实时剪切波弹性成像定量评价正常胸锁乳突肌弹性

颈肩部疼痛是现代人群中常见的症状，而初始症状常常是颈肩部肌肉僵硬，其中胸锁乳突肌在维系人类头颈部的直立姿势时起着重要的作用，随着年龄的增长，在劳累、感染、退变及精神因素等作用下可导致胸锁乳突肌持续性收缩，引起局部肌源性疼痛、肌筋膜性头痛或颈源性头痛。由于胸锁乳突肌的功能活动和功能状态与局部肌肉疼痛的发生具有密切关系，因此明确胸锁乳突肌的正常生理情况下的不同功能状态，对指导临床早期预防和诊断,具有实用价值。已有研究[3-5]表明，实时剪切波弹性成像(real-time shear wave elastography，SWE)可用于检测骨骼肌组织的弹性模量值，测量组织弹性有助于评价其功能，但目前未见对颈部不同功能状态下正常胸锁乳突肌的弹性值研究。本研究利用SWE技术检测正常人群胸锁乳突肌在中立位和扭转状态时的弹性模量值，探讨其影响因素，为肌力异常的疾病诊断奠定基础。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取同济大学附属同济医院2017年3月—2017年12月200例胸锁乳突肌体检正常者，年龄20～70岁，平均年龄(45.63±16.03)岁，其中男性100例，平均(46.17±14.32)岁，女性100例，平均(45.08±13.78)岁；按年龄分为5组(21～30、31～40、41～50、51～60、61～70岁)，每组40例。所有受检者均无心脏病、糖尿病、呼吸系统疾病、肌营养不良、精神疾病、头颈部疼痛史。所有受检者均签署知情同意书。

1.2 仪器与方法

本研究采用法国声科影像(Supersonic Imagine)公司的AixPlorer剪切波弹性成像超声诊断仪，线阵探头频率为4～15MHz。受试者采用两个体位：颈部中立位，处于自然状态；颈部向对侧扭转：紧张状态，受试者将头向左转至极限保持60s，尽量将下颌抵至左肩。嘱受检者平卧位，将探头轻置于右侧其颈部侧面中部，显示胸锁乳突肌，深度3cm，设置弹性模量值为0～600kPa。初始探头沿胸锁乳突肌长轴方向清楚显示平行肌束后进入弹性成像模式，统一设置感兴趣区域大小10mm×10mm，探头静置数秒，待图像稳定充满时冻结图像，选择圆形分析区域直径为4mm，测量杨氏模量值。重复测量3次，取均值作统计分析。图中方框为感兴趣区，Q-Box代表病灶区弹性模量值的测量区域，右侧为对应区域弹性模量具体测量数值，系统自动计算出取样框内弹性模量的均值(mean)、最小值(min)、最大值(max)及标准差(SD)。所有检测均在同一检查室、相同室温及湿度下进行，均由同一医师完成。超声医师具有10年以上肌骨超声的工作经验。

1.3 统计学处理

采用SPSS 21.0进行统计分析，正态分布的计量资料以

表示，两组样本之间比较采用两独立样本t检验，多组计量资料之间比较采用单因素方差分析，参数间相关性分析采用Pearson相关分析。P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 正常胸锁乳突肌组织剪切波弹性图

正常胸锁乳突肌组织剪切波弹性图，图像稳定充满时冻结，选取圆形感兴趣分析区域直径为4mm，测量杨氏模量值在图右侧显示，见图1。

2.2 弹性模量值与性别的关系

2.2.1 不同性别在颈部扭转状态下胸锁乳突肌弹性模量值比较颈部向对侧扭转时，在胸锁乳突肌紧张状态下，对男性与女性胸锁乳突肌弹性模量值(mean、max、min)进行比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表1。说明在紧张状态下，正常男性胸锁乳突肌硬度高于女性。

2.2.2 不同性别在颈部中立位时胸锁乳突肌弹性模量值比较颈部中立位时，在胸锁乳突肌自然状态下，对男性与女性胸锁乳突肌弹性模量值(mean、max、min)进行比较，差异均无计学意义(均P>0.05)。说明在自然状态下，正常男性胸锁乳突肌硬度与女性无明显差别。

