肌电触发神经肌肉刺激对偏瘫患者腕指背伸功能的影响

侯勇伦,丛芳,桑德春,朱迎九,王莉莉,张立颖,林歆

肌电触发神经肌肉刺激(electromyography-triggered neuromuscular stimulation)是一种主动性的神经肌肉电刺激,可以检测出脑卒中偏瘫患者的微弱肌电信号(自发肌电信号),并将肌电生物反馈技术与神经肌肉电刺激(NMES)巧妙地结合起来。每当自发肌电信号能达到或超过系统特设的肌电阈值时,系统就会产生神经肌肉电刺激,从而促进患部肌肉的收缩。本研究在神经发育促进技术基础上,采用肌电触发神经肌肉刺激治疗,以探讨此项技术对脑卒中患者偏瘫上肢运动功能恢复方面的作用。

1 资料与方法

1.1 研究对象 2007年5月～2009年11月在本科室进行神经功能重建治疗的脑卒中偏瘫患者20例,其中脑出血12例,脑梗死8例,病程3个月～1年。选择标准:①首次发病,病程3个月～1年,均经CT或MRI确诊为脑梗死或脑出血;②患侧上肢腕背伸时可测得的自发肌电信号大于5 μ V;③伸腕肌肌力小于2级;④痉挛小于Ⅱ级;⑤意识清楚、无明显认知障碍及抑郁状态、能理解并配合治疗;⑥偏瘫侧上肢感觉无明显异常。排除癫痫发作、严重抑郁、严重疼痛和植入心脏起搏器者。

1.2 治疗方法 除常规的PT、OT训练等综合治疗外,选用AM1000型神经功能重建仪(丹麦Danmeter公司)进行偏瘫上肢腕指伸肌的肌电触发电刺激治疗。

训练前要了解病情,对患者的智力、视听能力、注意力和自我调节能力做出评估。训练应在一个相对独立的房间进行,尽量减少外界的干扰。开始训练时要给患者讲清什么是生物反馈,治疗的目的以及训练时应如何配合。鼓励患者精力集中地做好每次动作,最大限度地调动其积极性。训练时不宜过饱或饥饿,尽量排空二便,排除身体的各种干扰,穿着宽松舒适的衣服。安静休息数分钟后开始训练。

选择腕指伸肌进行腕指伸展训练,采用三极法,将主电极负极贴于腕指伸肌肌群的近端部位,正极贴于前臂背侧距腕横纹3 cm处,辅助电极贴于两电极之间或附近,以不影响治疗为宜。选择的治疗参数为:频率50 Hz,波宽 200 μ s,上升时间 3 s,下降时间 1 s,刺激持续时间6 s,刺激间歇时间10 s,电流输出强度为10～26 mA。训练过程分为3个阶段:

第1阶段(努力阶段):此阶段嘱咐患者集中注意力看屏幕上的肌电信号(红色曲线),根据指导语努力收缩特定的肌肉,并努力使信号升高,直至达到或超过触发值。触发值一般要根据患者具体情况采用自动或手动方式调整,鼓励患者尽量使每次肌电信号峰值均能有所提高。

第2阶段(刺激阶段):当肌电信号达到触发值后治疗仪会给予患者一次奖励,即被动性电刺激,使被训练肌肉在电刺激辅助下,引起一次收缩,并产生关节活动。此时让患者认真体会肌肉收缩的感觉。

第3阶段(休息阶段):让患者尽快充分放松,使肌电信号值愈低愈好。对肌张力较高的患者,首先指导其学会放松尤为重要。

重复以上3个训练阶段,使患者逐渐学会随意地支配肌肉的收缩与放松。每日治疗1次,每次20 min,每周5次,共治疗6周。每次训练后,嘱咐患者进行家庭或病房中自主练习,适当给患者布置家庭作业,让患者在生活中尽可能多使用患肢,体会训练中学习到的感受,巩固训练效果。

1.3 观测指标 在疗程开始前以及结束时进行腕指背伸时的肌电均值、腕背伸主动活动度(active range of motion,AROM)以及上肢 Fugl-Meyer评分(FMA)测量。

