A型肉毒毒素治疗痉挛型双瘫患儿疗效的表面肌电分析

周平秋，张惠佳，王跑球，胡继红，郭春光，李惠枝

A型肉毒毒素(Botulinum Toxin A,BTX-A)注射是一种治疗脑瘫患儿痉挛性运动障碍的新方法。1990年Koman等首次将BTX-A应用于小儿脑瘫的治疗[1]，其副作用小，疗效明显，逐渐取代口服药物等抗痉挛治疗方法。以后许多研究证实了BTX-A治疗痉挛性脑瘫的有效性、安全性和无害性的优点[2-3]。BTX-A注射治疗缓解痉挛在脑瘫康复治疗中的应用越来越广泛。表面肌电信号是神经肌肉系统在进行随意性和非随意活动时的生物电变化，经表面电极引导、放大、显示和记录所获得的一组电压时间序列信号[4-5]。在控制良好的情况下，肌电信号活动的变化在很大程度上能够定量反映肌肉功能状态、肌张力情况、多肌群协调性等肌肉和中枢控制特征的变化规律[6-7]。近年来，如何利用表面肌电仪(surface electromyography,sEMG)进行临床和康复疗效评估已成为医学研究的热点之一[8]。本研究旨在应用sEMG评估BTX-A注射治疗后脑瘫患儿小腿三头肌肌张力缓解的情况。

1 对象与方法

1.1 对象 2009年3月～12月在湖南省儿童医院康复中心住院治疗的50例痉挛型双瘫患儿，其中男性30例，女性20例；年龄2～6岁，平均年龄(3.5±1.2)岁；体重在12～19 kg，平均体重(12.7±6.9)kg。诊断符合脑瘫诊断符合全国第九届脑瘫长沙会议制定的标准[9]，均为痉挛型双瘫。入选标准：①改良Ashworth量表(MAS)评定肌张力范围在Ⅰ～Ⅱ级，跟腱明显紧张；②神志清醒，检查合作；③首次接受康复治疗。排除标准：①肉毒毒素注射治疗禁忌症；②心肺及凝血功能异常等系统疾病。

1.2 BTX-A注射 采用A型肉毒毒素粉针剂(美国Allergan公司，葛兰素史克有限公司提供)。每支BTX-A为100 U，使用前以注射用水按25 U/ml浓度稀释，即配即用。采用“徒手反向牵拉指压定位法”定位双下肢小腿三头肌肌腹部位，根据痉挛程度、患儿体重及肌肉体积大小确定注射剂量及注射点数，注射剂量按3～12 U/kg，每部位选择6～8个点，每个注射点6～8 U。注射完毕后留患儿于治疗室严密观察1 h。嘱家属注射后24 h内注射点禁止擦洗，3 d内忌按摩等。

1.3 康复治疗 患儿于注射后第2天开始康复治疗。康复治疗方案：①运动训练：双下肢关节活动度训练、跟腱牵伸训练、双下肢力量训练、躯干核心力量训练、立位平衡及行走步态训练等，以上训练40 min/次，每天1次，每周6 d，3个月为1个疗程。②其他治疗：针灸治疗，胫前肌中频及小腿三头肌痉挛肌治疗，中药蒸气浴治疗等，以上方法均每天1次，每周6 d，1个月为1个疗程。同时穿戴短下肢矫形支具每天不少于6 h。

1.4 表面肌电采集 应用Mega-6000T8 Raw Free表面肌电采集系统(芬兰)，选用一次性Ag/AgCl表面电极记录sEMG信号，电极直径0.5 cm，各电极间中心间距为1 cm。测试方法：在康复治疗前及经BTX-A注射并综合康复治疗3个月后进行测试。测试前禁止剧烈运动，以排除过度运动残余疲劳的影响。康复评估室温度保持在25℃左右，在患儿安静、清醒状态下，充分暴露双下肢。电极放置原则：受测患儿仰卧于评估床上，双手自然放于身体两侧，双膝屈曲90º，充分暴露双下肢，酒精棉球局部皮肤充分脱脂。电极定位：放置于每组腓肠肌肌腹最丰满处，记录电极与参考电极的中心距离为20 mm，与腓肠肌肌肉纤维的长轴方向平行，静息时小腿三头肌连续被动牵伸5次，并进行肌电信号时域范围肌电积分值(iEMG)的采取。取5次的平均值作为结果。

