慢性颈痛患者颈肩部肌肉性能差异及其与疼痛、体质量指数的相关性

沈星星， 熊玉玲， 陈伟健， 李聪聪， 李俊毅， 王帅， 章家皓， 向瑞安， 陈佳浩，刘文刚， 许学猛

1.广州中医药大学第五临床医学院，广东广州市 510405；2.广州中医药大学惠州医院，广东惠州市 516000；3.广东省第二中医院，广东广州市 510095

0 引言

颈部疼痛是临床上常见的肌肉骨骼疾病之一，全球每年患病率高达23%，是造成残疾的第4大因素[1-2]。持续3 个月以上的颈部疼痛称为慢性颈痛，长期的慢性颈痛会导致健康成本升高，生活质量下降[3]。在我国，慢性颈痛又归类为颈型颈椎病的范畴。

慢性颈痛人群常出现颈部活动受限、肌肉无力、疼痛和麻木感[4]，同时会伴有颈肩部肌肉功能的变化，如肌肉疲劳、肌肉质量降低、本体感觉减弱等，其中以上斜方肌和胸锁乳突肌等浅层肌变化明显[5]。因此，早期判断颈肩肌肉性能的变化对于预防慢性颈痛的发生至关重要。

MyotonPRO是用于测量肌肉机械性能的新型数字化肌肉触诊仪，具有精确度高、灵敏性强、易于操作等优点[6]。有研究证实，MyotonPRO 在评价健康人上斜方肌硬度[7]、股四头肌张力和硬度[8]、女性皮肤硬度[9]、骨骼肌弹性[10]等肌肉性能方面，具有较高信度。

本研究采用MyotonPRO 评估单侧慢性颈痛患者两侧颈肩肌肉性能的测试者间信度和重测信度，观察健、患两侧肌肉性能的差异，并分析引起差异的因素。

1 资料与方法

1.1 一般资料

2023 年1 月至6 月，广东省第二中医院骨伤科门诊收治单侧慢性颈痛患者32例，诊断符合《临床诊疗指南——疼痛学分册》中关于颈型颈椎病的诊断标准[11]：①颈肩部及枕部疼痛，头颈部活动受限，颈肌紧张伴有压痛点；②X 线片显示颈椎生理曲度改变，侧位X 线片出现椎体后一部分重影，小关节也呈部分重影。

纳入标准：①年龄25～75 岁；②颈椎解剖区域及其肌肉组织出现的慢性疼痛，表现为单侧疼痛，且疼痛时间超出3 个月，并排除颈部椎间盘病变、风湿病或肿瘤引起颈部疼痛[12]；③近3 个月内未接受药物、针灸、手法等针对慢性颈痛治疗；④试验前均已知悉流程并自愿签署知情同意书。

排除标准：①既往颈部外伤史或手术史；②既往颈部脊髓病变、神经根病变、结核病、风湿病史；③并发严重疾病如心脑血管、肝肾疾病或恶性肿瘤病史；④孕产妇、患有精神疾病；⑤运动员或长期健身者；⑥测量前24 h内剧烈运动。

共纳入单侧慢性颈痛患者32 例，其中男性17 例，女性15 例；年龄(53.38±12.56)岁；身高(166.41±7.82)cm；体质量(62.48±10.59) kg；体质量指数(body mass index, BMI) (22.48±2.86) kg·m-2；疼 痛 偏 左 侧10 例，偏右侧22 例；视觉模拟量表(Visual Analogue Scale,VAS)评分(4.97±1.53)分。

本研究经广东省第二中医院伦理委员会审批通过〔No.粤二中医(2020)伦审第01 号〕，并在中国临床试验中心注册(No.CHICTR2000031614)。所有参与对象在试验前均自愿签署知情同意书。

1.2 方法

采用MyotonPRO (爱沙尼亚MYOTON 公司)进行测量。测量开始前，告知所有受试者具体测量步骤及注意事项，并取得受试者配合。

1.2.1 测量步骤

测试期间室温保持25 ℃，嘱受试者先休息10 min，再令受试者端坐于座椅上，双手自然放于双膝上，目视前方，充分暴露颈部待测肌群，放松受试者颈部。为减少腹压波动的影响，嘱受试者在呼气结束时屏住呼吸5 s，进行测试[13]。测试者站于受试者右侧，找到以下测量部位并做好标记：两侧上斜方肌测量点位于C7棘突与肩峰连线中点的肌肉隆起处；两侧胸锁乳突肌测量点位于乳突到胸骨上切迹1/2 偏下的肌肉隆起处[14]。

