剪切波彈性成像檢測健康成人視神經(jīng)硬度的初步研究

王丹丹 秦芩 李芮 童明輝

視神經(jīng)是人體最重要的顱神經(jīng)，全長約45～50 mm，主要分為4個解剖段：眼內(nèi)段（1～2 mm）、眶內(nèi)段（25～30 mm）、管內(nèi)段（5～9 mm）和顱內(nèi)段（9～10 mm）。不同疾病因其特定的病理生理過程可使不同視神經(jīng)段受累，如視乳頭水腫及前部缺血性視神經(jīng)病變可累及眼內(nèi)段，甲狀腺功能障礙所致的視神經(jīng)病變常累及眶內(nèi)段，外傷所致視神經(jīng)病變多發(fā)生于管內(nèi)段，垂體瘤和鞍上腫塊多累及顱內(nèi)段［1］。目前，高頻超聲主要用于評估眶內(nèi)段視神經(jīng)鞘直徑以預(yù)測顱內(nèi)壓變化［2］，無法評估視神經(jīng)組織學(xué)的硬度變化。剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）可區(qū)分正常組織結(jié)構(gòu)與病理狀態(tài)組織的硬度，目前已應(yīng)用于肝臟、乳腺及前列腺等實質(zhì)器官中。本研究應(yīng)用SWE檢測健康成人視神經(jīng)平均彈性值（Emean），探討其相關(guān)影響因素，以期為后續(xù)研究原發(fā)或繼發(fā)性視神經(jīng)病變提供參考。

資料與方法

一、臨床資料

選取2019年6月至2020年6月在我院體檢的健康成人210例，其中男108例，女102例，年齡18～78歲，平均（46.50±17.17）歲；根據(jù)年齡將其分為3組，分別為18～37歲（a組）、38～57歲（b組）、58～78歲（c組），每組各70例。排除原發(fā)或繼發(fā)性視神經(jīng)病變患者，以及既往有眼部外傷、眼部手術(shù)史、眼科疾病者。本研究經(jīng)我院醫(yī)學(xué)倫理委員會批準(zhǔn)，所有受檢者及其家屬均知情同意。

二、儀器與方法

使用Supersonic Aixplorer彩色多普勒超聲診斷儀，SL15-4探頭，頻率4～15 MHz；配備實時SWE軟件。受檢者取仰臥位，眼瞼閉合，探頭輕置于其眼瞼顳上方，二維超聲清晰顯示矢狀面視神經(jīng)，于球后3 mm處、低回聲外緣之間使用垂直于視神經(jīng)的軸線測量視神經(jīng)鞘直徑；然后切換至SWE模式，取樣框放置于球后視神經(jīng)區(qū)域，靜置3 s待顏色充滿取樣框90%以上且圖像穩(wěn)定后凍結(jié)并保存。取樣框內(nèi)放置2個直徑為3 mm的感興趣區(qū)，測量其內(nèi)視神經(jīng)楊氏模量值3次，記錄平均值（Emean）。上述檢查均由同一具有豐富眼科超聲檢查經(jīng)驗的高年資醫(yī)師完成。

三、統(tǒng)計學(xué)處理

應(yīng)用SPSS 21.0統(tǒng)計軟件，計量資料以±s表示，兩組比較行獨立樣本t檢驗，多組比較采用單因素方差分析。應(yīng)用Spearman相關(guān)分析法分析年齡、視神經(jīng)鞘直徑、體質(zhì)量指數(shù)（BMI）與Emean值的相關(guān)性。P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

結(jié)果

一、各組一般資料比較

各組間性別、BMI、視神經(jīng)鞘直徑比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義；年齡比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.01）。見表1。

表1 各組一般資料比較（±s）

表1 各組一般資料比較（±s）

BMI：體質(zhì)量指數(shù)

組別a組b組c組F值P值年齡（歲）26.80±5.5146.16±5.5066.54±5.56909.012<0.001男/女（例）37/3337/3334/360.3430.842視神經(jīng)鞘直徑（mm）4.16±0.444.17±0.354.20±0.400.3500.705 BMI（kg/m2）22.84±1.2123.32±1.1623.40±1.101.2840.279

二、超聲檢查情況

210例健康成人視神經(jīng)Emean值為（10.37±1.56）kPa。男、女受檢者視神經(jīng)Emean值分別為（10.43±1.44）kPa、（10.32±1.68）kPa，差異無統(tǒng)計學(xué)意義；左、右側(cè)視神經(jīng)Emean值分別為（10.31±1.44）kPa、（10.44±1.68）kPa，差異無統(tǒng)計學(xué)意義。a、b、c組視神經(jīng)Emean值分別為（9.15±1.18）kPa、（10.35±1.03）kPa、（11.62±1.36）kPa，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.001）。見圖1～3。

