·實(shí)驗(yàn)研究·
慢性肌筋膜激痛點(diǎn)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(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院生物醫(yī)學(xué)工程研究所激光醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)室， 天津 300192；
2. 解放軍總醫(yī)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(diǎn)鑒定中的應(yīng)用價(jià)值，為肌筋膜疼痛綜合征等**的診斷研究提供依據(jù)。 方法24 只雄性SD 大鼠（7 周齡），隨機(jī)分成對(duì)照組和模型組，模型組采取鈍性打擊結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)方法對(duì)其進(jìn)行連續(xù)8 周的干預(yù)，造模結(jié)束后，模型組與對(duì)照組均正常飼養(yǎng)4 周，12 周結(jié)束后通過(guò)電生理檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行模型鑒定，并對(duì)激痛點(diǎn)行超聲檢查，檢測(cè)激痛點(diǎn)的剪切波彈性模量， 進(jìn)一步分析比較組間差異。 結(jié)果模型組大鼠股內(nèi)側(cè)肌肌電表現(xiàn)出異常自發(fā)電位，證明激痛點(diǎn)的存在；激痛點(diǎn)病灶區(qū)的剪切波彈性模量明顯高于臨近區(qū)（P <0.05），且模型組激痛點(diǎn)病灶區(qū)與臨近區(qū)組織彈性模量均高于對(duì)照組。 結(jié)論 剪切波彈性模量測(cè)量方法可以量化激痛點(diǎn)的硬度特征，且提示激痛點(diǎn)病灶區(qū)硬度顯著增大，可為臨床觸診提供客觀依據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)病灶區(qū)與臨近區(qū)的有效鑒別，為鑒定激痛點(diǎn)動(dòng)物模型提供了一種新方法，對(duì)于肌筋膜激痛點(diǎn)相關(guān)**的臨床診斷與療效評(píng)價(jià)具有重要的研究與應(yīng)用價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】激痛點(diǎn)； 彈性模量； 超聲彈性成像
【中圖分類號(hào)】R312 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【DOI】10.13418/j.issn.1001-165x.2017.01.012
肌筋膜激痛點(diǎn)（Myofascial trigger point, MTrP）是骨骼肌內(nèi)的過(guò)度應(yīng)激點(diǎn)，伴隨著緊繃帶內(nèi)可觸摸的過(guò)度敏感結(jié)節(jié)出現(xiàn)，受到壓迫時(shí)會(huì)引起疼痛，并引發(fā)特征性引傳痛、引傳壓痛、運(yùn)動(dòng)功能障礙和自主神經(jīng)現(xiàn)象[1]，是肌筋膜疼痛綜合征等多種軟組織**的重要觸診依據(jù)之一。臨床上表現(xiàn)為感覺(jué)、運(yùn)動(dòng)和自主神經(jīng)性癥狀，流行病學(xué)調(diào)查顯示85%疼痛門(mén)診患者的疼痛癥狀與此相關(guān)[2]。
肌筋膜激痛點(diǎn)以收縮結(jié)為主要病理學(xué)特征。通過(guò)對(duì)犬類[3]、大鼠模型[4] 及尸體[5] 的骨骼肌激痛點(diǎn)作組織切片觀察，均發(fā)現(xiàn)橫截面可見(jiàn)多個(gè)增大的圓形肌細(xì)胞，縱截面肌纖維排列紊亂，收縮結(jié)部位纖維直徑顯著增加。研究人員認(rèn)為含有收縮結(jié)的肌纖維所受張力明顯增加，這種持續(xù)的張力會(huì)使周邊緊繃肌帶附著處的結(jié)締組織附著結(jié)構(gòu)發(fā)生局部的機(jī)械性超負(fù)荷，由此導(dǎo)致的持續(xù)性組織損傷會(huì)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(shí)由于激痛點(diǎn)包含多個(gè)“腫脹”的收縮結(jié)，觸診時(shí)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(diǎn)觸診提供了依據(jù)。目前，對(duì)于肌筋膜激痛點(diǎn)的診斷研究盡管已在影像學(xué)方面取得了一些成果，如對(duì)激痛點(diǎn)部位筋膜厚度[6]、血流環(huán)境[7] 等因素的研究，但圍繞壓痛與硬度的客觀化測(cè)量尚未取得突破。