Name: 一种检测腿部高室内压力的无创检测方法 (视频) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-05-31T15:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 34 s
Description: 学习使用超声探头与压力传感器测量小腿前侧筋膜压平压力的无创方法，用于评估骨筋膜室综合征风险。该技术可避免传统有创穿刺，提升患者安全性与舒适度，实现早期诊断。

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本实验方案已通过我院机构审查委员会（IRB）的审核与批准，并遵循我院人类研究伦理委员会制定的所有指导原则。
1. 识别小腿前骨筋膜室的筋膜
<ol>
	<li>确定超声探头的起始位置。将探头直接置于胫骨前肌间隔区，位于胫骨嵴外侧，且在胫骨结节远端约一手掌宽度处。</li>
	<li>在超声图像中识别筋膜：筋膜位于皮下组织下方，表现为一条明亮的白色条带。移动探头，直至观察到筋膜与胫骨嵴附着处的结构。</li>
	<li>注意筋膜的几何形态。在施加最小压力的情况下，筋膜应呈现凸面形状。</li>
</ol>
2. 测量受伤腿部的骨筋膜室筋膜扁平化压力
<ol>
	<li>当识别出前侧骨筋膜室的筋膜后，对超声探头施加缓慢而稳定的压力，直至筋膜的形状由凸形变为完全平坦。可多次尝试，包括越过平坦点使筋膜呈现轻微凹形，以轻柔地精确确定筋膜室临界容积压力（CFFP）。</li>
	<li>当前侧骨筋膜室筋膜完全平坦时，记录压力传感器的测量值。</li>
	<li>重复CFFP测量2次。记录全部3次压力值并取平均值，以确定最终的CFFP。</li>
</ol>
3. 计算与未受伤（对侧）腿部相比的Delta CFFP
<ol>
	<li>以相同方法测量并记录对侧肢体的CFFP。</li>
	<li>通过计算患肢CFFP与健侧肢体CFFP之间的差值，得出Δ CFFP。</li>
</ol>

<ol><li>Ulmer, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+clinical+diagnosis+of+compartment+syndrome+of+the+lower+leg%3A+are+clinical+findings+predictive+of+the+disorder%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Orthopaedic+Trauma%22%5BJournal%5D)">The clinical diagnosis of compartment syndrome of the lower leg: are clinical findings predictive of the disorder?</a> Journal of Orthopaedic Trauma. 16 (8), 572-577 (2002).</li>
<li>Whitesides, T. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tissue+pressure+measurements+as+a+determinant+for+the+need+of+fasciotomy%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Orthopaedics+and+Related+Research%22%5BJournal%5D)">Tissue pressure measurements as a determinant for the need of fasciotomy.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 113, 43-51 (1975).</li>
<li>McQueen, M. M., Court-Brown, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compartment+monitoring+in+tibial+fractures%3A+the+pressure+threshold+for+decompression%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery.+British+Volume%22%5BJournal%5D)">Compartment monitoring in tibial fractures: the pressure threshold for decompression.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 78 (1), 99-104 (1996).</li>
<li>McQueen, M. M., Christie, J., Court-Brown, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compartment+pressures+after+intramedullary+nailing+of+the+tibia%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery.+British+Volume%22%5BJournal%5D)">Compartment pressures after intramedullary nailing of the tibia.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. British Volume. 72 (3), 395-397 (1990).</li>
<li>Masquelet, A. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Acute+compartment+syndrome+of+the+leg%3A+pressure+measurement+and+fasciotomy%5BTitle%5D)+AND+%22Orthopaedics+%26+Traumatology%3A+Surgery+%26+Research%22%5BJournal%5D)">Acute compartment syndrome of the leg: pressure measurement and fasciotomy.</a> Orthopaedics & Traumatology: Surgery & Research. 96 (8), 913-917 (2010).</li>
<li>McQueen, M. M., Duckworth, A. D., Aitken, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+estimated+sensitivity+and+specificity+of+compartment+pressure+monitoring+for+acute+compartment+syndrome%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery%22%5BJournal%5D)">The estimated sensitivity and specificity of compartment pressure monitoring for acute compartment syndrome.</a> Journal of Bone and Joint Surgery. 95 (8), 673-677 (2013).</li>
<li>Whitney, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+one-time+intracompartmental+pressure+measurements+have+a+high+false-positive+rate+in+diagnosing+compartment+syndrome%3F%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Trauma+and+Acute+Care+Surgery%22%5BJournal%5D)">Do one-time intracompartmental pressure measurements have a high false-positive rate in diagnosing compartment syndrome?</a> Journal of Trauma and Acute Care Surgery. 76 (2), 479-483 (2014).</li>
<li>Sellei, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+elevated+compartment+pressures+by+pressure-related+ultrasound%3A+a+cadaveric+model%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Trauma+and+Emergency+Surgery%22%5BJournal%5D)">Assessment of elevated compartment pressures by pressure-related ultrasound: a cadaveric model.</a> European Journal of Trauma and Emergency Surgery. 41 (6), 639-645 (2015).</li>
<li>Sellei, R. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compartment+elasticity+measured+by+pressure-related+ultrasound+to+determine+patients+%E2%80%9Cat+risk%E2%80%9D+for+compartment+syndrome%3A+an+experimental+in+vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22Patient+Safety+in+Surgery%22%5BJournal%5D)">Compartment elasticity measured by pressure-related ultrasound to determine patients “at risk” for compartment syndrome: an experimental in vitro study.</a> Patient Safety in Surgery. 9 (1), 4(2015).</li>
<li>Bloch, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compression+sonography+for+non-invasive+measurement+of+lower+leg+compartment+pressure+in+an+animal+model.%26%2334%3B%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Compression sonography for non-invasive measurement of lower leg compartment pressure in an animal model.&#34;.</a> Injury. 49 (3), 532-537 (2018).</li>
<li>Marmor, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Use+of+standard+musculoskeletal+ultrasound+to+determine+the+need+for+fasciotomy+in+an+elevated+muscle+compartment+pressure+cadaver+leg+model%5BTitle%5D)+AND+%22Injury%22%5BJournal%5D)">Use of standard musculoskeletal ultrasound to determine the need for fasciotomy in an elevated muscle compartment pressure cadaver leg model.</a> Injury. , (2019).</li>
</ol>

