卡压综合征。该病在文献中还被称作“深臀综合征”、“骨盆出口综合征”或“梨状肌下孔综合征”。目前PS的病因及发病机制还不明确。常见的诱因包括髋部或骨盆钝性创伤、慢性肌肉拉伸、过度运动等压迫坐骨神经,而坐骨神经与梨状肌的解剖关系异常,也被认为是神经更容易受到卡压的原因。Beaton和Anson描述了梨状肌和坐骨神经的六种解剖关系,提出导致坐骨神经疼痛的原因也可能与解剖变异有关。大多数情况下,PS发生在中年患者,女性与男性PS患者的比例报告为6:1。坐骨神经痛是一种常见病,发病率为13%-40%,而PS发病比例达6-8%,甚至高达12.2%-27%。本病可随腹压增大,如咳嗽、大小便等,而使疼痛加重。严重者自觉髋部疼痛如刀伤割或灼烧感,甚至走路破行。患者坐骨神经出口部位可有压痛,某些动作也会加重疼痛:如髋关节内收、内旋拉伸梨状肌的Freiberg试验、Flexion Adduction and Internal Rotation(FAIR)试验和髋关节外展和外旋收缩梨状肌的Pace试验、Beatty试验等。遗憾的是,目前此病缺乏诊断标准和成熟的影像学检查手段。且本病与其他原因(如腰椎间盘突出等)引起坐骨神经卡压导致的疼痛相似,因此在诊断方面极易造成误诊和漏诊。上述体征中也只有67%的患者Freiberg和Pace测试呈阳性。Fishman等人设计了一种神经电生理学的测试,即FAIR测试,就是应用肌电图(Electromyogram,EMG)检查强调肌肉在屈曲、内收和内旋位置的测试后发现H反射在坐骨神经分布区延长,但是此检查方法特异性差,无法鉴别坐骨神经损伤的病因,难以广泛普遍应用于临床。目前应用影像学检查来诊断PS的研究,主要应用MRI发现PS患者患侧梨状肌肥厚、肥大。尽管MRI可以给予梨状肌和坐骨神经提供更详细的评估,可清晰显示梨状肌内部结构、信号强度以及坐骨神经变化。Vallejo等也报道发现PS患者患侧T2加权像梨状肌内部的信号强度增强。但MRI检查,由于其价格昂贵,且体内有有植入金属物等的患者不能接受此检查,应用受到限制。也偶有研究应用超声来诊断PS的报道,贺亭等在《中华超声影像学杂志》上报道也发现PS患者患侧梨状肌肥厚、肥大,回声增强。而Michel等人提出了一种临床评分系统,包括临床症状、体征和一些手法刺激试验,用于PS的诊断。这些评分的敏感性和特异性分别为96.4%和100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为86.9%。目前为止,他是第一个提出临床诊断PS的方法。也有学者提出对PS患者的压痛阈值进行评分来诊断PS。但上述方法都没有得到进一步临床验证。目前,临床上在没有特定测试的情况下,临床医生只有在充分排除没有任何其他原因引起坐骨神经卡压表现,依据临床症状、体格检查等来做出一种排除性诊断,从而导致诊断可信度大大降低。很多患者由于长期延误诊治,使病情加重,严重影响患者基本的生活功能,导致个人承担不必要的痛苦以及不可避免地导致巨大资源浪费。因此,现迫切需要找到快速有效的诊断方法,及时准确的诊断本病并制定正确的治疗方案,提高患者的生活质量。超声作为一种影像检查手段,越来越多的广泛应用于临床,尤其近几年US在很多肌骨方面的应用受到了广大临床大夫的青睐。到目前为止,超声已经作为梨状肌内部药物注射的可视性指导工具,可引导药物准确注射到指定位置,相比其他方法更简便,也无辐射危害。因此将来利用超声来诊断PS将成为可能。然而,目前缺乏超声对于健康人的梨状肌研究以及应用超声进行PS研究的报道也寥寥无几,偶有几个个案报道及短篇报道,但测量指标也不够详尽并缺少系统研究。第一部分超声对于健康人梨状肌解剖形态的应用价值研究目的探讨超声对于不同劳动类型(脑力劳动者和体力劳动者)健康人梨状肌厚度和横截面积(Cross-sectional area,CSA)以及体质量指数(Body mass index,BMI)与梨状肌厚度和CSA的相关性。