其中壓痛測(cè)量研究主要集中在壓痛閾值測(cè)量方面，易受主觀因素影響，因此未能成為共識(shí)性的診斷方法；組織硬度測(cè)量雖是觸診的重要依據(jù)，但由于未能找到有效的測(cè)量技術(shù)，使該研究始終處于空白。本研究**將剪切波彈性成像技術(shù)用于肌筋膜激痛點(diǎn)硬度研究，通過(guò)對(duì)大鼠模型的激痛點(diǎn)彈性模量進(jìn)行測(cè)量，比較激痛點(diǎn)病灶區(qū)與鄰近區(qū)及其與對(duì)照組的彈性模量差異，嘗試為激痛點(diǎn)動(dòng)物模型鑒定提供一種新方法，同時(shí)也為肌筋膜激痛點(diǎn)相關(guān)**的臨床診斷與療效評(píng)價(jià)探索新的客觀化方法。
1 材料與方法
1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物及分組
雄性SD 大鼠 24 只，體重 220~250 g，7 周齡，購(gòu)于北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司。應(yīng)用隨機(jī)數(shù)字表法將 24 只大鼠隨機(jī)分成對(duì)照組和模型組，每組12 只，普通環(huán)境飼養(yǎng)。全部動(dòng)物實(shí)驗(yàn)過(guò)程均遵守實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理學(xué)規(guī)定，并遵循國(guó)家實(shí)驗(yàn)動(dòng)物護(hù)理和使用指南。
1.2 主要儀器
鈍性打擊 器（自 制）[8]；大 鼠實(shí)驗(yàn)跑 臺(tái)（型 號(hào) DB030，北京智鼠多寶生物科技有限公司）；桌面式小動(dòng)物麻醉機(jī)（型號(hào) R510IP，深圳市瑞沃德生命科技有限公司）；肌電圖/誘發(fā)電位儀（型號(hào) YRKJ-X200X，珠海益瑞科技有限責(zé)任公司）；剪切波彈性成像超聲診斷儀（型號(hào) AixPlorer，法國(guó)聲科影像公司 Supersonic Imagine）。
1.3 慢性肌筋膜激痛點(diǎn)大鼠模型的建立
大鼠造模方法采用黃強(qiáng)民等人提出的鈍性打擊結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)的方法[8]。每周第1 天在呼吸麻醉后對(duì)大鼠左側(cè)股內(nèi)側(cè)肌給予鈍性打擊處理，鈍性木棒從20 cm 高度垂直落下，動(dòng)能為 2.352 J，第 2 天完成離心跑臺(tái)運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練 90 min，其余時(shí)間正常喂養(yǎng)，不進(jìn)行其他干預(yù)，持續(xù) 8 周。此后連續(xù)休息 4 周，正常喂養(yǎng)，正?；顒?dòng)，不采取實(shí)驗(yàn)干預(yù)。
通過(guò)電生理檢測(cè)技術(shù)對(duì)造模結(jié)果進(jìn)行鑒定[8]。對(duì)大鼠腹腔注射 10%水合氯醛（0.3 ml/100 g 體重）進(jìn)行麻醉，隨后在手術(shù)臺(tái)上固定并充分暴露左側(cè)股內(nèi)側(cè)肌，由一位觸診經(jīng)驗(yàn)豐富的臨床醫(yī)師在股內(nèi)側(cè)肌上行觸診檢查，將探查到的膨大結(jié)節(jié)認(rèn)定為可能的激痛點(diǎn)，并作標(biāo)記后進(jìn)行電生理檢測(cè)，首先插入?yún)⒖茧姌O， 其次在膨大結(jié)節(jié)和旁開(kāi)1~2 cm 處各插入1 根針電極， 記錄靜息狀態(tài)下肌電信號(hào)[9]。通過(guò)肌電圖儀觀察靜息狀態(tài)下大鼠股內(nèi)側(cè)肌區(qū)域是否出現(xiàn)異常自發(fā)電位， 若出現(xiàn)則表明激痛點(diǎn)的存在，證明造模成功。
1.4 剪切波彈性模量測(cè)量
