VTIQ评估颞下颌关节紊乱病患者咬肌弹性变化

赵悦子，孙谢璐，戴淼磊，叶海燕，邹春鹏

1.温州市中西医结合医院 超声影像科，浙江 温州 325000；2.温州医科大学附属第二医院 超声影像科，浙江 温州 325027

颞下颌关节紊乱病（temporomandibular disorder，TMD）是指咀嚼肌功能障碍和颞下颌关节疾病，包括下颌疼痛、关节内喀嗒声等一组肌肉骨骼疾病。70%的人在一生中发生过至少1次，女性是高发人群，13～40岁是高发年龄段[1-2]。国内外患病率为12%～54%[3-4]，并有增高趋势。目前TMD常用辅助检查方法主要为了解其解剖结构，但对咬肌弹性研究较少[5]。声辐射力脉冲成像（acoustic radiation force impulse，ARFI）已应用于实质脏器和浅表器官疾病的诊断和鉴别诊断，并发挥了重要的作用[6-7]。声触诊组织成像与量化技术（virtual touch tissue imaging & quantification，VTIQ）作为三代ARFI技术可反映组织内部的弹性差异。本研究应用VTIQ探讨健康人及TMD患者咬肌的厚度和弹性特点，评估咬肌的僵硬度并探讨其临床应用价值。

1 对象和方法

1.1 对象 选取2019年10月至2020年5月在温州市中西医结合医院五官科门诊确诊的TMD患者为病例组。病例组纳入标准：符合颞下颌关节紊乱病诊断标准（DC/TMD）中文版[8]，患者一侧关节受累。排除标准：生命体征不稳定，认知功能障碍，不能理解与执行简单命令；情绪消极、厌世等精神消极状态；关节结构器质病变，已经发生严重挛缩，导致关节畸形；近期发生过指定肌肉损伤或者相应外周神经损伤的面部疼痛、肿瘤、骨折患者；超声波、针刺禁忌证者。选取同期就诊的健康成年人为对照组。对照组纳入标准：和病例组年龄相匹配；生命体征平稳，心理精神正常，智力正常，能够理解一般命令。排除标准：做过咬肌相应肌肉肉毒杆菌注射治疗；近期发生过指定肌肉损伤或者相应外周神经损伤。本研究经本院医学伦理委员会批准，所有受检者均签署知情同意书。

病例组共入选50例，年龄18～44（25.7±6.0）岁，其中男5例，女45例，有偏侧咀嚼习惯46例，无偏侧咀嚼习惯4例。对照组50例，年龄18～44（28.5±6.2）岁，其中男6例，女44例，有偏侧咀嚼习惯45例，无偏侧咀嚼习惯5例。病例组与对照组之间性别、年龄、偏侧咀嚼习惯差异均无统计学意义（P＞0.05）。

1.2 方法 使用Siemens Acuson S3000超声诊断仪器，内置VTIQ成像软件，探头选用9L-4，探头频率为7～9 MHz。受检者取仰卧位分别将头部转向左侧和右侧，闭口状态为正常牙齿闭合，咬肌呈放松状态；开口状态为使用咬口，张嘴状态上下切牙距离25 mm，咬肌呈紧张状态。受检者放松状态下，仰卧位分别将头部转向左侧和右侧，先行常规二维超声检查，纵向检查咬肌，探头纵轴方向与咬肌肌纤维束走行方向保持一致，然后进行横向扫查，检查过程中超声声束始终垂直于咬肌，观察记录咬肌的形态、结构及内部回声等信息，测量咬肌中段的肌肉厚度（见图1）。显示咬肌长轴切面，进行VTIQ成像，对咬肌不施加压力，同时保持探头与皮肤密切接触。检测深度1～4 cm，在图像显示静止不动时按VTIQ触发键，保持3～5 s，以获得稳定的图像，并以质量模式全绿为标准。在检查过程中，速度的最大量程设置数值为0.5～6.5 m/s。在剪切波速度（shear wave velocity，SWV）的图像上（见图2）测量兴趣区（region of interest，ROI）的SWV，ROI为1.3 mm×1.3 mm的正方形，每次放置8组的ROI，进行3次测量取平均值，单位为m/s，图像存贮待进一步分析。然后张口状态下，再次进行二维超声及VTIQ检查，测量咬肌肌肉厚度及SWV。同样的方法检测两种体位，两种状态。

1.3 统计学处理方法 采用SPSS26.0统计软件进行分析。分类资料采用χ2检验或Fisher’s确切概率法进行统计分析；计量资料进行正态分布检验，符合正态分布数据用±s表示，采用单因素方差分析进行多组间比较，独立样本t检验进行两组间比较，相同病例两种状态比较采用配对样本t检验；相关分析采用Pearson相关。P＜0.05为差异有统计学意义。

图1 放松状态下病例组咬肌中段厚度测量图像

图2 放松状态下病例组咬肌SWV测量图像

2 结果

2.1 病例组咬肌二维超声表现 在闭口状态下，病例组患侧咬肌纵切面常规二维超声声像图表现为咬肌出现均匀性增厚，内部肌纹理增粗，排列紊乱，回声欠均匀，呈局部回声增强（见图1）。

2.2 对照组和病例组双侧咬肌在不同状态下的厚度和SWV比较 对照组左侧咬肌、右侧咬肌、病例组健侧咬肌及患侧咬肌的厚度在开口状态均大于闭口状态，差异有统计学意义（P＜0.05）。无论开口状态还是闭口状态，病例组患侧咬肌的厚度均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌，差异有统计学意义（P＜0.05）。无论开口状态还是闭口状态，对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌厚度比较差异均无统计学意义（P＞0.05）。见表1。