研究方法收集2015年3月1日至2018年5月28日在山东省千佛山医院体检中心接受健康体检者60例作为研究对象,年龄大于20周岁,所有志愿者均无腰骶部、骨盆、髋部及骶髂关节区域的疼痛病史以及既往无腰臀痛及腰部外伤、手术史,神经外科体格检查均无阳性发现,无全身系统性疾病。根据劳动类型将研究对象分为为体力劳动者、脑力劳动者两种类型。对所有健康志愿者均行双侧梨状肌的超声检查:本研究分别由两位经验丰富,有10年以上有经验的肌骨超声检查医师,且经过专门梨状肌检查培训的操作者进行。两位医师对同一患者在不知另一医师检查情况的状态下进行。在长轴和短轴上分别测量梨状肌厚度和CSA。比较和观察脑力劳动者和体力劳动者两侧梨状肌厚度、CSA、边界、形态、内部回声等。同时比较BMI与梨状肌厚度和CSA的相关性,并进行统计学分析。结果1.共纳入60例健康志愿者,分为脑力劳动和体力劳动者两组,两组病例之间在年龄,性别,BMI以及左右两侧梨状肌厚度和CSA均无统计学差异(P>0.05)。但发现体力劳动者臀大肌较脑力劳动者增厚。2.在不同劳动类型中,脑力劳动者在左右两侧梨状肌厚度和CSA方面无统计学差异(P>0.05);体力劳动者在左右两侧梨状肌厚度和CSA方面无统计学差异(P>0.05)。3.由于左右两侧梨状肌厚度和CSA无明显统计学差异,且两侧的数据呈高度相关性(P<0.001),因此本文采用右侧梨状肌厚度和CSA分别探讨在不同劳动类型中,BMI与其之间的相关性。BMI与右侧梨状肌厚度和CSA之间无线性相关关系。4.正常梨状肌超声纵断面:似“梨形”,起点位于骨盆内侧,在骶骨前面,纤维从小骨盆向外穿过坐骨大孔,终止于股骨大转子。轮廓较清晰,肌外膜光滑,呈线性高回声。超声显示正常梨状肌腹横断面:“三角形”或“半圆形”,内肌束低回声间以点状高回声。5.有2例梨状肌形状变异者被排除:其中一例超声发现梨状肌和臀中肌分界不清,后经MRI证实为梨状肌和臀中肌融合;另一例超声发现梨状肌与上孖肌分界不清,后经MRI证实为梨状肌与上孖肌部分融合。结论1.不同劳动类型与梨状肌厚度和CSA无明显相关性。2.不同劳动类型者中,BMI与梨状肌厚度和CSA无线性相关关系。综上所得出的结论为下一步研究PS,选择健康志愿者作为对照组研究奠定基础。第二部分超声在诊断梨状肌综合征中的应用价值探讨研究目的1.应用超声和磁共振影像(MRI)测量临床可疑梨状肌综合征(PS)患者:通过对两侧梨状肌厚度和横截面积(CSA)以及肌肉内部的变化进行分析。2.在现有方法(Michel法)基础上,建立一种新的针对PS的临床诊断评分分级方法。3.评判超声测量参数:梨状肌增加的厚度(increased thickness,iTh)和增加的横截面积(increased cross-sectional area,iCSA)对诊断PS的特异性和敏感性。研究方法这是一项横断面研究。收集2015年3月1日至2018年5月28日在山东省千佛山医院就诊并且出现急性臀部、髋部疼痛伴或不伴大腿放射性疼痛(疼痛时间≤6个月)临床诊断PS病例33例,并收集来我院体检中心健康志愿者26例作为对照组。我们把临床可疑PS患者33例和健康志愿者26例在现有评分方法(Michel法)的基础上建立新的临床诊断评分分级,共分四组:Stage 0组(PS<6分患者和健康志愿者)和Stage 1-3组(PS≥6分患者)。<6分为Stage 0组,≥6,<8为Stage 1组,≥8,<11 为Stage2组,≥11,≤12为Stage 3组。对所有PS患者和健康志愿者均行双侧梨状肌的超声和/或MRI检查。超声检查:本研究分别由两位经验丰富,有10年以上有经验的肌骨超声检查医师,且经过专门梨状肌检查培训的操作者进行。