剪切波声弹性成像技术对足三里穴位不同肌张力及针刺前后的紧张度观察

任亚娟，徐 芳，徐智章，张爱宏，肖沪生，银浩强，高东雯，俞成杰

（1.上海中医药大学附属龙华医院超声科，上海200032；2.复旦大学超声医学与工程研究所，上海200032；3.西安交通大学医学院附属二院医用超声研究室，陕西 西安710049）

肌肉静止松弛状态下的紧张度被称为肌张力，正常的肌张力是维持人体各种姿势及动作的根本基础，多种神经系统疾病及肌病均可导致肌张力的异常及运动障碍。既往的肌张力测量方法主要是触摸肢体硬度并测试完全放松的肢体被动活动时的阻力大小，而通过仪器定量分析肌张力的方法较少见。本研究通过剪切波声弹性成像技术对正常人在不同肌张力状态下足三里穴位局部肌肉的紧张度进行定量分析，对该方法运用于肌张力的定量分析及针灸穴位局部紧张度测定的方法学进行初步探索。同时，进一步运用实时剪切波声弹性成像技术观察足三里穴位针刺前后局部肌肉紧张度的变化，以期为中医针灸穴位“得气”研究提供一种新手段。

1 资料与方法

1.1 研究对象 来源于2012年3月上海中医药大学附属龙华医院健康受试者15例（测量双侧，共30个足三里穴位），男4例，女11例，平均年龄35.5岁。

1.2 仪器与方法

1.2.1 仪器 使用法国 Supersonic Imagine公司生产的Aix Plorer型实时定量剪切波弹性成像超声诊断仪，L4～15线阵探头，频率4～15 MHz。国产华佗牌SDZ－Ⅱ型电子针疗仪，频率300 Hz，连续波模式，强度0.5～1.5 V。

1.2.2 穴位定位标准 根据《中华人民共和国国家标准 GB 12346－90经穴部位》［1］定位穴位：在小腿前外侧，当犊鼻下3寸，距胫骨前缘一横指（中指）。腓骨头下1.2 c m，胫骨嵴后1 c m。

1.2.3 足三里局部断面解剖［2］穴位浅表为胫骨前肌、胫骨后肌，深层为胫腓骨间隙，其间有胫前动脉、胫前静脉和腓神经分布。

1.2.4 检测方法

1.2.4.1 受试者首先取仰卧位，下肢平放于床上，静卧3 min，处于放松状态。超声断面与《经穴断面解剖图解》［2］（图1，见封2）一致状态下行二维超声探测，深度为3～4 c m。启动弹性成像模式（SWE），在探查深度条件限制下将ROI（方形）设置到最大值12 mm×12 mm，以减少针尖对局部测量结果的影响。ROI以穴位图谱为标准，连续记录足三里穴位的组织弹性图，然后通过电影回放，启动Q－BOX功能测量ROI内的肌肉组织杨氏模量（Young’modul us）值，Q－BOX测量区域为圆形，设置为取样区直径3 mm，每隔20帧测量1次杨氏模量值，共测量15次。然后受试者取站位，于静止、放松状态下在同一部位以相同方法每隔20帧测量1次杨氏模量值，共测量15次。最后受试者仍取卧位，下肢在静止状态局部肌肉主动收缩，在同一部位以相同的方法每隔20帧测量1次杨氏模量值，共测量15次（图2，见封2）。对结果进行统计分析。

1.2.4.2 受试者取仰卧位，下肢平放于床上，静卧3 min，处于放松状态。超声断面与《经穴断面解剖图解》一致进行二维超声探测，深度为3～4 c m。毫针按照针灸穴位与超声断面成5°～10°夹角刺入，在高频超声引导下动态观察针尖经皮肤至胫骨前肌直达胫骨后肌穴位断面解剖所定位置。启动SWE模式，将ROI（方形）设置成12 mm×12 mm大小，ROI以穴位图谱为标准，分别记录进针前、进针后、脉冲电刺激时的组织弹性图，使用其定量分析系统QBOX，直径为3 mm，测量进针前、进针后、脉冲电刺激时足三里穴位区域的杨氏模量均值（图3，见封2）。

