颈部肌张力障碍痉挛责任肌肉探查方法的研究进展

顾宏凯，靳令经，滕飞

颈部肌张力障碍(CD)是最常见的局灶性肌张力障碍之一，主要特征是颈部肌肉持续性、不自主地收缩导致头/颈部的异常运动或姿势，具体病因仍不明确[1]。目前肉毒毒素注射(BTX)为CD的一线治疗方法[2-3]，但不同研究的BTX疗效差异较大[4]。影响BTX疗效的主要因素包括：(1)BTX合适剂量的选择；(2)痉挛责任肌肉(DTM)的准确选择；(3)注射定位的准确性[5]。目前关于BTX剂量的选择以及BTX定位注射的研究和综述较多，但是关于筛选DTM的方法学研究较少。临床上主要通过视诊及触诊异常肥大、僵硬或者疼痛的肌肉，并根据患者异常运动模式、结合医生的临床经验来判断DTM。除临床分析外，目前报道的辅助探查方法包括运动学分析、EMG、常规影像分析(如超声、CT、MRI)以及功能影像学分析[如18F-氟代脱氧葡萄糖(FDG)PET/CT和99m锝-甲氧基异丁基异腈(99mTc-MIBI)SPECT/CT]，本文将总结以上方法的有效性以及优缺点，为临床医生选择适合的评估工具提供思路。

1 运动学分析

既往经典模式将CD分为扭转、侧倾、前倾和后仰四个类型，并根据对应的分型来确定对应的DTM[6]。参与扭转的主要肌肉为对侧的胸锁乳突肌(SCM)、斜方肌，同侧的头夹肌(SPC)、肩胛提肌；参与侧倾的肌肉主要为同侧的SCM、SPC、肩胛提肌和斜方肌；参与后仰的肌肉主要为双侧的夹肌和半棘肌；参与前倾的主要肌肉为双侧的SCM、颈长肌、斜角肌。

近年，新的分型方法以C2为分界，将C2以上定义为头部的异常运动，C2以下则定义为颈部的异常运动[7]。基于这一理论，将CD分为头/颈扭转、侧倾、前倾/后仰，侧移和前/后移等11种亚型。在常见模式中，参与颈侧倾的DTM为前斜角肌、中斜角肌、肩胛提肌、颈最长肌、颈半棘肌，而参与头侧倾的DTM主要为SPC、SCM、斜方肌、头半棘肌、头最长肌以及肩胛提肌。侧倾常伴有头扭转，还需要考虑到头下斜肌和头最长肌参与头部异常运动。

Samotus等[8]首次应用传感器客观评估CD的运动模式。研究小组通过4个传感器采集CD患者头颈部的不同区域[右侧颞部(捕捉头部运动)、C2和T2椎体(捕捉颈部运动)、双侧肩部(捕捉肩部抬高)]的三维数据，根据分析数据确定患者运动分型及注射肌肉。其中，BTX的注射剂量主要是根据传感器采集的扭转/侧倾的角度来确定。该研究比较了传感器分析组和传统临床评估组的BTX的疗效，发现传感器分析组的疗效明显优于传统临床评估组。

运动学分析是依据颈部肌肉生物力学以及解剖学判断DTM，是评估CD患者的首选方法。但应用运动学分析时，需考虑到此方法筛选的DTM会相对固定、死板，而CD患者的痉挛模式多变，往往存在多种模式的组合，不同的肌肉组合可以产生相似的运动模式，相同的肌肉组合也可产生不同的运动模式，因此单纯基于运动学分析无法达到CD患者的个体化评估及治疗。

