郭云懷 ，馬力 ，李忠舉 ，吳宏 ，高博 ，周蘇晉

（廣東省第二人民醫(yī)院 1.超聲科，2.神經(jīng)內(nèi)科，廣東 廣州 510317）

實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)評(píng)估腦卒中后下肢肌張力的研究*

郭云懷1，馬力1，李忠舉1，吳宏2，高博1，周蘇晉1

（廣東省第二人民醫(yī)院 1.超聲科，2.神經(jīng)內(nèi)科，廣東 廣州 510317）

目的探討實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)應(yīng)用于腦卒中后肌痙攣患者肌張力評(píng)估的可行性。方法選取腦卒中后下肢肌痙攣患者30例作為病變組，同時(shí)選取健康志愿者30例作為對(duì)照組。測(cè)量所有病變組雙側(cè)、對(duì)照組右側(cè)腓腸肌的楊氏模量值，進(jìn)行對(duì)比分析。結(jié)果俯臥位時(shí)病變組患側(cè)、健側(cè)及對(duì)照組腓腸肌楊氏模量值分別為（62.28±19.22）、（22.47±7.42）及（20.47±2.47）kPa，仰臥位時(shí)病變組患側(cè)、健側(cè)及對(duì)照組腓腸肌楊氏模量值分別為（62.44±18.49）、（21.10±2.28）及（20.17±2.13）kPa，病變組患側(cè)腓腸肌楊氏模量值高于健側(cè)及對(duì)照組（P＜0.05）。結(jié)論實(shí)時(shí)剪切波成像技術(shù)能夠定量評(píng)估腦卒中后下肢痙攣肌的硬度變化，客觀地評(píng)定肌張力的變化，從而指導(dǎo)臨床治療。

實(shí)時(shí)剪切波成像技術(shù)；腦卒中；肌痙攣

腦卒中后肌痙攣是指腦組織損傷后脊髓節(jié)段牽引反射亢進(jìn)引起的速度依賴的被動(dòng)活動(dòng)肌張力增高、腱反射亢進(jìn)、陣攣及強(qiáng)直[1]，痙攣極大地影響患者運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)以及生活自理能力的改善，及時(shí)有效地干預(yù)肌痙攣是恢復(fù)患者運(yùn)動(dòng)功能的重要措施之一。在抗痙攣治療過(guò)程中，如何高效、客觀及準(zhǔn)確地評(píng)定分析肌張力、監(jiān)測(cè)肌肉功能狀態(tài)的改變對(duì)于疾病治療效果的評(píng)估以及指導(dǎo)進(jìn)一步治療方案具有非常重要的意義。實(shí)時(shí)剪切波彈性成像技術(shù)（shear wave elastography，SWE）是近年發(fā)展起來(lái)的超聲新技術(shù)之一，該技術(shù)可以探測(cè)到組織的剪切波速度，而剪切波的速度與組織硬度相關(guān)，因此可用來(lái)定量評(píng)價(jià)肌張力。本研究擬對(duì)比分析腦卒中后下肢肌痙攣患者患側(cè)、健側(cè)以及對(duì)照者腓腸肌（gastrocnemius muscle，GM）的彈性模量差異，以期尋找一種簡(jiǎn)便可行的評(píng)價(jià)腦卒中后下肢痙攣肌張力的檢查方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2016年7月-2017年4月在廣東省第二人民醫(yī)院治療的腦卒中后下肢肌痙攣患者30例。其中，男性17例，女性13例；平均57歲。病例選擇標(biāo)準(zhǔn)：①初次發(fā)病的腦卒中患者，病程＜1年；②影像學(xué)檢查結(jié)果顯示單側(cè)單個(gè)梗死或出血灶；③患側(cè)下肢改良 Ashworh 量表（modified Ashworh scale，MAS）評(píng)分＞2分，健側(cè)肌張力無(wú)改變；④意識(shí)狀態(tài)及認(rèn)知功能良好，能配合檢查分析。排除標(biāo)準(zhǔn)：①意識(shí)障礙，不能配合檢查；②影像學(xué)檢查結(jié)果顯示雙側(cè)多發(fā)梗死或出血病灶；③雙下肢均存在肌張力改變；④出現(xiàn)其他器官嚴(yán)重并發(fā)癥；⑤拒絕參與研究者。對(duì)照組為30例正常老人，性別及年齡與病例組匹配，無(wú)腦卒中病史，無(wú)引起肌張力改變的其他病變，不合并其他臟器的嚴(yán)重疾病，自愿參與研究且能配合檢查者。

