慢性肌筋膜激痛點大鼠模型的剪切波彈性模量研究

·實驗研究·

慢性肌筋膜激痛點大鼠模型的剪切波彈性模量研究

  呂恒勇1， 李真1， 王月香2， 李迎新1， 吳金鵬1

    1. 中國醫學科學院北京協和醫學院生物醫學工程研究所激光醫學實驗室， 天津 300192；

    2. 解放軍總醫院超聲科， 北京 100853

【摘要】 目的  研究彈性超聲在大鼠肌筋膜激痛點鑒定中的應用價值，為肌筋膜疼痛綜合征等**的診斷研究提供依據。 方法24 只雄性SD 大鼠（7 周齡），隨機分成對照組和模型組，模型組采取鈍性打擊結合離心運動的實驗方法對其進行連續8 周的干預，造模結束后，模型組與對照組均正常飼養4 周，12 周結束后通過電生理檢測技術進行模型鑒定，并對激痛點行超聲檢查，檢測激痛點的剪切波彈性模量， 進一步分析比較組間差異。 結果模型組大鼠股內側肌肌電表現出異常自發電位，證明激痛點的存在；激痛點病灶區的剪切波彈性模量明顯高于臨近區（P <0.05），且模型組激痛點病灶區與臨近區組織彈性模量均高于對照組。 結論 剪切波彈性模量測量方法可以量化激痛點的硬度特征，且提示激痛點病灶區硬度顯著增大，可為臨床觸診提供客觀依據，實現對病灶區與臨近區的有效鑒別，為鑒定激痛點動物模型提供了一種新方法，對于肌筋膜激痛點相關**的臨床診斷與療效評價具有重要的研究與應用價值。

【關鍵詞】激痛點； 彈性模量； 超聲彈性成像

【中圖分類號】R312 【文獻標識碼】A 【DOI】10.13418/j.issn.1001-165x.2017.01.012

肌筋膜激痛點（Myofascial trigger point, MTrP）是骨骼肌內的過度應激點，伴隨著緊繃帶內可觸摸的過度敏感結節出現，受到壓迫時會引起疼痛，并引發特征性引傳痛、引傳壓痛、運動功能障礙和自主神經現象[1]，是肌筋膜疼痛綜合征等多種軟組織**的重要觸診依據之一。臨床上表現為感覺、運動和自主神經性癥狀，流行病學調查顯示85%疼痛門診患者的疼痛癥狀與此相關[2]。

肌筋膜激痛點以收縮結為主要病理學特征。通過對犬類[3]、大鼠模型[4] 及尸體[5] 的骨骼肌激痛點作組織切片觀察，均發現橫截面可見多個增大的圓形肌細胞，縱截面肌纖維排列紊亂，收縮結部位纖維直徑顯著增加。研究人員認為含有收縮結的肌纖維所受張力明顯增加，這種持續的張力會使周邊緊繃肌帶附著處的結締組織附著結構發生局部的機械性超負荷，由此導致的持續性組織損傷會引起敏化劑的釋放，使局部傷害感受器敏化，造成局部壓痛，同時由于激痛點包含多個“腫脹”的收縮結，觸診時比正常肌纖維更硬[1]。這種局部壓痛與硬度增加的特征為激痛點觸診提供了依據。目前，對于肌筋膜激痛點的診斷研究盡管已在影像學方面取得了一些成果，如對激痛點部位筋膜厚度[6]、血流環境[7] 等因素的研究，但圍繞壓痛與硬度的客觀化測量尚未取得突破。其中壓痛測量研究主要集中在壓痛閾值測量方面，易受主觀因素影響，因此未能成為共識性的診斷方法；組織硬度測量雖是觸診的重要依據，但由于未能找到有效的測量技術，使該研究始終處于空白。本研究**將剪切波彈性成像技術用于肌筋膜激痛點硬度研究，通過對大鼠模型的激痛點彈性模量進行測量，比較激痛點病灶區與鄰近區及其與對照組的彈性模量差異，嘗試為激痛點動物模型鑒定提供一種新方法，同時也為肌筋膜激痛點相關**的臨床診斷與療效評價探索新的客觀化方法。

1 材料與方法

1.1 實驗動物及分組

雄性SD 大鼠 24 只，體重 220~250 g，7 周齡，購于北京維通利華實驗動物技術有限公司。應用隨機數字表法將 24 只大鼠隨機分成對照組和模型組，每組12 只，普通環境飼養。全部動物實驗過程均遵守實驗動物倫理學規定，并遵循國家實驗動物護理和使用指南。

