正中神經(jīng)剪切波彈性成像的可重復(fù)性評價

黃點點，陳路增，邢海英，黃一寧*

1.北京大學(xué)第一醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，北京 100034；2.北京大學(xué)第一醫(yī)院超聲診斷中心，北京 100034；

彈性成像是運用生物組織的彈性信息反映組織間的硬度差異的一種成像方式，由Ophir等[1]首次提出，是一種非侵入性評估組織機械性能（彈性）的方式。由于不同組織的硬度不同，對受壓后的形態(tài)變化也不同。彈性成像通過對二維灰階圖像疊加不同顏色反映不同組織對施加應(yīng)力的抗變形能力，在甲狀腺[2]、乳腺[3]、肝臟[4]等器官的研究中廣泛應(yīng)用。但傳統(tǒng)彈性成像技術(shù)受檢查者對組織施加壓力及耦合劑涂抹不均勻的影響，可重復(fù)性差[5]。剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）通過測量超聲聲束產(chǎn)生的聲輻射力對目標(biāo)組織的擾動引起的剪切波在組織內(nèi)的傳播速度計算彈性模量值，其無需人為手動施加壓力，理論上具有較好的重復(fù)性。腕管綜合征（carpel tunnel syndrome，CTS）可引起相應(yīng)神經(jīng)彈性的變化[6-7]，但目前對外周神經(jīng)彈性測值的可重復(fù)性鮮有報道。本研究擬評估正常成人SWE測量正中神經(jīng)楊氏模量的可重復(fù)性。

1 資料與方法

1.1 研究對象 收集2016年1月10日－2017年2月12日北京大學(xué)第一醫(yī)院接受正中神經(jīng)SWE檢查的正常受試者31例，其中男17例，女14例；年齡26～45歲，平均（32.6±5.2）歲，同時記錄受試者的身高及體重。納入標(biāo)準(zhǔn)：①無已知的明顯周圍神經(jīng)相關(guān)疾病家族史；②神經(jīng)超聲聲像圖未見明顯異常。排除標(biāo)準(zhǔn)：①CTS診斷史；②任何涉及前臂、上臂和手腕的手術(shù)或骨折史；③任何可能導(dǎo)致CTS發(fā)展的藥物史或基礎(chǔ)疾病史；④正中神經(jīng)橫截面積增粗（超過10 mm2）或解剖變異。1例受試者因1型糖尿病、1例因前臂骨折史被排除。

1.2 儀器與方法 采用 Supersonic Imagine Aixplorer型全數(shù)字化彩色多普勒超聲診斷儀，具有實時SWE分析軟件及功能，采用4～15 MHz高頻探頭，肌骨超聲工作條件，受試者取仰臥位。標(biāo)記預(yù)先設(shè)定好的4個位點，分別是腕部折痕中點（P1）、腕部折痕和手肘之間（P2）、肘部（P3）及肘部以上8 cm（P4）。先行橫截面掃查二維灰階及彩色多普勒超聲檢查，定位正中神經(jīng)，然后切換至SWE模式（圖1）。待圖像穩(wěn)定后凍結(jié)，啟動儀器提供的Q-BOX功能分別測量正中神經(jīng)的 4個固定位點，系統(tǒng)自動計算出楊氏模量值，連續(xù)2次測量，取平均值。由2名檢查者對受試者進行測量，檢查者1具有中級職稱、檢查者2具有2年工作經(jīng)驗。檢查分2次完成，間隔時間15 d。第1次檢查當(dāng)日上午先由1號檢查者連續(xù)測量2次，取平均值，每次間隔30 min。然后由2號檢查者連續(xù)測量2次，取平均值。下午及15 d后上午均由1號檢查者進行測量，方法同上。對1號檢查者第1次檢查的上午、下午兩組數(shù)值進行組內(nèi)分析，觀察檢查者內(nèi)（同一天不同時間）的可重復(fù)性。對檢查者1第1次檢查上午、間隔15 d后上午的兩組測值進行組內(nèi)分析，觀察檢查者內(nèi)（不同日）的可重復(fù)性。對第1次檢查上午2名檢查者的測量值進行組間分析，觀察檢查者間的可重復(fù)性。