2 EMG

2.1 针极EMG 目前大部分临床研究[9]采用EMG来协助筛选DTM。Comella等[10]根据被检肌肉的自发性电活动占所观察到的最大主动招募模式的百分比来定义DTM。Van Gerpen等[11]则将满足下面3个条件的肌肉定义为DTM：(1)EMG显示为强直或相位肌电模式；(2)肌电振幅为最大主动激活时振幅的50%；(3)患者存在异常姿势时EMG放电。也有研究[12]使用EMG翻转-振幅分析来量化不同力水平下的干涉模式，并将静息状态下肌电翻转>100 r/s的肌肉定义为DTM。Buchman等[13]发现，临床评估DTM仅59%显示了异常肌电活动，而在EMG提示异常活跃的肌肉中，仅有45%能被临床评估筛选。Van Gerpen等[11]将EMG作为筛查DTM的金标准进行研究发现，临床评估筛选DTM的敏感度为35%～39%，特异度为75%。如果没有EMG筛查，那么41%的兴奋肌肉可能会被漏诊，而25%的非DTM可能被误诊。也有研究[14]探索EMG频率分析用于DTM探查的可行性。Tijssen等[15]分析8例CD患者和8名健康对照者的SCM和SPC频率，结果发现所有健康对照组的SPC均表现为10～12 Hz的频率峰值，而这一现象并未在CD患者中观察到；7例CD患者检测到SCM-SPC肌肉间4～7 Hz频率一致性，故作者认为EMG频率分析法可以筛选出DTM。如果将传统EMG作为金标准，EMG频率分析法探查DTM的特异性高达98%，但灵敏度仅有17%[16]。Nijmeijer等[13]的研究也表明，采用EMG频率一致性分析诊断DTM的准确性很低，将来需要更多的临床研究来探索将其用于DTM的筛查的有效性。

Comella等[10]将52例CD患者随机分为EMG组和临床评估组。EMG组主要根据每块肌肉的总评分[总评分=(临床评分+肌电评分)/2，总分1～3分]确定BTX剂量。SCM、斜角肌的注射剂量分别为40 U(1分<总评分<2分)、50 U(2分≤总评分<3分)和60 U(总评分为3分)。根据相应的总评分，肩胛提肌的注射剂量分别为60 U、70 U和80 U，而头夹肌和斜方肌则为80 U、100 U和120 U。随访1个月时，EMG组的西多伦多痉挛性斜颈评分量表(TWSTRS)评分改善率为14%，而临床评估组改善率仅有5%。由此可见，EMG可以更好地帮助识别DTM，且EMG引导下可以更精准地注射BTX。

另一项临床随机对照研究[12]纳入26例CD患者进行了为期1年的治疗和随访。研究组行EMG定量分析(翻转-振幅分析)，并在EMG引导下对DTM注射BTX；对照组仅通过临床评估选择DTM，且注射时肌电引导针未连接到EMG。两组中每块肌肉的注射剂量均为75 U(胸锁乳突肌50 U)。结果证实，研究组患者的临床结果好于对照组。在对照组中，一部分(22/90)DTM未被发现和治疗，还有很大一部分(37/105)肌肉在EMG上并未表现出异常兴奋，但仍然进行了治疗，导致注射了过量的BTX。与基于CD运动模式制定的相对固定的注射方案相比较，EMG筛选的DTM更个性化，但目前的研究只通过EMG探查几组比较典型的肌肉(如双侧的胸锁乳突肌、斜方肌、头半棘肌等)，但由于部分颈部深层肌肉(如头下斜肌、斜角肌等)邻近解剖组织较为复杂，因此EMG的准确性可能会下降。而且EMG探查DTM依赖于临床医生的经验，所以临床操作过程中EMG探查DTM的准确性可能受到影响。