1.2.5 检查注意事项 测量时超声探头均应轻放在足三里穴位区域，以免引起局部的肌紧张，进针前在肌收缩达到平衡后，以肌收缩最小值为标准，测其平均值。进针后及脉冲电刺激时均以得气为标准，足三里穴位区域有酸、麻、胀感。脉冲电刺激强度因人而异。

1.3 统计学处理 采用SPSS 19.0统计软件对资料行正态性和方差齐性检验进行统计分析，计量资料以±s表示，组间比较采用配对t检验，P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

剪切波声弹性成像定量分析系统Q－BOX直径为3 mm，卧位时足三里穴位杨氏模量平均值为（14.01±4.38）k Pa（1 k Pa＝0.133 mm Hg），站位时为（87.24±30.33）k Pa，肌肉主动收缩状态下为（87.42±12.12）k Pa（图 4，见封 2）。Q－BOX 为3 mm时，卧位时进针前、进针后及电刺激时穴位杨氏模量平均值分别为（12.61±6.27）k Pa、（24.00±11.94）k Pa、（111.48±52.81）k Pa；进针前与进针后，进针前与电刺激时的杨氏模量值比较，差异均有统计学意义（P＜0.01）。

3 讨论

法国Supersonic Imagine公司推出的Aix Plorer型Shear WaveTM实时剪切波弹性成像超声诊断仪通过发射声辐射脉冲对组织施加激励，可在组织中产生足够强度的剪切波；通过超高速成像技术探测剪切波（探测剪切波速度的精确度达到1 mm／s），以彩色编码技术实时显示出组织弹性图；并通过系统的定量分析系统（Q－BOX）测量反映组织弹性的数值——杨氏模量的绝对值（k Pa）。本方法成为能检测组织弹性绝对值的首台声弹性成像系统［3－4］。目前，该技术已被运用于甲状腺、乳腺及肝脏等多器官疾病的研究及检测，文献检索至今鲜有该技术对肌张力测定的相关报道。本研究通过该技术对正常人足三里穴位在不同肌张力状态下肌肉的紧张度进行定量分析，对该方法运用于肌张力的定量分析及针灸穴位局部紧张度测定的方法学做初步的探索，结果显示卧位肌肉松弛状态下的肌张力明显小于站位及肌肉紧张状态下的肌张力。

肌张力简单地说就是肌细胞相互牵引产生的力量，是维持人体本身各种姿势以及正常运动的基础，并表现为多种形式。人在静卧休息时，身体各部肌肉所具有的张力称静止性肌张力。躯体站立时，虽不见肌肉显著收缩，但躯体前后肌肉亦保持一定张力，以维持站立姿势和身体稳定，称为姿势性肌张力。肌肉在运动过程中的张力，称为运动性肌张力，是保证肌肉运动连续、平滑（无颤抖、抽搐、痉挛）的重要因素。在不同张力状态下肌肉局部的紧张度不同，多种神经系统及肌病均可导致肌张力的改变，造成人体运动机能的障碍。本研究结果表明，运用剪切波声弹性成像技术可定量检测肌张力，可为多种疾病状态下的肌张力定量分析及客观评估提供新方法及新思路。另外，不同的肌张力对穴位局部的紧张度有明显影响，针灸穴位的紧张度测量应在卧位全身肌肉放松状态下进行，以消除因体位及人为肌肉收缩的干扰。

据此，本文还在受试者均取卧位测定肌肉放松状态下运用实时剪切波声弹性成像技术测定足三里穴位针刺前后局部肌肉紧张度的变化，结果显示，针刺后及电针后穴位局部的肌紧张度明显增高，差异有统计学意义（P＜0.01）。

