超声弹性成像在脑卒中后前臂屈肌痉挛定量评价中的应用

芦海涛，郭忆，王艺铮，崔利华

1.中国康复研究中心北京博爱医院，a.神经康复中心；b.超声科，北京市 100068；2.首都医科大学康复医学院，北京市 100068；3.北京市丰台右安门医院康复医学科，北京市100054

痉挛是脑卒中常见的并发症之一，是在被动或主动运动时出现的速度依赖性肌张力升高，表现为肌肉硬度增加，运动动力下降，可影响脑卒中后2/3 的患者，导致相应肌肉、软组织和关节等组织结构变化，引起一系列并发症[1-2]。前臂屈肌痉挛导致腕和手指功能障碍，是影响患者日常生活能力的主要原因。

痉挛的管理是脑卒中后康复的重点，而对痉挛的精准评定是康复的第一步[3]。目前常用改良Ashworth量表(modified Ashworth Scale，MAS)和Tardieu 量表等评价痉挛，均为主观非定量评定[4]，而且评定内容包含来自关节囊和韧带等组织造成的阻力升高[5]。表面肌电图虽然可以通过探查肌电信号反映肌痉挛，但评价指标有待统一，且表面电极难以区分来自解剖功能相似肌肉的痉挛，不能满足精准康复的需求[6]。超声弹性成像在肌肉骨骼系统中应用得越来越广泛。剪切波速度(shear wave velocity，SWV)是声束在某一声密度组织中传播速度，可表示组织的硬度，SWV 越大，组织硬度越大，现已被应用于脑瘫、帕金森病和脑卒中后肌肉痉挛的评估[4，7-8]。本研究探讨应用超声弹性成像技术定量评价脑卒中后前臂屈肌痉挛，观察弹性超声成像下前臂屈肌痉挛的特点。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2019年1月至10月，在北京博爱医院住院的前臂屈肌痉挛脑卒中患者，符合1995年中华医学会全国第4 届脑血管病学术会议修订的《各类脑血管疾病诊断要点》诊断标准[9]，经头部MRI或CT确诊为脑梗死或脑出血。

纳入标准：①年龄≥18 岁，首次发病，病程≤6个月；②偏侧肢体运动功能障碍；③偏瘫侧屈腕和屈指张力MAS 分级Ⅰ～Ⅲ级；④健侧上肢运动功能和肌张力正常；⑤可配合完成相关检查并签署知情同意书。

排除标准：①单/双侧上肢局部外伤；②曾局部肉毒毒素注射。

共纳入30 例，其中男性17 例，女性13 例；平均年龄(52.20±12.79)岁；右利手26例；脑梗死16例，脑出血14例；病程(20.33±11.32)周；左侧偏瘫13例，右侧偏瘫17例。

本研究由中国康复研究中心伦理委员会批准(No.2018-072-1)。所有患者检查前签署知情同意书。

1.2 方法

1.2.1 MAS

入组患者在超声评价当天，由从事专业10年以上的2 名康复医师采用MAS 共同评定双侧腕和手指肌张力。

肌张力略微增加，在关节活动范围之末呈现最小阻力为Ⅰ级，记1 分；肌张力轻度增加，在关节活动后50%范围内出现阻力为Ⅰ+级，记2分；肌张力较明显增加，在关节活动范围的大部分肌张力均较明显增加，但受累部分仍能较容易地被移动为Ⅱ级，记3分；肌张力严重增加，被动活动困难为Ⅲ级，记4分[10]。

1.2.2 超声检查

采用ACUSON OXANA2 超声成像仪(德国西门子公司)，9L4 型线阵探头。患者平卧位，肩关节外展45°～60°，前臂旋后平置于检查床上。将超声成像调至二维模式，局部厚涂超声专用耦合剂，探头以最小压力垂直置于探查肌肉平面；调节增益和最佳图像状态，根据肌肉厚度调节深度4～5 cm，至横轴清晰显示肌肉全层。启动声触诊组织量化成像模式，双幅显示，在浅深筋膜肌肉层选取感兴趣区(1.5×1.5 mm)8～10 个，显示相应SWV。每块肌肉于放松位和牵伸位各测量3次，取均值。

放松位为腕及手指各关节自然放松；桡侧腕屈肌(flexor carpi radialis，FCR)和尺侧腕屈肌(flexor carpi ulnaris，FCU)牵伸位为腕背伸至最大活动度，指浅屈肌(flexor digitorum superficialis，FDS)和指深屈肌(flexor digitorum profundus，FDP)牵伸位为腕、第2～4 掌指关节和各指间关节均背伸至最大关节活动度。

