實時剪切波彈性成像測量正常人不同臂展角度上斜方肌的彈性

姜鑌，王學梅，黃崑，沈艷敏

（中國醫科大學附屬第一醫院超聲科，沈陽 110001）

肩頸疼痛是很常見的肌肉骨骼疾病，30%以上的工作人群都患有此類疾病。慢性肩頸疼痛患者的主要癥狀是由于斜方肌緊張產生的肌肉疼痛和敏感。在肩關節外展條件下，過度的運動和持續的高張力狀態會打破肩胛結構的平衡狀態，從而導致肩頸疼痛。評估斜方肌在肩關節不同外展角度下的彈性，對于評價不同姿勢肩頸疼痛的罹患風險以及評估肩頸疼痛的程度和恢復情況有重要意義。

實時剪切波彈性成像是新近發展的技術，可以用來定量測量組織彈性。此項技術應用超聲探頭發射聲脈沖在組織傳播過程中產生剪切波，并對剪切波產波速度進行定量測量，評估組織彈性。該技術定量評價組織彈性以楊氏模量的形式體現 （單位為kPa）。目前已有研究［1-2］表明，在肱二頭肌及腓腸肌收縮狀態下，楊氏模量均較靜息狀態下增高。在肱二頭肌收縮狀態下，肌肉的收縮程度與其楊氏模量高度相關。多項研究［3-4］表明，實時剪切波彈性成像可以作為一種可靠的方法來評估肌肉彈性。本研究應用實時剪切波彈性成像技術，測量不同臂展角度下上斜方肌的彈性，為評估正常及病理狀態下的上斜方肌提供數據基礎。

1 材料與方法

1.1 臨床資料

選擇2018年6月至2018年12月間招募的成年健康志愿者240人，其中男138人，女102人，年齡20～60歲，平均年齡 （35.5±12.2） 歲。排除標準：日常從事重體力勞動者，患有急性或慢性肩頸疾病患者。所有參與者均被詳細告知研究的相關檢查，并簽訂知情同意書。

1.2 儀器與方法

應用法國聲威 （Supersonic Imagine） 公司生產的AixPlorer 型實時剪切波彈性成像超聲診斷儀，上斜方肌超聲檢查使用L4-12型號線陣探頭，頻率為4～12 MHz，量程70 kPa。參與者坐位，雙臂放松自然下垂，超聲探頭放置于上斜方肌上方 （圖1），應用實時剪切波彈性成像測量參與者雙側上斜方肌不同臂展角度 （0°、30°、60°、90°） 下的楊氏模量值（圖2），每名參與者均由2位超聲醫生測量，每位醫生分別測量左側和右側上斜方肌的楊氏模量。

圖1 實時剪切波彈性成像測量上斜方肌楊氏模量的操作示意圖

1.3 統計學分析

2 結果

2.1 不同臂展角度下上斜方肌楊氏模量的測量結果

所有參與者均順利完成上斜方肌楊氏模量的測量。結果顯示，雙側上斜方肌的楊氏模量值均隨臂展角度增加而增加，各個角度之間比較差異均有統計學意義 （均P ＜ 0.05）。0°、30°、60°、90°臂展角度下，左側和右側上斜方肌比較，楊氏模量的差異均無統計學意義 （P ＞ 0.05）。見表1。

2.2 操作者間楊氏模量測量值的差異

上斜方肌比較表淺，彈性值測量要求操作者手持超聲探頭不對肌肉施壓，為了驗證在符合操作方法的條件下上斜方肌彈性測量重復性，進行操作者間測量值的比較。每位參與者均由2位超聲醫生各測量2次，測量結果顯示，操作者間對應的測量數據無統計學差異 （P ＞ 0.05）。見表2。

3 討論

圖2 實時剪切波彈性成像測量上斜方肌楊氏模量的超聲圖像

表1 不同臂展角度下左側和右側上斜方肌楊氏模量值的比較 （kPa）Fig.1 The Young's modulus of the bilateral upper trapezius muscle at different shoulder abduction angles （kPa）

表2 不同臂展角度下左側和右側上斜方肌楊氏模量值的操作者間差異 （kPa）Fig.2 The Young's modulus of both the upper trapezius muscles at different shoulder abduction angles determined by two operators（kPa）

正常人體斜方肌位于上背表皮的下層，根據肌纖維的走行方向分成上、中、下3部分，上部的肌束收縮可以上提肩胛骨，下部的肌束收縮使肩胛骨下降，上下全部收縮可以使肩胛骨靠近脊柱［5-6］。肩胛骨固定的時候，一側斜方肌收縮使頸向同側屈，而面轉向對側；兩側斜方肌同時收縮時，可以使頭后仰。可見斜方肌在頸部活動中起重要的作用。當頸肩部疾病 （如斜方肌筋膜疼痛綜合征、頸椎病） 主要累及斜方肌和周圍其他相關肌群發生生理改變時會產生疼痛，進而使活動范圍受到限制。伴隨著頸部癥狀的出現，斜方肌肌肉的彈性也會隨之改變，如能早期判斷出肌肉彈性改變，將有助于早期預防。因此，斜方肌的彈性量化評估為康復治療策略的制定以及臨床研究提供重要的參考依據［7-8］。

本研究應用實時剪切波彈性成像技術，測量不同臂展角度下上斜方肌彈性，為評估正常及病理狀態下的上斜方肌提供數據基礎。在不同臂展角度下，上斜方肌收縮的程度不同，肌肉緊張程度也不同，以往醫生可以通過觸診感覺肌肉的緊張程度和彈性，但臨床應用與臨床診斷需要大量經驗的積累，而且不容易量化。實時剪切波彈性成像技術能夠測量組織的楊氏模量，在不同臂展角度下，上斜方肌不同收縮程度時自身的彈性會有所變化，而相應的楊氏模量能夠在一定程度上反映肌肉收縮時的狀態。本研究結果表明，靜息狀態下單側上斜方肌楊氏模量為 （17.11±4.01） kPa，隨著肩關節外展角度不斷增加，上斜方肌的楊氏模量值也相應不斷增加。隨著臂展角度的增加，上斜方肌的彈性值也會增加。NORDEZ等［9］報道實時剪切波彈性成像在測量肌肉組織楊氏模量時操作者內有較好的的重復性 （組內相關系數范圍0.89～0.94）。操作者間的測量重復性也較高。

對于上斜方肌的研究，超聲比其他影像學方法更有優勢，具有無創、操作靈活、可重復等優點。尤其是上斜方肌位置比較淺表，適合于超聲探頭顯示，對肌肉的探查能夠在肌肉收縮和舒張的過程中進行也是超聲的優勢之一，實時剪切波彈性成像技術的出現為超聲評估肌肉彈性和功能提供了新的方法［10］。本研究結果表明，實時剪切波彈性成像技術測量上斜方肌楊氏模量能夠很好的對上斜方肌彈性進行評估，是比較可靠的方法，期待未來的研究對病理狀態下的上斜方肌進行進一步的彈性評估。