聲觸診組織成像量化技術評估痙攣型腦性癱瘓患兒康復療效

江文婷，楊舒萍*，沈浩霖，朱家安，江浩清

(1.福建醫(yī)科大學附屬漳州市醫(yī)院超聲醫(yī)學科，3.康復科，福建 漳州 363000；2.北京大學人民醫(yī)院超聲科，北京 100044)

小兒腦性癱瘓(簡稱腦癱)是出生前至出生后發(fā)育時期非進行性腦損傷所致的運動和姿勢持續(xù)性發(fā)育障礙綜合征，也是造成小兒肢體殘疾的主要疾病[1]，臨床以痙攣型腦癱最多，因小腿三頭肌痙攣引起的站立困難、膝過伸、尖足等是其較常見臨床表現(xiàn)。既往治療腦癱多采用康復訓練結(jié)合肌松類藥物，療效不滿意。近年來，注射A型肉毒桿菌毒素(botulinum toxin type A， BTA)及體外沖擊波治療(extracorporeal shock wave therapy， ESWT)在臨床的應用逐漸增多，可降低肌張力、緩解肌肉病變[2]。腦癱患兒治療后及時隨訪評估療效對臨床具有重要價值，但目前可用的客觀評價指標較少[3]。超聲彈性成像是評估組織生物學特性的新技術，具有準確、無創(chuàng)、可重復性好的特點。本研究采用聲觸診組織成像量化(virtual touch tissue imaging quantification， VTIQ)技術評估腦癱患兒BTA注射及ESWT治療前后痙攣肌硬度的變化，以期為評價腦癱患兒康復治療的療效尋找簡便、客觀的方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料 連續(xù)收集2016年6月—2018年10月于我院就診的40例腦癱患兒，男27例，女13例，年齡24～83個月，平均(42.6±13.9)個月。納入標準：①年齡2～7歲；②符合2006年全國小兒腦性癱瘓專題研討會制定的診斷標準[1]；③患側(cè)小腿三頭肌痙攣、肌張力增高；④具有一定步行能力，可獨立行走3～5步，有尖足；⑤既往未接受BTA注射、ESWT及外科手術。排除標準：①關節(jié)固定畸形；②肌肉攣縮；③過敏體質(zhì)、嚴重肝腎功能不全或凝血障礙；④存在神經(jīng)肌肉接頭疾??；⑤存在外周運動神經(jīng)疾?。虎薨d癇發(fā)作。采用隨機數(shù)字表法將40例患兒均分為BTA組和BTA+ESWT組。BTA組男12例，女8例，年齡25～70個月，平均(41.9±13.0)個月；體質(zhì)量10.3～21.6 kg，平均(15.26±2.98)kg；接受常規(guī)康復訓練及BTA治療。BTA+ESWT組男15例，女5例，年齡24～83個月，平均(43.3±15.1)個月；體質(zhì)量10.9～27.8 kg，平均(16.37±3.77)kg；接受康復訓練、BTA及ESWT。本研究方案經(jīng)福建醫(yī)科大學附屬漳州市醫(yī)院倫理委員會批準，獲得患兒監(jiān)護人同意并簽署知情同意書。

1.2 治療方法

1.2.1 常規(guī)康復訓練 根據(jù)患兒具體情況，選擇采用作業(yè)療法、運動療法、針灸、按摩或支具固定等；每次訓練30～40 min，每日1次，每周訓練5天，共持續(xù)4周。

1.2.2 超聲引導下BTA治療 采用Siemens Helx2000s彩色多普勒超聲診斷儀。囑患兒俯臥，助手反向牽拉其下肢，于患側(cè)腓腸肌內(nèi)、外側(cè)頭及比目魚肌各取1個點注射BTA(商品名：保妥適，美國Allergan公司生產(chǎn))稀釋液(100 U BTA溶于2 ml生理鹽水)，每點40 U BTA。

1.2.3 ESWT 采用blt6000沖擊波治療機(英國BTL實業(yè)有限公司)。囑患兒俯臥，固定踝關節(jié)于背屈位，在患側(cè)腓腸肌和比目魚肌皮膚表面涂耦合劑，以探頭緊貼肌腹后進行沖擊，治療能量為0.02 mJ/mm2，壓力150 kPa，頻率8 Hz，沖擊次數(shù)1 500～2 000次，每周治療1次，連續(xù)治療4周。

