超声弹性成像技术在慢性非特异性腰痛诊断中的应用①

梁育磊，高 谦，乔 璐，疏 丹，赵 丹

超声弹性成像技术在慢性非特异性腰痛诊断中的应用①

梁育磊1，高 谦2，乔 璐2，疏 丹2，赵 丹2

目的研究超声弹性成像技术在诊断慢性非特异性腰痛中的价值。方法2016年3月至9月，临床诊断为慢性非特异性腰痛患者32例(病例组)和健康志愿者32例，使用超声弹性成像技术对腰部竖脊肌进行测量，计算杨氏模量值。病例组视觉模拟量表(VAS)评分、日本骨科协会(JOA)评分与杨氏模量值进行Pearson相关性分析。结果两组双侧竖脊肌杨氏模量值均无显著性差异(t＜1.849,P＞0.05)，病例组显著高于对照组(t=9.931,P＜0.001)。病例组杨氏模量值与VAS正相关(r=0.614,P＜0.001)，与JOA评分无明显相关性(r=-0.243,P=0.180)。结论超声弹性成像技术可用来区分腰痛患者和健康人，并可评价腰痛程度。

慢性非特异性腰痛；超声弹性成像；竖脊肌

腰痛(low back pain,LBP)作为临床上最常见的肌肉骨骼问题，会使患者医疗支出显著增加，甚至丧失工作能力。60%～80%的成年人曾有腰痛经历[1]，腰痛已经成为世界范围最常见的公共健康问题之一[2]。腰痛可分为有明确病理改变的特异性腰痛(specific low back pain,SLBP)和无明确病理改变的非特异性腰痛(nonspecific low back pain,NSLBP)，大约90%的腰痛属于NSLBP[3]。

一般认为，病程持续超过3个月的NSLBP为慢性非特异性腰痛(chronic non-specific low back pain, CNSLBP)。CNSLBP的发病机制尚不明确，现在的一些研究表明，肌肉慢性劳损可能是重要发病原因[4]。而对肌肉慢性劳损目前缺乏客观、定量的评价标准。

实时剪切波超声弹性成像技术(shear wave elastography,SWE)能实时、定量显示组织弹性，检测其软硬度，目前在肝脏、乳腺、甲状腺的诊断中已得到广泛应用[5-7]。本研究探讨剪切波弹性成像技术在CNSLBP中的诊断、评定价值。

1 资料与方法

1.1 一般资料

病例组32例，来自2016年3月至9月解放军总医院海南分院康复科就诊并明确诊断为CNSLBP患者。

诊断标准参照文献[8-9]拟定：①病程超过12周的持续或阵发性腰痛；②疼痛部位位于肩胛骨以下，臀裂以上；③没有特异性因素；④没有因心理社会因素放大和延长疼痛。

纳入标准：①年龄18～65岁；②病程超过3个月；③智力及精神正常，语言表达能力正常；④签署知情同意书。

排除标准：①腰痛由特异性因素引起，如炎性疾病、肿瘤、骨折、腰椎间盘突出压迫神经根、骨质疏松症、腰椎滑脱等；②伴有并发肝、肾、造血系统、内分泌系统等严重原发性疾病；③近6个月接受过腰部手术；④妊娠或哺乳期妇女。

对照组32例，来自同期就诊的无腰痛症状志愿者。

两组性别、年龄无显著性差异(P＞0.05)。见表1。

表1 两组一般资料比较

1.2 方法

使用Aixplore彩色多普勒超声诊断仪(SUPERSONIC IMAGINE公司)，2～10 MHz高频线阵探头。

患者俯卧位，上肢平放于体侧，保持腰背部肌肉放松。取双侧第三腰椎水平，棘突旁开2 cm左右肌肉最高处为竖脊肌位置，常规二维超声横切面检查竖脊肌肌腹，旋转90°沿肌束方向检查纵切面，观察肌肉回声及肌纤维走行。选择SWE模式，设置20×20 mm方形检查框，深度距皮肤表面1～3 cm(根据患者脂肪层厚度而定)，等待约5 s，方框内颜色填充均匀后冻结图像，启动Q-BOX功能，测量区域设置为直径5 mm圆形，系统自动计算Q-BOX区域内肌肉组织平均杨氏模量值。左右侧各测3次，取平均值。