“得气”感即针感，受试者一般以局部出现酸、胀、重麻感为主。临床可表现单纯一种，也可几种感觉混合出现。这是由于针刺时，针尖的机械刺激使不同感受器兴奋，并将冲动传入中枢，逐步传导至脑，传出神经作用于感受器的效应装置，引起肌肉收缩所致。针刺得气时除患者出现针感传导外，还有医者捻针时指下的沉、紧、涩、滞等感觉，统称为手下感。临床实践证明，针刺手下感明显者主要发生在肌肉丰厚处穴位，如合谷、内关、足三里等穴，而四肢井穴等肌肉组织菲薄处穴位针刺得气时，手下感不明显。组织学结果证明，肌肉丰厚处穴位下的针感感受装置主要是肌梭，因而认为手下感是由穴区肌肉收缩形成。穴位的断面层次解剖也发现，穴位处肌肉、筋膜较肥厚且集中，人体55%穴位位于肌肉群上，肌肉外包裹着深浅筋膜，针刺必须穿过筋膜到肌肉组织中，因而提出穴位即肌肉反应点。有学者［5］统计穴位分布和肌肉肌腱的关系，结果发现占经穴总数62.5%的穴位在肌肉分界处有神经干支进入的部位，还有37.5%的穴位多位于肌肉、肌腱之中或其起止点上，更提示针灸的针感与局部肌肉收缩密切相关。

Jenkyn等［6］早期研究中通过机械振动装置对皮肤进行振动产生剪切波，剪切波沿肌肉传导，使用常规MRI检查探测剪切波变化，发现随着肌张力增加，剪切波波长增加，即剪切波速度增加（剪切波频率未变），也即提示肌肉杨氏模量值增加。温朝阳等［7］对141例男性健康志愿者运用法国Supersonic公司的Aix Plore型实时定量剪切波弹性成像超声诊断仪研究松弛和紧张状态下肱二头肌肌腹的杨氏模量值差异，结果显示紧张状态下肌肉的弹性模量值较松弛状态下增大。肖沪生等［8］认为剪切波弹性成像技术具有足够的灵敏度，可实时检测肱二头肌肌腹收缩过程的杨氏模量值，该值随时间变化曲线与生理学从分子水平描述的骨骼肌收缩特征相符。

本研究结果显示，针刺后穴位局部的紧张度明显增高，推测应为针刺后局部肌肉收缩肌肉张力增加所致，这与之前的研究结果相似［9］，剪切波声弹性成像技术用于足三里穴位紧张度无创测定为中医针灸穴位“得气”研究提供了一种新手段。同时，不同肌张力状态对穴位局部的紧张度有明显影响，因此将剪切波声弹性成像技术用于足三里穴位“得气”的紧张度研究应在卧位全身肌肉放松状态下进行。

［1］国家技术监督局 .中华人民共和国国家标准GB 12346－90经穴部位［S］.北京：中国技术标准出版社，1990.

［2］严振国 .经穴断面解剖图解［M］.第2版 .上海：上海科学技术出版社，2002：101.

［3］Bercoff J，Tanter M，Fink M.Supersonic shear i maging：a new technique f or soft tissue elasticity mapping［J］.IEEE Trans Ultrason Ferroelectr Freq Control，2004，51：396－409.

［4］Nordez A，Hug F.Muscle shear elastic modulus measured using supersonic shear i maging is highly related to muscle activity level［J］.J Appl Physiol，2010，108：1389－1394.

［5］沈雪勇 .经络腧穴学［M］.第2版 .北京：北京中医药出版社，2002：291.

［6］Jenkyn TR，Eh man RL，An KN.Noninvasive muscle tension measurement using t he novel technique of magnetic resonance elastogaphy（MRE）［J］.J Biomech，2003，36：1917－1921.

［7］温朝阳，范春芝，安力春，等 .实时定量超声弹性成像技术检测肱二头肌松弛和紧张状态下弹性模量值差异［J］.中华医学超声杂志（电子版），2011，8（1）：129－134.

［8］肖沪生，任亚娟，徐智章，等 .肱二头肌收缩的剪切波声弹性成像动态测定及生理学意义探讨［J］.上海医学影像，2012，21（2）：81－83.

［9］徐芳，肖沪生，徐智章，等 .剪切波声弹性成像仪对30例足三里穴位的定位及紧张度观察［J］.上海医学影像，2012，21（2）：84－87.