高频超声对国人四肢周围神经及颈部神经根正常值的研究

柳莉，叶玉琴，祁雅婕，王翠翠，邢英琦1,

1.首都医科大学宣武医院血管超声诊断科，北京 100053;2.吉林大学第一医院神经内科和神经科学中心，长春 130021 3.长春市人民医院，长春 130051

在过去的10年中，高频超声(high-resolution ultrasonography，HRUS) 作为一种诊断周围神经系统疾病的工具逐渐受到重视。与电生理相比，超声具有无痛、无创、廉价等优势。超声可以检查长节段外周神经，同时允许动态成像，提供外周神经系统病理改变的信息和导致神经病变的结构异常，超声联合电生理检查可以为临床提供更多的信息并提高诊断的准确性[1～3]。超声可以对神经进行精确的结构分析和定量测量，从而可以对不同的研究进行比较。神经宽度、厚度和横截面积(cross sectional area，CSA) 是超声评估周围神经最常用的参数，目前发表的较多的是关于正中神经和尺神经CSA 参考值的文章，结果具有较高的一致性[4,5]。

研究表明在神经外伤、神经肿瘤、嵌压、遗传性周围神经病及获得性周围神经病中可以出现神经横截面积增加[6～8]，确定周围神经不同位点神经横截面积的正常值对于区分病理状态具有重要意义。既往的研究多局限于单一或部分周围神经，颈部神经根及下肢神经的研究较少[4,5,9～14]。我们的研究提供了临床常见的周围神经以及颈部神经根在预定的解剖位点的正常值范围，并探讨神经横截面积与年龄、身高、体重及体重指数(body mass index，BMI)的相关性。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究于2018年1月～2019年1月在吉林大学第一医院进行，得到了伦理委员会的认可(AF-IRB-030-05)。我们在本院职工、家属及健康体检的人群中随机中抽取年龄20～70岁的健康成年人作为研究对象，所有的受检者均签署知情同意书。排除标准为通过病史、临床查体等确定存在周围神经系统疾病或导致周围神经病变的系统性疾病，如糖尿病、结缔组织疾病、严重肝肾功能障碍等。收集受试者年龄、性别、身高、体重、BMI 等相关资料。

1.2 成像设备及方法

运用西门子超声诊断扫描仪(OXANA-2)18L6高频线阵探头进行测量，所有受试者均检查双侧。检查部位包括：正中神经(上臂中部、前臂中部、腕管)；尺神经(上臂中部、肘管、前臂中部)；胫神经(腘窝及内踝部)；腓总神经(腘窝)；C5(出椎间孔处)；C6(出椎间孔处)。这些位点的选择是基于几个因素，包括神经容易卡压的区域(肘管及腕管)，电生理检查无法到达的部位(颈神经根)以及电生理检查对应的部位。

检查颈部神经根时受试者取仰卧位，头部向对侧倾斜，将探头置于颈部锁骨上区向上探查，通过椎体特殊的解剖结构定位，通常C7椎体前结节缺如，探头向上移动可见C6椎体及C5椎体。通常在神经根出椎间孔的部位或近端神经能够清楚显示的部位测量，调整探头角度使超声入射角垂直于颈部神经根以获得最小的CSA。在上臂正中神经与肱动脉伴行，走行与肱二头肌与肱三头肌之间，在腋窝和肱骨内上髁连线中点测量正中神经CSA，在同一水平探头向内侧移动识别尺神经。肘部尺神经在尺神经沟处测量(肱骨内侧髁和尺骨鹰嘴之间)，测量肘管部位尺神经时肘部弯曲45°。在前臂中段正中神经走行于指浅屈肌与指深屈肌之间，探头向内侧移动可见与尺动脉伴行的尺神经。在腕部于豌豆骨水平的腕管入口处测量正中神经。上肢肘管尺神经、肱骨中段尺神经常表现为1或数个大的低回声束，而其余上肢神经均表现为“蜂巢状”结构。下肢神经的检查通常取俯卧位，在腘窝水平可见胫神经与腘动脉伴行，探头向外侧移动至股二头肌旁可见腓总神经。在内踝部胫神经与胫后动脉、胫后静脉伴行。为避免各向异性，测量时探头施以最小压力并与神经保持垂直状态，应用描计法沿高回声的神经外膜的内缘测量，在每一个测量位点测量3次取平均值作为最终的报告值。

在进行本研究之前，我们对研究者之间的可信度进行了评估。两名超声医师(邢英琦和柳莉) 分别测量了10名受试者在上述所有测量位点的神经CSA。两位检查者均是神经科医生，并接受了专门针对这项研究的培训。一名研究者对所有22个位点的周围神经CSA 进行测量，另一名研究者在同一阶段对该10名受试者重复检查，且两名评估者对对方的测量结果不知情。

