经皮电神经刺激在脑卒中后上肢功能障碍中的应用①

唐朝正，贾杰

经皮电神经刺激在脑卒中后上肢功能障碍中的应用①

唐朝正，贾杰

脑卒中后上肢功能障碍严重影响患者的生活质量和自理能力，经皮电神经刺激作为一种上肢功能障碍康复手段，其有效性已得到相关临床研究的证实。但如何根据脑卒中患者具体情况选择适宜的治疗方法加速上肢功能的康复，一直是临床工作者关注的焦点。本文就经皮电神经刺激在脑卒中后上肢功能障碍临床康复中的应用研究现状进行综述，以帮助临床工作者更好地指导患者康复。

脑卒中；上肢；功能障碍；经皮电神经刺激；经皮穴位电刺激；综述

[本文著录格式] 唐朝正，贾杰.经皮电神经刺激在脑卒中后上肢功能障碍中的应用[J].中国康复理论与实践,2014,20(4):306-310.

脑卒中是多种脑血管疾病的一种严重表现形式，发病后80%的患者会出现上肢功能障碍，只有约30%的患者能够实现上肢功能的完全恢复[1]。手是人类一个非常精细的运动器官，是上肢功能的重要组成部分，脑卒中后上肢功能障碍将会严重影响患者的生活质量(quality of life,QOL)和日常生活活动能力(activities of daily living,ADL)。低频电刺激作为一种有效的康复治疗手段在临床上广泛运用。有研究表明，电刺激能显著改善脑卒中患者的肢体运动功能和预后，提高患者生活质量和ADL[2-4]。本文就经皮电神经刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS)在脑卒中后上肢功能障碍中的应用和机制进行综述，以帮助临床工作者更好地指导患者康复。

1 TENS概述

TENS又称周围神经粗纤维电刺激疗法，主要是通过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体以治疗疼痛的电疗方法。TENS疗法与传统的神经刺激疗法的区别在于：传统的电刺激主要刺激运动纤维产生肌肉收缩；而TENS是以刺激感觉纤维为主，但当刺激参数改变或刺激量达到一定阈值的时候，TENS则能同时刺激运动和感觉神经纤维，从而产生一种双向输入和输出的治疗作用。临床上，根据刺激强度划分，TENS主要包括3种类型[5]：①感觉水平刺激的TENS，其特点为频率高(100 Hz)，强度低(一般为感觉阈的2～3倍)，治疗时电极多置于神经干处；②运动水平刺激的TENS，其特点是频率低(通常在20 Hz以下)，强度高(多为感觉阈值3倍以上)，能引起肌肉收缩，治疗时电极多置于运动点上；③类针刺样TENS，其特点是频率低(多为1～10 Hz)，强度高(多能引起肌肉收缩)，可产生类似针灸的治疗作用，治疗时电极多置于特定的腧穴上。当运用类针刺样TENS作用于穴位进行治疗时，即为经皮穴位电刺激(transcutaneous electrical acupoint stimulation,TEAS)。

TENS自1976年首次报道，30多年来已运用于临床研究的各个领域。最初的TENS主要运用于临床镇痛，其主要的镇痛理论机制是Melzack[6]提出的闸门控制学说和中枢神经系统内源性镇痛物质如阿片肽、脑咖肽等的释放[7-8]。随着研究的不断深入，TENS的临床应用范围不断扩大。在脑卒中后上肢功能障碍中，TENS主要用于缓解疼痛、改善运动功能、TEAS和脑功能重建等方面。因此，正确认识TENS在脑卒中后上肢功能障碍中的临床应用，对帮助康复工作者更好地为患者选择合适的治疗处方，从而最大限度地改善患者的上肢功能具有重要意义。

2 TENS在脑卒中后上肢功能障碍康复中的应用

2.1 缓解上肢疼痛

肩-手综合征(shoulder-hand syndrome)是脑卒中后常见的并发症，主要表现为偏瘫侧肩关节的疼痛和患肢的肿胀[9]。脑卒中后16%～72%的患者会遗留肩关节的疼痛，而偏瘫侧肩关节的疼痛会制约患肢的活动，并给患者造成极大痛苦，从而阻碍整个康复进程[10]。临床上，肩-手综合征是一种极难处理的脑卒中并发症，治疗不当很容易造成废用手的产生，所以早期重视脑卒中患者上肢良肢位的摆放和疼痛控制，对于预防肩-手综合征的产生至关重要。有学者报道TENS在肩-手综合征肩痛控制中的应用，结果显示该疗法能取得比较满意的疗效[11-13]。