表1 病例组和对照组双侧咬肌在两种状态下的厚度比较（每组n=50，mm）

对照组左侧咬肌、右侧咬肌、病例组健侧咬肌及患侧咬肌的SWV在开口状态均大于闭口状态，差异有统计学意义（P＜0.05）。在闭口状态，病例组患侧咬肌的SWV均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌，差异有统计学意义（P＜0.05）。在闭口状态，对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌SWV比较差异无统计学意义（P＞0.05）。在开口状态，病例组患侧咬肌的SWV均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌，差异有统计学意义（P＜0.05）；在开口状态，病例组健侧咬肌的SWV均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌，差异有统计学意义（P＜0.05）；对照组左侧咬肌、右侧咬肌SWV比较差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

表2 病例组和对照组双侧咬肌在两种状态下的SWV比较（每组n=50，m/s）

在开口和闭口状态下，病例组患侧、健侧和对照组左侧、右侧的咬肌厚度与SWV无明显相关性（均P＞0.05），见表3。

表3 病例组和对照组的咬肌厚度与SWV相关系数

3 讨论

本研究对TMD患者及正常对照者咬肌的二维超声表现进行总结，同时对两组咬肌的厚度及SWV进行对比分析，进而探讨TMD咬肌不同状态下的厚度和SWV的差异及两个参数之间的关系，结果显示，病例组患侧咬肌在二维超声声像图上表现为咬肌回声呈均匀性增厚，内部肌纹理增粗，排列紊乱，回声欠均匀，局部回声增强。其原因可能与肌肉水肿密度增大有关[9]。由于咬肌损伤，毛细血管与肌肉组织形成液体渗透压差，致毛细血管中的血浆成分渗透到肌肉组织间隙中形成肿胀，导致咬肌厚度增加。对照组左侧咬肌、右侧咬肌、病例组健侧咬肌及患侧咬肌的厚度在开口状态均大于闭口状态。当肌肉收缩时肌肉纤维细丝的滑动和纤维直径的增大会导致其增厚，肌肉处于不同功能状态下，厚度也不同[10]。无论开口状态还是闭口状态，病例组患侧咬肌的厚度均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌。这种变化可能是因为患例咬肌处于水肿状态。超声结合MRI图像上测量含水信噪比，可进一步证实TMD咬肌增厚与水肿有关[11]。对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌厚度三者间差异无统计学意义。对照组双侧咬肌厚度无差异，这可能是由于双侧肌肉的肌纤维组成、受力状态是相同的[12]。病例组健侧咬肌厚度与对照组之间无差异，这可能是病例组健侧咬肌厚度尚未受到严重病情影响，已有的差异在形态学上不明显；或因为咬肌厚度的标准偏差为1.4，表明存在较大的个体差异[13]。因此，比较同一患者的厚度比在不同患者之间进行比较更合适。

通过对病例组与对照组咬肌的SWV对比分析发现，对照组左侧咬肌、右侧咬肌、病例组健侧咬肌及患侧咬肌的SWV在开口状态均大于闭口状态，说明咬肌处于紧张状态时硬度增加，弹性降低，反映了肌肉在一定负荷下出现应变硬化行为，松弛的纤维变紧绷。目前有许多假设和理论来解释咬肌肌肉僵硬的原因[14]，例如能源危机理论和运动终板假设，还有触发点形成的综合假设整合了能源危机理论和运动终板假说，但咬肌肌肉僵硬的机制和原因尚未阐明，需要进一步研究探索。无论闭口状态还是开口状态，病例组患侧咬肌的SWV均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌及病例组健侧咬肌，这说明TMD患侧咬肌肌肉硬度增加，这或许与肌肉损伤有关，病理学显示肌肉损伤后早期主要表现为肌纤维坏死断裂，肌组织出血、水肿、炎症细胞浸润[15]。本研究的研究结果与之前国际上大部分超声研究一致，TMD患者咬肌更容易发生损伤，致使咬肌水肿，弹性下降。在开口状态，病例组健侧咬肌的SWV均大于对照组左侧咬肌、右侧咬肌，而在闭口状态，三者间SWV差异无统计学意义。这可能与肌肉所处状态有关，在紧张状态下咬肌SWV差异更加明显，在实践应用中保持咬肌处于同一种状态，弹性成像检查才具有可比性。因此VTIQ技术可以灵敏检测出不同状态下咬肌内的生物力学差异，有助于对疾病的早诊断和预后评估。对照组左侧咬肌、右侧咬肌SWV比较，差异无统计学意义，这可能由于双侧咬肌的肌纤维组成是相同的，左、右侧别对咬肌的厚度、咬肌SWV没有影响，排除了侧别对咬肌SWV的影响。健康人群左右两侧都没有外伤及疾病病史，因此检测健康人群的咬肌SWV数值时不必区分左右侧脸，但对于有外伤及患病病史的受检者，必须要分别检测左右侧肌肉的SWV。

在本研究中，在开口和闭口状态下，对照组双侧和病例组患侧、健侧的咬肌厚度与SWV无明显相关性，原因可能与肌肉组织损伤与修复过程中成分变化致密度的改变、肌肉组织功能状态变化有关。还有多种因素如病程、体质量、身高、体质量指数都可影响咬肌的厚度与硬度，所以需要更大样本的研究进一步分析影响咬肌厚度与弹性的因素，以及不同年龄和性别之间的差异。

综上所述，TMD会对咬肌肌肉的厚度和SWV产生影响，使咬肌的厚度增加，SWV增快，即咬肌的硬度增加，并且咬肌在不同状态下的厚度和SWV不同。SWV可定量评估TMD咬肌肌肉组织僵硬度，VTIQ为TMD提供一种新的量化指标及诊断依据，具有动态性及廉价性的优势，在临床工作中具有一定的应用前景。