1.3 日本骨科协会(Japanese Orthopaedic Association, JOA)评分

采用腰椎JOA评分系统进行评分，包括主观症状、临床体征、日常活动受限度3个部分，总分29分。分数越低表明功能障碍越明显。该量表简单明了，操作性较强，已被翻译成多国语言，在世界各国，特别是日本和我国应用广泛[10]。

1.4 疼痛视觉模拟量表(VisualAnalogue Scale,VAS)

使用长约10 cm的游动标尺，一面标有10个刻度，0表示无痛，10表示难以忍受的最剧烈疼痛。向患者解释清楚后，刻度背向患者，由患者拨动游标，医生记录刻度。VAS具有良好的敏感性、效度和信度，测试方法简便易行，广泛应用于疼痛的研究和临床工作[11]。

1.5 统计学分析

采用SPSS 22.0统计软件进行统计分析。定量资料采用(xˉ±s)表示。两组性别比较采用χ2检验，组间杨氏模量值比较采用独立样本t检验，同一样本左右侧杨氏模量值比较采用配对t检验。病例组杨氏模量值与JOA、VAS评分相关性采用线性相关分析法。显著性水平α=0.05。

2 结果

不论病例组还是对照组，同一被测者左右两侧竖脊肌杨氏模量值均无显著性差异(P＞0.05)。见表2。后续采用双侧均值进行统计分析。

表2 病例组及对照组两侧杨氏模量值比较(kPa)

病例组两侧杨氏模量均值(18.4±4.2)kPa，显著高于对照组(10.7±1.0)kPa(t=9.931,P＜0.001)。

病例组杨氏模量值与VAS评分正相关(r=0.614, P＜0.001)；与JOA评分无显著相关性(r=-0.243,P= 0.180)。

3 讨论

本研究显示，CNSLBP患者竖脊肌硬度较无腰痛者显著增高，且与疼痛程度存在正相关，但与JOA评分无明显相关性，且患者症状明显侧与症状较轻侧之间并无显著性差异。

CNSLBP缺乏客观的诊断评估手段。传统的影像学检查所提供的信息并不能改善CNSLBP患者临床转归[12]。尽管一些患者可能表现为椎间盘退变、椎管狭窄、椎间盘膨出等，但是这些表现与腰痛症状没有很强的相关性，也可见于无症状人群[13]，影像学检查的意义主要在于排除其他疾病。目前临床上对CNSLBP的诊断大多依靠病史采集和体格检查。

CNSLBP的评估主要依靠量表评测，如VAS、JOA腰痛评分、Oswestry腰痛指数、SF-36生活质量评估等[14]。这些都是主观性评估，受患者理解能力、文化水平、精神状态多方面因素影响。

造成CNSLBP的原因很多。腰部神经、骨骼、关节、椎间盘、肌肉均可引起症状，其中腰部核心稳定肌群的功能下降受到广泛认同[15]。核心稳定肌群根据功能和属性可分为两大群：局部稳定肌群和整体稳定肌群[16]。慢性疲劳导致局部稳定肌群功能下降和整体稳定肌群代偿性过度激活[17]。研究发现[18]，慢性腰痛患者腰部肌肉病理学改变主要为肌肉纤维萎缩、变性以及脂肪含量增加，大体表现为肌肉体积减小、弹性下降、张力升高；查体常可触及僵硬的肌肉，甚至痛性结节和条索样改变。一些研究者使用软组织张力测试仪对肌肉张力和疼痛的关系进行研究，证实腰痛患者的肌肉张力较正常人偏高[19]。