Ekim等在传统康复治疗的基础上将19例肩痛脑卒中患者随机分为TENS组(n=10)和安慰组(n=9)，连续干预3周，结果显示，TENS组患者的视觉模拟评分(Visual Analogue Scale, VAS)和改良Barthel指数均比对照组获得更大程度的改善，并且患者肩关节外展和外旋的被动活动范围也获得显著改善，但Brunnstrom运动功能恢复阶段评价并没有实质性变化[11]。任芸等采用频率为70～100 Hz、波宽为50～70 μs的TENS结合运动疗法对脑卒中后肩痛进行干预，发现该组治疗参数能使患者的疼痛减轻，肩关节活动范围增加，上肢运动功能获得改善[14]。Anandkumar等报道运用神经心理教育结合TENS及疼痛脱敏物理训练治疗1例脑卒中后上肢复杂区域疼痛综合征(complex regional pain syndrome,CRPS)的患者，随访6个月期间患者的疼痛症状得到完全控制，表明TENS在疼痛控制中的有效性[15]。Moniruzzaman等在对750例脑卒中患者进行的随机对照临床试验中，比较TENS及超声治疗对脑卒中后肩痛的缓解疗效，试验结果表明两组患者疼痛的强弱都与肌力的变化正相关，但TENS组显示出更好的肌力改善，并且两组中症状较轻的患者均获得疼痛的完全缓解和功能恢复；组间比较发现，除主动外展超声组获得更好的改善外，在所有自由活动范围的疼痛平面，TENS组的疗效都优于超声组，尤其在被动外展、被动外旋和被动伸展方面，TENS组能取得更好的疗效[12]。作者认为，TENS和超声都能有效缓解肩痛，但TENS治疗脑卒中后肩痛更安全也更有效。Price等对电刺激预防和改善脑卒中后肩痛疗效的系统分析表明，TENS治疗能显著改善卒中患者的肱骨被动外旋无疼痛范围(WMD=9.17;95%CI:1.43～16.91)和肩关节半脱位程度(SMD=-1.13;95%CI:-1.66～-0.60)，但对上肢运动功能恢复(SMD=0.24;95%CI:-0.14～0.62)或上肢痉挛改善(WMD=0.05;95%CI:-0.28～0.37)则没有显著影响，并且整个分析结果显示电刺激对肩痛没有任何消极的影响[13]。因此，TENS可作为脑卒中后肩痛一个有效的预防和治疗手段。

2.2 改善上肢运动功能

脑卒中后患者常出现上肢屈肌张力的增高，无法随意支配上肢进行功能性活动。痉挛状态的持续，不但严重影响患者的ADL和生活质量，还不利于患者肢体功能的康复。Cho等的研究显示，采用频率为100 Hz、脉宽为200 μs、强度为感觉阈2～3倍的TENS连续刺激痉挛肌30 min，能显著降低肌张力[16]。因此，早期重视TENS对痉挛状态的控制，将有助于上肢运动功能的重建。TENS作为一种广泛应用于肌力训练、耐力训练、疼痛控制、功能性治疗活动和运动功能恢复中的治疗手段，其对偏瘫上肢运动功能恢复的有效性已得到相关研究的证实[17-18]。

Dickstein等研究发现，对健康受试者进行15 min、100 Hz的单侧或双侧TENS刺激，能增加受试者刺激后即刻和15 min后指屈肌的肌电活动水平和握力，但两种刺激方式相比无显著性差异，而假TENS组刺激后肌电活动水平和握力则未发生变化[19]。作者认为，该TENS刺激模式有助于刺激后肌电活动水平和随意运动肌力的提高。Keller等的研究证实，当脑卒中患者执行肩外展动作时，采用TENS刺激三头肌能够有效地改善患者肩外展并发肘屈曲的异常力矩模式，从而增加患者的关节活动范围和对上肢的控制能力[20]。Yozbatiran等发现每天1 h的腕手伸肌TENS治疗结合神经发育疗法有助于脑卒中患者手功能运动觉和位置觉的恢复，并且能改善患者的手功能评分[21]。Kim等探讨了任务导向训练(task-related training,TRT)结合TENS对脑卒中患者上肢功能的影响，将30例慢性脑卒中患者随机分为TRT+TENS组(n=15)和TRT+安慰组(n=15)，进行每天30 min、每周5次、为期4周的干预，结果显示，TRT+TENS组Fugl-Meyer评分、手运动功能评分、盒和模块测试评分均取得显著改善，并且改良Ashworth评分只在该组患者取得明显进步[22]。作者认为，TRT结合TENS治疗改善慢性脑卒中患者上肢的运动活动及减少运动功能障碍可能得益于TENS躯体感觉刺激对脑的重塑作用。Tekeoğlu等观察了TENS对脑卒中患者ADL的影响，他们将60例脑卒中患者随机分为TENS组(n= 30)和安慰组(n=30)，TENS组接受频率100 Hz、为期8周的干预，结果表明，TENS治疗不仅能改善患者的ADL，还能有效地降低上肢的肌肉痉挛[23]。因此认为TENS治疗是改善偏瘫患者上肢运动功能和提高ADL的有效手段。