测量时先健侧后患侧。放松位测量完成后探头不移动位置，由康复医生牵拉相应关节后牵伸位测量。

测量FCR 时，探头位于前臂掌侧中上1/3 略偏尺侧；FCU 时位于前臂掌侧中上1/3 尺侧；FDS 和FDP时位于前臂掌侧1/2，桡尺骨中间[11]。

超声检查由同一名从事肌骨超声5 年以上的超声医生完成。

1.3 统计学分析

采用SPSS 22.0 软件进行统计分析。双侧SWV 比较采用Wilcoxon 分析，双侧SWV 差比较采用独立样本t检验，MAS 评分与患侧SWV 相关性检验采用Spearman相关分析。显著性水平α=0.05。

2 结果

双侧各肌肉牵伸位SWV 均比放松位显著升高(P＜0.001)。牵伸位患侧各肌肉SWV 显著高于健侧(P＜0.001)；放松位FCR 和FCU 的SWV 高于健侧(P＜0.05)。见表1～表4。患侧各肌肉牵伸位与放松位SWV差值明显大于健侧(P＜0.01)。见表5。

表1 双侧FCR牵伸位与放松位SWV比较(m/s)

表2 双侧FCU牵伸位与放松位SWV比较(m/s)

表3 双侧FDS牵伸位与放松位SWV比较(m/s)

表4 双侧FDP牵伸位与放松位SWV比较(m/s)

表5 双侧牵伸位和放松位SWV差值比较(m/s)

患侧FCR、FCU、FDS 和FDP 牵伸位SWV 平均值与屈腕肌群MAS 评分显著相关(r=0.605，P＜0.001)；FDS 和FDP 牵伸位SWV 平均值与屈指肌群MAS评分明显相关(r=0.540，P=0.002)。

3 讨论

超声弹性成像主要有三种类型，即压迫性弹性成像、实时剪切波弹性成像和声脉冲辐射力[12]。其中声脉冲辐射力，即声触诊组织量化成像模式，通过浅表超声探头发射声波，在受检组织深部经声辐射力聚焦产生剪切波，可以瞬间获取感兴趣区的SWV。测量方法相对客观，可重复性强[13-15]。

静息状态下，痉挛的肌细胞比正常肌细胞肌节短，弹性模量高，肌节缩短是导致卒中后偏瘫侧肌肉硬度变大的原因之一[16-17]。手术后或长期固定导致挛缩时也会使肌肉硬度升高[18]。这可以解释本研究中偏瘫侧肌肉在放松位时SWV高于健侧。

Nordez 等[19]在健康人中发现，肌肉紧张时硬度大于松弛状态，这可能与肌纤维结构改变有关。我们也观察到健侧肌肉受牵拉时硬度明显增加。瘫痪肌肉受牵伸时硬度增加，主要有三方面因素：①牵拉引起反射性张力增高，即痉挛；②非收缩性结构引起肌肉硬度被动性增加；③肌肉横桥附着状态改变导致肌肉硬度增加[20]。本研究显示，患侧肌肉牵拉后硬度显著高于健侧，牵伸-放松位差值也高于健侧，与其他研究相符[21]。Eby等[5]发现，慢性脑卒中患者肘由屈到伸过程中，肱二头肌硬度增加，患侧增加程度大于健侧。Lee等[7]发现，脑瘫患者痉挛肌随着关节角度增加，速度增加。本研究选取脑卒中后6 个月以内患者，并排除MAS Ⅳ级即关节僵硬患者，尽量减少因软组织纤维化导致的肌肉硬度改变，推断在牵伸位，偏瘫侧肌肉硬度主要与痉挛程度相关[22-23]。

前臂肌肉主要支配腕关节、掌指关节和指间关节屈曲。其中FDS 和FDP 主要负责屈曲第2-4 掌指和指间关节，二者联合FCR 和FCU 共同屈曲腕关节。本研究显示，患侧FDS 和FDP 的SWV 平均值与屈指MAS 评分相关；FCR、FCU、FDS 和FDP 的SWV 平均值与屈腕肌MAS 评分相关，与理论结果相符。本研究区分了同一肌群中不同肌肉对相应关节运动的影响，随着研究深入还可能进一步确定某块肌肉在肌群中所占权重，为更加精准地治疗(如注射肉毒毒素)提供依据，更具临床实用性。

通过弹性超声进行肌痉挛评价可以排除MAS 不能区分的肌痉挛以外因素，如关节周围软组织粘连、韧带短缩或肌束膜等非可收缩因素形成的被动机械特性[22]。弹性超声评价肌痉挛不仅定量，还可以在直视下清晰分辨每块肌肉的痉挛程度，如本研究发现FDP硬度大于FDS硬度，这对康复治疗，尤其是注射肉毒毒素时，精准判断责任肌肉有重大作用。因此弹性超声实时可视下进行肌痉挛评价将为精准康复提供有力支持。