實時剪切波彈性成像定量評估腦卒中后上肢痙攣肌肉硬度的應(yīng)用價值

高 慧，許華寧，吳意赟，劉成勇，徐道明，張 芹，陸 倩，宋旭光

0 引 言

腦卒中后肌痙攣是因牽張反射興奮性增高所致的以速度依賴肌張力增高為特征的運動障礙，并伴有腱反射亢進。嚴重的肢體痙攣不僅影響患者功能的恢復(fù)，還可出現(xiàn)相關(guān)并發(fā)癥如攣縮、疼痛、無力、步態(tài)異常等。因此對于痙攣程度的準確評估有助于病情的判斷及康復(fù)方案的制定。肌肉硬度的改變是某些神經(jīng)肌肉疾病重要的病理特征之一[1]。剪切波彈性成像(shear wave elastography，SWE)是能定量評價組織硬度的新技術(shù)，目前國內(nèi)外已有報道應(yīng)用SWE對上運動元損傷引起的肌痙攣進行初步評價[2-4]。但對腦卒中后上肢肌痙攣的研究較少。上肢痙攣主要為屈肌痙攣，在上臂屈肌主要有肱二頭肌及肱肌，目前研究多針對單一肌肉，但臨床常用改良Ashworth量表(modified Ashworth scale,MAS)評估某一肌群的痙攣情況。本研究以肱二頭肌及肱肌為靶肌肉，利用SWE觀察腦卒中后肌肉硬度的變化及其與臨床量表評分的相關(guān)性，探討SWE在定量評估腦卒中后上肢肌痙攣的應(yīng)用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象收集2018年5月至2019年12月南京中醫(yī)藥大學(xué)附屬醫(yī)院針灸康復(fù)科腦卒中后偏癱患者30例。診斷符合四屆全國腦血管病學(xué)術(shù)會議制定的診斷標準，并經(jīng)MRI或CT證實。腦卒組納入標準：①腦卒中患者影像學(xué)檢查結(jié)果顯示單側(cè)梗死或出血灶，病程>3個月；②健側(cè)肌張力無改變；③意識狀態(tài)及認知功能良好，能配合檢查分析。排除標準：①頭顱CT或MRI提示雙側(cè)多發(fā)性病灶；②意識障礙、認知功能障礙不能配合研究；③雙側(cè)肢體肌張力均異常， MAS評分>0分；④出現(xiàn)肺部感染、壓瘡、泌尿系感染等其他腦血管病并發(fā)癥；⑤肢體皮膚破損無法行肌肉超聲檢查；⑥上肢手術(shù)史；⑦近期上肢有外傷。⑧服用或注射過抗痙攣的藥物。選取同期健康志愿者30例作為對照組。對照組納入標準：年齡>20歲，無腦卒中病史，無引起肌張力改變的其他病變，排查糖尿病、甲狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退及合并其他臟器的嚴重疾病。本研究經(jīng)醫(yī)院倫理委員會審核批準(批準號：2018NL-020-02)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 SWE檢測方法囑受檢者仰臥位，全身放松狀態(tài)，上肢放于身體兩側(cè)，肘關(guān)節(jié)完全伸展。肱二頭肌選擇肱骨中段處測量，肱肌選擇其前方肱二頭肌移行為肌腱處測量。二維模式下先縱切掃查肱二頭肌長頭及肱肌肌腹，觀察肌肉的回聲。待二維圖像清晰穩(wěn)定后開啟SWE模式，檢查深度設(shè)為1.5～2.5 cm，方形感興趣區(qū)大小為10 mm×10 mm，圓形分析區(qū)域直徑為4 mm。系統(tǒng)自動獲取定量分析系統(tǒng)Q-BOX區(qū)域內(nèi)肌肉組織的楊氏模量值，對每位受試者均測量3次，取3次平均楊氏模量值的均值用于統(tǒng)計。