1.3 统计分析

采用SPSS (version 23.0) 统计软件进行数据分析。为避免使用每一个受试者双侧测量数据引起的变异性减小，所有的统计分析均使用右侧测量的结果。应用Shapiro-Wilk 检验进行正态性检验，对于正态分布的数据参考值范围用()来计算，非正态分布的数据参考值范围用2.5th～97.5th 计算，左右差值的上限为差值的平均值加2s。应用Wilcoxon 符号秩检验比较双侧神经CSA，应用Mann-Whiney U 检验比较不同性别之间神经CSA，采用Spearman 相关系数检验CSA 与年龄、身高、体重、BMI 的相关性。采用双向随机模型计算组内相关系数 (intraclass correlation efficient,ICC),ICC 值解释如下：ICC≥0.75，可靠性好；0.50≤ICC＜0.75，可靠性中等；ICC＜0.50，可靠性差。P＜0.05有统计学意义。

2 结果

本研究对年龄20～70岁，平均年龄(45.32±14.50)岁的100位健康成年人进行了神经CSA 的测量。其中男性50例，女性50例。研究对象身高平均为(166.99±7.39) cm (145～182 cm)，体重平均为(62.66±11.73) kg(40～85 kg)，BMI 平均为(22.36±3.29) kg/m2(15.24～30.85 kg/m2)。ICC 为0.953 (P＜0.001)，不同操作者之间一致性较好。图1和图2分别为在固定的解剖位点的神经解剖图及超声声像图。表1为所检查神经CSA 的平均值、中位数、参考值范围及双侧同一神经CSA 差值的上限。神经横截面积除了前臂中部正中神经、腘窝部位胫神经、腘窝部位腓总神经、C5外均呈正态分布。表2为神经CSA 与人口学特征的相关性，正常人四肢周围神经在多数测量位点与身高、体重、体重指数呈正相关，其中与体重的相关性最为显著。前臂中部尺神经、胫神经、C5、C6神经根与年龄呈正相关，双侧测量部位的差值与上述人口学特征均无相关性。双侧神经CSA 趋向于对称，男性神经CSA 比女性大。

图1 C5、C6、四肢周围神经超声测量部位解剖图Fig.1 Anatomical landmarks of C5,C6and peripheral nerves used for ultrasound measurements

图2 C6神经根及周围神经超声图像A: C6 神经根(SCM.胸锁乳突肌 MS.斜角肌 红色区域为C6 椎体轮廓) B:上臂正中神经(BA.肱动脉) C: 前臂正中神经(FDS.指浅屈肌FDP. 指深屈肌) D: 上臂尺神经E: 肘管尺神经(ME. 肱骨内上髁O.尺骨鹰嘴) F: 前臂尺神经(UA.尺动脉) G: 腘窝胫神经(PA. 腘动脉)H: 踝部胫神经(PTA.胫后动脉PTV. 胫后静脉) I: 腘窝腓总神经(BFS.股二头肌短头)Fig.2 Ultrasonic images of C6 nerve root and peripheral nervesA: C6 nerve root (SCM, sternocleidomastoid; MS, musculus scalenus;the red line is the contour of C6 vertebrae); B: median nerve at mid-arm (BA,brachial artery); C:median nerve at mid-forearm(FDS, flexor digitorum superficial;FDP,flexor digitorum profundus) D:ulnar nerve at mid-arm; E:ulnar nerve at cubital canal(ME,medial epicondyle of the humerus;O,olecroanon); F:ulnar nerve at mid-forearm(UA, ulnar artery); G:tibial nerve at popliteal fossa (PA, popliteal artery); H: tibial nerve at ankle (PTA, posterior tibial artery; PTV, posterior tibial vein); I: common peroneal nerve(BFS,short head biceps femoris)

表1 四肢周围神经及颈部神经根CSA 参考值范围(n=100,mm2)Tab.1 Reference values for CSA of peripheral nerves and cervical nerve roots (n=100,mm2)

表2 四肢周围神经及颈部神经根CSA 与生物学特征的相关性Tab.2 Correlation between CSA and demographic factors in peripheral nerves and cervical nerve roots

3 讨论

高频超声是一种新兴的诊断周围神经系统疾病的工具，研究表明周围神经病变可以表现为局灶性或弥漫性增粗伴有回声结构的改变。神经CSA 是超声评估周围神经疾病的主要观察指标，在慢性炎症性脱髓鞘性神经病或遗传性脱髓鞘性神经病(CMT1)中可以出现神经根及周围神经弥漫性肿大，而轴索性周围神经病则表现为神经CSA 正常或轻度增粗，神经超声联合电生理检查为临床提供更多的检查方法及诊断依据[8]。我们的研究目标是测量100名健康个体双侧共22个部位的周围神经及颈部神经根的CSA，作为周围神经系统疾病诊断的参考标准。

表3总结了既往关于超声测量周围神经CSA 正常值的研究，我们发现神经CSA 在很多实验室是接近的，增加了该检查的有效性。但不同研究者的测量结果之间仍存在差异，这可能是由于测量的精度、检查人员的专业知识、检查的位置以及受试者的人口学特征有关。我们发现中国人周围神经横截面积小于欧洲人及美国人，与亚洲地区的韩国人更为接近，这可能是由于欧美国家主要为白色人种，通常比我们的研究对象更高更重[9～14]。另外超声机器分辨率在过去的几年有了很大的提高，使操作者能够获得更为清晰的图像及准确的测量结果。基于以上原因我们认为不同的实验室在开展周围神经疾病的研究之前应该确立自己的参考值范围。

