超声辐射力脉冲成像技术评价脑卒中痉挛性瘫痪患者小腿肌肉的价值

张红丽，骈林萍，李 超

（河南中医药大学第一附属医院超声科，河南 郑州 450000）

脑卒中是临床常见病、多发病，其发病率及致残率居高不下。大多患者遗留不同程度的肢体运动功能障碍，其中下肢运动功能障碍表现为肌力减弱、运动控制差及肌痉挛等，导致患者异常步态、平衡障碍、跌倒风险增加，严重影响生活质量。小腿三头肌的作用是屈小腿和上提足跟，在站立时固定踝关节和膝关节，以防身体向前倾倒；其肌肉厚度、肌束的几何排列、肌张力等均可影响肌肉功能［1］。早期客观地评价肌痉挛的存在及严重程度，并积极治疗对功能康复至关重要。超声辐射力脉冲成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）技术是一种无创超声成像技术，其通过对特定组织区域发射聚焦声脉冲获得组织纵向位移及横向振动，从而获得组织弹性特征评价组织硬度。本研究利用ARFI 技术对脑卒中痉挛性瘫痪患者的肌肉相关参数进行定量客观评价，以期为临床提供新的评价方法。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选取2018 年1 月至2019 年6 月我院收治的脑卒中患者42 例，男29 例，女13 例；年龄35～69 岁，平均（54.1±12.2）岁；病程19～142 d，平均（55.6±22.3）d。入选标准：①符合中华医学会神经病学分会制定的《中国急性缺血性脑卒中诊治指南2010》［2］；②经颅脑MRI 或CT 检查确诊，且为首次发病；③成年患者，一侧肢体瘫痪；④经改良Ashworth评定均存在不同程度下肢肌张力增高；⑤病情稳定，能配合检查。排除标准：①伴严重骨关节、肌肉病变或畸形及其他影响运动功能的疾病；②并发严重心、肝、肾疾病及感染；③病情不稳定。本研究均经患者或家属知情同意及我院医学伦理委员会的批准。

1.2 仪器与方法 采用Siemens Acuson S2000 彩色多普勒超声诊断仪，9L4 高频探头，频率4.0～9.0 MHz，内置ARFI 成像软件。采用肌骨检查模式，以获取最佳的肌肉骨骼超声图像。测量方法：将超声探头垂直于小腿长轴，选取胫骨外侧髁和外踝连线中上1/3 交点肌腹处皮肤表面定位点做标记，以保持每次测量时探头位置一致。局部涂足量耦合剂，尽量避免加压；保持室温在（25.2±1.0）℃，以减少温度对肌肉组织收缩的影响，多次测量需间隔一定时间。患者取俯卧位，膝关节完全伸展，足自然悬于床面外，获得内侧腓肠肌及比目鱼肌的图像。在踝关节自然位测量肌肉厚度及羽状角，并在其自然位及最大背伸位（脚背伸至最大程度）测量声触诊组织定量（virtual touch tissue quantification，VTQ）值。肌肉厚度为肌腹最厚处直接测量的深层和浅层筋膜之间的距离。羽状角是腱膜和所测羽状肌肌束的夹角。在超声图像清晰可辨认羽状角时冻结图像，用超声仪器电子圆规测量角度。每一图像数据测量3 次，取其平均值。根据脑卒中患者痉挛性瘫痪受累肢体分为健侧组和患侧组，所有患者均由同一位有经验的超声医师测量数据进行评定。

1.3 统计学方法 使用SPSS 22.0 统计软件进行统计分析。计量资料以±s 表示，对健侧及患侧肌肉参数行正态性分析，采用配对t 检验。以P＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

42 例健侧及患侧腓肠肌内侧头、比目鱼肌的肌肉参数比较见表1，2。患侧腓肠肌内侧头及比目鱼肌的肌肉厚度和羽状角均较健侧减小（均P＜0.05）。腓肠肌内侧头踝关节健侧及患侧最大背伸位VTQ值均较自然位增大，比目鱼肌健侧及患侧最大背伸位VTQ 值均较自然位增大（均P＜0.05）。腓肠肌及比目鱼肌相同体位患侧VTQ 值均高于健侧（均P＜0.05）。肌肉各参数具体测量方法见图1，2。

表1 脑卒中患者健侧与患侧腓肠肌内侧头肌肉参数比较（n=42，±s）

表1 脑卒中患者健侧与患侧腓肠肌内侧头肌肉参数比较（n=42，±s）

注：VTQ，声触诊组织定量。△表示与健侧比较P＜0.05，# 表示与自然位比较P＜0.05。

表2 脑卒中患者健侧与患侧比目鱼肌肌肉参数比较（n=42，±s）

表2 脑卒中患者健侧与患侧比目鱼肌肌肉参数比较（n=42，±s）

注：△表示与健侧比较P＜0.05，# 表示与自然位比较P＜0.05。

3 讨论

脑卒中痉挛性瘫痪又称上运动神经元性瘫痪或硬瘫，是脑卒中后严重后遗症之一。该病是由于大脑皮层运动区的锥体细胞及其发出的神经纤维——锥体束受损而产生的，临床上主要表现为肌张力增高、腱反射亢进，出现病理反射，下肢表现为典型的伸肌模式。长时间的肌张力增高不利于患者正常运动模式的建立，会产生关节挛缩与异常姿势，阻碍患者的随意运动［3］。关于痉挛机制的研究一直是生物力学和神经生理学关注的热点。

