超聲輻射力脈沖成像技術(shù)評(píng)價(jià)腦卒中痙攣性癱瘓患者小腿肌肉的價(jià)值

張紅麗，駢林萍，李 超

（河南中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院超聲科，河南 鄭州 450000）

腦卒中是臨床常見病、多發(fā)病，其發(fā)病率及致殘率居高不下。大多患者遺留不同程度的肢體運(yùn)動(dòng)功能障礙，其中下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙表現(xiàn)為肌力減弱、運(yùn)動(dòng)控制差及肌痙攣等，導(dǎo)致患者異常步態(tài)、平衡障礙、跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加，嚴(yán)重影響生活質(zhì)量。小腿三頭肌的作用是屈小腿和上提足跟，在站立時(shí)固定踝關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)，以防身體向前傾倒；其肌肉厚度、肌束的幾何排列、肌張力等均可影響肌肉功能［1］。早期客觀地評(píng)價(jià)肌痙攣的存在及嚴(yán)重程度，并積極治療對(duì)功能康復(fù)至關(guān)重要。超聲輻射力脈沖成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）技術(shù)是一種無創(chuàng)超聲成像技術(shù)，其通過對(duì)特定組織區(qū)域發(fā)射聚焦聲脈沖獲得組織縱向位移及橫向振動(dòng)，從而獲得組織彈性特征評(píng)價(jià)組織硬度。本研究利用ARFI 技術(shù)對(duì)腦卒中痙攣性癱瘓患者的肌肉相關(guān)參數(shù)進(jìn)行定量客觀評(píng)價(jià)，以期為臨床提供新的評(píng)價(jià)方法。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選取2018 年1 月至2019 年6 月我院收治的腦卒中患者42 例，男29 例，女13 例；年齡35～69 歲，平均（54.1±12.2）歲；病程19～142 d，平均（55.6±22.3）d。入選標(biāo)準(zhǔn)：①符合中華醫(yī)學(xué)會(huì)神經(jīng)病學(xué)分會(huì)制定的《中國(guó)急性缺血性腦卒中診治指南2010》［2］；②經(jīng)顱腦MRI 或CT 檢查確診，且為首次發(fā)??；③成年患者，一側(cè)肢體癱瘓；④經(jīng)改良Ashworth評(píng)定均存在不同程度下肢肌張力增高；⑤病情穩(wěn)定，能配合檢查。排除標(biāo)準(zhǔn)：①伴嚴(yán)重骨關(guān)節(jié)、肌肉病變或畸形及其他影響運(yùn)動(dòng)功能的疾病；②并發(fā)嚴(yán)重心、肝、腎疾病及感染；③病情不穩(wěn)定。本研究均經(jīng)患者或家屬知情同意及我院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)的批準(zhǔn)。

1.2 儀器與方法 采用Siemens Acuson S2000 彩色多普勒超聲診斷儀，9L4 高頻探頭，頻率4.0～9.0 MHz，內(nèi)置ARFI 成像軟件。采用肌骨檢查模式，以獲取最佳的肌肉骨骼超聲圖像。測(cè)量方法：將超聲探頭垂直于小腿長(zhǎng)軸，選取脛骨外側(cè)髁和外踝連線中上1/3 交點(diǎn)肌腹處皮膚表面定位點(diǎn)做標(biāo)記，以保持每次測(cè)量時(shí)探頭位置一致。局部涂足量耦合劑，盡量避免加壓；保持室溫在（25.2±1.0）℃，以減少溫度對(duì)肌肉組織收縮的影響，多次測(cè)量需間隔一定時(shí)間。患者取俯臥位，膝關(guān)節(jié)完全伸展，足自然懸于床面外，獲得內(nèi)側(cè)腓腸肌及比目魚肌的圖像。在踝關(guān)節(jié)自然位測(cè)量肌肉厚度及羽狀角，并在其自然位及最大背伸位（腳背伸至最大程度）測(cè)量聲觸診組織定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）值。肌肉厚度為肌腹最厚處直接測(cè)量的深層和淺層筋膜之間的距離。羽狀角是腱膜和所測(cè)羽狀肌肌束的夾角。在超聲圖像清晰可辨認(rèn)羽狀角時(shí)凍結(jié)圖像，用超聲儀器電子圓規(guī)測(cè)量角度。每一圖像數(shù)據(jù)測(cè)量3 次，取其平均值。根據(jù)腦卒中患者痙攣性癱瘓受累肢體分為健側(cè)組和患側(cè)組，所有患者均由同一位有經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)定。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 使用SPSS 22.0 統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。計(jì)量資料以±s 表示，對(duì)健側(cè)及患側(cè)肌肉參數(shù)行正態(tài)性分析，采用配對(duì)t 檢驗(yàn)。以P＜0.05 為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

