肌骨超声在握力评估中的可行性研究

周成庭，马晓娟（通讯作者），潘 琳,邱金銮

(成都市第一人民医院超声科 四川 成都 610000）

骨骼肌作为人体主要执行器，其质量和力量的低下会增加骨折、致残风险，并且与心血管疾病、糖尿病、癌症等慢性病的发生和老年死亡风险增加相关[1]。握力作为公认的整体肌肉力量、健康程度的评价指标，是社区居民全因死亡率和心血管、慢性肾脏疾病等预后的独立预测因子[2-3]。Jamar手持握力计作为握力评估运用最广泛的测力计，被认为是握力评估的金标准。但因握力测试容易受到检测者及受试者主观因素影响，量化稳定性较差[4]，且只能间接体现整体肌群的功能情况，当握力下降时，不能判断具体病变肌肉对握力值的影响，仍有一定的局限性。肌骨超声作为一种便捷、无创、实时的高分辨率技术，不仅能够清晰显示肌肉细微形态学结构，还能通过测量单一、整体肌肉厚度、横断面积、肌纤维长度、羽状角等,反映肌肉力学功能状态的变化[5]，这为超声评估握力提供了可能。本文旨在运用肌骨超声成像技术观察肌肉结构，测量肌肉结构参数，并探讨改技术在握力评估中的应用价值。

1 资料与方法

1.1 临床资料

选取2018—2019年我院40～60岁健康中年女性60名，所有受试者均为右手优势，无明显的慢性疾病（冠心病，心脏瓣膜疾病、关节及神经肌肉系统疾病），无甲状腺功能亢进、 甲状腺功能减退病史，近期无外伤史、无服用任何影响神经肌肉药物史。排除4例既往有手部外伤史者，最终纳入56例。

1.2 检查方法

1.2.1 握力测试 采用Jamar手持握力计，测试前予受试者1～3次施力练习以熟悉如何用力。采用《国民体质测试报告》中规定的握力测试姿势，受试者站立位，在呼吸、心率稳定后，双臂自然下垂，掌心向内，右手握住握力计，用最大力握住握力计手柄，记录握力值，测量3次取平均值。

1.2.2 肌肉参数测定 在受试者右侧前臂上部(桡骨茎突与桡骨头之间近端30%处)和手掌中上部(掌指折痕与腕部屈曲折痕之间远端55%处)做标记（见图1），于前臂标记处测量前臂周长；使用西门子ACUSON Oxana 2000彩色多普勒超声诊断仪，9L-4线阵探头测量前臂、手掌标注处肌肉厚度。受试者取仰卧位，右手掌心向上，手指平展放松，暴露右前臂，选择线阵探头肌骨模式，探头轻置于右前臂、手掌标记处进行纵切及横切扫查，观察肌纤维走形及回声，清晰显示肌纤维结构后于面分别纵切面测量桡骨、尺骨前方皮下脂肪-肌肉界面与肌-骨界面之间的垂直距离（见图1）；于手掌标记处中指和无名指之间横切面测量背侧骨间肌和蚓状肌间浅筋膜和深筋膜之间的距离，所有测值均测量3次取平均值，计算以上肌肉厚度总和（内外在肌肉厚度总和）。为了排除皮下脂肪对臂围的影响，计算前臂肌肉骨周长(FMBC)，前臂肌肉骨周长=2π(前臂周长/2π-皮下脂肪厚度)[6]。

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 灰阶超声下肌肉声像图表现

灰阶超声下，前臂及手掌部肌肉纤维成线状低回声平行排列，其间可见连接肌纤维结缔组织呈高回声，肌肉回声均匀、连续，前臂骨骼肌纤维与尺桡骨非平行走形，呈羽状分布，两端可见肌腱结构附着骨关节表面。

