實時剪切波彈性成像定量評估腦卒中后上肢痙攣肌肉硬度的應用價值

高 慧，許華寧，吳意赟，劉成勇，徐道明，張 芹，陸 倩，宋旭光

0 引 言

腦卒中后肌痙攣是因牽張反射興奮性增高所致的以速度依賴肌張力增高為特征的運動障礙，并伴有腱反射亢進。嚴重的肢體痙攣不僅影響患者功能的恢復，還可出現相關并發癥如攣縮、疼痛、無力、步態異常等。因此對于痙攣程度的準確評估有助于病情的判斷及康復方案的制定。肌肉硬度的改變是某些神經肌肉疾病重要的病理特征之一[1]。剪切波彈性成像(shear wave elastography，SWE)是能定量評價組織硬度的新技術，目前國內外已有報道應用SWE對上運動元損傷引起的肌痙攣進行初步評價[2-4]。但對腦卒中后上肢肌痙攣的研究較少。上肢痙攣主要為屈肌痙攣，在上臂屈肌主要有肱二頭肌及肱肌，目前研究多針對單一肌肉，但臨床常用改良Ashworth量表(modified Ashworth scale,MAS)評估某一肌群的痙攣情況。本研究以肱二頭肌及肱肌為靶肌肉，利用SWE觀察腦卒中后肌肉硬度的變化及其與臨床量表評分的相關性，探討SWE在定量評估腦卒中后上肢肌痙攣的應用價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象收集2018年5月至2019年12月南京中醫藥大學附屬醫院針灸康復科腦卒中后偏癱患者30例。診斷符合四屆全國腦血管病學術會議制定的診斷標準，并經MRI或CT證實。腦卒組納入標準：①腦卒中患者影像學檢查結果顯示單側梗死或出血灶，病程>3個月；②健側肌張力無改變；③意識狀態及認知功能良好，能配合檢查分析。排除標準：①頭顱CT或MRI提示雙側多發性病灶；②意識障礙、認知功能障礙不能配合研究；③雙側肢體肌張力均異常， MAS評分>0分；④出現肺部感染、壓瘡、泌尿系感染等其他腦血管病并發癥；⑤肢體皮膚破損無法行肌肉超聲檢查；⑥上肢手術史；⑦近期上肢有外傷。⑧服用或注射過抗痙攣的藥物。選取同期健康志愿者30例作為對照組。對照組納入標準：年齡>20歲，無腦卒中病史，無引起肌張力改變的其他病變，排查糖尿病、甲狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退及合并其他臟器的嚴重疾病。本研究經醫院倫理委員會審核批準(批準號：2018NL-020-02)，所有受試者均簽署知情同意書。

1.2 儀器與方法

1.2.1 SWE檢測方法囑受檢者仰臥位，全身放松狀態，上肢放于身體兩側，肘關節完全伸展。肱二頭肌選擇肱骨中段處測量，肱肌選擇其前方肱二頭肌移行為肌腱處測量。二維模式下先縱切掃查肱二頭肌長頭及肱肌肌腹，觀察肌肉的回聲。待二維圖像清晰穩定后開啟SWE模式，檢查深度設為1.5～2.5 cm，方形感興趣區大小為10 mm×10 mm，圓形分析區域直徑為4 mm。系統自動獲取定量分析系統Q-BOX區域內肌肉組織的楊氏模量值，對每位受試者均測量3次，取3次平均楊氏模量值的均值用于統計。

1.2.2 肌張力MAS、改良Tardieu量表(modified Tardieu scale,MTS)臨床量表評分由高年資的針灸康復科醫師采用MAS、MTS方法評價上臂屈肌肌張力。MAS 1級為1分，l+級為1.5分，2、3、4級分別對應為2、3、4分。MTS評分:肌肉反應質量的值MTS(X)：0級在整個被動活動過程中都沒有阻力,0分；1級在整個被動活動過程中都略有阻力，沒有在某一個角度明顯被抓住的情況，1分；2級在某一個角度明顯被抓住，中斷被動活動，然后松開，2分；3級在某一個角度有易疲勞的陣攣(保持壓力的情況下持續不到10s)，3分；4級在某一個角度有不易疲勞的陣攣(保持壓力的情況下持續超過10s)，4分。MTS(Y)：Taxdieu量表按以下2種速度進行評定:V1:盡可能慢:即在這個速度測評肘關節被動活動范圍;V3:盡可能快。Y值即為V1和V3的角度差。

2 結 果

2.1 一般資料比較腦卒中組年齡39～77歲，平均年齡(59.1±16.1)歲，BMI(23.5±2.4)kg/m2。對照組年齡27～76歲，平均年齡(58.4±10.1)歲，BMI(23.1±2.9)kg/m2。2組年齡、BMI差異無統計學意義(P>0.05)，但腦卒中組以男性為主，共25例(83.3%)，對照組男性15例(50%)。2組優勢手均為右側。腦卒中組腦梗死19例、腦出血11例，右側偏癱17例、左側13例，病程約3～108個月，平均(19.52±21)個月；MAS量表評分1級12例，l+級8例，2級9例，3級1例；MTS-X 1級18例，2級12例；MTS-Y(16±15)°。

2.2 對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量性別間及優勢手與非優勢手之間比較對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量在優勢手與非優勢手、性別之間差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

2.3 對照組與腦卒中組健側、患側肱二頭肌及肱肌楊氏模量比較肱二頭肌及肱肌楊氏模量在患側、健側及對照組之間總體差異有統計學意義(P分別<0.001,0.05)。兩兩比較患側肱二頭肌及肱肌楊氏模量明顯高于健側及對照組，調整P<0.01，而健側與對照組之間差異無統計學意義(調整P分別為0.072，0.422)，見表2。