采用 10%的水合氯醛（0.3 ml/100 g 體重）對(duì)大鼠進(jìn)行腹腔麻醉后，取仰臥位，由有豐富觸診經(jīng)驗(yàn)的臨床醫(yī)師對(duì)模型組大鼠打擊側(cè)股內(nèi)側(cè)肌進(jìn)行激痛點(diǎn)觸診并標(biāo)記，同時(shí)標(biāo)記對(duì)側(cè)相同位置。在對(duì)照組大鼠左側(cè)股內(nèi)側(cè)肌相同位置也進(jìn)行標(biāo)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(duì)標(biāo)記位置行超聲檢查，在灰階超聲中，以股骨為標(biāo)志，找到股內(nèi)側(cè)肌，打開(kāi)彈性成像模式并設(shè)置成像區(qū)域，待取樣框圖像穩(wěn)定后對(duì)圖像進(jìn)行凍結(jié)。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)在彈性模量較高的區(qū)域確定病灶區(qū)，以直徑為 2 mm 的Q-box 作為感興趣區(qū)，并在成像區(qū)域內(nèi)選取同一肌纖維水平的臨近區(qū)，直徑與病灶區(qū)相同。讀取每個(gè)Q-box 內(nèi)彈性模量的均值、*小值、*大值、標(biāo)準(zhǔn)差（見(jiàn)圖 1）。每個(gè)位置重復(fù)測(cè)量 3 次，取均值作統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)于彈性模量分布較均勻的圖像，選取 2 個(gè)直徑為 2 mm 的Q-box，均值較大的作為病灶區(qū)分析，另一個(gè)作為臨近區(qū)分析。
1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析
采用SPSS 22.0 軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（x±s）表示。兩獨(dú)立樣本 t 檢驗(yàn)比較組間彈性模量差異，配對(duì) t 檢驗(yàn)比較模型組激痛點(diǎn)病灶區(qū)與鄰近區(qū)之間彈性模量差異及模型組左右兩側(cè)自身對(duì)照差異。
2 結(jié)果
2.1 各組大鼠股內(nèi)側(cè)肌肌電活動(dòng)表現(xiàn)
經(jīng)對(duì)大鼠股內(nèi)側(cè)肌肌電圖觀察發(fā)現(xiàn)，對(duì)照組在靜息狀態(tài)下無(wú)異常自發(fā)電位（圖 2A），證明該組股內(nèi)側(cè)肌無(wú)激痛點(diǎn)存在；模型組均記錄到異常自發(fā)電位（圖2B），放大后表現(xiàn)為振幅相對(duì)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(nèi)側(cè)肌激痛點(diǎn)存在，證明模型組大鼠造模成功（圖2）。
2.2 各組大鼠股內(nèi)側(cè)肌剪切波彈性模量比較
經(jīng)對(duì)兩組大鼠股內(nèi)側(cè)肌剪切波彈性模量檢測(cè)，獲得模型組兩側(cè)激痛點(diǎn)病灶區(qū)與鄰近區(qū)及對(duì)照組對(duì)應(yīng)位置Q-box 內(nèi)彈性模量值（表 1）。同時(shí)彈性圖像顯示，對(duì)照組股內(nèi)側(cè)肌彈性模量分布較為均勻，彈性模量值相對(duì)較低（圖 1）；模型組表現(xiàn)出明顯的高硬度區(qū)域（圖3）。
其中，經(jīng)對(duì)模型組大鼠激痛點(diǎn)病灶區(qū)及鄰近區(qū)比較，激痛點(diǎn)病灶區(qū) Q-box 內(nèi)彈性模量均值、*小、*大、標(biāo)準(zhǔn)差均明顯高于鄰近區(qū)，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P<0.01）；對(duì)照組彈性模量分布較為均勻，病灶區(qū)與鄰近區(qū)Q-box 內(nèi)彈性模量無(wú)明顯差異（P>0.05）。
經(jīng)對(duì)模型組與對(duì)照組大鼠激痛點(diǎn)病灶區(qū)彈性模量比較，模型組激痛點(diǎn)病灶區(qū) Q-box 內(nèi)彈性模量均值、*小、*大、標(biāo)準(zhǔn)差均明顯高于對(duì)照組（P<0.01）； 對(duì)模型組與對(duì)照組大鼠激痛點(diǎn)鄰近區(qū)彈性模量比較，模型組激痛點(diǎn)鄰近區(qū)Q-box 彈性模量 均值、*小、*大、標(biāo)準(zhǔn)差亦明顯高于對(duì)照組（P<0.01）。
經(jīng)對(duì)模型組大鼠打擊側(cè)（左側(cè)）與對(duì)側(cè)（右側(cè)）股內(nèi)側(cè)肌進(jìn)行對(duì)照，左側(cè)股內(nèi)側(cè)肌病灶區(qū)及鄰近區(qū) Q- box 內(nèi)彈性模量均值、*小、*大、標(biāo)準(zhǔn)差均明顯高于右側(cè)；右側(cè)股內(nèi)側(cè)肌病灶區(qū) Q-box 內(nèi)彈性模量均值、*小、*大、標(biāo)準(zhǔn)差略高于鄰近區(qū)，但差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
模型組右側(cè)股內(nèi)側(cè)肌彈性模量與對(duì)照組相比，差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3 討論
