實(shí)時(shí)剪切波彈性成像評(píng)估強(qiáng)直型帕金森病患者早期上肢肌肉硬度的變化

丁常偉，張迎春*，宋馨，張英，王才善，劉春風(fēng)

1.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院超聲中心，江蘇 蘇州 215004；2.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科，江蘇 蘇州 215004；*通信作者 張迎春 richer777@126.com

帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）是常見的神經(jīng)退行性疾病，尤其是在60歲以上人群中發(fā)病率高[1]。強(qiáng)直是PD的核心癥狀之一，主要表現(xiàn)為肌張力增高引發(fā)關(guān)節(jié)活動(dòng)受限[2]。因此，盡早、準(zhǔn)確地評(píng)估此類PD患者的強(qiáng)直癥狀至關(guān)重要。實(shí)時(shí)剪切波彈性成像（shear wave elastography，SWE）近年廣泛應(yīng)用于肌骨方向[3-4]。杜麗娟等[5]研究表明：SWE可發(fā)現(xiàn)PD患者（Hoeho-Yahr分期I～Ⅱ期）的肱二頭肌、肱橈肌以及腓腸肌的剪切波速度（shear wave propagation velocity，SWV）高于正常對(duì)照組。PD的病情發(fā)展是一個(gè)逐步加重的過程，而強(qiáng)直型PD患者早期僅以單側(cè)上肢出現(xiàn)強(qiáng)直癥狀為主，然后逐漸發(fā)展至全身[6]。本研究擬通過SWE檢測(cè)早期僅單側(cè)上肢出現(xiàn)強(qiáng)直型PD患者雙側(cè)上肢肱二頭肌及肱橈肌的SWV，探索早期強(qiáng)直型PD患者雙側(cè)上肢肌肉硬度的變化。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象 前瞻性選取2019年5月—2020年5月蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院帕金森病?？崎T診及住院就診的25例早期強(qiáng)直型PD患者，男12例，女13例；年齡36～69歲，平均（62.9±10.0）歲。納入標(biāo)準(zhǔn)：①符合英國(guó)腦庫的帕金森病診斷標(biāo)準(zhǔn)[7]；②Hoeho-Yahr分期[8]I期；③僅單側(cè)上肢出現(xiàn)強(qiáng)直癥狀。排除標(biāo)準(zhǔn)：①非典型和繼發(fā)性PD，如多系統(tǒng)萎縮、進(jìn)行性核上麻痹、血管源性PD；②其他神經(jīng)肌肉疾病、中樞或周圍神經(jīng)退行性疾病；③糖尿病、甲亢或甲狀腺功能減退病史；④上肢外傷或手術(shù)史；⑤左利手。選取性別、年齡與PD組匹配的健康志愿者25名，男16名，女9名，年齡46～69歲，平均（60.2±6.1）歲，均為右利手，無神經(jīng)肌肉系統(tǒng)及糖尿病、甲亢、甲減等基礎(chǔ)疾病。本研究經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（JD-LK-2018-094-01），患者均知情同意。

1.2 肌肉強(qiáng)直評(píng)估 依據(jù)統(tǒng)一帕金森病評(píng)分量表第三部分（unified Parkinson's disease rating scale Ⅲ，UPDRS-Ⅲ）22b-c上肢強(qiáng)直評(píng)分[6]，0：無；1：輕微僵硬；2：輕到中度增高；3：明顯增高，但最大關(guān)節(jié)活動(dòng)可以容易地完成；4：嚴(yán)重增高，最大關(guān)節(jié)活動(dòng)完成很困難。對(duì)PD患者雙側(cè)上肢及對(duì)照組右側(cè)上肢進(jìn)行肌肉強(qiáng)直評(píng)估。

1.3 SWE檢查 由一位具有2年以上肌肉骨骼超聲檢查經(jīng)驗(yàn)的超聲醫(yī)師采用盲法測(cè)量所有受試者的上肢肌肉SWV。檢查前，每位受試者仰臥于檢查床上，放松雙肩和肘部，休息5 min。檢查時(shí)上肢放置于身體兩側(cè)，肘部完全伸展，掌心向上。

