抗痉挛治疗前后脑卒中患者超声肌肉结构参数的比较

杨远滨，张京，冷振鹏，张倩，陈昕，肖娟

肌张力异常是中枢神经系统病变后产生的常见临床症状。严重的肌张力异常如痉挛极大地影响患者运动功能的恢复和生活自理能力的改善，最终使患者不能完全地重返家庭社会。中枢神经系统病变后的治疗更加重视分离运动模式的恢复和精细自理动作的完成，而不是单纯肌力的增长。但痉挛会阻碍上述两方面功能的顺利恢复[1]。对肌张力的评定分析和对抗痉挛治疗效果的评价具有十分重要的临床意义。

以往对抗痉挛治疗效果的评定主要利用改良Ashworth量表(modified Ashworth Scale,MAS)作为评价手段，但该方法常受到检查者经验、主观个体差异和量表标准理解等因素的影响，不能准确评定肌张力的动态变化。肌肉结构参数(muscle architecture parameters,MAP)更集中于力学变化后的趋势观察。鲜见两者结合来评价肌张力的动态变化过程方面的研究。

本研究通过抗痉挛治疗前后MAP的测量，进行前后对照研究，并与MAS的评定结果进行比较，在此基础上分析MAP的变化趋势和规律，从而对客观评价肌张力的可行性进行探索。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取接受口服抗痉挛药物、抗痉挛体位摆放、痉挛肌牵伸训练和拮抗肌主动收缩训练等抗痉挛治疗的6例患者。

纳入标准：①首次发生脑卒中，病程<12个月；②头颅CT或MRI提示一侧单发梗死或出血病灶；③患侧肢体MAS评分≥2分，健侧肢体肌张力正常；④Fugl-Meyer运动功能评分(Fugl-Meyer Movement Assessment,FMA)0～85分，改良Barthel指数(modified Barthel Index,MBI)评分0～85分；⑤意识状态良好，定向力、记忆力、理解力正常，可配合分析研究。

排除标准：①意识障碍、认知功能障碍不能配合研究；②头颅CT/MRI提示双侧多发性病灶；③双侧肢体肌张力均异常，MAS>0分；④出现肺部感染、压疮、泌尿系感染等其他脑血管病并发症；⑤肢体皮肤破损无法行肌肉超声检查；⑥不同意参与研究。

患者一般资料见表1。

表1 患者基本资料

1.2 方法

6例患者口服抗痉挛药物或应用抗痉挛体位、痉挛肌肉牵伸性训练和拮抗肌主动收缩训练等方法，进行抗痉挛治疗。

在肌张力变化过程中，动态观察MAP的变化。抗痉挛治疗前、治疗后2周和治疗后4周进行MAS评定，测量肌肉羽状角度(pennation angle,PA)、肌纤维长度(fascicle length,FL)和肌纤维厚度(muscular thickness,MT)。

1.2.1 量表评定 评定均由具有3年工作经验的同一康复医学专业医师完成。

1.2.2 MAP检查 采用Philips IU-22超声检查仪，超声检查探头采用L12-5型平面触发超声探测球管，图像测量采用Philips IU-22内置计算测量软件包(calculation measurement software package,CMSP)，所有超声检查采集图像均由具有5年专业经验的同一超声科医师完成。

受试者安静俯卧于检查床面，暴露双侧小腿，足置于床沿下自然放松，踝关节处于中立位0°。检查者在足底处施以阻力同时嘱受试者做抗阻踝跖屈动作以充分显露腓肠肌轮廓，选取跟骨与腘窝中点连线的中点位置对跖屈肌群进行标记定位。检查频率25～35 Hz，检查类型2D，检查模式RS，灰阶类型M2，回声采集率70%～85%，超声频谱值C=56，探头发生器L12-5采用软组织肌肉专用检查模式Vasc Ven。将超声探头发生器垂直于小腿后方定位标记处，并与小腿长轴方向呈0°，逐渐水平向外侧移动寻找腓肠肌外侧头肌纤维回声图像，待图像稳定清晰后固定图像。

应用CMSP对图像进行直线参数和夹角参数测量。选取超声影像中深层强回声带与束状平行走形弱回声信号带的角度进行测量，并记录PA。选取超声影像中上下平行的强回声信号带间的距离进行测量，并记录MT。选取超声可视范围内深层强回声带经束状弱回声走行带至超声探头范围边界的间距进行测量，并记录FL。对于超出超声探测范围的FL测量，使用CMSP中的图形延伸方法进行检测，以得到精确的FL数值。