1.2 儀器與方法

采用Aixplorer實(shí)時(shí)剪切波彈性成像超聲診斷儀（法國(guó)Supersonic Imagine公司），線陣探頭，頻率4～15 MHz。囑受檢者俯臥位及仰臥位，先橫切后縱切掃查腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌肌腹。檢查深度設(shè)為3～4cm，方形感興趣區(qū)大小為（8～10）mm×（8～10）mm，圓形分析區(qū)域直徑為2～3 mm。待二維圖像清晰穩(wěn)定后開(kāi)啟SWE模式，系統(tǒng)自動(dòng)獲取定量分析系統(tǒng)QBOX區(qū)域內(nèi)肌肉組織的楊氏模量值，對(duì)每位參與者均在同一圓形分析區(qū)域測(cè)量3次，取3次平均楊氏模量值的均值用于統(tǒng)計(jì)。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用SPSS 18.0統(tǒng)計(jì)軟件，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（±s）表示；同一體位的組間比較用單因素方差分析，兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn)，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

俯臥位時(shí)病變組患側(cè)、健側(cè)及對(duì)照組腓腸肌楊氏模量值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=135.300，P=0.000），病變組患側(cè)腓腸肌楊氏模量值高于健側(cè)及對(duì)照組（P＜0.05）。仰臥位時(shí)患側(cè)、健側(cè)及對(duì)照組腓腸肌楊氏模量值比較，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=149.100，P=0.000），病變組患側(cè)腓腸肌楊氏模量值高于健側(cè)及對(duì)照組（P＜0.05）。見(jiàn)附表和圖1～3。

附表 不同組間楊氏模量值的比較 （kPa，±s）

附表 不同組間楊氏模量值的比較 （kPa，±s）

注：1）與對(duì)照組比較，P ＜0.05；2）與病變組健側(cè)比較，P＜0.05

組別 例數(shù) 俯臥位 仰臥位病變組患側(cè) 30 62.28±19.221）2） 62.44±18.491）2）病變組健側(cè) 30 22.47±7.42 21.10±2.28對(duì)照組 30 20.47±2.47 20.17±2.13 F值 135.300 149.100 P值 0.000 0.000

圖1 患側(cè)超聲實(shí)時(shí)剪切波彈性圖像

圖2 健側(cè)實(shí)時(shí)剪切波彈性圖像

圖3 對(duì)照組實(shí)時(shí)剪切波彈性圖像

3 討論

肌肉痙攣是腦卒中患者常見(jiàn)的后遺癥之一，腦卒中后神經(jīng)運(yùn)動(dòng)功能的損傷會(huì)導(dǎo)致相應(yīng)肌肉結(jié)構(gòu)發(fā)生形態(tài)學(xué)的改變，從而引起肌肉功能的改變。臨床需要無(wú)創(chuàng)、直觀及簡(jiǎn)便易行的檢查方法來(lái)評(píng)估肌肉這種功能的改變，以便指導(dǎo)治療方案的制定以及治療效果的評(píng)估。以往臨床對(duì)痙攣肌的評(píng)定方法有MAS、等速阻抗力矩測(cè)量法、肌電圖及MRI等，上述方法均存在一定程度的缺陷[2]，如易受檢查者經(jīng)驗(yàn)、檢查者對(duì)量表標(biāo)準(zhǔn)理解等因素的影響、不易發(fā)現(xiàn)一些肌肉已發(fā)生微小變化但尚無(wú)力學(xué)改變的病例、設(shè)備昂貴、對(duì)空間場(chǎng)地的要求較高、易受到鄰近肌肉、環(huán)境及噪音的影響等。

超聲檢查近年來(lái)已廣泛應(yīng)用于肌肉骨骼系統(tǒng)的檢查。SWE是新近發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)超聲新技術(shù)，是目前影像學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)，其原理是應(yīng)用每秒＞20000幀圖像的超高速成像技術(shù)探測(cè)到剪切波后，以彩色編碼技術(shù)實(shí)時(shí)地顯示出組織彈性圖，系統(tǒng)還能利用定量分析系統(tǒng)Q-BOX劃出感興趣區(qū)，自動(dòng)計(jì)算出該區(qū)的最大、最小及平均楊氏模量值，從而進(jìn)行定量分析[3]。楊氏模量是彈性模量的一種，楊氏模量值越大，彈性系數(shù)越高，即所測(cè)的物體的硬度越高。肌肉的硬度已經(jīng)被證明對(duì)于肌肉的工作效率起著非常重要的作用，而且具有在主動(dòng)收縮和被動(dòng)拉伸情況下均能被測(cè)量的屬性[4-6]，因此量化肌肉硬度有助于評(píng)估肌肉的功能狀態(tài)[5，7]。由于SWE可以測(cè)量楊氏模量的絕對(duì)值，因此可用于研究、對(duì)比分析肌肉在不同生理狀態(tài)下、不同時(shí)間和不同個(gè)體之間的彈性差異[8-9]。SWE設(shè)備能對(duì)剪切波的各項(xiàng)物理參數(shù)，如波長(zhǎng)、頻率及振幅等進(jìn)行精確的調(diào)節(jié)，因此能有效地避免操作者的主觀影響。SWE技術(shù)在肝臟、甲狀腺及乳腺等方面的研究較多，并且已經(jīng)取得令人信服的結(jié)果[10-11]，近年來(lái)，研究者們逐步將該技術(shù)應(yīng)用于肌骨超聲的研究。

