剪切波弹性成像评估缺血性脑卒中偏瘫病人上肢肌肉痉挛程度的临床价值

杨凤秋,黄进能,文晓东,张永全,唐燕娇

上肢肌肉痉挛是缺血性脑卒中(ischemic stroke,IS)偏瘫病人常见的并发症之一,多因皮质脊髓纤维(锥体外束)受损导致,痉挛肌肉持续收缩导致肢体挛缩、疼痛、关节活动受限和关节畸形,给病人带来沉重的医疗负担[1]。评估上肢肌痉挛程度对指导临床康复治疗、评估康复效果和预后具有重要意义。临床上常采用改良Ashworth量表(Modified Ashworth Scale,MAS)、改良Tardien量表(Modified Tardieu Scale,MTS)或肌电图、磁共振弹性成像评估肌痉挛程度[2-3]。MAS、MTS量表受测评者主观影响较大,无法准确量化评估肌痉挛状态,肌电图检查时伴痛觉或感觉异常,给病人心理造成一定负担,磁共振价格昂贵,禁忌证较多。剪切波弹性成像(shear-wave elastography,SWE)定量超声技术可通过测量剪切波的传播速度识别正常和病理组织的回声强度和硬度,检测简便、快捷,有望成为评估IS后肢体痉挛的替代诊断工具[4-5]。本研究拟探讨SWE评估IS偏瘫病人上肢肌肉痉挛程度的价值,旨在为临床诊治提供参考。

1 资料与方法

1.1 临床资料

回顾性选取2019年3月—2022年3月广西中医药大学附属瑞康医院收治的103例IS单侧偏瘫伴上肢肘屈肌痉挛病人,其中,男61例,女42例;年龄57～68(62.35±4.09)岁;左侧偏瘫46例,右侧偏瘫57例;MAS分级:1级+1+级40例,2级39例,3级24例。所有受试者对本研究均知情同意,且本研究获得医院伦理委员会批准。

1.2 纳入与排除标准

纳入标准:首发IS,符合《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2018》[6]中的诊断标准;病情稳定;单侧上肢偏瘫,呈痉挛状,MAS评估肌张力≥1级;均行SWE超声检查。排除标准:帕金森综合征及脊髓损伤引起的肌张力增高;周围神经病变、肌无力、多发性肌炎等;既往接受口服解痉药、肉毒杆菌毒素注射、局部阻滞或手术等抗痉挛治疗;MAS评估肌张力4级,肌肉僵硬无法伸展和弯曲者;临床资料缺失,SWE图像质量较差不能满足诊断需求者。

1.3 SWE超声检查

采用Canon公司的Aplio 800彩色多普勒超声波诊断仪,线阵探头,频率18 MHz。病人取仰卧位,肩关节外展45°,肘关节屈曲90°,前臂中立位。常规二维超声获取痉挛肌最大横截面,然后将其旋转90°,沿肌束纵切面检查该痉挛肌群,肱二头肌定位:肱二头肌腹中部;肱肌定位:沿肱二头肌纵轴,肱二头肌下方为肱肌;肱桡肌定位:沿肱桡肌纵轴,前臂桡侧近1/3。选择10 mm×10 mm,深1～3 cm为感兴趣区域启动SWE模式,图像稳定5 s后,冻结Q-BOX函数,获得弹性成像图像,测量感兴趣区域肱二头肌、肱肌、肱桡肌组织的最大弹性模量值(Emax),同一部位测量3次,取算术平均值。将肘关节拉伸至180°,再次行SWE检查,测量方法同上。以上由超声科1位10年以上从业经验的超声医学科专家进行。

1.4 肌张力检测

采用MAS评分[7]、MTS评分[8]评价偏瘫侧上肢肌张力。MAS评分根据肌张力分为5级,0级为肌张力无增加,计0分;1级为在弯曲或伸展时移动肌肉张力略有增加,计1分;1+级为肌肉张力略有增加,表现为抓握,计2分;2级为在大部分运动范围内肌肉张力增加更明显,计3分;3级为肌张力显著增加,被动运动困难,计4分;4级为肌张力高度增加,弯曲或伸展时肌肉僵硬,计5分,得分越高,痉挛程度越重。MTS评分通过特定速下牵伸反应评估痉挛状态,0表示整个活动中没有阻力,计0分;1表示被动活动中感到轻微阻力,但特定角度出现无卡住感,计1分;2表示特定角度出现明显卡住感,被动运动受阻,后有释放感,计2分;3表示特定角度出现阵挛,持续给压时间不超过10 s,计3分;4表示特点角度出现阵挛,持续给压时间超过10 s,计4分;5表示关节僵直,不能移动,计5分,得分越高,痉挛程度越重。

1.5 统计学处理

2 结 果

2.1 患侧和健侧Emax比较

屈曲90°时患侧和健侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax比较,差异无统计学意义(P>0.05),伸直180°时患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax明显高于健侧,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表1。