国内外对脑卒中后肢体痉挛的评定方法很多［4］，临床中痉挛状态常通过被动活动关节时手下感到的阻力大小，并根据有序量表主观测量，不易重复，且在不同评测者间很难统一标准。对一些肌肉结构已发生微小变化、但尚未引起显著力学改变等的患者，其阻抗改变不易被测试者感知。MRI 弹性成像虽能定量测量组织弹性特征，具有各向同性、全方位成像、分辨力更高等优点，但与超声弹性成像相比，费用较高，要求患者在静态测量，且无法实时动态观察，灵活性较差。随着超声新技术的发展，高频超声具有较高的软组织分辨力，可清晰显示组织结构，定量分析肌肉厚度、成角等参数。超声弹性成像作为一种组织力学评价的定量超声技术在临床也得到了快速发展，目前国内外多项研究［5-6］也证实超声弹性成像技术是一种无创的肌张力评价的最佳方法。

本研究结果表明，脑卒中痉挛性瘫痪患侧肢体的腓肠肌和比目鱼肌的肌肉厚度值均较健侧减小，与以往研究［7］结果一致。研究［8］证实，脑卒中后4 h可发生肌肉组织的结构适应性改变，影响肌肉与运动神经元的突触传递，继而引起运动单位数量的减少，导致肌萎缩，并持续至脑卒中后。目前认为，卒中相关性肌萎缩可能与发病后活动减少、营养不足及泛素蛋白酶体通路激活有关［9］。

羽状角是反映肌肉功能状态的一个重要参数。肌骨超声测量内侧腓肠肌深层的羽状角更准确［10］。长期的力量训练可使羽状角增大，有利于肌肉发力。本研究显示，脑卒中患侧肢体的腓肠肌和比目鱼肌的肌肉羽状角较健侧减小，考虑与制动导致的肌肉废用及病理状态下的肌力减弱有关［11］。

本研究还发现，不同踝关节体位状态下，腓肠肌内侧头及比目鱼肌的VTQ 值有差异，VTQ 值随踝关节背伸程度的增大而增大，表明肌肉受牵拉后被动收缩强度越大，肌肉组织越硬，与既往研究［12-13］一致。随背伸程度的增大，小腿后方肌肉受牵拉使肌肉收缩强度逐渐增大，肌肉硬度增加，肌肉收缩状态不同，其硬度不同。脑卒中患者患侧与健侧及正常人在同等踝关节体位下比较发现，患侧腓肠肌内侧头及比目鱼肌的VTQ 值增大，表明患侧肌肉硬度比健侧大。樊留博等［14］研究了超声弹性成像技术评价肢体硬度变化对痉挛性偏瘫患者预后的影响，结果显示超声弹性成像技术可定量评价脑卒中康复治疗前后痉挛下肢肌张力变化，可作为康复预后的评价方法。SARAH 等［15］利用剪切波超声弹性成像测量慢性脑卒中患者肱二头肌的肌肉僵硬度，结果表明其对评估脑卒中具有很高的价值。脑卒中后伴随痉挛和挛缩的加重，肌肉内在特性如硬度等可能会改变，原因可能为脑卒中偏瘫侧失神经支配肌肉组织内出现纤维组织及脂肪组织的浸润。研究［16］显示，脑卒中患者的骨骼肌纤维多伴细胞外基质的异常聚积。关于脑卒中后结缔组织和胶原含量的研究也有相关报道［17］。

本研究尚存在一定的局限性，如羽状角与肌纤维长度关系密切，小腿三头肌群的肌纤维长度和羽状角均随踝关节角度的改变而变化，缺少踝关节最大跖屈位超声测量肌肉的参数的研究；未探讨年龄增长因素对肌肉状态及弹性测值的影响；最大背伸位的角度未具体测量；检测标准未统一等，后续研究中需进一步探讨。

总之，脑卒中后患侧腓肠肌内侧头及比目鱼肌的形态结构、硬度均有变化，超声ARFI 技术能量化肌肉形态学参数，增进对骨骼肌功能的了解，为临床提供新的评价依据。

图1 女，44 岁，脑卒中后左侧肢体瘫痪 图1a 内侧腓肠肌厚度即浅层至深层筋膜间的距离为11.0 mm 图1b 比目鱼肌厚度即浅层至深层筋膜间的距离为15.9 mm 图1c 内侧腓肠肌肌束线与肌腱膜线所形成的羽状角为14.7° 图1d 比目鱼肌肌束线与肌腱膜线所形成的羽状角为19.0° 图2 男，65 岁，脑卒中后右侧肢体瘫痪 图2a 内侧腓肠肌声触诊组织定量（VTQ）值为2.73 m/s 图2b 比目鱼肌VTQ 值为2.03 m/s