1.3 評定指標 于治療前及治療后1、4、12、16周分別對2組患兒進行評估。

1.3.1 傳統(tǒng)評價指標 采用改良Ashworth痙攣量表(modified Ashworth scale， MAS)評價小腿三頭肌的肌力，分別將肌張力0級、1級、1+級、2級、3級及4級記為0分、1分、2分、3分、4分及5分。記錄每塊肌肉的評分，取平均值作為結(jié)果。

1.3.2 VTIQ評價指標 采用Siemens Helx3000s彩色多普勒超聲診斷儀，線陣探頭9L4，頻率10 MHz，配備VTIQ軟件，選擇肌骨檢查條件。囑患兒俯臥，雙足自然下垂于檢查床外。以常規(guī)超聲檢查小腿三頭肌有無異常，排除肌肉損傷者。先使探頭長軸與脛腓骨垂直，確定靶肌橫斷面后，旋轉(zhuǎn)90°至探頭長軸與脛骨平行。啟動VTIQ模式，分析VTIQ的速度及質(zhì)量模式圖。質(zhì)量模式圖中綠色-黃色-紅色代表質(zhì)量由高到低，綠色且分布均勻的區(qū)域表示質(zhì)量最高，當質(zhì)量模式出現(xiàn)均勻綠色(圖1)時進入速度模式；速度模式圖中紅色-黃色-綠色-藍色代表剪切波速度(shear wave velocity, SWV)，設定范圍為0.5～10.0 m/s。將ROI(大小1 mm×1 mm)放置于腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、腓腸肌外側(cè)頭及比目魚肌的中段肌腹，測量其SWV，每塊肌肉均測量4次，取平均值。

表1 治療前后BTA組和BTA+ESWT組患兒MAS評分和SWV值比較(±s，n=20)

表1 治療前后BTA組和BTA+ESWT組患兒MAS評分和SWV值比較(±s，n=20)

時間BTA組MAS評分SWV(m/s)BTA+ESWT組MAS評分SWV(m/s)治療前3.25±0.833.36±0.183.05±0.753.47±0.33治療后1周3.01±1.013.28±0.231.76±0.52*2.23±0.21*治療后4周2.12±0.63*2.44±0.30*1.88±0.57*2.31±0.24*治療后12周2.34±0.42*2.73±0.25*2.15±0.51*2.56±0.32*治療后16周2.50±0.55*2.98±0.45*2.47±0.52*2.70±0.26*F值8.6531.6618.5962.09P值<0.01<0.01<0.01<0.01

注：*：與治療前比較，P<0.05

1.4 統(tǒng)計學分析 采用SPSS 19.0統(tǒng)計分析軟件。符合正態(tài)分布的計量資料以±s表示。采用獨立樣本t檢驗比較2組患兒年齡、體質(zhì)量，以重復測量方差分析比較組內(nèi)治療前后不同時間點間SWV和MAS評分，簡單對比矩陣法比較治療前與治療后各時間點數(shù)據(jù)。P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結(jié)果

2組患兒年齡、體質(zhì)量差異均無統(tǒng)計學意義(t=-2.01、-1.72，P=0.76、0.31)。

2.1 VTIQ速度模式圖表現(xiàn) 治療前患兒痙攣肌的VTIQ速度模式圖以黃綠色為主，部分紅色，分布不均勻(圖2A)；治療后顯示VTIQ速度模式圖紅色部分消失，黃綠色部分較治療前減少，藍色部分較治療前增多，分布較均勻(圖2B)。

2.2 治療前后MAS評分及SWV改變 2組患兒治療前后MAS評分和SWV值總體差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.01)。與治療前相比，BTA組患兒治療后1周MAS評分和SWV值出現(xiàn)下降，但差異無統(tǒng)計學意義(P均>0.05)；治療后4周下降至最低，后逐漸升高，但治療后4周、12周、16周MAS評分和SWV值均低于治療前(P均<0.05)。BTA+ESWT組患兒治療后1周MAS評分和SWV值明顯下降，與治療前相比差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)；隨著治療后時間延長(4周、12周、16周)，MAS評分和SWV值均逐漸升高，與治療前相比差異均有統(tǒng)計學意義(P均<0.05)。見表1。