表1 對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量性別間及優勢、非優勢手之間比較

表2 腦卒中組患側、健側及對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量比較(M±Q, kPa)

2.4 腦卒中組患側肱二頭肌及肱肌楊氏模量與臨床肌張力量表評分的相關性腦卒中組患側肱二頭肌楊氏模量與MAS、MTX-X、MTX-Y均呈正相關(P<0.05)，而與病程、BMI無相關性(P>0.05)。腦卒中組患側肱肌楊氏模量僅與MTX-X呈正相關(P<0.05),見表3。

表3 腦卒中組患側上肢肌肉楊氏模量與臨床肌張力量表評分、BMI及病程的相關性

2.5 SWE對上肢肌肉楊氏模量檢測的可靠性患側肱二頭肌、肱肌彈性值測量的組內相關系數(intraclass correlation coefficient, ICC)分別為0.953(95%CI：0.913～0.977)、0.929(95%CI：0.864～0.967)，健側肱二頭肌、肱肌檢測ICC分別為0.897(95%CI：0.813～0.948)、0.901(95%CI：0.792～0.954)，對照組肱二頭肌、肱肌ICC分別為0.945(95%CI：0.895～0.974)、0.914(95%CI：0.839～0.959)，SWE對腦卒中組及對照組肱二頭肌、肱肌彈性值測量均具有較高可靠性(P<0.001)。

3 討 論

腦卒中是我國成年人致死、致殘的首要病因，每年新發病例約240萬，其中50%～70%伴發肌痙攣，嚴重影響了患者生活質量[5]。早期康復評定與治療有助于患者運動能力的恢復[6]。目前等速運動測試儀法可客觀、定量地評定痙攣，但由于操作復雜和設備龐大，不適用臨床。肌電圖通過檢查F波、H反射、T反射(腱反射)等神經電生理指標評估痙攣，尚沒有統一規范。磁共振彈性成像花費高，耗時長也難以廣泛推廣。由于上述檢查的局限性，目前臨床上多采用MAS及MTS量表評定肌張力。該方法簡單易行，但易受主觀因素影響，且在進行量表評分時不能準確識別構成某一肌群具體相關肌肉的情況。而SWE因其提供生物力學特征，廣泛應用在骨骼肌肉系統。肌肉硬度與主動或被動肌肉力量呈正相關，因此檢測肌肉硬度變化可評估肌肉力量的改變。

本研究發現對照組肱二頭肌及肱肌楊氏模量在優勢手與非優勢手，性別之間并無差異，而腦卒中患側肌張力較健側明顯增高，但健側與對照組間并無差異，這與國內外報道一致[7-8]。由于中樞神經損傷，使相應脊髓節段α、γ運動神經元及中間神經元抑制減少，肌梭興奮性增高，提高了Iα類傳入神經的敏感性。當肌肉受到牽張時牽張反射范圍擴大，反射增強，出現痙攣[9]，肌肉硬度增加，剪切波傳播速度增快，楊氏模量增高。除此之外，神經損傷后肌肉自身結構發生變化，如肌肉膠原蛋白的增加，肌纖維的縮短及其周圍細胞外基質的異常聚集，都可使肌肉的硬度增加[10]。

進一步對患側肌肉彈性值與臨床量表評分進行相關性分析，發現肱二頭肌楊氏模量與MAS及MTS量表均呈正相關，與Wu等[11]研究結果一致。提示SWE對于卒中后肱二頭肌的定量評估與臨床肌張力評估有較好的一致性。但也有文獻報道兩者無相關性[12-13]，認為MAS檢查者的經驗，患側肢體運動的速度，關節活動度以及反復的拉伸都是可能的影響因素。

不同于肱二頭肌，肱肌雖然患側楊氏模量較健側亦明顯增高，但與MAS及MTS-Y量表評分并無相關性，推測一方面與各肌肉牽拉后收縮程度不同及肌肉內筋膜與血管分布不同有關[14]。另一方面受神經影響，肌肉發生相應變化，而各個肌肉的變化具有差異性。Jakubowski等[15]發現腦卒中后下肢痙攣患肢各肌肉楊氏模量變化并不一致。本研究結果提示腦卒中后肱二頭肌與肱肌彈性值雖然都增高，但伴隨肌張力增高，肌肉硬度變化并不同。因此有必要對于同一肌群中單個肌肉分別進行量化評估，并且動態觀察其變化，從而利于痙攣精準評估，有助于治療方案的制定。目前超聲對腦卒中后肱肌的研究多為形態改變，表現為羽狀角增大，肌纖維縮短，而相關生物力學特征研究較少，該結果需后續研究來驗證。

既往研究顯示SWE對健康人肱二頭肌測量具有較高的一致性[16]，本研究也證實這一點，并且對于腦卒中組肱二頭肌及肱肌同樣具有較高的重復性。說明了該技術對肌肉硬度的測量具有較高的可靠性。

本研究尚具有一定局限性，樣本量較少，并且肌張力以MAS、MTS1-2級的為主，尚不能明確SWE對3級以上肌張力檢測的價值，并只對組內檢查的一致性進行分析，未對檢查者之間一致性分析，還有待將來進一步完善。

總之，SWE操作性強，無創、重復性好，可對腦卒中后上肢肌痙攣進行定量評估，但是要考慮到各個肌肉之間差異，SWE對于腦卒中后肱二頭肌的定量評估與臨床肌張力評估具有較好的一致性，可為臨床康復方案的制定及療效的評估提供客觀、定量的依據。