表1 患侧和健侧Emax比较(±s) 单位:kPa

2.2 患侧和健侧MAS、MTS评分比较

患侧MAS评分和MTS评分明显高于健侧,差异有统计学意义(P<0.05)。详见表2。

表2 患侧和健侧MAS、MTS评分比较(±s) 单位:分

2.3 不同痉挛程度Emax比较

屈曲90°时不同痉挛程度病人患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax比较,差异无统计学意义(P>0.05),伸直180°时,3级组患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax明显高于1级+1+级和2级组(P<0.05),2级组高于1级+1+级组(P<0.05)。详见表3。

表3 不同痉挛程度Emax比较(±s) 单位:kPa

2.4 IS单侧偏瘫伴上肢肘屈肌痉挛病人Emax与MAS、MTS评分的相关性

IS单侧偏瘫伴上肢肘屈肌痉挛病人伸直180°时患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax与MAS、MTS评分均呈正相关(P<0.05),屈曲90°时患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax与MAS、MTS评分无相关性(P>0.05)。详见表4。

表4 IS单侧偏瘫伴上肢肘屈肌痉挛病人Emax与MAS、MTS评分的相关性

3 讨 论

上肢肌肉痉挛是IS后上肢功能障碍的常见原因,常表现为屈肌痉挛,19%～43%的IS病人在发病后3～6个月内会出现上肢肌肉痉挛,其发病的潜在机制为上运动神经元损伤后脊髓抑制和兴奋输入失衡,引起拉伸反射过度兴奋,强直性牵张反射速度依赖性增加,导致肌肉过度牵张状态[9-10]。上肢肌肉痉挛最常见的部位是肘部、腕部和肩部,影响上肢功能,损害日常生活活动能力,增加脑卒中后管理成本,因此,早期评价痉挛程度,早期治疗是改善病人预后的关键。

超声是一种可视化的肌肉组织检查方法,常规二维灰阶超声通过评估其回声性质来推断组织结构和构成,超声波反射形成的图像可显示肌肉的形态和回声特征,健康肌肉组织一般呈现出低回声伴清晰的亮线,亮线代表肌内膜和肌膜周围的胶原纤维,痉挛肌肉多表现为回声增强且伴更高的像素强度,但肌肉纤维化或年龄相关性退化也可出现类似表现,仅仅依靠超声回声特征无法判断肌肉组织力学特征;除回声外,临床往往通过肌肉厚度、肌束长度和羽状角判断肌肉的结构,但由于肌肉群变异性较大和痉挛严重程度不一,导致测量偏差增加[11-12]。SWE是一种可测量组织力学特性的超声技术,利用探头发射的声辐脉冲控制技术,在组织深处聚焦产生剪切波,剪切波是一种横波,横波穿过僵硬组织时速度加快,穿过软组织时速度减慢,当肌肉收缩时肌肉硬度增加,肌肉松弛时肌肉硬度减少,因此,SWE可评估肌肉僵硬度变化,杨氏模量值越大说明肌肉组织硬度大,痉挛程度重[13-15]。研究显示,采用SWE评估肉毒杆菌毒素A治疗前后IS病人肌肉痉挛变化,其中肱二头肌剪切波速度较治疗前降低,MAS评分以及MTS评分也出现降低,提示SWE在评估肉毒杆菌毒素 A 治疗有效性方面具有可靠的价值[16]。SWE还可定量评估脑卒中病人手指肌张力,通过SWE定量评估肌肉僵硬度可反映脑卒中病人的肌肉痉挛状态[17-18]。

本研究选择屈肘肌群中肱二头肌、肱肌、肱桡肌进行测评,发现肘关节伸直180°时患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax值高于健侧,表明SWE测量的Emax值与肌肉被动拉伸时的肌肉紧张度有关。而在肘关节屈曲90°时,患侧和健侧肌肉Emax值比较差异无统计学意义,分析原因为屈曲状态下,肌纤维处于松弛状态,肌肉肌纤维长度与初始长度无明显差异,因此患侧和健侧Emax值无明显差异,当肘关节伸直180°时屈肘肌群肌纤维被动拉伸,处于紧张状态,患侧由于拉伸反射过度兴奋,肌群高度痉挛,硬度增加,因此Emax值也明显增高。Eby等[19]研究也发现,在高伸展状态下,肱肌僵硬度明显增加,肌僵硬度随着肢体的伸展而增加可能与痉挛反射有关。进一步分析显示,患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌Emax值随着MAS分级的增高而增加,相关性分析结果提示,伸直180°时患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌的Emax值与MAS、MTS评分呈正相关,表明SWE测量的Emax值与偏瘫侧痉挛肌肉拉伸状态下硬度变化程度一致。Galvão等[20]研究显示,痉挛性肱桡肌、肱二头肌剪切弹性模量与MAS评分呈正相关。

综上所述,IS单侧偏瘫伴上肢肘屈肌痉挛病人患侧肱二头肌、肱肌、肱桡肌伸直180°时Emax值明显高于健侧,且Emax值与MAS、MTS评分呈正相关,SWE在评估IS偏瘫病人上肢痉挛程度中具有较高的价值。本研究局限性在于未考虑肌肉激活或抑制情况下肌肉Emax值的变化,在今后的研究中仍需比较不同体位下肌肉激活或抑制时痉挛程度的差异。