超聲彈性成像技術聯合炎癥因子在非特異性慢性腰痛診斷中的應用

鄧宇光 郝振民 郭振寧

(哈勵遜國際和平醫院 1超聲一科,河北 衡水 053000;2超聲二科)

成年人較多存在下腰痛史,且其中約80%為原因不明的非特異性慢性腰痛〔1〕。非特異性慢性腰痛是60歲及以上人群殘疾的主要原因之一,可導致經濟和社會成本增加,早期診斷具有重要臨床意義〔2〕。超聲彈性成像技術可定量、實時顯示肌肉組織彈性,檢測其軟硬程度,目前已在多種疾病診斷中得到廣泛應用〔3〕。既往研究表明,非特異性慢性腰痛患者多伴有炎癥〔4〕。白細胞介素(IL)-1β、IL-6、腫瘤壞死因子(TNF)-α、干擾素(INF)-γ是臨床中常見的炎癥因子,對評估疾病炎癥程度有重要意義〔5〕。本研究旨在探討超聲彈性成像聯合血清炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平在非特異性慢性腰痛中的評估、診斷價值。

1 資料與方法

1.1一般資料 納入哈勵遜國際和平醫院2021年5月至2023年5月收治的118例非特異性慢性腰痛患者為病例組,納入112例正常健康志愿者為對照組。研究項目已獲本院倫理委員會批準,研究對象均已提供知情同意書。納入標準：①非特異性慢性腰痛診斷符合診療指南〔6〕;②年齡>60歲,臨床資料完整,患者腰痛癥狀持續半年以上;③所有研究對象未服用影響肌張力及肌肉彈性的藥物。排除標準：①有感染性及風濕等疾病者;②有精神障礙疾病者;③有骨質疏松、骨折、骨刺者;④因腫瘤等特異因素引起的腰痛者;⑤有腰部外傷史、脊柱手術史及中樞神經病史者。兩組與病例組年齡、性別、體質量、身高、運動、吸煙、飲酒、職業比較差異無統計學意義(P>0.05)。見表1。

表1 兩組一般資料比較

1.2超聲彈性成像檢測 采用日本佳能公司Aplio i900彩色多普勒超聲診斷儀對研究對象進行超聲彈性成像檢測,探頭頻率5～18 MHz。患者取俯臥位,背部肌肉放松,上肢平放于兩側。取雙側第三腰椎水平,常規二維超聲檢查豎脊肌肌腹,旋轉90 °檢查縱切面觀察肌肉回聲。選擇SWE模式并設置方形檢查框(20 cm×20 cm),深度距皮膚表面1～3 cm(視患者脂肪厚度而定),等待5 s,檢查框顏色填充后凍結圖像,啟動Q-BOX功能,左右側均重復測量3次后取平均值,計算肌肉組織平均楊氏模量值。

1.3炎癥因子水平檢測 采集健康志愿者體檢時及非特異性慢性腰痛患者入院檢查時清晨空腹肘靜脈血樣5 ml,室溫下靜置30 min,3 500 r/min離心10 min,離心半徑為18 cm,留存血清,-80 ℃保存備用。采用流式熒光發光法檢測血清炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平,檢測試劑盒為15項細胞因子檢測試劑盒(南京艾拓生命科技有限公司,貨號：20220018)。

1.4疼痛視覺模擬評分(VAS)和日本骨科協會(JOA)評分 VAS分為4級,0分表示無痛,1～3分表示輕微痛,4～6分表示較疼痛,7～10分表示疼痛劇烈,疼痛越重分值越高。JOA評分包括日常活動受限度、主觀癥狀、臨床體征三部分,總分29分,功能障礙越明顯分值越低。

1.5統計學處理 采用SPSS25.0統計軟件進行t檢驗、χ2檢驗及Pearson相關性分析;采用受試者工作特征(ROC)曲線分析兩側楊氏模量值、炎癥因子水平對非特異性慢性腰痛的診斷價值,采用Z檢驗比較曲線下面積(AUC)。

2 結 果

2.1兩組炎癥因子水平比較 病例組IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。見表2。

表2 兩組炎癥因子水平、楊氏模量值比較

2.2兩組兩側楊氏模量值比較 病例組左右兩側楊氏模量值高于對照組,差異有統計學意義(P<0.05)。對照組與病例組同一被測者左右兩側楊氏模量值差異無統計學意義(P>0.05)。見表2。