竖脊肌位于脊柱棘突两侧，上至枕骨，下至骶骨。作为整体稳定肌群的组成部分，竖脊肌两侧同时收缩可使脊柱后伸，对脊柱和骨盆的稳定性具有重要意义[20]。腰部竖脊肌是腰背部最易受损伤的肌肉之一[21]。因其位置相对表浅、体表定位方便，腰部竖脊肌表面肌电图测量已被广泛应用于慢性腰痛的筛查及腰痛治疗效果的评价[21-22]。本研究中我们也发现，腰部竖脊肌同样便于超声检测，因而本研究选取腰部竖脊肌作为测试肌肉。

SWE是近年来发展并应用于临床的技术，通过发射声辐射脉冲，使组织产生足够强度的剪切波；应用超高速成像技术探测剪切波，以彩色编码技术实时显示组织弹性图并进行定量分析，得到组织杨氏模量值，实现对组织硬度的定量测量[23]。它具有传统超声技术无创、安全、快捷、价廉的优势。郭玲等[24]使用SWE技术评估颈肩部疼痛，显示颈肩痛患者肌肉杨氏模量值大于对照组。我们注意到SWE测量软组织杨氏模量值敏感性较高，影响因素多，前期进行了多次预试验，确定测试位置、手法和流程，由一名从业10年以上的超声科专科医生在不知道分组情况下完成测试，每点测量3次取平均值，尽可能避免其他因素的影响，保证测量结果准确可靠。

我们注意到对于不同的肌肉，弹性也存在差异，如斜方肌的杨氏模量值明显高于竖脊肌。此外，还有研究表明，年龄和性别对于肌肉的硬度有一定的影响[25]。这些有待于进一步研究。

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Application of Ultrasonic Elastography in Diagnosis of Chronic Nonspecific Low Back Pain

LIANG Yu-lei1,GAO Qian2,QIAO Lu2,SHU Dan2,ZHAO Dan2
1.Chinese PLA Medical School,Beijing 100853,China;2.Department of Rehabilitation,Hainan Branch of Chinese PLAGeneral Hospital,Sanya,Hainan 572013,China

GAO Qian.E-mail:GQ301@sina.com

Objective To evaluate the value of ultrasonic elastography for diagnosis of chronic nonspecific low back pain.Methods From March to September,2016,32 patients diagnosed as chronic nonspecific low back pain and other 32 healthy people(controls)were measured lumbar erector spinae with ultrasonic elastography,and calculated Yang's modulus.The correlation between Yang's modulus and Visual Analogue Scale(VAS)or Japanese Orthopaedic Association(JOA)score in the patients were investigated with Pearson's analysis.Results There was no significant difference in Yang's modulus between bilateral lumbar erector spinae in both the patients and the controls(t＜1.849,P＞0.05),but it was more in the patients than in the controls(t=9.931,P＜0.001).The Yang's modulus was positively correlated with VAS score in the patients(r=0.614,P＜0.001),but not with the JOA score(r=-0.243,P=0.180).Conclusion Ultrasonic elastography can be applied to differentiate low back pain from the healthy,and measure the intensity of pain.

chronic nonspecific low back pain;ultrasonic elastography;erector spinae

R681.5

A

1006-9771(2017)05-0584-03

2017-01-10

2017-02-14)

10.3969/j.issn.1006-9771.2017.05.020

[本文著录格式]梁育磊，高谦，乔璐，等.超声弹性成像技术在慢性非特异性腰痛诊断中的应用[J].中国康复理论与实践, 2017,23(5):584-586.

CITED AS:Liang YL,Gao Q,Qiao L,et al.Application of ultrasonic elastography in diagnosis of chronic nonspecific low back pain[J].Zhongguo Kangfu Lilun Yu Shijian,2017,23(5):584-586.

吴阶平医学基金会临床科研专项基金项目(No.320.6750.1371)。

1.解放军医学院，北京市100853；2.解放军总医院海南分院康复科，海南三亚市572013。作者简介：梁育磊(1984-)，男，汉族，安徽合肥市人，硕士研究生，主治医师，主要研究方向：软组织疼痛的康复。通讯作者：高谦，男，主任医师，硕士生导师，主要研究方向：软组织疼痛的康复。E-mail:GQ301@sina.com。