作者无任何利益冲突需要披露

本文展示了一种新颖且具有临床适用性的技术，该技术通过结合超声与压力传感器，实现对腿部骨筋膜室压力的无创测量。该方法仅需使用手持式超声设备和一种 commercially available 压力传感换能器。操作快速简便，患者耐受性良好。整个诊断过程可在5分钟内完成，无需额外资源。计算所得的ΔCFFP可结合体格检查，用于评估受伤肢体是否需要进行减压性筋膜切开术。
该方案中需要最密切关注细节的关键步骤是在筋膜层完全平坦时记录压力值。轻微的凸起或凹陷可能会显著升高或降低CFFP值。获取连续3次测量值将有助于提高检测的准确性。此外，通过练习该技术可提高检查的可重复性和可靠性。
下一步正在进行的工作是前瞻性地评估这种无创超声方法在测量骨筋膜室压力方面的应用价值。我们正在前瞻性地收集一批无骨筋膜室综合征的患者数据，以获得CFFP的基线参考值。同时，我们也在前瞻性地收集临床诊断为骨筋膜室综合征的患者数据，以确定用于预测是否需要进行减压性筋膜切开术的CFFP变化值（delta CFFP）阈值。

本新型方案的目的是通过结合超声换能器与压力传感器，以非侵入性方式评估腿部骨筋膜室内的压力。骨筋膜室综合征是肌肉骨骼创伤中一种广为人知的并发症，由骨筋膜室内压力升高所致，可导致组织灌注受损，若不及时干预，将引发不可逆的缺血性损伤。该病的诊断主要依赖临床检查。然而，已有研究表明，单独依靠临床检查在诊断骨筋膜室综合征时敏感性和特异性均较差1。目前常用针式测压法进行侵入性骨筋膜室内压力测量，以评估骨筋膜室综合征2,3,4。针式测压法的缺点在于其为侵入性操作，患者耐受性差，且难以进行连续多次测量。此外，由于对急性骨筋膜室综合征（ACS）诊断所需的压力阈值存在较大争议，且单次侵入性测量的假阳性率较高（达35%）、结果变异性大，部分外科医生并未常规开展侵入性骨筋膜室内压力测量5,6,7。
既往在人工模型、动物模型和人体尸体模型中已证实，骨筋膜室内部压力升高会导致前筋膜室表面筋膜的弹性降低，提示骨筋膜室内压力与通过超声测量的筋膜室顺应性之间存在相关性8,9,10。后续研究进一步提出，可通过超声测量使前筋膜室筋膜变平所需的压力（即筋膜室筋膜变平压力 [CFFP]），作为骨筋膜室内压力的替代指标11。前筋膜室的筋膜可通过常规超声检查清晰显示，若在探头上加装压力传感器，则可简便且可靠地测量CFFP。该方案为评估骨筋膜室内压力提供了一种无创的诊断选择，可快速、连续实施，且患者几乎无不适感。

<table><tbody><tr><td>压力传感器：静脉压测量装置</td><td>静脉压</td><td>VP 2014</td><td>一种与超声设备联合使用以测量外周静脉压的外周静脉测量装置。</td></tr><tr><td>超声探头：Vscan Extend R2 双探头 DICOM 基础套装</td><td>GE Healthcare</td><td>H8038VP</td><td>任何超声探头均可满足本检测需求。窄型换能器与压力传感器配合使用时效果最佳。</td></tr></tbody></table>

一种检测小腿骨筋膜室压力升高的新型无创方法

A Novel Non-invasive Method for the Detection of Elevated Intra-compartmental Pressures of the Leg