2.2 表面EMG(sEMG) sEMG对颈部浅表的肌肉的兴奋性的敏感性较高[17]，临床上主要依据sEMG的振幅来判定DTM。De Bruijn等[18]使用sEMG记录了10例CD患者和10名健康对照者的SCM、SPC以及头半棘肌处于不同收缩状态时[对抗收缩、次最大自主收缩(20%MVC)和最大自主收缩(MVC)]的肌电活动，痉挛兴奋肌肉定义为肌肉收缩时产生的最小肌电活动和总平均肌电活动超过异常活动的肌电阈值。与正常肌肉相比，DTM在20% MVC和对抗收缩状态下肌电活动增加，而在MVC状态下两者的肌电活动无明显差异。当不同肌肉处于对抗收缩和20% MVC状态下，DTM中50%肌肉的总平均肌电活动、54%肌肉的最小肌电活动异常活跃；而在非痉挛肌肉中，仅有19%的总平均肌电活动和9%的最小肌电活动异常活跃。因此，最小肌电活动可以正确预测54%的DTM，排除91%的非痉挛肌肉。虽然总平均EMG活动和最小肌电活动可以区分DTM和代偿兴奋肌肉，但两者的敏感度均较低，目前尚不能依赖这种方法探查所有的痉挛肌肉。

sEMG为非侵入性检查，患者痛苦较小，但由于其无法探测颈部深层肌肉的兴奋性，所以现阶段sEMG临床上应用范围较有限。

3 影像学

3.1 超声 超声是一种将肌肉解剖结构可视化的非侵入性检查。Song等[19]首次使用超声评估CD患者的痉挛肌肉，通过超声测量了30例CD患者的双侧SCM、SPC以及90名健康对照者的右侧SCM和SPC的厚度以及平均剪切弹性模量发现，DTM厚度明显厚于非痉挛肌肉，并且其平均剪切弹性模量明显高于对侧肌肉以及健康对照组。SCM的平均剪切弹性模量诊断阈值为24.9 kPa(ROC曲线下面积0.979，灵敏度90%，特异度95.6%)，SPC则为25.07 kPa(ROC曲线下面积0.979，灵敏度91.3%，特异性96.7%)。提示实时剪切波弹性成像可以通过比较肌肉之间剪切弹性模量的差异识别DTM。

超声波可用于可视化肌肉运动，例如自主收缩和震颤，并且具有较好的可重复性、便捷、非侵入性[20]，但也有一定局限性：(1)受深部脂肪、筋膜等组织的影响，实时剪切波弹性成像对于深部的肌肉的探查性能会大大降低；(2)超声仅能探查结构发生变化的肌肉，无法判断肌肉的兴奋性，因此对处于早期病变阶段的CD患者的筛查DTM效能可能会进一步降低；(3)在使用超声筛选肌肉和注射过程中依赖于操作者的专业知识，具有一定主观性。与EMG相似，超声目前在临床上主要用于引导BTX注射[21]，可提高BTX治疗CD的安全性和有效性，但超声无法判断肌肉的兴奋性限制了其在探查DTM中的应用。

Harding等[22]提出了一种基于人工智能的超声探查异常收缩肌肉的方法。与手动识别相比较，自动化超声探查表现出更高水平的准确度(0.83<准确度<0.96)。该研究首次将深度学习应用于CD肌肉的超声成像，但该研究仅从颈部肌肉的单个轴向图像中提取的肌肉边界区分CD和健康对照者，可能需要更大的独立临床队列来验证。其次，该分析仅限于颈椎C4水平的横向图像，将来可能需要多层面、多方向的分析。

3.2 CT及MRI 目前，文献中关于采用CT和MRI筛选CD患者DTM的相关报道较少。李良才等[23]用CT扫描了25例CD患者的颈部肌肉发现，痉挛肌肉的肌腹厚度明显厚于正常肌肉，并且肌腹厚度与EMG波幅增强幅度有正相关性。Mokina等[24]对1例既往BTX疗效不佳的CD患者行颈部肌肉CT扫描发现，左侧DTM的体积(19.8 cm3)与右侧非痉挛肌肉体积(18.5 cm3)差异达到1.3 cm3。为该患者注射了总剂量300 U的BTX 2周后，患者能够将头部保持在中位，日常活动和生活质量显着改善。Lythgo等[25]使用MRI测量了四组肌肉(SCM、SPC、肩胛提肌以及头半棘肌)的横截面积并估算其体积发现，左右两侧的肌肉体积存在差异，并且肌肉的体积与头扭转的角度存在一定相关性。