2.3 弹性模量值与年龄的关系

2.3.1 不同年龄在颈部扭转时胸锁乳突肌弹性模量值比较颈部向对侧扭转时，在胸锁乳突肌紧张状态下，对不同年龄正常人胸锁乳突肌弹性模量值(mean、min、max)进行比较，差异均有统计学意义(P均<0.05)，见表2。以年龄为自变量，分别以紧张状态下的胸锁乳突肌SM弹性模量值的mean(图2A)、min(图2B)、max(图2C)为因变量，Pearson相关性分析结果显示，各年龄间胸锁乳突肌弹性模量值mean、max、min总体上与年龄呈负相关(r分别为-0.732、-0.643、-0.711,均P<0.05)。说明在紧张状态下，不同年龄正常人的胸锁乳突肌硬度的平均值、最大值、最小值有差别，且随着年龄的增长，呈递减趋势。

2.3.2 不同年龄在颈部中立位时胸锁乳突肌弹性模量值比较颈部中立位时，在胸锁乳突肌自然状态下，不同年龄组胸锁乳突肌弹性模量值(mean、max、min)进行比较，差异均无统计学意义(P均>0.05)。说明在自然状态下，不同年龄组胸锁乳突肌硬度无明显差别。

2.4 弹性模量值与BMI的关系

颈部中立位和颈部扭转时胸锁乳突肌弹性模量值与BMI的相关性均无相关性(r为-0.011～0.136)(中立位时弹性模量值mean、min、max的相关系数r分别为0.101、0.136、0.070，颈部扭转时弹性模量值mean、min、max的相关系数r分别为-0.021、-0.011、0.001)，差异均无统计学意义(P均>0.05)。

3 讨论

临床医师对肌肉硬度的诊断常根据临床症状和触诊来判别，但主观性较强，肌电图(electromyography, EMG)、磁共振弹性成像技术(magnetic resonance elastography, MRE)可作为有效的工具能协助临床医生进行判断，但EMG有创，针刺后患者有不适感，接受度不高；MRE可以检测肌肉硬度，但成本高、耗时长，因此临床需要无创、直观、简便易行的检查方法来动态观察肌肉形态结构和生物力学变化。实时剪切波弹性成像根据“马赫锥”原理，通过超快速成像系统采集剪切波速度，计算组织弹性模量值，评估组织硬度特征，与其他弹性成像技术相比，不需要手动压缩过程，减小了操作者测量过程的误差，具有良好的重复性[8-11]，更适用于肌肉组织硬度的定量评价。

SWE目前已用于检测肌肉生理性收缩及松弛状态下的弹性。温朝阳等[12]和Sarah等[13]报道使用SWE技术可检测肱二头肌肌腹在松弛和紧张状态下的弹性模量差异，结果显示随着肱二头肌张力增加，肱二头肌肌腹的弹性模量值随之增加。本研究显示，颈部中立位时即胸锁乳突肌放松时，不同性别、年龄、体质量指数人群的弹性模量值差异均无统计学意义，与姜镔等[14]研究结果相符，其认为胸锁乳突肌杨氏模量值受声束平面与肌束角度的影响，但不受性别和年龄的影响。Arda等[15]认为，正常咬肌、腓肠肌、冈上肌的平均弹性模量与年龄不具有相关性，同时未发现不同肌肉组织弹性模量的差异规律。但本研究在胸锁乳突肌紧张时，发现不同性别、年龄胸锁乳突肌弹性值差异均有统计学意义，男性硬度高于女性，且年龄与硬度呈负相关。究其原因可能是由于男性的肌纤维含量高于女性，收缩时产生的较多的机械能，导致男性紧张状态下肌肉弹性比女性大；而在紧张状态下胸锁乳突肌肌肉组织的弹性模量值随着年龄增长呈现下降趋势，可能是因为年轻时肌肉激素水平、肌力等处于良好的状态，但随着老龄化，肌纤维的体积和数量、肌肉蛋白的合成能力下降，肌肉弹性下降，故导致肌肉的收缩性亦呈下降的趋势。

综上所述，本研究应用SWE技术能准确的评价正常胸锁乳突肌在颈部不同体位时弹性模量值的差异，为颈部肌肉异常疾病的早期诊断及预防康复提供帮助。

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