剪切波弹性成像评价鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌纤维化康复疗效

何 萃，易文鸿，罗宝龙，温圆圆，曹君妍，郭立兵

1 广东省第二人民医院，广东 广州 510317；

2 中山大学附属第三医院，广东 广州 510630；

3 惠州市第一妇幼保健院，广东 惠州 516000

鼻咽癌是头颈部常见的恶性肿瘤之一，以广东省高发，放疗是其主要治疗手段。放疗可造成不可逆的肌纤维化和功能退化［1］，目前缺乏有效干预和疗效评价标准。剪切波弹性成像（shear-wave elas⁃tography，SWE）是量化组织弹性属性的新技术，目前已用于量化放疗肌纤维化的程度［2］。本研究旨在运用SWE 量化放疗后胸锁乳突肌纤维化的康复疗效，以表明康复干预可延缓肌纤维化、提高生存质量，为放疗肌纤维化提供临床诊疗的新思路和方法。

1 临床资料

1.1 病例选择标准

1.1.1 入选标准 ①首次诊断为鼻咽癌，放疗后1.5～5 年；②年龄20～70 岁；③配合治疗，签署知情同意书。

1.1.2 排除标准 ①头颈外伤史，重症肌无力、进行性肌营养不良、皮肌炎、周期性瘫痪等各种全身或局部肌肉组织病损史；②高血压、糖尿病、甲状腺功能亢进症、甲状腺功能低下症等病史；③心肺功能衰竭、肾功能衰竭患者；④认知功能障碍不能配合检查和治疗者；⑤鼻咽癌复发。

1.2 一般资料

选取于2016年12月—2018年12月在广东省第二人民医院耳鼻咽喉头颈外科和中山大学附属第三医院康复医学科的鼻咽癌患者20 例，其中男10例，女10例；平均年龄（39.08±5.10）岁；平均放疗年限（3.56±0.92）年，均为首诊后按照NCCN 指南［3］进行常规放疗，治愈后出院。按RTOG/EORTC晚期放射损伤分级标准，皮下组织损伤1～2级。所有受试者均签署知情同意书。本研究经广东省第二人民医院伦理委员会审批（审批号：2017-KF-013）。

2 方 法

2.1 治疗方法

①颈椎活动、口颜面肌肉活动操，每天1 次，每次20 min。②筋膜手法，每天1 次，每次20 min。③推拿，每天1 次，每次20 min。④中频脉冲电治疗，采用音频治疗方，2 个电极置于双侧胸锁乳突肌体表；根据患者感受调节治疗强度，以有刺激感且不造成疼痛为准，每天1次，每次20 min。⑤超声波治疗，探头置于双侧胸锁乳突肌上滑动，每天1次，每侧10 min。以上方案每周治疗5次，连续治疗3个月。

2.2 指标测定

采集受试者治疗前和治疗结束后3个月的数据进行比较。

2.2.1 肌肉宽度、厚度和杨氏模量测量 运用Aix⁃Plorer型实时剪切波弹性成像超声诊断仪（Superson⁃ic Imagine，Aixen Provence，France），L4-15线阵探头，频率4～15 MHz。测量时患者仰卧位，头部居中摆正，放松并保持不动，颈侧涂超声耦合剂，测量时避免探头加压。首先行常规超声检查，观察胸锁乳突肌肌肉纹理、回声、形态。将探头置于胸锁乳突肌平环状软骨水平以测量其宽度和厚度，见图1。探头长轴先与胸锁乳突肌长轴垂直，确定靶肌横断面影像，测量肌肉横断面左右两端点的距离为其宽度，见图2。在横断面中部测量其厚度，见图3。保存以上图像和数据。确定靶肌横断面影像，再将超声探头90°旋转至探头长轴与胸锁乳突肌平行位置，尽量避开颈部大血管，以免干扰胸锁乳突肌的弹性图像。进入弹性成像模式，将方形感兴趣区（rang of interesting，ROI）统一设置成20 mm×（8～15）mm大小，感兴趣区距皮肤表面深约3～5 mm，包含胸锁乳突肌纵切面的前后缘，此时形成彩色编码图像，即组织弹性图，见图4～7，以颜色充满取样框，且保持图像稳定。图2～7为同一位患者的同侧胸锁乳突肌超声图像。冻结图像，启动Q-BOX功能测量感兴趣区内胸锁乳突肌的杨氏模量值，Q-BOX测量区域为圆形，其直径大小随胸锁乳突肌厚度不同而改变，使Q-BOX尽可能包含胸锁乳突肌的前后缘之间的区域，系统自动计算Q-BOX区域内胸锁乳突肌的平均、最大和最小杨氏模量值，进行3次超声弹性测量，取平均值。所有超声弹性图均由同一超声科医生采集。

图1 高频超声探查胸锁乳突肌的宽度和厚度Figure 1 High frequency ultrasound probes the width and thickness of sternoceleidomastoid