MG是小腿淺層的肌肉，腿部的肌痙攣與MG有著密切的關(guān)系，因此，筆者選取MG作為本研究的靶肌，利用SWE技術(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)組的患側(cè)及健側(cè)MG以及健康對(duì)照者M(jìn)G的硬度進(jìn)行定量測(cè)定，結(jié)果顯示患肢MG的楊氏模量值大于健側(cè)及健康對(duì)照組（P＜0.05），提示患側(cè)下肢肌肉硬度較健側(cè)及健康對(duì)照組增加，即肌張力增高，與臨床表現(xiàn)相符。說(shuō)明將SWE應(yīng)用于腦卒中后痙攣肌張力和功能狀態(tài)的評(píng)估是可行的。該結(jié)果為進(jìn)一步的研究奠定了基礎(chǔ)。肌肉組織具有各向異性，據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道[12]，隨著聲束平面與肌束平面角度的改變，骨骼肌的楊氏模量值也呈相應(yīng)的改變，證實(shí)聲束與肌束的角度影響楊氏模量值。為避免各向異性對(duì)研究結(jié)果的影響，在本研究中，所有楊氏模量值均于縱切面獲得，并嚴(yán)格控制測(cè)量角度，盡可能地將誤差減到最低。本研究的不足之處：樣本收集時(shí)間短，樣本量小，難免會(huì)有主觀偏差，所得結(jié)論有待于進(jìn)一步大樣本的分析與論證。

綜上所述，SWE技術(shù)操作簡(jiǎn)便快速、安全無(wú)創(chuàng)，可提供定量數(shù)據(jù)、結(jié)果讀取方便及受檢查者人為因素影響小，較以往的彈性成像技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)，是目前先進(jìn)的超聲彈性成像技術(shù)。能夠?yàn)闄z測(cè)者提供具有重要臨床價(jià)值的彈性模量信息，從而提高診斷的敏感性和特異性，因此該技術(shù)有望成為評(píng)價(jià)腦卒中后痙攣肌功能狀態(tài)的新方法。

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《中國(guó)現(xiàn)代醫(yī)學(xué)雜志》編輯部

Study of real-time shear wave elastography in evaluating the lower limb muscle tension after stroke*

Yun-huai Guo1,Li Ma1,Zhong-ju Li1,Hong Wu2,Bo Gao1,Su-jin Zhou1
(1.Department of Ultrasound,2.Department of Neurology,Guangdong Second Provincial General Hospital,Guangzhou,Guangdong 510317,China)

ObjectiveTo explore the feasibility of real-time shear wave elastography (SWE)in evaluating the muscle tension of patients with lower limb spasticity after stroke.MethodsA total of 30 patients with lower limb spastic hemiplegia after stroke(case group)and 30 healthy volunteers(control group)were selected.The Young's moduli of the patients'gastrocnemius muscle in both sides and volunteers'right gastrocnemius muscle were measured by SWE.ResultsIn prone position,the average Young's moduli of the gastrocnemius muscle in the pathologicalside ofthe case group,contralateralside ofthe case group,and right gastrocnemius of the control group were (62.28±19.22)kPa, (22.47±7.42)kPa and (20.47±2.47)kPa,respectively.In supine position,the average Young's moduli of the gastrocnemius muscle in the pathological side of the case group,contralateral side of the case group,and right gastrocnemius of the control group were(62.44±18.49)kPa,(21.10±2.28)kPa and (20.17±2.13)kPa,respectively.The mean young's moduli of the gastrocnemius muscle in the pathological side of the case group were higher than those in the contralateral side of the case group and right gastrocnemius of the control group (P＜0.05).ConclusionsSWE can quantitatively assess the stiffness variation of the spasticity muscle and evaluate the change of muscle tension,which can direct clinical treatment.

shear wave elastography;stroke;spasticity

R730.41

A

10.3969/j.issn.1005-8982.2017.24.017

1005-8982（2017）24-0081-04

2017-05-09

廣東省醫(yī)學(xué)科研基金（No：A2016299）

（唐勇 編輯）