圖1 a組，一26歲健康女性視神經(jīng)SWE圖，視神經(jīng)Emean值8.1 kPa

圖2 b組，一42歲健康男性視神經(jīng)SWE圖，視神經(jīng)Emean值10.1 kPa

圖3 c組，一62歲健康女性視神經(jīng)SWE圖，視神經(jīng)Emean值11.5 kPa

三、相關(guān)性分析

Spearman相關(guān)性分析顯示，視神經(jīng)Emean值與年齡呈正相關(guān)（r=0.657，P<0.001），與BMI和視神經(jīng)鞘直徑均無相關(guān)性（r=0.098、0.042，P=0.159、0.543）。

討論

視神經(jīng)是由有髓神經(jīng)纖維和神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成的白質(zhì)纖維束，臨床上甲狀腺相關(guān)眼病、青光眼、惡性高血壓病、多發(fā)性硬化等疾病均可累及視神經(jīng)。目前主要通過神經(jīng)電生理檢查明確有無眶內(nèi)段視神經(jīng)病變，但該方法主觀性強，依從性要求較高，對視功能嚴(yán)重受損患者應(yīng)用價值有限。

SWE可提供組織硬度信息以區(qū)分正常與病變組織，已廣泛應(yīng)用于前列腺、淋巴結(jié)、乳腺、甲狀腺、睪丸、腎臟、肝臟等疾病的檢查，但由于其在眼及眼部周圍組織中的安全性研究數(shù)據(jù)較少，故SWE在視神經(jīng)病變中的研究較少。目前已有研究［3-4］表明眼部超聲彈性成像可安全、可靠地評估視神經(jīng)硬度，且在隨訪期間未觀察到與之相關(guān)的副作用。此外，Zha等［5］在超聲機械指數(shù)恒定為1.6的情況下評估不同功率（5%、10%、20%、50%、100%）聲輻射力脈沖彈性成像技術(shù)對大鼠眼部彈性成像的安全性和可行性，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗組所有大鼠均表現(xiàn)出良好的眼視覺反應(yīng)，眼底鏡下眼屈光系統(tǒng)（角膜、晶狀體、玻璃體）及視網(wǎng)膜結(jié)構(gòu)均未見明顯組織學(xué)異常，白細胞介素6、白細胞介素8、腫瘤壞死因子表達水平均正常，表明眼部超聲彈性成像是一種安全可行的超聲成像模式?，F(xiàn)階段SWE主要用于初步診斷及鑒別診斷多發(fā)性硬化、子癇、視神經(jīng)炎、青光眼等疾病累及的視神經(jīng)病變［6-8］。

本研究應(yīng)用SWE技術(shù)定量檢測健康成人視神經(jīng)Emean值，并分析其相關(guān)影響因素，結(jié)果顯示健康成人視神經(jīng)Emean值為（10.37±1.56）kPa，左、右側(cè)及男、女受檢查視神經(jīng)Emean值比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，與?nal等［7］研究結(jié)論相似。另外，本研究還檢測了不同年齡段健康成人的視神經(jīng)Emean值，a、b、c組視神經(jīng)Emean值呈逐漸升高趨勢，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（P<0.05），為臨床評估不同年齡患者視神經(jīng)病變提供了參考。臨床上多種原發(fā)或繼發(fā)疾病均可引起視神經(jīng)不同程度病變，因此，探討不同年齡段視神經(jīng)硬度值對于診斷及鑒別診斷視神經(jīng)病變具有重要意義。

本研究Spearman相關(guān)分析顯示，年齡與視神經(jīng)硬度呈正相關(guān)（r=0.657，P<0.05），這可能與視神經(jīng)老化所致的退行性改變有關(guān)。國外研究［9］證實，視神經(jīng)隨著年齡的增加，會產(chǎn)生包括脫髓鞘、軸突變性、膠質(zhì)細胞肥大、增生等一系列變化，尤其以少突膠質(zhì)細胞和小膠質(zhì)細胞增生明顯，這可能是導(dǎo)致視神經(jīng)組織學(xué)硬度變化的原因，今后需進一步分析驗證。另外，視神經(jīng)硬度與BMI和視神經(jīng)鞘直徑均無相關(guān)性，與?nal等［7］研究結(jié)果一致。有研究［3］表明，組織病理學(xué)變化與SWE測得的組織硬度之間具有良好的相關(guān)性，因此只有對視神經(jīng)組織結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的因素方可引起彈性值的變化，而視神經(jīng)鞘直徑和BMI與視神經(jīng)形態(tài)學(xué)特征有關(guān)，不能表征其組織學(xué)性質(zhì)。

本研究的局限性：①樣本量較少，為進一步精確量化健康成人視神經(jīng)硬度范圍，后期應(yīng)行大樣本多中心研究；②本研究每一年齡段的樣本量較少，今后應(yīng)擴大各年齡段的樣本量以減小統(tǒng)計誤差；③國內(nèi)外對視神經(jīng)硬度的相關(guān)研究較少，故本研究所得的參考值范圍缺乏對比性；④本研究納入樣本存在地域、人種差異。

綜上所述，SWE作為一種無創(chuàng)、無輻射、經(jīng)濟便捷的影像學(xué)檢查方法，可定量檢測視神經(jīng)硬度變化，為臨床診斷視神經(jīng)病變提供參考，具有較好的應(yīng)用價值。