CT和MRI对颈部全层肌肉均可视化，两者主要通过聚焦肌肉结构和病理的变化，如脂肪浸润、水肿和萎缩或肥大来筛选DTM，而大多数CD患者颈部肌肉可能并未表现出上述病理变化，且肌肉的厚度容易受到患者代偿姿势的影响，因此CT/MRI用于探查CD患者DTM的临床价值有限，临床较少应用。

3.3 功能影像学

3.3.118F-FDG PET/CT 颈部肌肉18F-FDG的摄取程度可反映局部肌肉葡萄糖代谢，从而区分兴奋肌肉与正常肌肉[26]。Sung等[27]的研究发现，18F-FDG PET/CT可以显示CD患者异常兴奋的肌肉。Jang等[28]分别使用18F-FDG PET/CT和EMG探查CD患者颈部表层异常兴奋的肌肉发现，PET/CT筛查表层DTM的敏感度、特异度和准确度分别为76%、92%和88%，而EMG的敏感度、特异度和准确度分别是95%、66%和74%。EMG的敏感度高于PET/CT，而在特异度和准确度方面，PET/CT则明显优于EMG。

有队列研究[29]对16例患者在BTX治疗前行临床评估，并辅以PET/CT检查筛查DTM，而对照组16例患者仅行临床评估。注射过程中根据CD患者体重以及严重程度确定BTX总剂量，研究组18F-FDG摄取越多的DTM将会分配更多BTX剂量。随访1年发现，研究组中CD患者的6个月再治疗率明显低于对照组，且患者3～6个月的TWSTRS减分率明显高于对照组。Lee等[30]报道了1例既往BTX治疗无效的CD患者，对其颈部肌肉进行PET/CT检查，并根据标准摄取值(SUVs)定位注射肌肉及确定BTX剂量，患者临床症状明显改善并且疗效持续了9个月。

在临床实际应用中，由于PET/CT配备率不高，检查费用相对昂贵，且有较大的放射性，在临床上一般不作为常规的评估手段。该检查可能对既往BTX治疗反应不佳的患者更具有临床意义。

3.3.299mTc-MIBI99mTc-MIBI作为一种显影剂，可反映心肌灌注水平和心肌细胞的线粒体功能，广泛应用于心肌缺血的评估[31]。一些研究[32-33]利用99mTc-MIBI这一特点，将其应用于骨骼肌系统。Chen等[34]对36例CD患者及10名健康对照者静脉注射99mTc-MIBI，并用SPECT/CT扫描被检者的颈部肌肉发现，DTM的平均放射值明显高于正常肌肉。以EMG作为金标准，SPECT探查DTM的敏感度、特异度和曲线下面积分别为93.2%、88.5%和0.908。为了评估99mTc-MIBI SPECT/CT筛查CD患者DTM的有效性，Feng等[35]根据肌肉的放射值和临床评估筛选出试验组患者的靶肌肉并注射，仅根据临床评估筛选对照组患者的靶肌肉并注射。与对照组比较，试验组第3个月的TWSTRS减分率明显升高，6个月内BTX再治疗率明显降低，BTX再治疗的时间间隔明显延长，且SPECT/CT可以帮助发现一些临床评估筛选很容易遗漏的深部肌肉，如头半棘肌、头最长肌和头下斜肌等。为进一步验证SPECT筛查DTM的有效性，Teng等[36]开展了一项随机对照研究。该研究共纳入了122例CD患者，以1∶1随机分为试验组(SPECT+临床评估)和对照组(临床评估)。结果发现，在临床评估的基础上，使用SPECT/CT筛选DTM有助于提高BTX临床疗效。

