蔣明霞 陳軒靜 胡錦榮 黨 輝 蔣松鶴

(溫州醫(yī)科大學(xué) 溫州 325000)

大部分腦卒中患者在治療后仍存在不同程度的神經(jīng)功能障礙[1]。準確定量地評估卒中患者肌肉結(jié)構(gòu)功能狀態(tài)，對于指導(dǎo)康復(fù)治療及療效評價具有重要意義。肌骨超聲具有低成本、無創(chuàng)、可動態(tài)觀察肌肉肌腱組織結(jié)構(gòu)變化的優(yōu)勢，近年越來越普及[2]。剪切波彈性成像(Shear Wave Elastography ，SWE)是近年發(fā)展的新技術(shù)，能定量反映組織的硬度。本研究擬通過分析腦卒中后腓腸肌內(nèi)側(cè)頭的楊氏模量變化，探討SWE能否成為無創(chuàng)定量評估卒中后肌肉結(jié)構(gòu)功能變化的方法。

1 資料與方法

1.1 一般臨床資料

本研究納入20例健康成年志愿者作為對照組，其中男性12例，女性8例，平均年齡(52.8±7.2)歲，選取的志愿者均未經(jīng)過任何強化小腿三頭肌的運動訓(xùn)練。卒中組：選取2019年1月～2019年3月在溫州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院康復(fù)科住院治療的腦卒中后偏癱患者20例，其中男性14例，女性6例，平均年齡(57.4±11.97)歲；腦出血11例，腦梗死9例；平均病程最短16d，最長168d。以上受試者均簽署知情同意書。入選標準：(1)初次發(fā)病的腦卒中單側(cè)偏癱患者，病程<1年；(2)經(jīng)顱腦計算機斷層掃描或磁共振成像檢查確診為腦出血或腦梗死；(3)能夠配合檢查及評定。排除標準：(1)合并嚴重的內(nèi)科疾病或精神、認知障礙不能配合檢查者； (2)并發(fā)其他影響運動功能的疾病,伴有嚴重骨關(guān)節(jié)及肌肉病變或畸形；(3)所測肢體近期有損傷或骨折未愈合者；(4)所測肢體接受骨科矯形手術(shù)者。兩組受試者一般資料具有可比性。

1.2 儀器與方法

1.2.1量表的評定

由同一名熟練掌握康復(fù)評定方法的醫(yī)師對卒中組患者進行基線評估及痙攣量表的評定，痙攣量表包括腓腸肌的臨床痙攣指數(shù)量表(CSI)、改良Ashworth量表(MAS)。

1.2.2剪切波彈性成像的測量

使用LOGIQ E9型實時定量剪切波彈性成像超聲診斷儀，9L探頭，頻率范圍5～9MHz，探頭寬度44mm，掃描深度1～3cm。所有剪切波超聲彈性成像操作均由一位超聲醫(yī)生進行。檢查時取側(cè)臥位，檢查側(cè)在下，屈髖45°，伸膝，頭部和軀干呈一直線，要求患者盡量放松，探頭定位于內(nèi)踝與股骨內(nèi)側(cè)髁連線的中上1/3處，分別測量踝關(guān)節(jié)休息位、最大跖屈位、最大背屈位腓腸肌內(nèi)側(cè)頭的楊氏模量平均值。測量時局部涂較厚耦合劑,使探頭與皮膚之間留有一狹窄間隙以盡量減少探頭對皮膚的壓迫;探頭平行于肌肉長軸[3],啟動選擇SWE模式,將感興趣區(qū)(方形) 統(tǒng)一設(shè)置成10mm×10mm大小,測量深度1～3cm。待彈性圖像穩(wěn)定2s后開始錄像，回放時啟動Q-BOX功能測量感興趣區(qū)內(nèi)的肌肉組織楊氏模量值(kPa)，測量圈0.20cm2。同一部位測量3次取平均值。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

2.1 不同體位各組楊氏模量比較

踝關(guān)節(jié)從跖屈位到背屈位的變化過程中，腓腸肌內(nèi)側(cè)頭楊氏模量不斷增大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。健側(cè)和對照組楊氏模量在各體位間的差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，患側(cè)楊氏模量大于健側(cè)和對照組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表1。背屈位與休息位楊氏模量差值和背屈位與跖屈位楊氏模量差值，患側(cè)較健側(cè)變化大，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05)，見表2。

表1 卒中組和對照組不同體位楊氏模量平均值(單位：kPa)

體位卒中組患側(cè)健側(cè)健康人跖屈位9.57±4.647.68±2.758.05±2.68休息位20.07±6.4815.09±5.63①15.35±5.93②背屈位119.86±28.08③69.24±14.68①③70.23±15.12②③

