【摘要】 目的：探讨性别、体位及踝关节角度对成人下肢腓肠肌杨氏模量值测值的影响。方法：选取2017年5-7月健康志愿者男女各25例，应用实时剪切波成像技术测量受检者仰卧位及俯卧位踝关节中立位时双侧腓肠肌杨氏模量值，以及俯卧位不同踝关节角度时左下肢腓肠肌杨氏模量值，并进行统计学分析。结果：踝关节角度相同时，不同性别在仰卧位和俯卧位时腓肠肌杨氏模量值比较差异无均统计学意义（P>0.05）；不同踝关节角度状态下腓肠肌的杨氏模量值比较差异有统计学意义（P<0.01）。结论：实时剪切波成像技术测量下肢腓肠肌弹性受不同踝关节角度的影响，性别、体位对测值的影响不明显。
【关键词】 剪切波弹性成像技术； 腓肠肌； 杨氏模量值
【Abstract】 Objective：To investigate the influence of gender， posture and ankle angle on the measurement of Young’s modulus of lower limb gastrocnemius in adults. Method：25 cases male and 25 cases female healthy volunteers were selected from May to July 2017.The Young’s modulus of both sides of the ankle in the supine position and prone position of the ankle were measured，and the Young’s modulus of the left lower leg was measured at different angles of the ankle joint in prone position.Result：When the ankle angle was the same，there were no significant differences in the Young’s modulus of gastrocnemius between supine and prone positions（P>0.05）.The difference of the Young’s modulus of gastrocnemius between different ankle angles was statistically significant（P<0.01）.Conclusion：Real time shear wave imaging technique of gastrocnemius muscle elasticity affected by different ankle angle position，the influence of gender and posture on the measurement was not obvious.
【Key words】 Shear wave elastography； Gastrocnemius； Young’s modulus
First-author’s address： Guangdong Second Provincial General Hospital，Guangzhou 510317，China
doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2018.04.005
肌痙挛是脑卒中后的常见并发症，对患者的生存质量影响很大[1]，及时对肌肉硬度的改变进行准确的评估及科学的干预是此类患者康复的关键。实时剪切波成像技术是近年影像学的研究热点，目前已广泛应用于骨骼肌杨氏模量值的测量[2-4]，并逐渐得到临床的认可。本研究应用实时剪切波弹性成像技术（Real time shear wave elastography，SWE）测量健康人群下肢腓肠肌的杨氏模量值，旨在探讨SWE在腓肠肌弹性值测量中，性别、体位及踝关节角度对SWE测量值的影响，为进一步评估痉挛肌硬度改变提供参考，从而更好地将该技术应用于临床，现报道如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料 按照随机数字表法于2017年5-7月
选择50名健康志愿者，男女各25名，年龄
18～65岁。均排除下肢外伤史，无脑卒中、重症肌无力、肌营养不良等能引起肌张力改变的病变，不合并其他脏器的严重疾病，自愿参与研究、且能配合检查者，所有检查者均对本研究知情并表示同意。
1.2 仪器与方法 采用法国Supersonic Imagine公司的Aixplorer实时剪切波超声诊断仪，L15-4探头，频率4～15 MHz。受试者分别在仰卧位及俯卧位膝关节伸直、踝关节中立位的状态下接受超声检查，俯卧位时左下肢均选取3个不同的踝关节角度：-15°（背屈）、0°（踝关节中立位）、+15°（跖屈）。将探头轻放于腓肠肌内侧头肌肌腹，先横切扫查，随后探头旋转90°纵切扫查，沿长轴方向清晰显示平行的肌束，待二维图像清晰稳定后冻结图像，启动定量分析系统（Q-BOX），于胫骨近端与踝关节之间中点的肌腹处分别进行弹性成像，并测量各组不同状态下的杨氏模量值。检查深度设为3～4 cm，方形感兴趣区大小为（8～10）×（8～10） mm，圆形分析区域直径为2～3 mm。操作者手部尽量不要施加压力，以排除外力压迫对测量值的影响，每位参与者均由同一位经验丰富的超声科医生以相同的手法进行检查及图像分析，在同一圆形分析区域测量3次，取3次平均杨氏模量值的均值用于统计。