急性骨筋膜室综合征是肌肉骨骼创伤的一种严重后果。目前，该病的诊断主要依据临床体征和症状，尽管常采用有创性骨筋膜室内压力测量等辅助手段来佐证体格检查结果，但仍缺乏可靠的客观检测方法来帮助判断是否需要实施减压性筋膜切开术。在骨筋膜室综合征的尸体模型中，已证明基于超声（US）的方法可作为评估骨筋膜室内压力升高的可靠测量手段。当绝对压力≥&#62;100 mbar，或双侧下肢之间CFFP（骨筋膜室筋膜压平压力）差值达到50 mbar时，可视为病理性改变。通过使用与压力传感器耦合的超声探头，可测量使小腿前骨筋膜室浅筋膜压平所需的压力（即骨筋膜室筋膜压平压力[CFFP]）。将患侧下肢的CFFP与健侧下肢的CFFP进行比较。该超声测量指标可作为体格检查的辅助手段，用于评估下肢损伤情况并判断是否需要进行减压性筋膜切开术。本方案的优势包括：属于非侵入性方法，且技术操作简便、易于重复。

该技术已用于测量10名腿部受伤但无筋膜室综合征证据的患者，以及3名临床诊断为筋膜室综合征并需要进行减压性筋膜切开术的患者。无筋膜室综合征患者的平均ΔCFFP为10.7 ± 10.6 mbar，而患有筋膜室综合征的患者为157 ± 51.7 mbar，单尾t检验显示两组间的压力差异具有统计学显著性（P &lt; 0.02）。
<img alt="膈肌运动的超声图像；正常压力与不同压力下的比较。" class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/59887/59887fig01v2.jpg" data-altupdatedat="1788282455000" data-alt="图1"> 
图1：前部室间隔的超声图像。 白色箭头指示覆盖前部室间隔的亮白色筋膜。注意在超声探头施加轻柔压力时，筋膜呈凸形（A）；而在增加压力时，筋膜则呈现扁平形态（B）。

通过直接测量骨筋膜室筋膜压平压力（CFFP），结合压力传感器的超声探头可用于评估小腿的骨筋膜室内压力。该非侵入性方案可对小腿前肌筋膜室内的压力提供可靠的评估。

急性骨筋膜室综合征是肌肉骨骼创伤的一种灾难性后果。目前，该病的诊断主要依据临床体征和症状，以及……

该方案具有独特的重要性，因为它是一种无创评估小腿骨筋膜室内部压力的方法。在评估可能面临骨筋膜室综合征风险的受伤肢体时，这一方法尤为重要，因为骨筋膜室综合征是一种可能威胁肢体的严重病症。随着骨筋膜室内压力升高，室内容纳的组织结构灌注减少，进而导致缺血性损伤。如果未能及时发现并治疗升高的压力，骨筋膜室将发生坏死，导致永久性功能障碍。该技术的主要优势在于其无创性。目前，测量骨筋膜室内压力的唯一方法是将带有压力计的大孔径针头插入腿部骨筋膜室。尽管该方法可靠，但对患者而言相当不适，且不适用于进行系列测量。对于初次尝试该技术的操作者，建议首先在志愿者身上练习该技术。起初，掌握所需施加的压力程度以及解读超声图像可能会有一定难度。开始此操作时，首先确定超声探头的起始位置。将探头直接置于胫骨前肌间隔区，位于胫骨嵴外侧，且在胫骨结节远端约一手掌宽度处。接着，识别筋膜结构，即超声图像中位于皮下组织下方的亮白色条带。移动探头，直到观察到筋膜附着于胫骨结节处的点。注意筋膜的形态。在施加最小压力的情况下，筋膜应呈凸形。一旦识别出前侧骨筋膜室的筋膜，即对超声探头施加缓慢而稳定的压力，直至筋膜的形状由凸面变为完全平坦。需进行多次尝试，包括轻微超过平坦点，使筋膜呈现凹面，以轻柔地确定使骨筋膜室筋膜恰好完全平坦的压力值。当前侧骨筋膜室筋膜完全平坦时，记录压力传感器的测量值。以相同方法重复测量受伤腿的CFFP两次。记录三次压力的平均值，以确定受伤腿的最终CFFP。首先，以先前所述的相同方法测量并记录对侧腿的CFFP。通过将患侧肢体的CFFP减去健侧肢体的CFFP来计算delta CFFP。本研究展示了一种新型的、具有临床适用性的无创测量下肢骨筋膜室压力的技术，该技术结合使用超声与压力传感器。该方法已用于测量10例无骨筋膜室综合征证据的连续腿部损伤患者，以及3例临床诊断为骨筋膜室综合征并需行减压性筋膜切开术的患者。无筋膜室综合征患者的平均delta CFFP约为10.7毫巴，而有筋膜室综合征患者的平均delta CFFP约为157毫巴。单尾T检验显示两组间的压力差异具有统计学显著性。实施该技术时，重要的是要准确识别筋膜由凸面变为完全平坦时的压力值。为了更好地实现这一点，建议配备一名助手在操作者专注于超声图像时读取压力值。当筋膜由凸形变为平坦时，操作者可报出压力值，提示助手记录此时的压力读数。完成该诊断测试后，可将结果与评估骨筋膜室压力的金标准——针式测压法进行比较。最常用的设备是 Stryker 快速压力监测套装。

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