1.2.2 肌張力MAS、改良Tardieu量表(modified Tardieu scale,MTS)臨床量表評分由高年資的針灸康復(fù)科醫(yī)師采用MAS、MTS方法評價上臂屈肌肌張力。MAS 1級為1分，l+級為1.5分，2、3、4級分別對應(yīng)為2、3、4分。MTS評分:肌肉反應(yīng)質(zhì)量的值MTS(X)：0級在整個被動活動過程中都沒有阻力,0分；1級在整個被動活動過程中都略有阻力，沒有在某一個角度明顯被抓住的情況，1分；2級在某一個角度明顯被抓住，中斷被動活動，然后松開，2分；3級在某一個角度有易疲勞的陣攣(保持壓力的情況下持續(xù)不到10s)，3分；4級在某一個角度有不易疲勞的陣攣(保持壓力的情況下持續(xù)超過10s)，4分。MTS(Y)：Taxdieu量表按以下2種速度進行評定:V1:盡可能慢:即在這個速度測評肘關(guān)節(jié)被動活動范圍;V3:盡可能快。Y值即為V1和V3的角度差。

2 結(jié) 果

2.1 一般資料比較腦卒中組年齡39～77歲，平均年齡(59.1±16.1)歲，BMI(23.5±2.4)kg/m2。對照組年齡27～76歲，平均年齡(58.4±10.1)歲，BMI(23.1±2.9)kg/m2。2組年齡、BMI差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，但腦卒中組以男性為主，共25例(83.3%)，對照組男性15例(50%)。2組優(yōu)勢手均為右側(cè)。腦卒中組腦梗死19例、腦出血11例，右側(cè)偏癱17例、左側(cè)13例，病程約3～108個月，平均(19.52±21)個月；MAS量表評分1級12例，l+級8例，2級9例，3級1例；MTS-X 1級18例，2級12例；MTS-Y(16±15)°。

2.2 對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量性別間及優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手之間比較對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量在優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手、性別之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，見表1。

2.3 對照組與腦卒中組健側(cè)、患側(cè)肱二頭肌及肱肌楊氏模量比較肱二頭肌及肱肌楊氏模量在患側(cè)、健側(cè)及對照組之間總體差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P分別<0.001,0.05)。兩兩比較患側(cè)肱二頭肌及肱肌楊氏模量明顯高于健側(cè)及對照組，調(diào)整P<0.01，而健側(cè)與對照組之間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(調(diào)整P分別為0.072，0.422)，見表2。

表1 對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量性別間及優(yōu)勢、非優(yōu)勢手之間比較

表2 腦卒中組患側(cè)、健側(cè)及對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量比較(M±Q, kPa)

2.4 腦卒中組患側(cè)肱二頭肌及肱肌楊氏模量與臨床肌張力量表評分的相關(guān)性腦卒中組患側(cè)肱二頭肌楊氏模量與MAS、MTX-X、MTX-Y均呈正相關(guān)(P<0.05)，而與病程、BMI無相關(guān)性(P>0.05)。腦卒中組患側(cè)肱肌楊氏模量僅與MTX-X呈正相關(guān)(P<0.05),見表3。

表3 腦卒中組患側(cè)上肢肌肉楊氏模量與臨床肌張力量表評分、BMI及病程的相關(guān)性

2.5 SWE對上肢肌肉楊氏模量檢測的可靠性患側(cè)肱二頭肌、肱肌彈性值測量的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)(intraclass correlation coefficient, ICC)分別為0.953(95%CI：0.913～0.977)、0.929(95%CI：0.864～0.967)，健側(cè)肱二頭肌、肱肌檢測ICC分別為0.897(95%CI：0.813～0.948)、0.901(95%CI：0.792～0.954)，對照組肱二頭肌、肱肌ICC分別為0.945(95%CI：0.895～0.974)、0.914(95%CI：0.839～0.959)，SWE對腦卒中組及對照組肱二頭肌、肱肌彈性值測量均具有較高可靠性(P<0.001)。

3 討 論

腦卒中是我國成年人致死、致殘的首要病因，每年新發(fā)病例約240萬，其中50%～70%伴發(fā)肌痙攣，嚴重影響了患者生活質(zhì)量[5]。早期康復(fù)評定與治療有助于患者運動能力的恢復(fù)[6]。目前等速運動測試儀法可客觀、定量地評定痙攣，但由于操作復(fù)雜和設(shè)備龐大，不適用臨床。肌電圖通過檢查F波、H反射、T反射(腱反射)等神經(jīng)電生理指標評估痙攣，尚沒有統(tǒng)一規(guī)范。磁共振彈性成像花費高，耗時長也難以廣泛推廣。由于上述檢查的局限性，目前臨床上多采用MAS及MTS量表評定肌張力。該方法簡單易行，但易受主觀因素影響，且在進行量表評分時不能準確識別構(gòu)成某一肌群具體相關(guān)肌肉的情況。而SWE因其提供生物力學(xué)特征，廣泛應(yīng)用在骨骼肌肉系統(tǒng)。肌肉硬度與主動或被動肌肉力量呈正相關(guān)，因此檢測肌肉硬度變化可評估肌肉力量的改變。