42 例健側(cè)及患側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭、比目魚肌的肌肉參數(shù)比較見表1，2。患側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭及比目魚肌的肌肉厚度和羽狀角均較健側(cè)減?。ň鵓＜0.05）。腓腸肌內(nèi)側(cè)頭踝關(guān)節(jié)健側(cè)及患側(cè)最大背伸位VTQ值均較自然位增大，比目魚肌健側(cè)及患側(cè)最大背伸位VTQ 值均較自然位增大（均P＜0.05）。腓腸肌及比目魚肌相同體位患側(cè)VTQ 值均高于健側(cè)（均P＜0.05）。肌肉各參數(shù)具體測(cè)量方法見圖1，2。

表1 腦卒中患者健側(cè)與患側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌肉參數(shù)比較（n=42，±s）

表1 腦卒中患者健側(cè)與患側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌肉參數(shù)比較（n=42，±s）

注：VTQ，聲觸診組織定量?！鞅硎九c健側(cè)比較P＜0.05，# 表示與自然位比較P＜0.05。

表2 腦卒中患者健側(cè)與患側(cè)比目魚肌肌肉參數(shù)比較（n=42，±s）

表2 腦卒中患者健側(cè)與患側(cè)比目魚肌肌肉參數(shù)比較（n=42，±s）

注：△表示與健側(cè)比較P＜0.05，# 表示與自然位比較P＜0.05。

3 討論

腦卒中痙攣性癱瘓又稱上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元性癱瘓或硬癱，是腦卒中后嚴(yán)重后遺癥之一。該病是由于大腦皮層運(yùn)動(dòng)區(qū)的錐體細(xì)胞及其發(fā)出的神經(jīng)纖維——錐體束受損而產(chǎn)生的，臨床上主要表現(xiàn)為肌張力增高、腱反射亢進(jìn)，出現(xiàn)病理反射，下肢表現(xiàn)為典型的伸肌模式。長(zhǎng)時(shí)間的肌張力增高不利于患者正常運(yùn)動(dòng)模式的建立，會(huì)產(chǎn)生關(guān)節(jié)攣縮與異常姿勢(shì)，阻礙患者的隨意運(yùn)動(dòng)［3］。關(guān)于痙攣機(jī)制的研究一直是生物力學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)關(guān)注的熱點(diǎn)。

國(guó)內(nèi)外對(duì)腦卒中后肢體痙攣的評(píng)定方法很多［4］，臨床中痙攣狀態(tài)常通過被動(dòng)活動(dòng)關(guān)節(jié)時(shí)手下感到的阻力大小，并根據(jù)有序量表主觀測(cè)量，不易重復(fù)，且在不同評(píng)測(cè)者間很難統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)一些肌肉結(jié)構(gòu)已發(fā)生微小變化、但尚未引起顯著力學(xué)改變等的患者，其阻抗改變不易被測(cè)試者感知。MRI 彈性成像雖能定量測(cè)量組織彈性特征，具有各向同性、全方位成像、分辨力更高等優(yōu)點(diǎn)，但與超聲彈性成像相比，費(fèi)用較高，要求患者在靜態(tài)測(cè)量，且無法實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)觀察，靈活性較差。隨著超聲新技術(shù)的發(fā)展，高頻超聲具有較高的軟組織分辨力，可清晰顯示組織結(jié)構(gòu)，定量分析肌肉厚度、成角等參數(shù)。超聲彈性成像作為一種組織力學(xué)評(píng)價(jià)的定量超聲技術(shù)在臨床也得到了快速發(fā)展，目前國(guó)內(nèi)外多項(xiàng)研究［5-6］也證實(shí)超聲彈性成像技術(shù)是一種無創(chuàng)的肌張力評(píng)價(jià)的最佳方法。

本研究結(jié)果表明，腦卒中痙攣性癱瘓患側(cè)肢體的腓腸肌和比目魚肌的肌肉厚度值均較健側(cè)減小，與以往研究［7］結(jié)果一致。研究［8］證實(shí)，腦卒中后4 h可發(fā)生肌肉組織的結(jié)構(gòu)適應(yīng)性改變，影響肌肉與運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的突觸傳遞，繼而引起運(yùn)動(dòng)單位數(shù)量的減少，導(dǎo)致肌萎縮，并持續(xù)至腦卒中后。目前認(rèn)為，卒中相關(guān)性肌萎縮可能與發(fā)病后活動(dòng)減少、營(yíng)養(yǎng)不足及泛素蛋白酶體通路激活有關(guān)［9］。