1.4 统计学分析 数据采用SPSS 11.0统计软件包处理,P＜0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

治疗后腕指背伸时的肌电均值、腕背伸AROM 与FMA评分均明显增加,具有显著性差异(P＜0.05)。见表1。

表1 治疗前后变化比较

3 讨论

肌电触发神经肌肉刺激,是治疗神经肌肉疾病常用的辅助手段[1]。脑卒中或脑损伤患者腕关节背伸活动能力减弱是肌力减弱与肌肉随意控制力减弱综合作用的结果。肌电触发神经肌肉刺激治疗可以帮助患者和治疗师了解某一特殊肌肉或肌群的活动状况,促进力弱或控制障碍的患肌康复,通过训练可提高肌肉的紧张度和活动性[2]。

章国伟、韩瑞等的研究表明肌电触发神经肌肉刺激治疗有助于改善偏瘫患者上肢功能[3-4],但具体训练方法、参数的选择不尽一致。本研究所采用的治疗方案为休息、努力、刺激3阶段结合。训练开始前,让患者先进行放松,对患侧上肢进行牵伸。患者取端坐位,肩关节旋后、肘关节伸展贴于体侧、腕关节背伸、五指伸展按于治疗床上,牵拉数分钟后,手指的屈曲张力有所降低,再开始训练。在训练的过程中,刺激后的放松非常重要。有些患者在训练的过程中,由于用力过猛会使屈肌张力有所增高,手指明显屈曲,肌电信号也处于较高水平,此时就会影响训练效果,异常姿势得到强化,应立即暂停训练,对患肢进行被动的牵伸,使腕关节背伸,五指充分伸展,肘关节伸展,牵伸数分钟,待屈肌的张力降低后,再继续进行训练。训练中为了避免患者用力过猛或代偿,不能一味地追求肌电信号的高值。最好将肌电触发值设为手动模式,使患者在不引起异常姿势的情况下肌电信号可以达到或超过触发值,引起一次电刺激,并认真体会电刺激时的感觉。待患者可以掌握后,再将触发值适当升高,不断提高患者对患肢的控制能力,同时患者的自信心得到增强,更有利于主动参与康复训练。在有仪器的帮助下训练是重要的一部分,但训练后的家庭训练也是必不可少的,应鼓励患者尽量关注患肢,将训练中的感觉应用于日常生活中,从而缩短康复时间。李志贤等的研究也表明肌电触发神经肌肉刺激能有效促进脑梗死偏瘫患者肢体运动功能的恢复及日常生活能力的提高[5]。

此项技术可最大限度地调动患者的积极性,使其主动参与训练,并将训练动作与生活中实用动作贴近,使患者能学以致用,尽可能独立地完成日常生活动作。

中枢神经系统损伤后有在结构上和功能上重新组织的能力或可塑性[6]。实现重组的主要条件是需要练习特殊的活动,练习越多,重组就越容易。早期练习有关的运动可促进大脑的可塑性,而缺少练习可能产生继发性神经萎缩或形成不正常的神经突触。限制不必要的肌肉活动,在用力的过程中要保持较低水平,以免兴奋在中枢神经系统中扩散。最好按运动发生的先后顺序对肌肉进行训练,从近端到远端。

肌电触发神经肌肉刺激采集的是肌电信号,通过肌电反馈触发的电刺激,利用外在给予的感觉回馈,帮助患者再学习控制自主动作,常规的生物反馈只着重于单一动作,当面对复杂的环境与功能技巧时,效果有限。对某些患者并不是按常规训练那样进行单块肌肉、单个关节训练,而以日常生活动作训练为主。训练尽量贴近日常生活动作。嘱咐患者尽量减少对健侧肢体的依赖程度以免引起患侧上肢的废用状态。主要皮层兴奋区域变化由同侧的感觉运动皮质区移行至对侧的感觉运动皮质区,促进偏瘫上肢的功能性恢复,并可诱发皮质兴奋模式的变化[7]。