但也有一些阴性的报道，Sonde等将44例慢性期脑卒中后上肢功能障碍患者随机分为试验组(n=28)和对照组(n=16)，试验组除基础康复外，还接受频率为1.7 Hz、每次60 min、每周5次、为期3个月的TENS治疗。干预结果表明，该低频TENS治疗并不能减少上肢疼痛或痉挛，但能明显改善患者上肢的运动功能[24-25]。该学者的进一步研究证实，1.7 Hz的TENS对6～12个月的脑卒中患者上肢功能的恢复并没有明显帮助。

2.3 上肢TEAS

TEAS是将TENS的类针刺样作用与穴位相结合，通过皮肤将特定的低频脉冲电流输入人体以治疗疾病的方法，具有无创、操作简便、疗效确切等优点。近年来随着研究者对TENS治疗机制的不断探索和受累半球激活机制的研究[26-27]，TEAS在脑卒中后上肢功能障碍中的临床应用越来越多。

张恒利选取患者上肢的肩髃、曲池、手三里和外关4个穴位，在常规治疗的基础上加用频率为4 Hz的TENS对患者进行干预，结果显示，患者的Fugl-Meyer评分、改良Barthel指数均显著提高。作者认为，TEAS治疗能明显改善急性缺血性脑卒中患者上肢的运动功能和提高患者ADL[28]。王东山等对比单双侧TEAS治疗对脑卒中患者上肢运动功能的影响，他们选取上肢的肩髃、曲池、外关、合谷穴进行每次30 mim、每周5次、为期3周的干预，结果表明，单侧或双侧TAES治疗均能改善脑卒中患者偏瘫上肢的功能，但双侧TAES治疗对患侧上肢功能的改善更明显[29]。吴立红等观察TEAS治疗结合抗痉挛康复训练对脑卒中患者上肢痉挛的影响，发现与基础康复组相比，TEAS组患者改良Ashworth评分显著下降，Fugl-Meyer评分、改良Barthel指数显著增加[30]。因此，TEAS结合抗痉挛康复治疗能有效缓解脑卒中患者上肢痉挛，提高患者的生活质量和ADL。孙岚等的研究也显示，康复训练结合TEAS治疗能获得比对照组更好的预后[31]。因此，在上肢的康复训练中如能配合TEAS治疗将更有效地促进偏瘫患者上肢功能的恢复，从而改善患者的预后。

2.4 对脑功能重建的影响

中枢神经系统的可塑性是脑损伤康复的理论基础，可塑性指脑组织对外界的刺激具有强大的功能或结构的适应性，这种适应性的表现之一就是神经元的长时程增强(long-term potentials,LTP)和长时程抑制(long-term depression,LTD)[32]。TENS可以通过重复性刺激或肢体的功能性活动来达到脑的可塑性的目的，这一过程可理解为使用依赖可塑性[33-34]。近年来，国内外有文献报道TENS的这一可能的脑可塑性机制。