本研究發(fā)現(xiàn)對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量在優(yōu)勢手與非優(yōu)勢手，性別之間并無差異，而腦卒中患側(cè)肌張力較健側(cè)明顯增高，但健側(cè)與對照組間并無差異，這與國內(nèi)外報道一致[7-8]。由于中樞神經(jīng)損傷，使相應(yīng)脊髓節(jié)段α、γ運動神經(jīng)元及中間神經(jīng)元抑制減少，肌梭興奮性增高，提高了Iα類傳入神經(jīng)的敏感性。當(dāng)肌肉受到牽張時牽張反射范圍擴大，反射增強，出現(xiàn)痙攣[9]，肌肉硬度增加，剪切波傳播速度增快，楊氏模量增高。除此之外，神經(jīng)損傷后肌肉自身結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，如肌肉膠原蛋白的增加，肌纖維的縮短及其周圍細胞外基質(zhì)的異常聚集，都可使肌肉的硬度增加[10]。

進一步對患側(cè)肌肉彈性值與臨床量表評分進行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)肱二頭肌楊氏模量與MAS及MTS量表均呈正相關(guān)，與Wu等[11]研究結(jié)果一致。提示SWE對于卒中后肱二頭肌的定量評估與臨床肌張力評估有較好的一致性。但也有文獻報道兩者無相關(guān)性[12-13]，認為MAS檢查者的經(jīng)驗，患側(cè)肢體運動的速度，關(guān)節(jié)活動度以及反復(fù)的拉伸都是可能的影響因素。

不同于肱二頭肌，肱肌雖然患側(cè)楊氏模量較健側(cè)亦明顯增高，但與MAS及MTS-Y量表評分并無相關(guān)性，推測一方面與各肌肉牽拉后收縮程度不同及肌肉內(nèi)筋膜與血管分布不同有關(guān)[14]。另一方面受神經(jīng)影響，肌肉發(fā)生相應(yīng)變化，而各個肌肉的變化具有差異性。Jakubowski等[15]發(fā)現(xiàn)腦卒中后下肢痙攣患肢各肌肉楊氏模量變化并不一致。本研究結(jié)果提示腦卒中后肱二頭肌與肱肌彈性值雖然都增高，但伴隨肌張力增高，肌肉硬度變化并不同。因此有必要對于同一肌群中單個肌肉分別進行量化評估，并且動態(tài)觀察其變化，從而利于痙攣精準評估，有助于治療方案的制定。目前超聲對腦卒中后肱肌的研究多為形態(tài)改變，表現(xiàn)為羽狀角增大，肌纖維縮短，而相關(guān)生物力學(xué)特征研究較少，該結(jié)果需后續(xù)研究來驗證。

既往研究顯示SWE對健康人肱二頭肌測量具有較高的一致性[16]，本研究也證實這一點，并且對于腦卒中組肱二頭肌及肱肌同樣具有較高的重復(fù)性。說明了該技術(shù)對肌肉硬度的測量具有較高的可靠性。

本研究尚具有一定局限性，樣本量較少，并且肌張力以MAS、MTS1-2級的為主，尚不能明確SWE對3級以上肌張力檢測的價值，并只對組內(nèi)檢查的一致性進行分析，未對檢查者之間一致性分析，還有待將來進一步完善。

總之，SWE操作性強，無創(chuàng)、重復(fù)性好，可對腦卒中后上肢肌痙攣進行定量評估，但是要考慮到各個肌肉之間差異，SWE對于腦卒中后肱二頭肌的定量評估與臨床肌張力評估具有較好的一致性，可為臨床康復(fù)方案的制定及療效的評估提供客觀、定量的依據(jù)。