剪切波弹性成像评估脑卒中后下肢痉挛偏瘫患者跟腱硬度的研究

阮坚 潘永寿 皮永前 路海燕 舒真祥

【摘要】 目的 探討剪切波弹性成像（SWE）量化评估脑卒中后下肢痉挛偏瘫患者跟腱（AT）硬度的可行性。

方法 选择2019年3月～2020年10月接受康复治疗的30例脑卒中后下肢痉挛偏瘫患者，患侧为病例组，健侧为对照组。利用灰阶超声及SWE技术分别测量并记录治疗前健患两侧及治疗3周后患侧AT的厚度及最大杨氏模量值，对结果进行统计学分析。

结果 30例患者治疗前患侧AT的最大杨氏模量值高于健侧，治疗3周后患侧AT的最大杨氏模量值较治疗前降低，差异有统计学意义（均P<0.001）。而治疗前健患侧以及治疗3周后患侧AT的厚度之间比较，差异无统计学意义（均P>0.05）。Pearson 相关性分析显示30例患者治疗前、治疗3周后患侧AT最大杨氏模量值与其AT厚度均无明显相关性（r=0.240、r=0.167，均P>0.05）。

结论 SWE技术能够定量评估脑卒中患者跟腱弹性硬度的变化，为临床提供跟腱量化指标，指导康复治疗。

【关键词】 脑卒中;跟腱;剪切波弹性成像技术;杨氏模量值;硬度

中图分类号：R493   文献标志码：A   DOI：10.3969/j.issn.1003-1383.2021.09.009

Study on evaluation of Achilles tendon hardness in patients with spasticity and  hemiplegia of lower limbs after stroke by shear wave elastography

RUAN Jiana， PAN Yongshoua， PI Yongqiana， LU Haiyana， SHU Zhenxiangb

（a. Ultrasound Department， b.Rehabilitation Department， Liutie Central Hospital of Liuzhou City， Liuzhou 545007， Guangxi， China）

【Abstract】 Objective To explore the feasibility of shear wave elastography （SWE） in quantitative evaluation of the hardness of the Achilles tendon （AT） in patients with hemiplegia of lower limbs after stroke.

Methods 30 patients with spastic hemiplegia of lower limbs after stroke who received rehabilitation treatment from March 2019 to October 2020 were selected. The affected sides were selected as  case group， and the healthy sides as control group. The hardness and maximum Young's modulus values on both affected sides and healthy sides of patients before treatment as well as on the affected sides after 3 weeks of treatment were measured and recorded by gray-scale ultrasound and SWE technology， and the results were statistically analyzed.

Results Before treatment， the maximum Young's modulus values of the affected sides of 30 patients were higher than those of the healthy sides， and the maximum Young's modulus values of the affected sides after 3 weeks of treatment were lower than those before treatment， difference was statistically significant （all P < 0.001）. There was no statistically significant difference in the hardness of AT between the healthy sides before treatment and the affected sides after 3 weeks of treatment （all P > 0.05）. Pearson correlation analysis showed that there was no significant correlation between the maximum Young's modulus values of the AT and the hardness of AT on affected sides before treatment and 3 weeks after treatment among the 30 patients （r = 0.240， r = 0.167， all P > 0.05）.

Conclusion SWE technology can quantitatively assess the changes in the elasticity of the Achilles tendon in stroke patients， provide clinical quantitative indicators for the Achilles tendon， and guide rehabilitation.