采用具有實(shí)時(shí)SWE技術(shù)的Supersonic Imaging Aixplore超聲診斷儀，L4-15線陣探頭，肌骨模式。所有受試者在SWE檢查前均行常規(guī)二維B超檢查，以確定肌肉有無外傷、血腫及異常結(jié)構(gòu)改變（骨組織或大血管）。SWE檢查過程中，檢查醫(yī)師的右手肘部放置于一個(gè)固定的支架上，以維持手的穩(wěn)定性，同時(shí)減小超聲探頭對(duì)受試者皮膚所造成的壓力。探頭方向縱向平行于肌纖維的切面，將感興趣區(qū)（ROI）置于距皮膚11～15 mm處，大小25～30 mm×25～30 mm。穩(wěn)定探頭后，啟動(dòng)SWE模式，儀器發(fā)射剪切波穿過ROI，待ROI充滿顏色后（藍(lán)色代表低硬度，紅色代表高硬度），凍結(jié)圖像。在ROI內(nèi)啟動(dòng)定量分析系統(tǒng)（Q-BOX）計(jì)算ROI中心選定圓形區(qū)域（直徑4 mm）的最大、最小和平均SWV，代表肌肉硬度。每塊肌肉SWV測(cè)量3次，取平均值。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法 應(yīng)用SPSS 21.0軟件，采用Shapiro-Wilk檢驗(yàn)進(jìn)行正態(tài)分布檢驗(yàn)，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以±s表示，不符合正態(tài)分布者以M（Qr）表示。對(duì)照組不同性別肌肉SWV值比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)。PD患者強(qiáng)直側(cè)、非強(qiáng)直側(cè)及對(duì)照組間肌肉SWV值比較采用Kruskal-WallisH檢驗(yàn)，兩兩比較采用Mann-WhitneyU檢驗(yàn)，SWV 值與病程的相關(guān)性采用Spearman相關(guān)分析。以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 臨床資料 所有患者強(qiáng)直側(cè)上肢強(qiáng)直等級(jí)1～2，兩組受試者一般資料見表1。

表1 PD組與對(duì)照組一般資料比較

2.2 對(duì)照組不同性別肱橈肌及肱二頭肌SWV值的比較及SWV值與年齡的相關(guān)性 對(duì)照組中，男性肱橈肌及肱二頭肌SWV值[2.88（2.64～3.25）m/s 比2.97（2.62～3.30）m/s]與女性[2.85（2.75～3.15）m/s比3.15（2.85～3.40）m/s]比較，差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（Z=-0.383、-0.817，P>0.05）。Spearman相關(guān)分析顯示：肱橈肌及肱二頭肌SWV值與年齡無顯著相關(guān)性（r=-0.135、0.336，P>0.05），見圖1。

圖1 對(duì)照組右側(cè)肱橈?。ˋ）及肱二頭肌（B）SWV與年齡的相關(guān)性

2.3 PD組強(qiáng)直側(cè)、非強(qiáng)直側(cè)及對(duì)照組肱橈肌、肱二頭肌SWV值比較 早期強(qiáng)直型PD患者非強(qiáng)直側(cè)肱二頭肌及肱橈肌SWV值均高于對(duì)照組（Z=-3.151、-3.350，P<0.05），但均低于其強(qiáng)直側(cè)（Z=-2.323、-1.985，P<0.05），見表2和圖2、3。

表2 PD患者強(qiáng)直側(cè)、非強(qiáng)直側(cè)及對(duì)照組肱橈肌及肱二頭肌SWV值比較[m/s，M（Qr）]

圖2 對(duì)照組右側(cè)與PD組非強(qiáng)直側(cè)及強(qiáng)直側(cè)肱橈肌、肱二頭肌SWE檢查。A、B分別為對(duì)照組右側(cè)肱橈肌、肱二頭??；C、D分別為PD患者非強(qiáng)直側(cè)肱橈肌、肱二頭肌；E、F分別為PD患者強(qiáng)直側(cè)肱橈肌、肱二頭肌

2.4 PD組強(qiáng)直側(cè)及非強(qiáng)直側(cè)上肢肌肉SWV值與病程的相關(guān)性 PD組強(qiáng)直側(cè)及非強(qiáng)直側(cè)肱二頭肌SWV值與病程均呈正相關(guān)（r=0.615、0.526，P<0.01）。強(qiáng)直側(cè)肱橈肌SWV值與病程呈正相關(guān)（r=0.487，P<0.05），非強(qiáng)直側(cè)肱橈肌SWV 值與病程無顯著相關(guān)性（r=0.144，P>0.05），見圖4。

圖4 PD患者非強(qiáng)直側(cè)及強(qiáng)直側(cè)肱橈肌、肱二頭肌SWV值與病程的相關(guān)性。A、B分別為非強(qiáng)直側(cè)、強(qiáng)直側(cè)肱橈肌與病程的相關(guān)性；C、D分別為非強(qiáng)直側(cè)、強(qiáng)直側(cè)肱二頭肌與病程的相關(guān)性