3 討論

對于接受康復治療的痙攣型腦癱患兒，分析其運動功能可以評定治療效果，指導醫(yī)師制定更加合理的康復方案。目前臨床多通過MAS評分、10米步行測試、粗大運動功能評定量表等進行評估，簡便易行，應用廣泛，但易受主觀因素的影響，不能客觀地量化評價肌張力[4]。表面肌電圖評估的敏感度雖然高于量表，但易受干擾，且為有創(chuàng)檢查，患兒接受度不高。MRI耗時且費用高，不適合作為常規(guī)檢查及隨訪。超聲檢查時間短、費用低、患兒及家屬接受度高，可獲得肌肉回聲及厚度、肌纖維走行方向及長度等信息，在康復領域中的應用日益廣泛。

超聲彈性成像是將生物力學與超聲相結(jié)合的一種新技術[5]，可提供組織的機械信息；根據(jù)成像原理，可分為壓迫性彈性成像、剪切波彈性成像及聲脈沖輻射力成像。VTIQ技術無需手動加壓，也不依賴心率、呼吸等作為激勵源，主觀依賴性小，可重復性高，指標更加客觀[6]，對于鑒別診斷甲狀腺和乳腺良惡性腫塊[7]以及肝硬化、肝臟纖維化均有較高價值[8]。近年來，VTIQ技術亦用于評價肌肉、肌腱以及相關疾病，以顯示相關結(jié)構(gòu)的硬度變化情況[9]。

既往痙攣肌生物力學的研究[10]結(jié)果顯示，痙攣肌硬度較正常肌肉增加，且隨著癥狀改善，其硬度降低。肌肉痙攣時，肌球蛋白重鏈(myosin heavy chain， MyHC)向快型(Ⅱ型)轉(zhuǎn)換增多，肌纖維收縮，肌肉硬度增大；隨著肌肉痙攣改善，MyHC各型之間相互轉(zhuǎn)換，MyHC-Ⅰ亞型比例增加，肌肉硬度隨之下降[11]。本研究顯示，治療后MAS評分及SWV值均下降，提示治療后肌肉痙攣狀態(tài)改善，肌張力和硬度下降，與既往研究結(jié)果相符。

圖1 腓腸肌內(nèi)側(cè)頭長軸切面，VTIQ質(zhì)量模式圖為均勻綠色，提示圖像質(zhì)量合格 圖2 患兒男，45個月，治療前后痙攣肌的VTIQ速度模式圖 A.治療前VTIQ速度模式圖以黃綠為主，部分紅色，分布不均勻； B.治療后VTIQ速度模式圖紅色部分消失，黃色部分較治療前減少，藍色部分較治療前增多，分布較均勻

本研究中，BTA組患兒在治療后4周才出現(xiàn)MAS評分及SWV值下降，隨后逐漸升高，表明BTA在治療后4周效果最明顯，12周后效果開始下降。BTA為肉毒桿菌在繁殖過程中產(chǎn)生的一種細菌外毒素，作用于膽堿能運動神經(jīng)末梢，抑制突觸前膜乙酰膽堿的釋放，可有效阻斷神經(jīng)遞質(zhì)的傳播，降低肌張力、緩解肌痙攣[12]。但BTA的作用是可逆的[13]，隨著其降解及失活，神經(jīng)介質(zhì)恢復釋放，新的軸突再生，形成新的神經(jīng)肌肉接頭傳遞神經(jīng)沖動，這個周期約為12周，本研究結(jié)果與之相吻合。

BTA+ESWT組患兒接受BTA及ESWT后1周MAS評分及SWV值均明顯下降，表明ESWT對于肌痙攣的治療效果更快；BTA的作用在治療后4周達到峰值，此時MAS評分及SWV值開始升高，表明4周后的ESWT療效并未得到體現(xiàn)，這與沖擊波的特點相關。ESWT是單脈沖聲波，利用能量轉(zhuǎn)換及傳遞原理，使不同密度組織之間產(chǎn)生能量梯度差及扭轉(zhuǎn)力而形成空化效應，從而產(chǎn)生生物學效應改善痙攣，具有壓強高、作用快、周期短的特點，可對肌腱纖維變性及慢性肌張力增高產(chǎn)生一定影響[14]。

綜上所述，通過測量SWV值，VTIQ可定量評價痙攣型腦癱患兒康復治療前后痙攣肌硬度的變化，為評估療效提供幫助。