虽然在SPECT/CT检查过程中CD患者的自主运动会影响扫描结果，但可以通过指导患者在检查过程中避免对抗异常姿势和运动，尽可能减少假阳性率。而且与PET/CT相比，SPECT/CT具有独特的优势，例如更容易获得、价格便宜等。对于治疗效果不佳、痉挛模式发生改变和复杂运动模式的患者来说，SPECT/CT可以作为筛选DTM的非常合适的检查手段。

4 不同方法的比较

各类方法的特征、优点和不足见表1。(1)运动学评估：运动学评估通过观察CD患者的不同运动模式和颈部肌肉的解剖功能来判断DTM，因其便捷性在临床上广泛使用。但此方法筛选的DTM较固定、局限，无法对所有CD患者进行个体化、精准地治疗。(2)EMG：针极EMG对于探查肌肉兴奋性有独特的优势，且对于深层的肌肉也具有较好的可探测性，但因其侵入性，通常会在治疗的同时进行探查DTM，无法在治疗前提示DTM。表面EMG也可探查肌肉兴奋性，且无创、重复性较高，但因为其只对表层肌肉适用，所以应用受到限制。(3)影像学：超声可将肌肉可视化，从解剖结构上分析DTM，具有较好的可重复性，且为非侵入性检查。但因脂肪和深层组织的影响，超声对深层肌肉作用可能会降低，而且目前除弹性模量这一参数外，尚无比较客观的、可靠的指标来区别DTM和正常肌肉。目前超声主要应用于BTX治疗时对肌肉的定位，而CT/MRI主要根据对比肌肉厚度来筛选DTM，对颈部全层肌肉都具有较好的可探测性，但其可重复性较差，且仅对解剖结构表现出差异的肌肉才具有较好的探测性。(4)功能影像学：PET/CT和SPECT/CT则能从肌肉结构和功能/兴奋性两方面同时评估和筛选DTM，对于DTM的筛选相对于其他方法而言更全面。但两者无法鉴别DTM与代偿兴奋肌肉，虽然可通过注射肌松剂或者要求患者避免纠正异常姿势或者动作来降低影响，但是颈部高摄取的腺体(甲状腺、唾液腺)对结果也具有一定的影响。在放射性、价格方面，SPECT以其低放射、低价格比PET/CT更具有优势，更易于推广应用。

表1 不同筛查方法优缺点比较项目敏感度特异度曲线下面积探查范围解剖结构分析兴奋性评估可视化侵入性可重复性运动学分析////-+-0+EMG 针极EMG76%92%/全层-+-2+ sEMG///浅层-+-0+超声91.3%96.7%0.979浅层为主+-+0+CT/MRI///全层+-+0-PET/CT95%66%/全层+++1-SPECT/CT93.2%88.5%0.908全层+++1- 注:(1)针极EMG与PET/CT的敏感度与特异度将临床评估作为金标准,超声和SPECT的敏感度、特异度和AUC值将针极EMG作为金标准;(2)侵入性:0分为完全无创,1分为部分操作有创(注射造影剂),2分为所有操作均有创

综上所述，由于运动的复杂性以及各类筛选方法的优缺点，仅依靠一种方法很难实现对DTM的全面筛查，所以目前临床上多采用方法组合使用来探查DTM，如注射前通过运动评估和99mTc-MIBI SPECT对于DTM进行分析，并在治疗过程中结合EMG探查发现遗漏或者误诊的肌肉等，从而提高疗效。

5 结论

临床评估仍然是筛选DTM的核心，但选择合适的辅助检查方法可以提高DTM的筛选准确性，从而提高BTX疗效。目前大多数关于探查以及筛选颈部DTM研究为小规模的、描述性的，甚至部分研究未得出明确的结论，希望将来有更多、更大样本量的研究来评估当前技术的有效性，同时也希望能结合新技术，以帮助临床医生更高效地筛查CD患者的DTM。