1.2 主要儀器

鈍性打擊 器（自 制）[8]；大 鼠實驗跑 臺（型 號 DB030，北京智鼠多寶生物科技有限公司）；桌面式小動物麻醉機（型號 R510IP，深圳市瑞沃德生命科技有限公司）；肌電圖/誘發電位儀（型號 YRKJ-X200X，珠海益瑞科技有限責任公司）；剪切波彈性成像超聲診斷儀（型號 AixPlorer，法國聲科影像公司 Supersonic Imagine）。

1.3 慢性肌筋膜激痛點大鼠模型的建立

大鼠造模方法采用黃強民等人提出的鈍性打擊結合離心運動的方法[8]。每周第1 天在呼吸麻醉后對大鼠左側股內側肌給予鈍性打擊處理，鈍性木棒從20 cm 高度垂直落下，動能為 2.352 J，第 2 天完成離心跑臺運動訓練 90 min，其余時間正常喂養，不進行其他干預，持續 8 周。此后連續休息 4 周，正常喂養，正?；顒?，不采取實驗干預。

通過電生理檢測技術對造模結果進行鑒定[8]。對大鼠腹腔注射 10%水合氯醛（0.3 ml/100 g 體重）進行麻醉，隨后在手術臺上固定并充分暴露左側股內側肌，由一位觸診經驗豐富的臨床醫師在股內側肌上行觸診檢查，將探查到的膨大結節認定為可能的激痛點，并作標記后進行電生理檢測，首先插入參考電極， 其次在膨大結節和旁開1~2 cm 處各插入1 根針電極， 記錄靜息狀態下肌電信號[9]。通過肌電圖儀觀察靜息狀態下大鼠股內側肌區域是否出現異常自發電位， 若出現則表明激痛點的存在，證明造模成功。

1.4 剪切波彈性模量測量

采用 10%的水合氯醛（0.3 ml/100 g 體重）對大鼠進行腹腔麻醉后，取仰臥位，由有豐富觸診經驗的臨床醫師對模型組大鼠打擊側股內側肌進行激痛點觸診并標記，同時標記對側相同位置。在對照組大鼠左側股內側肌相同位置也進行標記。采用剪切波彈性成像超聲診斷儀，線陣探頭（頻率4~15 MHz），彈性模量值范圍為 0~180 kPa，對標記位置行超聲檢查，在灰階超聲中，以股骨為標志，找到股內側肌，打開彈性成像模式并設置成像區域，待取樣框圖像穩定后對圖像進行凍結。根據經驗在彈性模量較高的區域確定病灶區，以直徑為 2 mm 的Q-box 作為感興趣區，并在成像區域內選取同一肌纖維水平的臨近區，直徑與病灶區相同。讀取每個Q-box 內彈性模量的均值、*小值、*大值、標準差（見圖 1）。每個位置重復測量 3 次，取均值作統計分析。對于彈性模量分布較均勻的圖像，選取 2 個直徑為 2 mm 的Q-box，均值較大的作為病灶區分析，另一個作為臨近區分析。

1.5 統計學分析

采用SPSS 22.0 軟件進行統計分析，計量資料以均數±標準差（x±s）表示。兩獨立樣本 t 檢驗比較組間彈性模量差異，配對 t 檢驗比較模型組激痛點病灶區與鄰近區之間彈性模量差異及模型組左右兩側自身對照差異。

2 結果

2.1 各組大鼠股內側肌肌電活動表現

經對大鼠股內側肌肌電圖觀察發現，對照組在靜息狀態下無異常自發電位（圖 2A），證明該組股內側肌無激痛點存在；模型組均記錄到異常自發電位（圖2B），放大后表現為振幅相對較高的峰電位（圖2C）和高頻低幅的背景電位（圖 2D），表明模型組大鼠股內側肌激痛點存在，證明模型組大鼠造模成功（圖2）。

2.2 各組大鼠股內側肌剪切波彈性模量比較

經對兩組大鼠股內側肌剪切波彈性模量檢測，獲得模型組兩側激痛點病灶區與鄰近區及對照組對應位置Q-box 內彈性模量值（表 1）。同時彈性圖像顯示，對照組股內側肌彈性模量分布較為均勻，彈性模量值相對較低（圖 1）；模型組表現出明顯的高硬度區域（圖3）。