1.3 统计学分析

应用SPSS 17.0统计软件包进行单因素方差分析。显著性水平α=0.05。

2 结果

随着治疗时间的增加，MAS逐渐下降，PA出现下降趋势，FL出现上升趋势(P<0.05)；MT出现下降趋势，但无显著性差异(P>0.05)。见表2及图1～图3。

表2 抗痉挛治疗前后MAS、PA、FL和MT的比较

图1 患者接受抗痉挛治疗前超声检查采集图形

图2 患者接受抗痉挛治疗后2周超声检查采集图形

图3 患者接受抗痉挛治疗后4周超声检查采集图形

应用Bonferroni法对组间差异有统计学意义的MAS、PA和FL进行多重组间比较。结果显示，MAS评分治疗前与治疗后2周和治疗后4周比较有显著性差异(P<0.05)，治疗后2周与治疗后4周比较无显著性差异(P>0.05)；PA治疗前与治疗后2周、治疗后2周与4周比较无显著性差异(P>0.05)，治疗前与治疗后4周比较有显著性差异(P<0.05)；FL治疗前与治疗后2周比较无显著性差异(P>0.05)，治疗前、治疗后2周与治疗后4周比较有显著性差异(P<0.05)。见表3和图4。

表3 两两比较

图4 抗痉挛治疗前、治疗后2周及治疗后4周患者PA、FL和MT的比较

3 讨论

MAS对肌张力的评定是以感知特定关节活动度内的阻抗为基础的，因此对于一些肌肉结构已发生微小变化但尚未引起显著力学关系的病例，其阻抗改变不易被测试者感知。用分级量表区分上述情况十分困难[2]。

Horikawa利用不同载荷(5～50 kPa)于肌肉表面，通过压力感受器感受5 kHz激光束扫描密度的变化，使之转化为可视光信号图像，从而测量肌纤维紧张度，实现对肌肉紧张度进行直接测量[3]。国内也有研究进一步证实该方法的可行性[4]。但由于该方法需要将负载压力通过皮下结缔组织层传导到肌层，所以存在易受压力触发点与皮肤间隙和皮下结缔组织弹性干扰的不足，测量准确度有待提高。其他的测量方法有Biodex System等速阻抗力矩测量法，可对阻抗力矩进行直接测量，不足之处是设备昂贵，对空间场地的要求较高，需要受试者有良好的心肺功能以完成检查，意识清晰可以充分配合等[5-6]。

近20年来，MAP的研究一直持续受到关注。一些学者发现MAP中的一些参数与肌纤维的生物力学有密切联系[7]。FL是肌肉主动收缩和被动牵张后轴向力矩在肌纤维走行方向最主要分解力矩大小的反映，因此最先在研究中被纳入观察。PA是肌肉紧张或松弛后轴向力矩与肌纤维走行方向力矩的夹角，体现二者三角函数关系，故也常被力学研究所分析。肌纤维最大主动收缩(maximal voluntary contraction,MVC)时在不同的活动范围(ROM)角度位置上FL和PA会有相应的改变，固定ROM时不同百分比例的MVC下PA和FL变化幅度也不同[8]。说明PA和FL与肌肉轴向力矩有关联性。肌纤维被动牵张时，不同的牵张力矩下PA和FL同样会发生变化，只是变化的规律与主动收缩存在差异[9]。

MT是肌纤维在垂直肌束膜方向上力矩的反映，体现肌肉侧壁硬度的大小。近年来的肌纤维被动牵张研究发现，MT也会随着牵张力矩的变化而改变[10]。说明PA、FL和MT共同受牵张力矩的影响。由于牵张力矩可作为肌张力大小的检测指标，因此证明了应用PA、FL和MT测量肌张力的可行性[11-12]。目前研究主要集中在MAP的变化趋势上，对不同肌张力条件下MAP的定量观察和相关分析尚未做深入研究[13]。

本研究选取痉挛患者进行抗痉挛治疗，对其在肌张力降低过程中MAP的动态变化进行分析。数据分析显示，PA、FL和MT显示出不同的敏感性。在4周的动态变化中，MAS在2周与4周比较时因组间差异过小(组间均数差值=0.26)而未显示出统计学差异，而FL在2周与4周的比较中仍显示有显著性差异，提示在不显著肌张力变化的条件下，量表的敏感度有所下降。虽然FL在治疗前与治疗后2周比较未显示有统计学差异，但统计参数已达到统计意义的临界值(P=0.05)。因此考虑到研究样本量的影响，结合FL的变化趋势，在进一步扩大研究样本后FL在治疗前与治疗后2周的比较中可能会显示与MAS相同的结果。此外，结果还显示，PA在治疗前与治疗后4周比较时显示有统计学差异，而MT在整个过程中虽有下降的趋势但无统计学差异。上述3个结构参数发生不同的变化说明随着肌张力的下降对肌纤维形态的影响首先表现在肌纤维走行方向的改变，逐渐向轴线靠拢，进而FL发生显著增加，肌束横径变化最小。可见肌张力的变化对FL影响最大，对MT的影响最小。

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