同一病人是由两名医生在不知道另一名医生检查的情况下进行的。分别比较观察PS患者与健康志愿者双侧梨状肌厚度、CSA、内部回声及坐骨神经形态、走形等。同时测量双侧梨状肌厚度和横截面积。计算梨状肌增加的厚度(ITH)和增加的横截面积(ICSA)并进行统计分析。MRI检查:首先进行骨盆MRI与自旋回波T1加权获得轴向截面扫描,然后T2加权脂肪饱和轴向和冠状截面采集。使用ImageJ软件(Version 1.50q)测量超声图像中PS患者和健康志愿者的梨状肌回声强度,以及MRI图像中的梨状肌厚度和CSA,并进行统计学分析。根据ROC曲线下面积分析两组受试者梨状肌的超声参数(iTh和iCSA)在PS患者诊断性研究中的敏感性和特异性。梨状肌测量的内部评分可靠性是比较高的:左侧组内相关系数(ICC1,1)=0.90,右侧组内相关系数(ICC1,1)=0.99。结果1.在超声和MRI上,PS患者患侧梨状肌厚度和CSA较对侧肌肉厚度和CSA均增大,有统计学差异(P<0.05)。而健康志愿者双侧梨状肌厚度和CSA无明显统计学差异(P>0.05)。2.梨状肌综合征患者超声表现为患侧梨状肌回声强度较对侧增强,有统计学差异(P<0.05),而健康志愿者两侧梨状肌回声强度未见异常,无明显统计学差异(P>0.05)。3.两组病例超声测量参数iTh和iCSA:在Stage 0组(临床可疑PS<6分患者和健康志愿者)与Stage 1-3组(临床可疑PS≥6分并且≤ 12分患者)之间进行比较后发现:在iTh方面,Stage 0组与Stage 1组之间比较(P=0.068),差异无统计学意义。而Stage 0组与Stage 2-3组之间比较(P<0.01,P=0.033)以及Stage 2组与Stage 3组之间比较(P=0.007)均具有统计学意义;在iCSA方面,Stage 0组与Stage 1-3组之间比较(P=0.04,P<0.001,P<0.001)以及stage 1组与Stage 2组之间和Stage 2组与Stage 3组之间比较(P<0.001,P=0.001)均具有统计学意义。4.两组病例超声测量参数iTh和iCSA的ROC曲线下面积:Stage 0组与Stage 1-3组之间以及Stage 2组与Stage 3组之间在iTh方面的ROC曲线下面积为0.88(95%置信区间:0.80-0.97)和0.82(95%置信区间:0.64-1.00);Stage 0与Stage 1-3组之间以及Stage2组与Stage3组之间在iCSA方面的ROC曲线下面积为0.95(95%置信区间:0.89-1.00)和0.89(95%置信区间:0.78-1.00)。iTh在PS患者诊断性研究中的敏感性和特异性分别是0.769和0.878(P=0.05);iCSA在PS患者诊断性研究中的敏感性和特异性分别是0.923和0.909(P=0.001)。5.超声观察坐骨神经形态变化:有5例患者呈现出患侧坐骨神经主干神经粗糙、边缘模糊、界限不清,走行迂曲,内部蜂窝状结构模糊;对侧坐骨神经主干边界清晰,内部蜂窝状结构显示清晰。结论1.超声和MRI均发现了 PS患者的梨状肌的厚度和CSA均增大,超声对梨状肌的测量和MRI有着很好的一致性。2.我们采用的PS新的诊断分级方法,更能体现不同程度梨状肌综合征的严重程度,较Michel提出的单纯通过临床评分诊断本病更具有影像学依据支持,具有了一定优越性。超声测量iTh和iCSA对诊断PS有很高的敏感性和特异性,对PS具有可靠的诊断价值。另外超声也显示梨状周围软组织及肌肉本身的回声变化。3.美国哥伦比亚大学医学院专门研究PS患者的资深专家Fishman等人[1]也多次提到并肯定了我们的研究方法,并且指出未来可用超声来评估PS病人。总之,超声对PS患者具有很好的诊断价值,更易于在临床推广、应用。