其中，經對模型組大鼠激痛點病灶區及鄰近區比較，激痛點病灶區 Q-box 內彈性模量均值、*小、*大、標準差均明顯高于鄰近區，差異具有統計學意義（P<0.01）；對照組彈性模量分布較為均勻，病灶區與鄰近區Q-box 內彈性模量無明顯差異（P>0.05）。

經對模型組與對照組大鼠激痛點病灶區彈性模量比較，模型組激痛點病灶區 Q-box 內彈性模量均值、*小、*大、標準差均明顯高于對照組（P<0.01）； 對模型組與對照組大鼠激痛點鄰近區彈性模量比較，模型組激痛點鄰近區Q-box 彈性模量 均值、*小、*大、標準差亦明顯高于對照組（P<0.01）。

經對模型組大鼠打擊側（左側）與對側（右側）股內側肌進行對照，左側股內側肌病灶區及鄰近區 Q- box 內彈性模量均值、*小、*大、標準差均明顯高于右側；右側股內側肌病灶區 Q-box 內彈性模量均值、*小、*大、標準差略高于鄰近區，但差異不具有統計學意義。

模型組右側股內側肌彈性模量與對照組相比，差異不具有統計學意義。

     3 討論

根據肌筋膜激痛點的臨床研究進展，肌筋膜激痛點的病因可分為誘發因素和持續因素兩類，誘發因素主要包括各種創傷、反復性微小損傷、力學性損傷、運動控制失誤等，可直接引發肌肉活性激痛點的產生； 持續因素則包括營養物質缺乏等[10]，是激痛點的易感因子。黃強民、姚明華[4,8] 等人根據激痛點的形成機制，探索了鈍性打擊結合離心運動建立慢性肌筋膜激痛點大鼠模型的方法，進一步采用臨床認同的緊張帶結節、激痛點自發電位、抽搐反應 3 項指標及組織切片觀察對模型進行驗證，分別證實了可觸摸結節、異常自發電位、抽搐反應的存在，組織切片的形態學特征也與Simons 等假設的激痛點形態一致。本研究結果中模型組激痛點病灶區彈性模量明顯高于鄰近區， 模型組股內側肌打擊側彈性模量明顯高于對側及對照組，與收縮結的觸診結論、肌電檢測結論一致，且彈性超聲具有客觀、無創、實時、便捷、直觀等優勢，可為慢性肌筋膜激痛點大鼠模型提供一種新的鑒定方法。

目前對肌筋膜激痛點的診斷主要依據Simons 等人提出的診斷標準，以醫師觸診、疼痛主訴、抽搐反應觀察及肌電圖驗證為依據，涉及四個必要標準及四個證實性觀察內容[1]?？傮w而言，該標準易受主觀因素影響，間信度低。因此一些研究人員積極采用影像學方法對激痛點開展研究，嘗試探索激痛點診斷的客觀標準。目前已有采用灰階超聲[6]、多普勒超聲[7]、磁共振彈性成像[11]、聲彈性成像[12]、紅外熱成像[13]等技術對激痛點開展研究的報道，主要涉及激痛點相關的肌肉厚度、筋膜厚度、血流情況、振動幅度等內容。但這些影像方法對激痛點特征的測量結果存在靈敏性差或操作復雜等不足，與臨床診斷需求存在較大差距。剪切波彈性成像技術是近年來迅速發展起來的一種組織硬度評估方法，已憑借其獨特優勢在肝臟、甲狀腺、乳腺、前列腺、腎臟、血管[14-16] 等**的組織硬度測量方面發揮了重要作用。本研究**將該技術應用于激痛點硬度測量，證明了激痛點彈性模量明顯高于非激痛點，可以實現對激痛點與正常組織的明確區分， **次將傳統觸診經驗中的硬度特征加以量化，為探索建立新的肌筋膜激痛點診斷標準提供了新依據。

 總體而言，本研究僅對大鼠激痛點模型開展了測量研究，初步證實了激痛點與非激痛點在硬度特征上的差異，尚未對多因素影響下人體的復雜激痛點形態開展深入研究，但也顯示了剪切波彈性成像技術在激痛點硬度差異、硬度范圍、硬度邊界等特征測量方面具有進一步研究的意義，提示該技術完全可以用于肌筋膜激痛點復雜形態的定量測量與診斷，這對于以激痛點為陽性體征的肌筋膜疼痛綜合征等多種**的診斷及評價具有重要的研究價值與應用前景。

致謝：感謝黃強民教授及其團隊在本實驗大鼠造模過程中給予的指導與幫助！