2.3非特異性慢性腰痛患者兩側楊氏模量值、炎癥因子與VAS、JOA評分的相關性 非特異性慢性腰痛患者左右側楊氏模量值、IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ與VAS呈正相關(r=0.530、0.521、0.497、0.506、0.512、0.494,均P=0.000),與JOA評分呈負相關(r=-0.524、-0.509、-0.492、-0.497、-0.501、-0.503,均P=0.000)。

2.4兩側楊氏模量值、炎癥因子水平對非特異性慢性腰痛的診斷價值 以左側楊氏模量值、右側楊氏模量值、IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平單獨檢測值及聯合預測概率值為檢驗變量,以是否發生非特異性慢性腰痛為狀態變量,繪制ROC曲線結果顯示,左側楊氏模量值、右側楊氏模量值、IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平聯合診斷AUC顯著高于單獨診斷AUC(P<0.05)。見圖1、表3。

圖1 兩側楊氏模量值、炎癥因子水平診斷非特異性慢性腰痛的ROC曲線

表3 兩側楊氏模量值、炎癥因子水平對非特異性慢性腰痛的診斷價值

3 討 論

腰痛是一種主要的肌肉骨骼問題,會導致老年人功能限制和生活質量不佳〔7〕。腰痛分為無明確病理改變和病因的非特異性腰痛及有明確病理改變的特異性腰痛,一般病程持續3個月以上的非特異性腰痛稱為非特異性慢性腰痛〔8〕。非特異性慢性腰痛發病機制尚不十分明確,目前研究顯示,肌肉慢性勞損可能是其發病原因〔9,10〕。目前缺乏定量、客觀的診斷指標用于評估非特異性慢性腰痛患者肌肉慢性勞損。

超聲彈性成像技術是一種高級超聲成像技術,可檢測組織彈性,將測量組織區域硬度通過彩色圖像可視化,可直觀清晰地明確病變程度〔11〕。超聲彈性成像技術能檢測出治療前后肌肉組織硬度和彈性變化,是一種無創的肌肉彈性測量方法〔12〕。李紹康等〔13〕研究中,超聲彈性成像技術測量非特異性慢性腰痛患者治療后楊氏模量值均顯著降低。而實際操作過程發現,豎脊肌的體表定位方便,個體差異小,因此選取腰部豎脊肌作為本次測試肌肉。本研究結果顯示,非特異性慢性腰痛患者豎脊肌的左右兩側楊氏模量值高于健康人群,與梁育磊等〔14〕研究結果相似。而ROC曲線結果進一步表明,超聲彈性成像技術可通過檢測患者腰部豎脊肌楊氏模量值量化評估患者的肌肉組織病變和彈性模量,楊氏模量值越高則表明非特異性慢性腰痛的患病概率越高,當左右楊氏模量值分別高于14.32 kPa和14.73 kPa時,可初步診斷為非特異性慢性腰痛。

IL-1β可加重患者疼痛敏感性和機體炎癥反應,IL-6可作為炎癥遞質在腰痛發病過程中發揮重要作用,TNF-α是一種由單核巨噬細胞產生的炎癥因子,INF-γ是一種與患者炎癥程度呈正相關的促炎因子,各炎癥因子均與腰痛疾病密切相關〔15,16〕。李慧鋒等〔5〕研究結果表明,非特異性慢性腰痛患者治療后血清IL-1β、TNF-α、INF-γ水平顯著下降。非特異性慢性腰痛患者血清炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平高于健康人群。推測腰部損傷及動態平衡被打破引起炎癥,而腰部的軟組織損傷后局部組織因持續不規則牽拉及受力不均而導致炎性滲出和水腫,機體持續分泌炎癥因子,導致持續性的炎癥和疼痛。

VAS可用于表示疼痛程度,該法較靈敏,且有可比性〔17〕。JOA評分主要用以評估人體功能性障礙,分數越低表明功能障礙越明顯〔18〕。本研究結果進一步提示超聲彈性成像技術檢測的楊氏模量值及各炎癥因子均可一定程度反映疾病情況,各指標聯合可提高非特異性慢性腰痛的診斷敏感度,降低臨床漏診率。

綜上,超聲彈性成像技術檢測的楊氏模量值可量化評估豎脊肌的彈性模量及肌肉組織病變,聯合血清炎癥因子IL-1β、IL-6、TNF-α、INF-γ水平后可有效輔助診斷非特異性慢性腰痛,為臨床醫師制定治療方案提供參考。