圖1 男，35歲，正常成人。箭示正中神經(jīng)，虛線范圍為感興趣區(qū)?；译A超聲示腕部折痕中點（A）；SWE測量腕部折痕中點正中神經(jīng)楊氏模量值（B）

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用SPSS 19.0軟件，計量資料以±s表示，采用配對t檢驗，組內(nèi)相關(guān)系數(shù)（intra-class correlation coefficient，ICC）、Pearson相關(guān)分析及Bland-Altman分析組間及組內(nèi)的可重復(fù)性，其中ICC＜0.4為可重復(fù)性差，ICC 0.4～0.75為重復(fù)性好，ICC＞0.75為重復(fù)性很好，P＜0.05表示差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

健康志愿者彈性成像楊氏模量測量見圖1。正中神經(jīng)楊氏模量值在男性與女性、左手與右手間差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。

2.1 組內(nèi)重復(fù)性 檢查者1第1天上午與下午測得的正中神經(jīng)各部位楊氏模量值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），ICC均顯示出良好的可重復(fù)性，Pearson分析顯示呈正相關(guān)（P＜0.05），見表 1～3；Bland-Altman分析顯示檢查者1上、下午測量的正中神經(jīng)各部位楊氏模量值差值與均值呈一致性變化趨勢（圖2）。檢查者1第1天上午與間隔15 d測得的正中神經(jīng)各部位楊氏模量值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），ICC均顯示出良好的可重復(fù)性，Pearson分析顯示呈正相關(guān)（P＜0.05），見表1～3；Bland-Altman分析顯示不同日測量的正中神經(jīng)各部位楊氏模量值差值與均值呈一致性變化趨勢（圖2）。

表1 2名檢查者測量的正中神經(jīng)楊氏模量值組內(nèi)及組間比較（ ±s，kPa）

表1 2名檢查者測量的正中神經(jīng)楊氏模量值組內(nèi)及組間比較（ ±s，kPa）

注：P1表示腕部折痕中點，P2表示腕部折痕和手肘之間，P3表示肘部，P4表示在肘部以上8 cm

檢查者P1 P2 P3 P4檢查者1第1天上午26.07±3.36 7.99±1.64 28.12±4.38 16.79±2.61第 1 天下午 25.72±3.42 8.82±1.87 28.07±4.54 16.77±2.57間隔15 d上午26.55±3.19 8.29±1.35 28.28±4.06 17.11±2.46檢查者 2 25.62±4.20 8.45±2.18 27.24±4.51 16.39±2.86

表2 正中神經(jīng)楊氏模量值檢查者組內(nèi)及組間可重復(fù)性測量的ICC值

2.2 組間可重復(fù)性 檢查者1與檢查者2測得的正中神經(jīng)各部位楊氏模量值差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05），ICC值均顯示出良好的可重復(fù)性，Pearson相關(guān)分析顯示呈正相關(guān)（P＜0.05），見表1～3；Bland-Altman分析顯示2名檢查者重復(fù)測量正中神經(jīng)的楊氏模量差值與均值呈一致性變化趨勢（圖2）。

表3 正中神經(jīng)楊氏模量值檢查者內(nèi)與檢查者間的相關(guān)性分析

圖2 正中神經(jīng)楊氏模量測值檢查者組內(nèi)及組間一致性的Bland-Altman分析。A～D為同一檢查者同日上午、下午正中神經(jīng)P1～P4位點依次楊氏模量測值的Bland-Altman分析圖；E～H為不同檢查者同日正中神經(jīng)P1～P4位點依次楊氏模量測值的Bland-Altman分析圖；I～L為同一檢查者相隔15 d P1～P4位點依次楊氏模量測值的Bland-Altman分析

3 討論

在灰階超聲圖像中，神經(jīng)通常表現(xiàn)為一種特征性的篩孔狀影像。在解剖學(xué)的引導(dǎo)下，可以對外周神經(jīng)進行超聲掃查并評估其形態(tài)變化，以期對神經(jīng)的病理變化提供影像學(xué)解釋。超聲對神經(jīng)病理學(xué)的診斷具有很高的靈敏度，并且與 MRI和肌電圖有良好的相關(guān)性，在評估周圍神經(jīng)卡壓障礙，包括CTS、肘管綜合征、跗骨綜合征及腓骨神經(jīng)疾病等中均有重要作用[8-10]。由于神經(jīng)特定的解剖位置及其與骨表面復(fù)雜的關(guān)系，對神經(jīng)的探查通常不是單側(cè)的。對于正中神經(jīng)，當(dāng)患者的 CTS是非雙側(cè)時，對側(cè)正中神經(jīng)通常會提供重要的信息。