重复的感觉刺激及重复的动作训练可刺激神经系统的可塑性。肌电触发神经肌肉刺激可利用环境的刺激及重复的动作训练来影响患者的神经重组。

肌电触发神经肌肉刺激所造成的关节活动可提供运动感觉刺激,并以不同的传导路径传入中枢神经系统中,从而影响神经系统功能恢复;可由在目标肌肉上肌电反馈的帮助,对患者尝试想做的动作提供实时的反应回馈,以促进恢复正常的动作模式。

在常规神经内科药物治疗和运动疗法基础上对治疗组偏瘫患者进行肌电触发神经肌肉刺激,治疗组肌力改善明显优于对照组[8]。偏瘫侧上肢进行腕伸肌的肌电触发神经肌肉刺激同时结合健侧腕伸肌主动运动均可更好地促进偏瘫患者上肢功能的恢复[9]。肌电触发神经肌肉刺激可诱发或促进脑卒中后偏瘫患者腕部的主动伸展[10]。肌电触发神经肌肉刺激治疗是一种主动性很强的训练,在训练前给患者的讲解尤为重要,要力求让患者明白训练的目的、方法,并使其能积极主动地参与训练,这样才能收到较好的治疗效果。

肌电触发神经肌肉刺激治疗综合了生物反馈疗法、运动疗法、肌肉电刺激疗法,并强调患者主动运动,通过直观的肌电变化曲线,有效地增强患者对康复的信心,在治疗中将康复训练和心理治疗融为一体,在临床医生言语强化、心理疏导及鼓励下,使患者的心理状态调整至最佳水平,并积极主动配合训练,从而对肢体的康复及认知障碍的恢复起到事半功倍的效果[11]。并不断刺激大脑皮层,使受损脑组织周围神经细胞发生功能代偿,促进中枢神经功能重组,有利于偏瘫患者上肢功能的恢复。

[1]Armagan O,Tascioglu F,Oner C.Electromyographic biofeedback in the treatment of the hemiplegic hand:a placebocontrolled study[J].Am JPhys Med Rehabil,2003,82(11):856-861.

[2]郑萍,纪树荣,张勃,等.肌电诱发神经肌肉电刺激在偏瘫康复中应用的研究[J].中国康复医学杂志,2006,21(8):710-711.

[3]章国伟,史立新,吴红专,等.肌电触发电刺激对偏瘫上肢功能的影响[J].中国康复理论与实践,2007,13(6):544-545.

[4]韩瑞,倪朝民.肌电生物反馈治疗对脑卒中偏瘫患者上肢功能的影响[J].中国康复理论与实践,2005,11(3):209-210.

[5]李志贤,白江来,平会坤.肌电生物反馈对偏瘫肢体功能的影响[J].中国康复理论与实践,2009,15(8):765-766.

[6]朱镛连.神经康复学基本理论[M]//王新德:神经病学.北京:人民军医出版社,2001:11-13.

[7]Shin HK,Cho SH,Jeon HS,et al.Cortical effect and functional recovery by the electromyography-triggered neuromuscular stimulation in chronic stroke patients[J].Neurosci Lett,2008,442(3):174-9.Epub 2008-07-15.

[8]姜稳妮,李春梅,董海燕.肌电生物反馈与康复训练对脑卒中上肢肌力恢复的对比分析[J].中国误诊学杂志,2008,8(21):5088-5089.

[9]Cauraugh JH,Kim SB,Duley A.Coupled bilateral movements and activeneuromuscularstimulation:intra limb transfer evidence during bimanual aiming[J].Neurosci Lett,2005,382(1-2):39-44.

[10]Page SJ,Levine P.Back from the brink:electromyography-triggered stimulation combined with modified constraint-induced movement therapy in chronic stroke[J].Arch Phys Med Rehabil,2006,87(1):27-31.

[11]吴毅,安华,施桂珍,等.常规康复治疗结合神经肌肉电刺激对脑卒中患者的疗效观察[J].中国康复医学杂志,2004,19:25-27.