用光纤将原始信号传输至电脑并储存。用仪器自带的信号处理软件BioGraph Infiniti进行信号分析。

1.5 被动足背屈角的测量 在康复治疗前及肉毒毒素注射治疗3个月后进行测试。测试前禁止剧烈运动。患儿仰卧于评估床边缘，助手置下肢于屈膝屈髋90º位，关节角度量角尺中心固定于腓骨小头与外踝的连线，测试者左手固定小腿远端，右手托着足底向上推，此时所测的角度即为足背屈角。

1.6 统计学分析 使用SPSS 13.0统计软件进行数据统计，计量资料采用t检验。并将iEMG与双下肢肌张力进行Pearson相关性分析。

2 结果

2.1 MAS分析 治疗后MAS评分明显下降(P＜0.01)。见表1。

表1 治疗前后MAS分级比较

2.2 sEMG分析 患儿在治疗前后双侧小腿三头肌i EMG比较具有显著性差异(P＜0.05)，说明治疗后肌张力降低。见表2。

表2 治疗前后小腿三头肌iEMG的变化(mV)

2.3 iEMG与双下肢肌张力评分的相关性分析 iEMG与双下肢肌张力分级呈线性相关，治疗前后左右小腿三头肌的MAS分级与iEMG相关系数均大于0.75，说明两者具有较大的相关性。见表3。

表3 治疗前后小腿三头肌MAS分级与iEMG相关性分析(r)

2.4 双侧足背屈角角度变化分析 患儿在治疗前后双侧足背屈角角度变化比较具有显著性差异(P＜0.05)，治疗后较治疗前有缩小。见表4。

表4 治疗前后足背屈角角度的变化(º)

3 讨论

脑瘫后肌痉挛是当前临床治疗难题之一。目前临床针对肌痉挛的治疗方法较多，但疗效均不理想。BTX-A注射是一种效果肯定的方法。BTX-A能作用于机体周围运动神经末梢神经-肌肉接头处，通过阻滞突触前膜释放乙酰胆碱而导致肌肉麻痹，缓解肌肉痉挛[10]。疗效可维持3～6个月，为康复训练提供良好时机。

临床上局部注射BTX-A能解除肌肉痉挛，减轻疼痛，改善异常姿势，矫正痉挛肌导致的功能性畸形，而疗效的判断可通过iEMG及注射后相应部位关节角度改变来判断。

sEMG分析主要包括时域和频域分析。目前，频域分析主要被用作对疲劳的分析，而时域分析已被广泛应用于临床医学、康复医学等领域。iEMG是时域分析的主要指标之一。iEMG是指在一定时间内肌肉中参与活动的运动单位放电总量，即在时间不变的前提下，其值的大小在一定程度上反映参加工作的运动单位的数量多少和每个运动单位的放电大小[11]。Onishi等发现，肌肉收缩时用表面电极测定的iEMG结果与肌张力呈正相关，这种关系在痉挛时也存在，但线性相关的斜率较正常高，表现在高张力水平较正常，肌肉有更多的运动单位被募集。当肌肉长度变化时，这种关系则不复存在[12]。

本研究结果说明，经BTX-A注射并综合康复治疗3个月后，患儿的iEMG值降低，客观反映患儿在BTX-A注射后局部肌张力得到缓解。同时，患儿足背屈角较注射前有减小说明小腿三头肌的痉挛得到明显缓解。

iEMG对肌张力的评估是较客观的指标，而关节角度的测量与测量人员把握关节力度等有关。通过iEMG与MAS的相关性分析，可以看出iEMG与MAS呈线性相关，说明iEMG能较好地评价肌张力。

但是在统计数据时发现，部分患儿肉毒毒素注射后，iEMG明显降低，但MAS变化不大。因为MAS反映的是整个下肢的摆动度，且带有评估者的主观性，虽然是目前较公认的反映肌张力缓解的指标，但不能反映局部小腿三头肌的肌张力的缓解。而iEMG则能反映局部肌张力缓解的情况，且较客观。同时，sEMG具有可重复操作性，即不同的测试者用同样方法可以得出一样的结果。而关节角度的测量在不同测试者可能有一些差异。

sEMG还可以区分痉挛和挛缩。痉挛是指在上运动神经元损伤后，由于脑干和脊髓反射亢进而使局部对被动运动的阻力增大的一种状态，痉挛提示肌张力增高。而挛缩是指关节周围软组织发生纤维化，应用sEMG进行测试时，痉挛时iEMG增高，而挛缩则iEMG不变。

肌痉挛被认为是脑瘫患儿运动康复的限制因素，缓解肌痉挛也是康复治疗的主要目标。BTX-A注射治疗可以解决上述问题，已作为一种有前途的脑瘫治疗手段而推广。而sEMG作为一种安全、简便、无创的客观量化评价方法也将更广泛地被应用于康复医学各个领域。

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