Lalitha等[11]應(yīng)用SWE評估外周神經(jīng)疾病，發(fā)炎的神經(jīng)主要表現(xiàn)為紅色，伴隨著正常硬度的喪失，這可能繼發(fā)于水腫；同時骨密度可能對正中神經(jīng)的測量產(chǎn)生一定的影響，腕部等部位因受骨性密度影響，其楊氏模量值高于前臂段，正中神經(jīng)的硬度在其遠(yuǎn)心端部分逐漸增加。觀察者間的一致性總體較好（從好到很好）[12]。Kantarci等[13]在長軸上測量了近端水平正中神經(jīng)的楊氏模量值，與對照組相比，CTS組隨著應(yīng)變力和應(yīng)變率的增加，正中神經(jīng)的硬度也在增加（66.7 kPa比32.0 kPa，P＜0.001），提示SWE可定量評價神經(jīng)的硬度，為判斷外周神經(jīng)的生理及病理狀態(tài)提供更多的影像學(xué)診斷依據(jù)。

對于彈性成像的可重復(fù)性測量，Kennedy等[14]研究顯示，3名放射科醫(yī)師對 79例肝臟疾病患者進行測量，比較實時SWE和二維SWE的可靠性[15]，2種方法的失敗率均很低，二維SWE為5%，實時SWE為 1%。同一天由同一檢查者進行的正常成人肝臟二維SWE測量的可重復(fù)性較好，對于有工作經(jīng)驗的超聲醫(yī)師和新入院的超聲醫(yī)師，ICC分別為0.95和0.93；然而，在不同日期對同一受試者進行的觀察者間重復(fù)性測量分別顯示專家和經(jīng)驗不足的操作者的 ICC值分別為0.84和0.65[16]。檢查者的經(jīng)驗對實時SWE測量有影響[17]，因此建議檢查者接受適當(dāng)培訓(xùn)。本研究中，對于相同檢查者或不同日期之間，同一天不同檢查者之間，同一受試者彈性成像楊氏模量值的測量，ICC數(shù)據(jù)均顯示其具有良好的可重復(fù)性，特別是同一檢查者在同一天進行的檢查中，ICC表現(xiàn)出更高的數(shù)值。

本研究的不足之處：①本研究未評估外周神經(jīng)疾病患者彈性成像的可重復(fù)性，對外周神經(jīng)疾病所致正中神經(jīng)變化的可重復(fù)性無確定的研究。因為在外周神經(jīng)相關(guān)疾病患者中，其神經(jīng)容易發(fā)生水腫、纖維化、鈣化等表現(xiàn)，故楊氏模量測值的可重復(fù)性有可能被過度估計，而本研究則降低了疾病相關(guān)楊氏模量的多變性，對外周神經(jīng)疾病可重復(fù)性的研究可能作為本研究下一階段的重點開展。②正常成人外周神經(jīng)的楊氏模量值并不是完全恒定的，而是在一定小范圍內(nèi)波動。骨性密度有可能對其周圍的神經(jīng)楊氏模量的測量有一定影響，本研究并不能完全排除這種波動，但是這種影響是可接受的[12]。

總之，相同或不同檢查者同一日或不同日期采用SWE所獲得的正中神經(jīng)楊氏模量值有較好的可重復(fù)性，且同一檢查者當(dāng)天重復(fù)測量時，其可重復(fù)性更好。以SWE技術(shù)為基礎(chǔ)的超聲彈性成像技術(shù)能夠用于進行多中心研究及長期的外周神經(jīng)相關(guān)疾病臨床診斷及療效觀察，以期為外周神經(jīng)相關(guān)疾病的臨床診斷及病理學(xué)研究提供更為精確的影像學(xué)數(shù)據(jù)。

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