测试者手持MyotonPRO，将设备探头垂直放置在标记点，按压探头至一定深度时，灯从红色变为绿色即测量开始，探头连续振动5 次即测量结束。该仪器会提供0.18 N 的预压力和0.4 N 的冲击力，合计0.58 N，持续15 ms，诱导探头下方的肌肉组织产生自然阻尼振荡，根据振荡信号，同步自动计算出振荡频率、硬度和弹性系数。测试结束后，观察变异系数(variable coefficient, CV)， 如 果CV＞ 3%， 则 需 重 新测试[15]。

测试者1 按照上述操作步骤进行测量，测量完毕后，测试者2 再次测量；测量结束后，嘱受试者休息30 min，测试者1 再重复测量1 次，共测量3 次，取均值。

1.2.2 测量指标

1.2.2.1 肌张力阻尼振荡频率代表静息状态下的肌张力。阻尼振荡频率值越大，肌肉张力越高。

1.2.2.2 肌肉硬度硬度代表肌肉硬度，反映肌肉抵抗使肌肉变形的机械力的能力。硬度越大，僵硬程度越高[16]。

1.2.2.3 肌肉弹性弹性系数反映肌肉在收缩或遭受外力作用后恢复到原始状态的能力。弹性系数越大，肌肉弹性越小[17]。

1.2.2.4 VAS

总分10分。评分越高，疼痛程度越剧烈。

1.2.2.5 不对称指数[14]

采用不对称指数描述健、患两侧肌肉性能的失衡程度。不对称指数值越大，两侧肌肉性能失衡程度越明显。

1.3 统计学分析

采用SPSS 26.0 进行统计学分析。采用Shapiro-Wilk 检验，计量资料符合正态分布，以(xˉ±s)表示。采用组内相关系数(intraclass correlation coefficient,ICC)评估测试者间信度(双向混合模型，单项测量)和重测信度(双向随机模型，均值测量)，采用95%CI，其中ICC ＜ 0.50 为信度差；0.50～0.69 为信度中等；0.70～0.89 为信度高；≥ 0.90 为信度非常高[18-19]。测试者间信度是评估测试者1 和测试者2 测量结果的一致性，重测信度是分析测试者1 重复测量参数之间的一致性。同时测量标准误差(standard error of mean,SEM)和最小可检测变化(minimal detectable change,MDC)进行绝对信度分析。其中，SEM = SD ×。 采 用MedCalc 20.0 将测量数据绘制成Bland-Altman 图，并使用95%一致性界限(limits of agreement, LOA)来评估各数据的系统偏差[8]。采用配对样本t检验比较符合正态分布的健、患两侧颈部肌肉数据，对于不符合正态分布的数据采用秩和检验。VAS 评分、BMI与肌肉性能的相关性采用Spearman相关性分析。显著性水平α= 0.05。

2 结果

测量过程无脱落。各肌肉性能参数见表1。

表1 测试者收集的肌肉性能参数

2.1 测试者间信度

将测试者1 第一次测量和测试者2 测量结果进行信度分析，结果显示健、患两侧上斜方肌和胸锁乳突肌 肌 张 力 的ICC 值 为0.719～0.890，SEM 值 为0.34～0.55，MDC 值为0.95～1.52。健、患两侧上斜方肌和胸锁乳突肌硬度的ICC 值为0.801～0.952，SEM 值为4.43～6.53，MDC 值为12.28～18.11。健、患两侧上斜方肌和胸锁乳突肌弹性的ICC 值为0.697～0.849，SEM值为0.04～0.07，MDC值为0.12～0.20。见表2。

表2 测试者间信度

2.2 重测信度

将测试者1 第一次测量和第二次测量结果进行信度分析，结果显示健、患两侧上斜方肌和胸锁乳突肌肌张力的ICC 值为0.883～0.981，SEM 值为0.11～0.35，MDC 值为0.32～0.97。健、患两侧上斜方肌和胸锁乳突 肌 硬 度 的ICC 值 为0.898～0.981，SEM 值 为2.55～5.72，MDC 值为7.08～15.84。健、患两侧上斜方肌和胸锁乳突肌弹性的ICC 值为0.886～0.933，SEM 值为0.03～0.04，MDC值为0.09～0.12。见表3。