根據(jù)肌筋膜激痛點(diǎn)的臨床研究進(jìn)展，肌筋膜激痛點(diǎn)的病因可分為誘發(fā)因素和持續(xù)因素兩類，誘發(fā)因素主要包括各種創(chuàng)傷、反復(fù)性微小損傷、力學(xué)性損傷、運(yùn)動(dòng)控制失誤等，可直接引發(fā)肌肉活性激痛點(diǎn)的產(chǎn)生； 持續(xù)因素則包括營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏等[10]，是激痛點(diǎn)的易感因子。黃強(qiáng)民、姚明華[4,8] 等人根據(jù)激痛點(diǎn)的形成機(jī)制，探索了鈍性打擊結(jié)合離心運(yùn)動(dòng)建立慢性肌筋膜激痛點(diǎn)大鼠模型的方法，進(jìn)一步采用臨床認(rèn)同的緊張帶結(jié)節(jié)、激痛點(diǎn)自發(fā)電位、抽搐反應(yīng) 3 項(xiàng)指標(biāo)及組織切片觀察對(duì)模型進(jìn)行驗(yàn)證，分別證實(shí)了可觸摸結(jié)節(jié)、異常自發(fā)電位、抽搐反應(yīng)的存在，組織切片的形態(tài)學(xué)特征也與Simons 等假設(shè)的激痛點(diǎn)形態(tài)一致。本研究結(jié)果中模型組激痛點(diǎn)病灶區(qū)彈性模量明顯高于鄰近區(qū)， 模型組股內(nèi)側(cè)肌打擊側(cè)彈性模量明顯高于對(duì)側(cè)及對(duì)照組，與收縮結(jié)的觸診結(jié)論、肌電檢測(cè)結(jié)論一致，且彈性超聲具有客觀、無(wú)創(chuàng)、實(shí)時(shí)、便捷、直觀等優(yōu)勢(shì)，可為慢性肌筋膜激痛點(diǎn)大鼠模型提供一種新的鑒定方法。
目前對(duì)肌筋膜激痛點(diǎn)的診斷主要依據(jù)Simons 等人提出的診斷標(biāo)準(zhǔn)，以醫(yī)師觸診、疼痛主訴、抽搐反應(yīng)觀察及肌電圖驗(yàn)證為依據(jù)，涉及四個(gè)必要標(biāo)準(zhǔn)及四個(gè)證實(shí)性觀察內(nèi)容[1]?？傮w而言，該標(biāo)準(zhǔn)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(xué)方法對(duì)激痛點(diǎn)開(kāi)展研究，嘗試探索激痛點(diǎn)診斷的客觀標(biāo)準(zhǔn)。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(shù)對(duì)激痛點(diǎn)開(kāi)展研究的報(bào)道，主要涉及激痛點(diǎn)相關(guān)的肌肉厚度、筋膜厚度、血流情況、振動(dòng)幅度等內(nèi)容。但這些影像方法對(duì)激痛點(diǎn)特征的測(cè)量結(jié)果存在靈敏性差或操作復(fù)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(shù)是近年來(lái)迅速發(fā)展起來(lái)的一種組織硬度評(píng)估方法，已憑借其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)在肝臟、甲狀腺、乳腺、前列腺、腎臟、血管[14-16] 等**的組織硬度測(cè)量方面發(fā)揮了重要作用。本研究**將該技術(shù)應(yīng)用于激痛點(diǎn)硬度測(cè)量，證明了激痛點(diǎn)彈性模量明顯高于非激痛點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)激痛點(diǎn)與正常組織的明確區(qū)分， **次將傳統(tǒng)觸診經(jīng)驗(yàn)中的硬度特征加以量化，為探索建立新的肌筋膜激痛點(diǎn)診斷標(biāo)準(zhǔn)提供了新依據(jù)。
總體而言，本研究?jī)H對(duì)大鼠激痛點(diǎn)模型開(kāi)展了測(cè)量研究，初步證實(shí)了激痛點(diǎn)與非激痛點(diǎn)在硬度特征上的差異，尚未對(duì)多因素影響下人體的復(fù)雜激痛點(diǎn)形態(tài)開(kāi)展深入研究，但也顯示了剪切波彈性成像技術(shù)在激痛點(diǎn)硬度差異、硬度范圍、硬度邊界等特征測(cè)量方面具有進(jìn)一步研究的意義，提示該技術(shù)完全可以用于肌筋膜激痛點(diǎn)復(fù)雜形態(tài)的定量測(cè)量與診斷，這對(duì)于以激痛點(diǎn)為陽(yáng)性體征的肌筋膜疼痛綜合征等多種**的診斷及評(píng)價(jià)具有重要的研究?jī)r(jià)值與應(yīng)用前景。
致謝：感謝黃強(qiáng)民教授及其團(tuán)隊(duì)在本實(shí)驗(yàn)大鼠造模過(guò)程中給予的指導(dǎo)與幫助！