3 討論

SWE通過發(fā)射聲輻射對(duì)組織施加激勵(lì)，在組織內(nèi)產(chǎn)生遠(yuǎn)低于聲速的剪切波，這種剪切波在不同硬度的組織中的傳播速度不同，可以定量反映組織的硬度[9-11]。既往研究表明：SWE在肌肉靜息和被動(dòng)拉伸狀態(tài)下測(cè)量其硬度時(shí)具有良好的可靠性和重復(fù)性[12]，目前已用于評(píng)估心力衰竭[13]、肌萎縮性脊髓側(cè)索硬化癥[14]、慢性頸部酸痛[15]等的肌肉狀況。

對(duì)于PD患者強(qiáng)直的研究，早期國(guó)外研究主要依靠記錄肌電圖信號(hào)或肌張力儀評(píng)估肌肉結(jié)構(gòu)的改變[16]。Gao等[17]及Ding等[18]的研究表明：應(yīng)變力彈性成像及SWE技術(shù)可以發(fā)現(xiàn)PD患者肌肉硬度增加。上述研究主要集中于探究PD患者癥狀側(cè)肌肉硬度變化的特點(diǎn)。本研究納入早期僅單側(cè)上肢出現(xiàn)強(qiáng)直癥狀的PD患者，測(cè)量其強(qiáng)直側(cè)及非強(qiáng)直側(cè)的上肢肌肉SWV值以代表肌肉硬度。結(jié)果表明，PD組強(qiáng)直側(cè)和非強(qiáng)直側(cè)肱橈肌及肱二頭肌SWV值均高于對(duì)照組，且強(qiáng)直側(cè)肌肉SWV值高于非強(qiáng)直側(cè)。相關(guān)性分析表明：對(duì)于早期以單側(cè)上肢強(qiáng)直癥狀為主的PD患者，強(qiáng)直側(cè)及非強(qiáng)直側(cè)肱二頭肌硬度均與病程相關(guān)；而對(duì)于肱橈肌，僅強(qiáng)直側(cè)與病程相關(guān)，推測(cè)其原因可能是肱二頭肌為上肢屈肌，承擔(dān)上肢肘關(guān)節(jié)的收縮運(yùn)動(dòng)；而肱橈肌則在上肢運(yùn)動(dòng)過程中起調(diào)節(jié)作用，對(duì)于PD患者，肱二頭肌硬度增加與強(qiáng)直癥狀更加密切相關(guān)。

圖3 對(duì)照組右側(cè)與PD組非強(qiáng)直側(cè)及強(qiáng)直側(cè)肱橈肌、肱二頭肌SWV值兩兩比較。aP<0.05，bP<0.01

目前對(duì)于年齡與肌肉硬度之間有無相關(guān)性尚無定論。Alfuraih等[19]研究表明，老年組（>75歲）的下肢肌肉楊氏模量較年輕組（20～35歲）平均下降16.5%。而Eby等[20]研究認(rèn)為>60歲人群的肌肉才會(huì)發(fā)生退行性改變，導(dǎo)致相應(yīng)硬度逐漸增加，并可通過SWE技術(shù)檢測(cè)出來。不同研究結(jié)果的差異可能與樣本量及測(cè)量肌肉硬度時(shí)受試者體位有關(guān)[21]，有研究認(rèn)為即使>60歲的高齡人群，其肌肉在被動(dòng)拉伸的體位下仍然可以維持一定的肌張力[22]。本研究中對(duì)照組肱橈肌及肱二頭肌均采用被動(dòng)拉伸位，且平均年齡在60歲左右，該組肱二頭肌及肱橈肌SWV值與年齡均無相關(guān)性。

本研究的局限性：①納入樣本量??；②未對(duì)患者的肌肉進(jìn)行活檢，因此無法分析肌肉硬度增加與其內(nèi)在的病理變化之間的關(guān)系；③患者的病程均由患者或其家屬自述，考慮到部分患者發(fā)病較為隱匿，因此病程與實(shí)際可能有所差異。

總之，SWE能比較靈敏、無創(chuàng)地獲得早期強(qiáng)直型PD患者肱二頭肌和肱橈肌的SWV值，反映其肌肉硬度變化，甚至早于強(qiáng)直癥狀產(chǎn)生之前，將為強(qiáng)直型PD患者的早期精準(zhǔn)評(píng)估提供一定的影像學(xué)量化指標(biāo)。