1.3 统计学处理 采用SPSS 18.0统计学软件对所得数据进行分析，计量资料以（x±s）表示，比较采用t检验；计数资料以率（%）表示，比较采用 字2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。
2 結果
2.1 腓肠肌SWE检测的成功率 所有受检查均成功配合检查医生，获得不同体位及状态下腓肠肌的杨氏模量值，取样区均位于腓肠肌内侧头肌胫骨近端与踝关节之间中点的肌腹处。
2.2 不同性别在不同体位时左右侧腓肠肌的杨氏模量值比较 两组在膝关节伸直、踝关节中立位状态下，仰卧位及俯卧位时双侧腓肠肌内侧头肌的杨氏模量值比较，差异均无统计学意义（P>0.05），见表1。
2.3 不同踝关节角度的杨氏模量值比较 男性、女性组在俯卧位膝关节伸直时，左下肢腓肠肌在不同踝关节角度的杨氏模量值比较，差异均有统计学意义（男性组：F=182.5，P=0.000；女性组：F=176.5，P=0.000），见表2。典型病例，见图1～3。
3 讨论
肌肉静止松弛下的紧张度称为肌张力，肌张力增高是脑卒中后常见的并发症，严重的肌张力增高导致肌痉挛。肌张力异常不仅造成患者运动模式的异常，也造成独立自理能力和社会适应能力的下降[5-6]。如何改善肌痉挛、降低异常增高的肌张力是脑卒中后康复治疗的主要目的。而肌肉功能状态的评估对指导康复运动训练有重要的意义，既往研究证明，量化肌肉硬度测量有助于评估肌肉的功能状态[7]。
实时剪切波弹性成像技术是近年来临床广泛应用的一项超声新技术，该技术通过超高速成像捕获粒子振动产生的剪切波，获取反应剪切波传播速度的杨氏模量值，从而定量、客观地检测组织的硬度[8]，以往众多学者的研究已经证实，在组织的弹性限度内，组织的硬度越高，弹性模量值越大[9]。SWE技术操作简便，重复性好，在临床的应用领域正在逐步拓宽[10-13]。目前国内外已有不少学者将SWE应用于骨骼肌的研究[14-16]，证实了对于尚未发生形态学改变的骨骼肌病变，SWE技术具有足够的灵敏性，可通过测量杨氏模量值的变化来反映骨骼肌硬度的改变，为临床提供常规二维超声不能提供的机械力学特性方面的信息，从而为肌张力的评估提供了一种新的研究方法。
尽管既往的文献报道SWE技术测量组织的硬度准确性和可重复性高，且下肢骨骼肌不受呼吸影响，理论上相对于肝脏和乳腺、甲状腺等组织的测量结果应该更为可靠，但其测值的准确性仍受很多因素的影响，如应用不当将导致测值不可靠。
本研究初步分析了SWE技术测量下肢肌肉组织弹性模量的部分影响因素，以期提高检测结果的稳定性和准确性，为该技术更好地应用于下肢肌张力的评估提供参考。比较男性、女性组在不同体位时腓肠肌内侧头肌的杨氏模量值差异，结果显示，当踝关节角度均处于中立位时，男性、女性组别在仰卧位及俯卧位时杨氏模量值比较差异均无统计学意义（P>0.05）。而随着踝关节角度的变化，男性、女性组下肢腓肠肌的杨氏模量值均随着踝关节角度的变化而发生改变，踝关节背屈和跖屈时，男性、女性组的杨氏模量值均高于踝关节中立位时。分析其原因为，随着受检者姿势的改变，下肢腓肠肌的状态也发生相应改变，当受检者踝关节处于中立位时，无论仰卧位、俯卧位，腓肠肌均处于相对松弛的状态，肌肉硬度未发生明显改变。而踝关节-15°与+15°时，腓肠肌处于不同的被动拉伸或收缩的紧张状态，肌肉的硬度发生了改变，从而使得作为重要的生物力学参数的杨氏模量值也发生了相应的改变。另外，既往研究结果已经证实，超声声束平面与肌束角度的大小是影响SWE测量肌肉组织杨氏模量值测值大小的因素之一，当声束平面与骨骼肌的肌束角度发生改变时，杨氏模量值也呈相应的改变。研究者认为，这是因为骨骼肌具有高度的各向异性，而具有各向异性的组织中，剪切波的传播速度除了与组织弹性有关外，还与肌纤维的排列方向有关[17-19]。当踝关节由中立位变为背屈或跖屈时，腓肠肌的肌纤维排列方向发生改变，肌束角度与声速平面之间的夹角也发生相应的改变，笔者推测这也是引起杨氏模量值改变的原因之一。因此在用SWE技术检测下肢骨骼肌的弹性时，应该选择相同的踝关节角度，使受检者的骨骼肌处于相同放松、拉伸或收缩的状态，避免因踝关节角度引起的骨骼肌硬度改变以及因测量角度引起的误差，这对于取得准确的、可重复性良好的数据结果非常重要。
本研究的不足之处在于样本量较小，且未对入组受检者根据年龄、体重等因素进行分组研究，因此，在SWE用于骨骼肌硬度测量时，如何保证其测量结果的准确性与稳定性，尚有待进一步的更大样本、更深入的研究。
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（收稿日期：2017-10-16） （本文編辑：周亚杰）
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