表3 重测信度

2.3 一致性分析

受试者肌张力、硬度和弹性系数平均差异值的分布显示无明显系统误差，数值基本处于95% LOA 范围内。见图1和图2。

图1 测试者间Bland-Altman图

图2 重测Bland-Altman图

2.4 健、患两侧肌肉性能比较

取3 次测量结果平均值进行比较，患侧上斜方肌和胸锁乳突肌肌张力、硬度和弹性系数均高于健侧(P＜ 0.05)。见表4。

表4 两侧肌肉性能比较

2.5 相关性分析

取3 次不对称指数平均值作为最终结果，与VAS评分和BMI进行相关性分析。结果显示，上斜方肌和胸锁乳突肌健、患两侧肌张力、硬度、弹性系数的不对称指数与VAS 评分和BMI 均呈正相关(P＜ 0.05)。见表5。

3 讨论

肌肉质量和力量的下降导致身体功能低下，生活质量变差，甚至会增加死亡率，因此对肌肉健康的评估至关重要[21]。肌张力是指肌肉完全放松状态下产生的机械紧张度，异常升高的肌张力会使血管收缩，从而阻碍血液的供应，加重肌肉的劳损[15]。肌肉硬度是反映肌肉抵抗收缩或抵抗使肌肉变形机械力的能力，肌肉硬度的增大会导致肌肉运动效能低下[22]。肌肉弹性是指肌肉收缩或在遭受外力作用后能恢复到原始状态的能力，肌肉越大范围的活动对弹性要求越高[17]。

信度分析又称稳定性或精确度分析，指在相同条件下，对同一客观事物测量多次后，对比测量结果的相互符合程度或一致程度，用于说明数据的可靠性。国内外相关报道显示，MyotonPRO在评估健康人群上斜方肌[7]、桡侧腕短伸肌、尺侧腕屈肌[23]、股四头肌[8]、跟腱[24]等部位肌肉性能时表现出较好的信度，而在测量胸大肌[18]、口面部肌肉[25]时信度较差。本研究采用ICC 值代表信度指数，ICC 值为0～1，越接近于1，代表测量结果一致性程度越高。SEM 和MDC是反映测量结果可靠程度的绝对指标，SEM 和MDC值越小，测量结果可靠性越高[26]。本研究显示，采用MyotonPRO测量的颈肩部肌肉参数，具有较好的测试者间信度(ICC = 0.697～0.952)和重测信度(ICC = 0.886～0.981)。绝对信度方面，测试者间信度SEM 值为0.04～6.53，MDC 值为0.12～18.11；重测信度SEM 值为0.03～5.72，MDC 值为0.09～15.84，配合Bland-Altman 图分析受试者平均差异值的分布显示无明显系统误差，数值的散点也基本处于95%LOA 范围之内，较低的SEM 和MDC 值以及Bland-Altman 图分布特点证实本次研究测量结果的可靠性。

先前一项关于MyotonPRO 评估乳腺癌患者肩胛部肌肉力学特性的信度研究中，上斜方肌、胸锁乳突肌、胸大肌的肌张力和肌肉硬度ICC 值为0.61～0.98[18]。另一项研究中评估MyotonPRO 在脊髓损伤患者腓肠肌和跟腱硬度的测试者间信度和测试者内部信度，结果显示，测试者内部和测试者间ICC 值均＞0.87，SEM 和MDC 值相对较低[27]。本研究结果与上述研究报道类似，证实MyotonPRO 同样适用于非健康人群的肌肉性能测量。

本研究显示，患侧胸锁乳突肌弹性的测试者间信度 一般(ICC = 0.697)。Yeo 等[18]采用MyotonPRO 测量乳腺癌患者患侧胸锁乳突肌弹性的测试者间信度，ICC = 0.94。此外，MyotonPRO 在测量其他部位弹性信度时也存在较大差异[25,28]。可能与以下因素有关。①肌肉弹性是一个较难解释的肌肉参数，肌肉弹性是机械能的耗散量度，但其变化因素未知。②两侧肌肉脂肪厚度不同时，多次测量得出的弹性值存在较大差异[29]。③测量方式的差异性，包括测量点的选取，以及物理层面如测量方位、垂直度、肌肉组织在特定测量时刻的张力状态、肤温等，导致测量肌肉弹性精度较差[18]。此外，年龄与性别等也可能会影响Myoton-PRO重复测量的结果[30]。