【Key words】 stroke; AT; SWE technology; Young's modulus value; hardness

跟腱是人体最粗的肌腱，由小腿浅层肌群小腿三头肌（腓肠肌内、外侧头和比目鱼肌）肌腱汇合而成，连接小腿三头肌与跟骨，传导肌肉至骨骼的力量，其主要作用是跖屈足踝关节，维持足踝关节活动稳定。跟腱是一种黏弹性结构，具有独特的生物力学特性。而跟腱弹性硬度是生物力学特性表现。跟腱形变或损伤可引起其硬度的改变，如何定量评估跟腱生物力学特性（硬度），对脑卒中后下肢痉挛偏瘫患者康复治疗有重要意义。剪切波弹性成像（shear wave elastography，SWE）作为一种安全、无创、能够定量评估组织硬度的新技术，广泛运用于肝脏[1]、甲状腺[2～3]、乳腺[4～5]、肌肉[6]、神经[7]等疾病诊断。但将其用于定量评估脑卒中下肢痉挛患者跟腱硬度的研究少见，本研究通过SWE技术检测，比较脑卒中后下肢痉挛患者治疗前后跟腱厚度及杨氏模量值，探讨跟腱生物力学特点，预测跟腱的功能。

1 资料与方法

1.1 研究对象

选择2019年3月～2020年10月间在我院接受康复治疗的脑卒中后下肢痉挛性偏瘫患者30例，男25例，女5例，平均年龄（61.1±15.7）岁，脑出血11例，脑梗死19例。本研究经柳铁中心医院伦理委员会审核同意，所有受检者均知情同意。

1.2 纳入和排除标准

纳入标准：①所有患者均经X线计算机断层成像（CT）或核磁共振（MRI）检查确诊;②所有患者均采用改良Ashworth（modified ashworth scale，MAS）评定患侧下肢肌张力，均显示不同程度增高，且病情稳定，能够配合检查。排除标准：①严重心肺疾病、认知障碍、语言障碍;②下肢外伤、双下肢均有肌张力改变;③跟腱病和跟腱手术史等患者。

1.3 仪器

采用迈瑞公司的Resona7 OB型超声剪切波弹性成像诊断仪，L11-3U高频线阵探头，频率3～11 MHz，采用机器预设的肌骨条件。

1.4 方法

受检者取俯卧位，脚尖朝下悬于检查床边，小腿伸直放松，踝关节中立位，分别对治疗前健患两侧及治疗3周后患侧的跟腱（achilles tendon，AT）进行检查。首先进行常规超声检查，探头轻放跟腱中段（比目鱼肌肉肌腱连接处至跟腱跟骨附着处中段）皮肤表面，深度设置为2～3 cm，先横断面后探头旋转90°纵断面扫查跟腱，探头方向与跟腱垂直，避免各项异性[8]，清楚显示跟腱纹理后冻结并采集二维图像。随后切换至声触诊弹性成像（sound touch elastography，STE）模式，设定弹性量程为 0～800 kPa，弹性取样框为13 mm×7 mm矩形，完全覆盖跟腱。成像时手稳定，不加压，静置3～4 s，待可信度指数达90%以上，图像稳定时，采集动态的AT弹性图像。以上所有图像均储存于仪器上，供后续分析处理。

1.5 数据测量

在二维图像上测量跟腱中段厚度。在弹性图像上，测量区域设置为直径3 mm的圆形，启动定量分析系统，仪器内置软件自动计算出测量区域内跟腱最大杨氏模量值（单位：kPa）。对同一受检者在相同位置测量3次，取平均值并进行记录及统计。以上所有检查及测量均由同一个经验丰富的高年资医师执行。

1.6 统计学方法

应用SPSS 20.0统计软件进行数据分析，计量资料符合正态分布，以均数±标准差（±s）表示，不同组间比较采用独立样本t检验。治疗前与治疗3周后患侧跟腱弹性值与厚度间相关性采用Pearson相关性分析。检验水准：α=0.05，双侧检验。

2 结  果

2.1 不同组间跟腱最大弹性值及厚度间比较

30例患者治疗前患侧AT的最大杨氏模量值高于健侧，差异有统计学意义（P<0.001）;治疗3周后患侧AT的最大杨氏模量值较治疗前降低，差异有统计学意义（P<0.001）。而治疗前健患侧以及治疗3周后患侧AT的厚度之间比较，差异无统计学意义（均P>0.05）。见表1。