表3 本研究神经CSA 的平均值()与文献数据的比较(mm2)Tab.3 Comparison of mean(Mean±SD)peripheral nerve CSA values from our study to data in the literature(mm2)

表3 本研究神经CSA 的平均值()与文献数据的比较(mm2)Tab.3 Comparison of mean(Mean±SD)peripheral nerve CSA values from our study to data in the literature(mm2)

我们的研究发现上肢的神经相对于下肢的神经更为表浅，易于观察。正中神经和尺神经可以显示神经全长，通常由近端向远端横截面积逐渐减小，但在骨性管道内较周围增粗(如腕管部位的正中神经较前臂粗)。关于颈部神经根正常值的研究较少，超声对颈部神经根的显示和测量受到深度、斜向走行及体型的限制，颈部神经根与周围神经的“蜂巢样”结构不同，C5根通常是一个孤立的低回声结构，C6可以表现为两个低回声的卵圆形，中间有一个高回声间隔。我们发现C6与上臂正中神经具有较弱的相关性(0.309，P=0.002)，而与前臂正中神经(0.154,P=0.126)或腕部正中神经(0.140,P=0.166)无相关性。考虑其原因可能为周围神经通常由来自多个神经根的神经纤维组成，且沿神经走行过程中神经CSA 受解剖部位、分支的影响，并不是均匀分布的。在某些固定的解剖位点建立颈部神经根及周围神经CSA 正常值范围有利于评估周围神经的病理性改变和病变的分布形式。

我们的研究发现颈部神经根及部分周围神经CSA 与年龄具有较弱的相关性，如C5(0.240,P=0.016)、C6(0.304,P=0.002)、前臂尺神经(0.199，P=0.047)、腘窝部胫神经(0.239，P=0.017)、踝部胫神经(0.287，P=0.004)。周围神经CSA 在多数测量位点与身高、体重、BMI 具有相对强的相关性(仍然较弱)，这种相关性在肢体近端更为明显，如上臂正中神经与体重的相关性(0.493，P＜0.001)、腘窝部胫神经与体重的相关性(0.470，P＜0.001)。Cartwright 等[11]的研究同样发现神经大小与体重和体重指数相关，这些相关性在近端腿部神经中最为明显，他们还发现女性的神经比男性小，优势侧和非优势侧的神经大小无明显差异。Kerasnoudis[10]、Qrimli[13]、Bewdewi[15,16]等的研究均认为在某些特定部位的神经CSA 与年龄、体重具有相关性。综上所述，男性身高越高，体重指数越大，其神经横截面积也越大，但神经的大小与年龄的关系尚存在不同观点。所以在诊断周围神经疾病中应考虑性别、体重、身高等因素，特别是在极度消瘦或肥胖的个体。我们的研究并未发现双侧的神经CSA 具有统计学差异，这与既往很多研究结果一致，表明神经横截面积与神经传导速度的测量一样具有对称性[17]。Tagliafico 等认为大多数相同解剖部位可检测到的差异较小，建议使用对侧神经CSA 作为内部对照组[18]。本研究引入了CSA 的侧向差异的参考值范围，通过双侧差值的比较可以减少人口学因素带来的影响，特别是极度肥胖或消瘦的个体，但对于弥漫性周围神经病变的患者并不适用。为了量化周围神经横截面积的变化和区分局灶性及弥漫性周围神经病变，有研究者报道了神经变异率的概念，包括：①神经CSA 变异率(针对每一神经) ：定义为最大横截面积/最小横截面积，用于评估局灶性及弥漫性神经纤维束的增粗[19]；②神经间横截面积变异率(针对每一患者) ：定义为最大神经CSA 变异率/最小神经CSA 变异率，用于评估周围神经神经损害的分布方式[19]；③臂丛神经横截面积变异率(针对每一侧臂丛神经) ：定义为一侧臂丛神经的最大横截面积／最小横截面积，用于区别局灶性或弥散性的臂丛神经病变[10]。这3种新的方法受身高和体重的影响小，然而在下肢检查多个部位时受到解剖因素的局限性，因此其临床相关性仍需要进一步的研究。

我们的研究仍存在局限性。首先，我们并没有对受试者进行神经传导速度的检查除外存在亚临床病变的患者，因此我们的数据代表了无周围神经系统相关症状的个体，而不仅仅是那些神经传导研究正常的个体；其次，除了CSA 的测量外，没有额外的超声参数，如神经回声、血管密度、移动性等，因为这些变量是主观的，没有办法进行定量的评估。总之，我们的研究提供了中国人部分周围神经及颈部神经根的CSA 参考值，男性神经CSA 比女性大，体重、BMI、身高与周围神经CSA 呈正相关，周围神经CSA 仅在个别部位与年龄呈正相关，因此在诊断周围神经系统疾病时应考虑上述因素。