注：①患側(cè)與健側(cè)相比，P<0.05；②患側(cè)與健康人相比，P<0.05；③不同體位間比較，P<0.05。

表2 卒中組患側(cè)和健側(cè)楊氏模量隨體位變化的比較

差值患側(cè)健側(cè)P背屈位-休息位99.78±24.9654.15±15.05<0.05背屈位-跖屈位110.29±25.5061.55±15.39<0.05

2.2 患側(cè)楊氏模量與病程、CSI、MAS的相關(guān)性分析

患側(cè)跖屈位楊氏模量與病程強相關(guān)，與CSI中等相關(guān)，P<0.05,有統(tǒng)計學(xué)意義，見表3。

表3 患側(cè)楊氏模量與病程、CSI、MAS的相關(guān)性分析

體位病程CSIMASP相關(guān)系數(shù)P相關(guān)系數(shù)P相關(guān)系數(shù)跖屈位0.0010.6740.0170.5260.0680.416休息位0.1280.3520.2820.2530.651-0.108背屈位0.2620.2630.4010.1990.810-0.057

3 討論

SWE利用“馬赫錐”原理，產(chǎn)生的聲輻射力脈沖對組織施加激勵產(chǎn)生的橫向剪切波速，經(jīng)編碼轉(zhuǎn)換成實時彩色圖像，從而反映組織的硬度。 紅色圖像表示硬度高,綠色圖像表示硬度低，采用楊氏模量來表示組織的硬度，這使量化軟組織的硬度成為可能[4]。目前，SWE在多種疾病的診斷中應(yīng)用廣泛[5]，但在骨骼肌結(jié)構(gòu)功能評估方面的報道相對較少。肌肉的組織結(jié)構(gòu)特點決定肌肉的生物力學(xué)性質(zhì)，是肌肉功能的重要決定因素[6]。腦卒中后，偏癱肢體肌纖維減少，肌肉橫截面積減小，以及肌肉組織周圍結(jié)締組織的增生，都將導(dǎo)致肌肉硬度的改變。

本研究結(jié)果提示卒中組患側(cè)腓腸肌楊氏模量在休息位和背屈位高于健側(cè)及對照組，這與Lee Sabrina[7]等的測量結(jié)果一致。JanFriden[8]通過對比腦癱患者痙攣肌肉與正常肌肉的活檢發(fā)現(xiàn)，腦癱患者的痙攣性肌細胞比正常肌細胞的靜息肌節(jié)短，彈性模量高，并且觀察到的影響最明顯的是肌動蛋白分子。由此可以推論，肌節(jié)的縮短是導(dǎo)致卒中后偏癱側(cè)肌肉硬度變大的原因之一。

本研究還發(fā)現(xiàn)，隨著踝關(guān)節(jié)角度的變化，楊氏模量逐漸增大，在跖屈位到休息位的過程中，楊氏模量變化相對小，而從休息位到背屈位的過程中，楊氏模量可呈倍增趨勢。這種隨著肌肉牽伸的硬度改變與Koo等[9]的實驗結(jié)果一致。根據(jù)肌絲滑行理論，肌動蛋白上有與橫橋結(jié)合的位點，與肌絲滑行直接相關(guān)[10]。由此可見，楊氏模量的變化與骨骼肌分子生物學(xué)特點有很好的契合，理論上可以反映骨骼肌生物力學(xué)特性。此外，腓腸肌硬度隨肌肉牽伸的變化幅度在卒中側(cè)更大，可能與卒中后偏癱肢體逐漸出現(xiàn)肌纖維減少，肌肉橫截面積減小有關(guān)。

在楊氏模量與病程、CSI、MAS量表的相關(guān)性分析中得出結(jié)果：跖屈位楊氏模量與病程相關(guān)系數(shù)為0.674，呈強相關(guān)，與CSI相關(guān)系數(shù)為0.526，呈中等相關(guān)。腓腸肌楊氏模量與卒中病程正相關(guān)，這與Chun-hong[11]等的SWE測量研究結(jié)論一致，而Chun-hong等人的研究表明縱軸測量患側(cè)SWV與MAS、MTS正相關(guān)，本研究在與MAS的相關(guān)性分析中并沒有得出一致結(jié)論，分析可能原因如下：一是肌肉的生物力學(xué)因素，即肌肉及其他軟組織的僵硬和短縮；二是神經(jīng)源性因素，即由牽張反射活躍導(dǎo)致的肌肉過度收縮[12]。

綜上所述，超聲剪切波彈性成像在適當(dāng)?shù)臈l件下可以作為分析卒中后肌肉結(jié)構(gòu)功能變化的定量指標。