图2 鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌（蓝色线区域）横断面宽度Figure 2 Width of sternoceleidomastoid at transverse section after RT for NPC patient(within the blue area)

图3 鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌（蓝色线区域）横断面厚度Figure 3 Thickness of sternoceleidomastoid at transverse section after RT for NPC patient (within the blue area)

图4 鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌治疗前第1次弹性组织图Figure 4 Elastic image of sternoceleidomastoid for NPC patient after RT at first time before treatment

2.2.2 颈椎关节活动度的测量 采用关节量角器测量，患者取坐位，分别测量颈椎旋转、侧屈、前屈和后伸的颈椎关节活动度。①颈椎旋转关节活动度的测量方法：关节量角器的轴心与两耳连线和头颅前后发际中点连线的交点重合，固定臂为头颅的正中矢状轴重合，移动臂为交点与前发际中点的连线，移动臂随颈椎向左或向右旋转移动。②颈椎侧屈关节活动度的测量方法：关节量角器的轴心与胸骨上窝重合，固定臂与前正中线重合，移动臂与胸骨上窝和鼻尖连线重合，移动臂随颈椎侧屈移动。③颈椎前屈、后伸关节活动度的测量方法：关节量角器轴心与经过耳垂的纵轴与远端颈根部交点重合，固定臂与经过耳垂的纵轴重合，移动臂与耳垂与远端颈根部交点连线重合，随颈椎前屈、后伸移动。

2.3 统计学方法

使用SPSS 22.0 版软件进行统计学分析。所得数据以（±s）表示，对每组数据进行K-S正态性验检，对服从正态分布的治疗前后数据采用配对t检验；对非正态分布的治疗前后数据采用配对资料的符号秩和检验。P＜0.05表示差异有统计学意义。

3 结 果

3.1 治疗前后胸锁乳突肌宽度、厚度和杨氏模量值比较

治疗前后双侧胸锁乳突肌宽度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；治疗前后双侧胸锁乳突肌厚度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；治疗前后双侧胸锁乳突肌杨氏模量值比较，差异有统计学意义（P＜0.05）。见表1。

表1 治疗前后胸锁乳突肌宽度、厚度和杨氏模量值比较（±s）Table 1 Comparison of width，thickness and Young's module for sternoceleidomastoid before and after treatment（±s）

表1 治疗前后胸锁乳突肌宽度、厚度和杨氏模量值比较（±s）Table 1 Comparison of width，thickness and Young's module for sternoceleidomastoid before and after treatment（±s）

注：1）配对t检验；2）配对符号秩和检验。Notes:1)Paired sample t test;2)Wilcoxon signed ranks test.

时间治疗前治疗后t值1）P值1）Z值2）P值2）左胸锁乳突肌宽度/mm 4.21±0.44 4.73±0.45左胸锁乳突肌厚度/mm 37.15±4.86 39.45±4.73-6.441 0.000左胸锁乳突肌杨氏模量值/kPa 42.80±8.38 32.89±13.88 5.491 0.000右胸锁乳突肌宽度/mm 4.44±0.49 4.88±0.52-4.586 0.000右胸锁乳突肌厚度/mm 37.68±4.37 39.83±4.51-5.601 0.000右胸锁乳突肌杨氏模量值/kPa 44.11±9.38 30.57±10.55-3.808 0.000-3.812 0.000

3.2 治疗前后颈椎关节活动度比较

治疗前后颈椎向左旋转、向右旋转和向右侧屈关节活动度比较，差异有统计学意义（P＜0.05）；向左侧屈、颈前屈和颈后伸关节活动度比较，差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 治疗前后颈椎活动度比较（±s）°Table 2 Comparison of cervical ROM before and after treatment（±s）°

表2 治疗前后颈椎活动度比较（±s）°Table 2 Comparison of cervical ROM before and after treatment（±s）°

注：1）治疗前后配对t检验。Notes:1)Comparison before and after treatment by Paired sample t test.

颈后伸34.80±4.15 41.00±2.02 2.523 0.065时间治疗前治疗后t值1）P值1）向右旋转64.81±17.75 90.80±2.28 3.022 0.039向左旋转61.60±18.24 92.40±2.61 3.430 0.027向右侧屈39.60±0.89 32.01±2.00 10.156 0.001向左侧屈36.00±3.67 41.24±1.09 2.764 0.051颈前屈40.80±8.32 51.60±0.89 2.749 0.051

图5 鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌治疗前第2次弹性组织图Figure 5 Elastic image of sternoceleidomastoid for NPC patient after RT at second time before treatment

图6 鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌治疗前第3次弹性组织图Figure 6 Elastic image of sternoceleidomastoid for NPC patient after RT at third time before treatment

图7 鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌治疗后弹性组织图Figure 7 Elastic image of sternoceleidomastoid for NPC patient after treatment