2.2 治疗前后患侧跟腱弹性值与厚度的相关性分析

Pearson 相关性分析显示：30例患者治疗前及治疗3周后患侧AT最大杨氏模量值与其AT厚度无明显相关性（r=0.240、r=0.167，均P>0.05）。见图1、图2。

3 讨  论

脑卒中后痉挛性偏瘫是中枢性瘫痪的一种，是上神经元损伤后，脊髓反射活动增高引起神经肌肉张力异常，而小腿三头肌痉挛，会导致跟腱受到牵拉，引起疼痛，活动受限，影响患者的生活质量。跟腱作为维持足踝关节活动稳定的黏弹性的腱性结构，具有独特的生物力学特性，而跟腱弹性硬度是生物力学特性表现。跟腱受力和损伤影响跟腱的力学特性。如何定量评估跟腱生物力学特性（硬度），对患者康复治疗有重要意义。手动触诊是临床常用评估跟腱硬度的方法，其主观性强，也无法精确量化跟腱硬度。肌骨超声能够清晰显示肌腱的形态、纹理结构及血流的分布情况，观察肌腱有无肿胀、增厚、撕裂、断裂、血肿形成，并能提供血供方面信息等，却无法评估肌腱弹性硬度等生物力学特征。磁共振弹性成像能够量化软组织的弹性硬度，但其操作复杂、耗时长、费用高，限制了其在临床应用。静态型弹性成像技术虽能显示组织之间的相对弹性差异，但无法定量评价组织硬度[9]。而实时剪切波弹性成像，又称E成像，它是利用“马赫圆锥”原理，使组织中产生足够强的剪切波，以彩色编码图与二维超声相结合，产生实时定量显示组织弹性图，通过定量分析系统获得组织弹性模量的绝对值，即杨氏模量值[9～10]。杨氏模量值越大，组织硬度越大。SWE技术作为一种定量评估组织硬度新方法，能够通过测量感兴趣区域的弹性模量值，定量评估肌腱的生物力学特征[11～12]。目前運用SWE技术对跟腱病变的研究日渐增多，主要涉及糖尿病及肥胖者跟腱[13～14]、跟腱撕裂[15]、跟腱病[16]等方面，这些研究结果均显示病变跟腱与正常跟腱的弹性值存在差异，这种差异有助于跟腱疾病的诊断。国内外学者[17～19]也研究证实，SWE技术能够很好评价跟腱硬度，且重复性好。

本研究利用灰阶超声及SWE技术观察并测量脑卒中后下肢痉挛性偏瘫患者治疗前健患两侧及治疗3周后患侧AT厚度及最大杨氏模量值，结果显示治疗前患侧AT的最大杨氏模量值高于健侧，治疗3周后患侧AT最大杨氏模量值较治疗前降低。说明脑卒中后下肢痉挛患者跟腱硬度增高，与郭忆等学者[20]研究结果一致。可能由于脑卒中后下肢痉挛偏瘫患者跖屈肌群痉挛或挛缩，作为连接小腿三头肌与跟骨的跟腱也受到牵拉收缩，从而导致其张力（弹性硬度）增加。康复治疗后小腿三头肌张力（硬度）降低，跟腱张力（硬度）也降低。笔者尝试研究探讨脑卒中后下肢痉挛性偏瘫患者治疗前及治疗3周后患侧跟腱厚度与弹性值之间的相关性，但相关性分析无统计学意义，可能与样本量较少，且脑卒中后跟腱本身出现病理改变较少有关。

综上所述，SWE技术能够定量评估脑卒中患者跟腱弹性硬度的变化，为临床提供跟腱量化指标，指导康复治疗。

参 考 文 献

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（收稿日期：2021-04-01 修回日期：2021-06-03）

（编辑：梁明佩）