羽狀角是反映肌肉功能狀態(tài)的一個(gè)重要參數(shù)。肌骨超聲測(cè)量?jī)?nèi)側(cè)腓腸肌深層的羽狀角更準(zhǔn)確［10］。長(zhǎng)期的力量訓(xùn)練可使羽狀角增大，有利于肌肉發(fā)力。本研究顯示，腦卒中患側(cè)肢體的腓腸肌和比目魚肌的肌肉羽狀角較健側(cè)減小，考慮與制動(dòng)導(dǎo)致的肌肉廢用及病理狀態(tài)下的肌力減弱有關(guān)［11］。

本研究還發(fā)現(xiàn)，不同踝關(guān)節(jié)體位狀態(tài)下，腓腸肌內(nèi)側(cè)頭及比目魚肌的VTQ 值有差異，VTQ 值隨踝關(guān)節(jié)背伸程度的增大而增大，表明肌肉受牽拉后被動(dòng)收縮強(qiáng)度越大，肌肉組織越硬，與既往研究［12-13］一致。隨背伸程度的增大，小腿后方肌肉受牽拉使肌肉收縮強(qiáng)度逐漸增大，肌肉硬度增加，肌肉收縮狀態(tài)不同，其硬度不同。腦卒中患者患側(cè)與健側(cè)及正常人在同等踝關(guān)節(jié)體位下比較發(fā)現(xiàn)，患側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭及比目魚肌的VTQ 值增大，表明患側(cè)肌肉硬度比健側(cè)大。樊留博等［14］研究了超聲彈性成像技術(shù)評(píng)價(jià)肢體硬度變化對(duì)痙攣性偏癱患者預(yù)后的影響，結(jié)果顯示超聲彈性成像技術(shù)可定量評(píng)價(jià)腦卒中康復(fù)治療前后痙攣下肢肌張力變化，可作為康復(fù)預(yù)后的評(píng)價(jià)方法。SARAH 等［15］利用剪切波超聲彈性成像測(cè)量慢性腦卒中患者肱二頭肌的肌肉僵硬度，結(jié)果表明其對(duì)評(píng)估腦卒中具有很高的價(jià)值。腦卒中后伴隨痙攣和攣縮的加重，肌肉內(nèi)在特性如硬度等可能會(huì)改變，原因可能為腦卒中偏癱側(cè)失神經(jīng)支配肌肉組織內(nèi)出現(xiàn)纖維組織及脂肪組織的浸潤(rùn)。研究［16］顯示，腦卒中患者的骨骼肌纖維多伴細(xì)胞外基質(zhì)的異常聚積。關(guān)于腦卒中后結(jié)締組織和膠原含量的研究也有相關(guān)報(bào)道［17］。

本研究尚存在一定的局限性，如羽狀角與肌纖維長(zhǎng)度關(guān)系密切，小腿三頭肌群的肌纖維長(zhǎng)度和羽狀角均隨踝關(guān)節(jié)角度的改變而變化，缺少踝關(guān)節(jié)最大跖屈位超聲測(cè)量肌肉的參數(shù)的研究；未探討年齡增長(zhǎng)因素對(duì)肌肉狀態(tài)及彈性測(cè)值的影響；最大背伸位的角度未具體測(cè)量；檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)未統(tǒng)一等，后續(xù)研究中需進(jìn)一步探討。

總之，腦卒中后患側(cè)腓腸肌內(nèi)側(cè)頭及比目魚肌的形態(tài)結(jié)構(gòu)、硬度均有變化，超聲ARFI 技術(shù)能量化肌肉形態(tài)學(xué)參數(shù)，增進(jìn)對(duì)骨骼肌功能的了解，為臨床提供新的評(píng)價(jià)依據(jù)。

圖1 女，44 歲，腦卒中后左側(cè)肢體癱瘓 圖1a 內(nèi)側(cè)腓腸肌厚度即淺層至深層筋膜間的距離為11.0 mm 圖1b 比目魚肌厚度即淺層至深層筋膜間的距離為15.9 mm 圖1c 內(nèi)側(cè)腓腸肌肌束線與肌腱膜線所形成的羽狀角為14.7° 圖1d 比目魚肌肌束線與肌腱膜線所形成的羽狀角為19.0° 圖2 男，65 歲，腦卒中后右側(cè)肢體癱瘓 圖2a 內(nèi)側(cè)腓腸肌聲觸診組織定量（VTQ）值為2.73 m/s 圖2b 比目魚肌VTQ 值為2.03 m/s