4 讨 论

本研究结果表明，经康复治疗后，胸锁乳突肌的杨氏模量值较治疗前降低，胸锁乳突肌的宽度和厚度较治疗前增加，颈椎向左、向右旋转以及向右侧屈关节活动度较治疗前提高。剪切波弹性成像技术可用于评估和量化放疗后肌纤维化的程度，这与既往文献报道一致［4-5］。放射区域的肌肉纤维化是放射治疗的常见并发症之一，其发生率约为42.2%［6］，可引起肌肉硬僵、关节活动度下降、关节固定、疼痛、骨折、易疲劳、乏力、运动功能丧失等问题［1，7-8］。

放射性纤维化包含3 个病理过程，①纤维化前期：以内皮细胞发挥主要作用的慢性炎症反应为特点；②纤维化期：在杂乱的基质和破碎的纤维化灶中，含大量肌成纤维母细胞活化的纤维；③纤维化后期：以可收缩的薄壁细胞逐渐丢失为特点［9］。石秀英等［10］研究表明，病变组织的硬度与组织纤维化程度呈正相关，组织纤维化越明显则组织硬度越大。剪切波弹性成像通过彩色编码实时图像，将弹性小的组织显示为蓝色，弹性大的组织显示为红色，弹性中等的组织显示为绿色，借助图像色彩反映组织的硬度。该技术在评价肌肉、肌腱等软组织形态和功能方面有较好的运用［11］。国内学者通过借助图像色彩的弹性成像研究发现，鼻咽癌放疗后胸锁乳突肌肌纤维回声增粗，内部回声增强，纹理显示不清，体积缩小，其弹性评分、厚度及宽度与正常人相比，差异均有统计学意义［2，12］。国外学者运用该技术对正常人、鼻咽癌放疗后颈部肌肉纤维化无症状患者［平均放疗后（21.8±7.8）个月］和有症状者患者［平均放疗后（17.9±8.9）个月］的对比发现，与正常对照组相比，放疗后无症状和有症状患者的Nakagami 概率分布函数分别减少29.0%和25.9%，平均Nakagami 形态指数分别增加32.1%和74.1%，平均Nakagami 尺度参数分别增加55.7%和83.5%，剪切波弹性成像可通过色谱和Nakagami 参数分析评价纤维化的病理过程，Nakagami 尺度和形态参数与皮下和深层组织的纤维化成正比［13］。除此之外，国外也有学者利用剪切波超声弹性成像，证实了鼻咽癌放疗后肌肉硬度增加和纤维化，以及超声与MR 或CT 相比所具有的实时、费用低、无辐射、可反复检查和局部显示的优势［11］。本研究采用了剪切波弹性成像评估放疗后的肌纤维化，亦证明了其在定量评估和无创方面的优势。

本研究结果提示，康复治疗可改善放疗肌纤维化和关节活动度，这与国外文献报道一致［14-19］。对于头颈部肿瘤患者而言，物理治疗能减少放疗所导致的颈部痉挛和疼痛、肩关节功能障碍、张口受限等不适，从而恢复肩、颈和面部功能［20］。因为放疗所致肌肉纤维化的进程并不能终止，缓慢进展的无力和功能障碍不可避免，终生家庭康复训练对功能和生活质量的最大化维持具有十分重要的意义［21］，故在放疗的早期应尽早开始康复训练并坚持终身。针对肌纤维化的康复训练包括宣教、手法、推拿、超声等物理治疗。在纤维化时期，需给予患者关节活动度训练和肌力训练［21］。临床试验表明，可通过张口和颌面运动康复训练改善头颈肿瘤放疗患者的张口受限［22］。筋膜技术通过牵拉皮肤、筋膜和皮下组织，从而恢复软组织的活动度，减少疼痛，促进纤维化组织的血液循环［19，23］。物理治疗中的核心肌群力量、姿势和肌肉灵活度训练可改善运动能力。深部软组织的按摩能使纤维化组织断裂，释放炎症因子和自由基，从而减轻、干扰甚至逆转肌纤维化进程，缓解疼痛［24］。这可能是物理治疗能抑制放疗引起的肌肉纤维化，改善功能的原因。从另一方面来说，肌肉对康复训练的效果较好，所以略微提高肌肉运动耐力和调整姿势，就可以让患者的功能得到改善［21］。

关于超声评价运动训练对骨骼肌生物力学特征影响方面，目前文献报道主要围绕不同运动方式和强度对骨骼肌硬度的影响。通过静态弹性成像技术研究发现，股外侧肌完成向心和离心运动后，肌肉硬度增加［5］。本研究是首次运用剪切波弹性成像技术评价康复治疗对鼻咽癌放疗肌纤维化的影响，证明了超声评估的可行性和康复治疗的有效性，但也存在一定的局限性，如观察治疗周期不够长，以及缺乏相应的纤维化肌肉的动物实验研究，都需要在未来进一步深入探讨。