魏妮等的研究发现，运用频率为100 Hz、脉宽为200 μs的TENS单次刺激偏瘫侧上肢肩髃、曲池、外关、合谷穴45 min能改善脑卒中患者偏瘫上肢的体感诱发电位，显著缩短N9、N20的潜伏期和提高N9、N20的波幅[35]。从而推测，TENS改善脑卒中患者肢体的运动功能可能与TENS增加脑电活动、改善体感诱发电位、激活脑细胞的功能活动有关。董悦等采用功能性磁共振(functional matnetic resonance imaging,fMRI)对TEAS调节人脑功能进行研究，提示TEAS刺激能增加躯体运动感觉系统、岛叶和小脑皮层的血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent,BOLD)激活信号，并且特异性地激活基底核[36]。燕铁斌等采用TENS刺激上肢肩髃、曲池、合谷、外关和下肢足三里、解溪、阳陵泉、昆仑等穴位，用不对称指数和变化率分析治疗前后患侧病灶及其周边半暗带区以及病灶对应的健侧脑组织及其周边区域(镜像部位)的局部脑血流(regional cerebrel blood flow,rCBF)变化，发现单次TENS刺激治疗组的不对称指数、患侧和健侧rCBF的变化率较对照组明显增加[37]。郭友华等的进一步研究表明，单次1 h TENS刺激可以改善脑卒中患者患侧和健侧大脑半球的rCBF，且以改善患侧rCBF为主[38]。作者分析认为，TENS对脑卒中偏瘫患者肢体功能的改善作用可能与TENS增加rCBF、激活脑细胞的功能活动有关。Zhang等观察长时间TEAS对脑功能的影响，发现患者的大脑局部效率下降，而额叶脑回、前额皮层、前扣带回、海马回的节点效率发生改变[39]。作者认为，长时间的TENS刺激(＞20 min)可调节脑功能网络的短距离连接和边缘系统。Jiang等采用fMRI观察TEAS引起的脑功能变化，发现TEAS刺激30 min后全脑平均脑血流量减少，尤其在初级躯体感觉皮层(SI)、脑岛(insula)、颞上回(STG)、枕叶中回(MOG)和额下回(IFG)局部脑血流明显降低，功能连接性分析显示DMN和SMN出现更多的空间扩展连接[40]。作者分析认为局部脑活动和网络连接的调制可能与30 min的TEAS的针刺样作用有关。此外，作者推测由动脉自选标记技术(arterial spin labeling,ASL)灌注fMRI定量测定的静息状态下rCBF可作为未来针刺研究的一种潜在的生物标记指标。虽然现在对TENS的脑功能重塑机制有一定的研究，但是TENS对于脑功能的重塑作用还有许多未解之谜，需要进一步深入探讨。

3 TENS应用的思考和展望

脑卒中偏瘫患者的康复中，上肢功能的恢复十分重要[41]，其结局预后是患者能否顺利回归家庭和社会的重要因素。TENS作为一种有效的康复手段，不但能缓解疼痛，还能通过低频脉冲电流刺激瘫痪肌肉防止肌肉萎缩，并向中枢输入皮肤感觉、运动觉和本体感觉等信息冲动，从而促进中枢神经系统的功能重组和可塑性，帮助中枢运动控制功能的恢复和正常运动模式的重建[42-43]。

但是目前此类疗法在临床实际应用中还存在一些问题，主要表现在以下几个方面。①TENS治疗参数不统一，如刺激的时间、频率、强度、选择的穴位等；②适应证如何选择，有学者报道TENS治疗并不能改善慢性期脑卒中患者上肢的疼痛和痉挛[24-25]；③缺乏规范的治疗方案，尽管诸多研究表明TENS疗法有效，但并没有统一的治疗方案，如联合何种康复手段能使患者获得更大的治疗收益以及如何进行分期治疗；④评价体系多样化，评价效果可比性偏低，仅上肢功能的评价就有Fugl-Meyer评分、Wolf运动功能评分、手运动功能评分、盒和模块测试等评价方式；⑤近远期疗效难以明确，近期及远期的治疗效果有待进一步证实，并应该与其他康复治疗方法进行比较。因此，尽早通过设计严谨的多中心大样本的随机对照临床研究，明确TENS疗法的参数设置、适应证和禁忌证以及近远期疗效、建立规范的治疗方案和健全的评价体系是今后研究需解决的重要问题，以便于临床工作者更好地指导患者康复。此外，有关TEAS治疗偏瘫上肢的报道太少，而促进偏瘫肢体功能恢复的神经机制尚不清楚，目前认为能改善脑血流和加强脑区之间的联系[36-40]，仍需进一步深入研究。

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Application of Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation in Stroke Patients with Upper Extremities Dysfunction(review)

TANG Chao-zheng,JIA Jie.Department of Rehabilitation Medicine,Huashan Hospital,Fudan University,Shanghai 200040,China

Upper extremities dysfunction seriously impacted quality of life and independent self-care ability in patients after stroke. Transcutaneous electrical nerve stimulation has been proved to be an effective method for upper extremities dysfunction rehabilitation.Clinicians focused to select the proper therapeutic method according to the patient's specific condition to accelerate the upper limb rehabilitation. This article summarized the clinical application researches of transcutaneous electrical nerve stimulation in stroke patients with upper extremities dysfunction.

stroke;upper extremities;dysfunction;transcutaneous electrical nerve stimulation;transcutaneous electrical acupoint stimulation;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.04.002

R743.3

A

1006-9771(2014)04-0306-05

2013-10-30

2014-01-17)

“十二五”国家科技支撑课题项目(No.2013BAI10B03)。

复旦大学附属华山医院康复科，上海市200040。作者简介：唐朝正(1990-)，男，贵州遵义市人，硕士研究生，主要研究方向：脑卒中后手功能障碍的康复治疗。通讯作者：贾杰，女，副教授，硕士生导师。