2.2 健康中年女性计量资料（表1、2）。

2.3 健康中年女性肌肉参数与握力的相关性

年龄、肌肉骨周长、蚓状肌厚度与握力无明显相关性(r=-0.259和r=0.239和r=0.127，P＞0.05)；前臂围、桡侧肌肉厚度、骨间肌厚度与握力呈正相关（r=0.272-0.472，P＜0.05)，其中桡侧肌肉厚度与握力相关性较高（r=0.472，P＜0.001）（见图2）；尺侧肌肉厚度、内外在肌肉厚度总和与握力明显相关（r=0.831和r=0.750，P＜0.01）（见图3），其中逐步线性回归分析结果显示，仅尺侧肌肉厚度1个因素可以预测69%握力变化(R2=0.699)，尺侧肌肉厚度和桡侧肌肉厚度2个因素同时应用可以预测74%握力变化(R2=0.743)，回归方程Y=-8.751+8.428X2+7.562X3。

表1 健康中年女性临床计量资料（）

表1 健康中年女性临床计量资料（）

注：BMI:体重指数；HGS:握力

参数 年龄（岁） BMI（Kg/m2） HGS(kg) 前臂围（cm） 肌肉骨周长（cm）（images/BZ_16_217_670_299_709.png） 49.44±9.22 24.13±4.24 26.97±4.42 23.49±2.30 20.91±2.35

表2 健康中年女肌肉结构参数（，cm）

表2 健康中年女肌肉结构参数（，cm）

参数 前臂尺侧肌肉厚度 前臂桡侧肌肉厚度 蚓状肌厚度 骨间肌厚度 内外在肌肉厚度总和（images/BZ_16_217_670_299_709.png） 2.92±0.40 1.46±0.13 0.37±0.06 0.77±0.14 5.53±0.52

图1：健康中年女性侧前臂、手掌标记图及前臂尺侧肌肉厚度超声图

图2：健康中年女性桡侧肌肉厚度、骨间肌厚度与握力的关系图

图3：尺侧肌肉厚度、内外在肌肉厚度总和与握力关系图

3 讨论

近年来，肌骨超声在运动医学和康复领域的运用研究越来越多，成为肌肉结构及功能等评估的便捷、可靠方法[7]。早在上世纪90年代，IKai等[8]首次通过利用肌骨超声技术测量肌肉横截面积来评估肌肉的功能状态，并把结果应用在生物力学研究当中。此后，肌肉厚度、回声强度、肌纤维长度、羽状角，肌肉硬度等指标被广泛运用于骨骼肌结构及功能改变的研究中[9-10]。握力作为公认的反映整体肌肉力量、健康状况的指标，不仅是手部肌肉功能的直接体现，且与多种不良健康结果的风险有关[3]。目前，通过超声技术评估握力研究较少，Abe等通过肌骨超声技术分别测量年轻及老年男女性前臂、手掌肌肉厚度，评估其与握力之间的关系，均发现不论年龄、性别差异，随着尺侧肌肉厚度增加，握力值增大，并且肌肉厚度一定程度上可预测握力改变[6,11]，提出超声可用于握力预测。

本研究显示，前臂及手部肌肉厚度改变在一定程度上反应握力值改变，随着肌肉厚度增加，握力增大，与前臂及手部其他肌肉相比，前臂尺侧肌肉厚度与握力相关性最高（r=0.831）,联合桡侧肌肉厚度更能有效预测握力值改变，提示尺、桡侧肌肉厚度可作为预测中年女性握力改变的有效参数。分析原因可能为在产生握力的前臂屈肌（指深屈肌、指浅屈肌，拇长屈肌）和手部固有肌（大鱼际肌、小鱼际肌、腕中间肌，以及位于手掌背侧面的骨间肌、蚓状肌）[11]中前臂尺侧主要两块肌肉（指深屈肌、指浅屈肌）是手指的主要运动肌，两者可使手指2～4中远节指骨产生屈曲运动，在握力测量过程中力量贡献较大，在桡侧的拇长屈肌协同下更能有效预测握力值的改变。

4 结论

肌骨超声成像技术可通过观察肌肉形态、回声改变准确定位整体肌群中具体病变肌肉，同时通过测量肌肉厚度等参数，快捷、实时反映握力值改变，有望为各种肌肉神经、代谢疾病等引起的握力降低下降提供有效诊断信息，为临床早期的干预，寻找握力下降潜在可逆性原因,进行恰当的个体化治疗方案提供依据。但由于本研究的样本量较小、对象较局限，对该技术在握力评估中的应用价值还需进一步研究证实。相信随着技术的不断改进和量临床实践经验的积累，肌骨超声技术将为握力评价提供更快捷有效的信息。