本研究显示，单侧慢性颈痛患者患侧肌张力、肌肉硬度、弹性显著高于健侧。考虑产生此类差异的原因与以下几点有关。①颈椎间盘退变。随着年龄的增大，颈椎间盘会出现不同程度的退变，伴有髓核脱水，弹性降低，纤维环基质、胶原纤维发生变性，椎间盘的位置发生改变等[31]。颈椎间盘发生退变后，椎间盘细胞分泌的炎性细胞因子水平升高，促进基质降解，而基质降解会导致颈椎间盘正常结构的破坏和活动异常，从而产生机械刺激诱发疼痛[32]。②肌肉横截面积的减少。Peng 等[33]的一项研究发现，慢性颈痛患者的颈长肌横截面积比健康人略小，头半棘肌的侧径和前后径长度小于健康人，而健康人和慢性颈痛患者多裂肌的形态大小无明显差异。横截面积的减少可能是颈部肌肉过度萎缩或代偿性肥大所致。肌肉横截面积的减少会导致肌肉质量丢失，从而导致肌肉两侧性能的失衡[34]。③肌纤维数量和质量的丢失。慢性疼痛患者肌纤维的数量和质量会随着年龄的增长而发生变化。其中快型肌纤维(II型肌纤维)比慢速型肌纤维(I型肌纤维)具有更强的收缩力，而慢型肌肉纤维具有更好的耐用性。随着年龄的增长，快型肌纤维会逐渐丢失，肌纤维的比例从快型肌纤维变为慢型肌纤维，这可能也是导致患侧肌张力、硬度等肌肉性能改变的因素之一[35]。此外，当肌肉长期处于收缩状态时，可能会造成肌张力升高和肌肉僵硬[36]。而结缔组织浸润以及心理压力过大也可能会导致慢性颈痛的发生，造成两侧肌肉性能失衡[37]。

本研究发现，慢性颈痛患者BMI越大，疼痛程度越强，其两侧肌肉性能失衡程度越明显。Kocur 等[22]采用MyotonPRO分析健康女性坐姿下年龄、BMI、头部姿势与颈部浅表肌肉硬度和弹性之间的关系，结果显示，BMI与健康女性上斜方肌和胸锁乳突肌的肌肉硬度和弹性呈正相关。Alqahtani 等[38]采用超声弹性成像评估健康男性负重锻炼状态下不同BMI对肱二头肌和肱二头肌远端肌腱硬度的影响，发现经过同等的负重锻炼后，低BMI 组(＜ 18.5 kg/m2)和正常BMI 组(18.5～24.9 kg/m2)的肱二头肌和肱二头肌远端肌腱硬度显著升高，而超重BMI 组(25.0～29.9 kg/m2)和肥胖BMI 组(＞ 30.0 kg/m2)肱二头肌和肱二头肌远端肌腱硬度差异不显著。此外，有学者采用剪切波弹性成像技术收集颈源性头痛患者颈浅伸肌的硬度和弹性参数，并进行相关性分析，结果显示，颈半棘肌僵硬度和颈源性头痛程度呈显著正相关[39]。本研究与上述报道类似，证实BMI和疼痛程度是引起慢性颈痛患者两侧肌肉性能失衡的重要因素。

本研究样本量较小，存在偏倚风险，且缺乏健康人作为对照组。此外，颈部深层肌肉形态功能的异常与慢性颈痛发生发展关系密切[40]，而MyotonPRO并不适用测量皮下组织较厚的肌肉或本身厚度小于2 cm肌肉组织[41]。因此，未来试验组将扩大样本量，纳入健康人作为对照组，同时结合肌骨超声、影像学等检查全面评估单侧慢性颈痛患者深、浅层肌肉的性能差异，以期为临床慢性颈痛的诊疗提供参考。

4 结论

MyotonPRO测试仪在慢性颈痛人群中具有良好的测试者间信度和重测信度，是量化单侧慢性颈痛患者颈肩肌肉性能的可行性工具。单侧慢性颈痛患者患侧胸锁乳突肌和上斜方肌的肌张力、肌肉硬度和肌肉弹性高于健侧，两侧肌肉呈现不对称性，这种肌肉失衡程度与疼痛和BMI相关。

利益冲突声明：所有作者声明不存在利益冲突。