实时剪切波弹性成像测量正常人不同臂展角度上斜方肌的弹性

姜镔，王学梅，黄崑，沈艳敏

（中国医科大学附属第一医院超声科，沈阳 110001）

肩颈疼痛是很常见的肌肉骨骼疾病，30%以上的工作人群都患有此类疾病。慢性肩颈疼痛患者的主要症状是由于斜方肌紧张产生的肌肉疼痛和敏感。在肩关节外展条件下，过度的运动和持续的高张力状态会打破肩胛结构的平衡状态，从而导致肩颈疼痛。评估斜方肌在肩关节不同外展角度下的弹性，对于评价不同姿势肩颈疼痛的罹患风险以及评估肩颈疼痛的程度和恢复情况有重要意义。

实时剪切波弹性成像是新近发展的技术，可以用来定量测量组织弹性。此项技术应用超声探头发射声脉冲在组织传播过程中产生剪切波，并对剪切波产波速度进行定量测量，评估组织弹性。该技术定量评价组织弹性以杨氏模量的形式体现 （单位为kPa）。目前已有研究［1-2］表明，在肱二头肌及腓肠肌收缩状态下，杨氏模量均较静息状态下增高。在肱二头肌收缩状态下，肌肉的收缩程度与其杨氏模量高度相关。多项研究［3-4］表明，实时剪切波弹性成像可以作为一种可靠的方法来评估肌肉弹性。本研究应用实时剪切波弹性成像技术，测量不同臂展角度下上斜方肌的弹性，为评估正常及病理状态下的上斜方肌提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 临床资料

选择2018年6月至2018年12月间招募的成年健康志愿者240人，其中男138人，女102人，年龄20～60岁，平均年龄 （35.5±12.2） 岁。排除标准：日常从事重体力劳动者，患有急性或慢性肩颈疾病患者。所有参与者均被详细告知研究的相关检查，并签订知情同意书。

1.2 仪器与方法

应用法国声威 （Supersonic Imagine） 公司生产的AixPlorer 型实时剪切波弹性成像超声诊断仪，上斜方肌超声检查使用L4-12型号线阵探头，频率为4～12 MHz，量程70 kPa。参与者坐位，双臂放松自然下垂，超声探头放置于上斜方肌上方 （图1），应用实时剪切波弹性成像测量参与者双侧上斜方肌不同臂展角度 （0°、30°、60°、90°） 下的杨氏模量值（图2），每名参与者均由2位超声医生测量，每位医生分别测量左侧和右侧上斜方肌的杨氏模量。

图1 实时剪切波弹性成像测量上斜方肌杨氏模量的操作示意图

1.3 统计学分析

2 结果

2.1 不同臂展角度下上斜方肌杨氏模量的测量结果

所有参与者均顺利完成上斜方肌杨氏模量的测量。结果显示，双侧上斜方肌的杨氏模量值均随臂展角度增加而增加，各个角度之间比较差异均有统计学意义 （均P ＜ 0.05）。0°、30°、60°、90°臂展角度下，左侧和右侧上斜方肌比较，杨氏模量的差异均无统计学意义 （P ＞ 0.05）。见表1。

2.2 操作者间杨氏模量测量值的差异

上斜方肌比较表浅，弹性值测量要求操作者手持超声探头不对肌肉施压，为了验证在符合操作方法的条件下上斜方肌弹性测量重复性，进行操作者间测量值的比较。每位参与者均由2位超声医生各测量2次，测量结果显示，操作者间对应的测量数据无统计学差异 （P ＞ 0.05）。见表2。

3 讨论

图2 实时剪切波弹性成像测量上斜方肌杨氏模量的超声图像

表1 不同臂展角度下左侧和右侧上斜方肌杨氏模量值的比较 （kPa）Fig.1 The Young's modulus of the bilateral upper trapezius muscle at different shoulder abduction angles （kPa）

表2 不同臂展角度下左侧和右侧上斜方肌杨氏模量值的操作者间差异 （kPa）Fig.2 The Young's modulus of both the upper trapezius muscles at different shoulder abduction angles determined by two operators（kPa）

正常人体斜方肌位于上背表皮的下层，根据肌纤维的走行方向分成上、中、下3部分，上部的肌束收缩可以上提肩胛骨，下部的肌束收缩使肩胛骨下降，上下全部收缩可以使肩胛骨靠近脊柱［5-6］。肩胛骨固定的时候，一侧斜方肌收缩使颈向同侧屈，而面转向对侧；两侧斜方肌同时收缩时，可以使头后仰。可见斜方肌在颈部活动中起重要的作用。当颈肩部疾病 （如斜方肌筋膜疼痛综合征、颈椎病） 主要累及斜方肌和周围其他相关肌群发生生理改变时会产生疼痛，进而使活动范围受到限制。伴随着颈部症状的出现，斜方肌肌肉的弹性也会随之改变，如能早期判断出肌肉弹性改变，将有助于早期预防。因此，斜方肌的弹性量化评估为康复治疗策略的制定以及临床研究提供重要的参考依据［7-8］。

本研究应用实时剪切波弹性成像技术，测量不同臂展角度下上斜方肌弹性，为评估正常及病理状态下的上斜方肌提供数据基础。在不同臂展角度下，上斜方肌收缩的程度不同，肌肉紧张程度也不同，以往医生可以通过触诊感觉肌肉的紧张程度和弹性，但临床应用与临床诊断需要大量经验的积累，而且不容易量化。实时剪切波弹性成像技术能够测量组织的杨氏模量，在不同臂展角度下，上斜方肌不同收缩程度时自身的弹性会有所变化，而相应的杨氏模量能够在一定程度上反映肌肉收缩时的状态。本研究结果表明，静息状态下单侧上斜方肌杨氏模量为 （17.11±4.01） kPa，随着肩关节外展角度不断增加，上斜方肌的杨氏模量值也相应不断增加。随着臂展角度的增加，上斜方肌的弹性值也会增加。NORDEZ等［9］报道实时剪切波弹性成像在测量肌肉组织杨氏模量时操作者内有较好的的重复性 （组内相关系数范围0.89～0.94）。操作者间的测量重复性也较高。

对于上斜方肌的研究，超声比其他影像学方法更有优势，具有无创、操作灵活、可重复等优点。尤其是上斜方肌位置比较浅表，适合于超声探头显示，对肌肉的探查能够在肌肉收缩和舒张的过程中进行也是超声的优势之一，实时剪切波弹性成像技术的出现为超声评估肌肉弹性和功能提供了新的方法［10］。本研究结果表明，实时剪切波弹性成像技术测量上斜方肌杨氏模量能够很好的对上斜方肌弹性进行评估，是比较可靠的方法，期待未来的研究对病理状态下的上斜方肌进行进一步的弹性评估。