肌肉痉挛的机理研究和定量评定

王陶黎 仲荣洲 王予彬

肌肉痉挛的机理研究和定量评定

王陶黎 仲荣洲 王予彬

肌肉痉挛是上运动神经元综合征的组成部分，可分为夜间肌肉痉挛、中暑性肌肉痉挛以及中风后肌肉痉挛，患者临床表现有全身强直性抽风以及高热惊厥，当患者出现全身强直性抽风时可发生角弓反张，危害较大。对于肌肉痉挛的具体评分量表以及方式较多，目前世界对于肌肉痉挛的评估方式还未统一。本文从肌肉痉挛的定义、临床表现、病因以及分类、发病机制对肌肉痉挛进行了阐述，又对肌肉痉挛的评定方法进行了研究，主要包括主观评定方法以及客观评定方法。

肌肉痉挛；机理研究；定量评估

肌肉痉挛是一种神经元损伤而引起肌肉僵硬、强直收缩、抽出性痉挛等为表现的一种病理症状，其中包括中风、脊髓损伤、帕金森等疾病。肌肉痉挛不仅影响患者生活质量，也影响疾病治疗效果。据数据报道[1]，目前全世界超过1.2亿人受到肌肉痉挛的影响。在对肌肉痉挛患者进行康复和治疗时，首先需要评估肌肉痉挛的程度，但由于肌肉痉挛受神经生理影响，很难直观的测量以及评定，故如何准确有效的评定肌肉痉挛程度成为康复医学的重点问题[2]。本文对肌肉痉挛评定的发展过程进行综述，探讨肌肉痉挛评定的有效方法，现报道如下。

1 概述

1.1 定义 肌肉痉挛是一种正常情况下肌肉发生牵张反射的状态，由于腱反射阈值降低，肌肉对叩击、震动等反应更急敏感，一旦受到外界影响，容易导致肌肉反射性收缩，产生肌肉痉挛。但对痉挛的具体定义国际上未给出统一标准，有待进一步统一完善[3]。

1.2 临床表现 肌肉痉挛有阴性和阳性症状，肌张力升高、腱反射亢进表现为明显阳性特征，见于抑制调节减弱。而肌肉耐力下降、控制性丧失等属于明显阴性症状，是中枢神经调节能力丧失而引起[4]。

1.3 病因和分类 临床上治疗其他疾病时往往会发现肌肉痉挛症状，如甲状腺疾病、糖尿病、激素失衡等疾病，而女性月经疼痛时也容易发生腹部及背部的痉挛。肌肉痉挛也是一种常见的神经系统疾病，如脑卒中、脊髓损伤、脑瘫等疾病。临床上往往根据肌肉痉挛的发病部位进行分类，包括[5]：（1）脊髓源性痉挛；（2）脑源性痉挛；（3）混合性痉挛。

1.4 发病机制 在人们接触肌肉痉挛到如今，随着专家学者的深入研究，目前发现不同肌肉痉挛的发病机制也不相同。目前多数研究认为[6-7]，肌肉痉挛的发病机制包括各种反射的亢进、神经元敏感性升高等因素。

1.4.1 生理化学机制 （1）强直收缩：强直收缩是神经系统控制肌肉的一种正常生理方式，但在时间较长的训练及运动中，肌肉强直收缩强度大，负荷力超过肌肉承担的极限，使肌肉连续强直收缩而不能得到休息恢复，导致肌肉收缩、放松不协调，引起肌肉痉挛。而机体受到寒冷刺激、运动代谢的乳酸等均可以增加肌肉痉挛的发生率[8]。（2）钙离子：钙离子参与了肌肉收缩和舒张的重要过程，故有学者从钙离子方面入手，研究肌肉痉挛的发生机制。结果发现，钙离子在肌肉中增加时会降低肌肉的兴奋性，而在肌肉痉挛时，神经体液调节可缓慢恢复肌肉正常生理状态[9]。（3）其他：此外，在肌肉痉挛的生理化学发生机制的研究上还包括γ环路、α-γ联动、屈肌反射以及对侧伸肌反射等[10]。

1.4.2 病理生理机制 在目前研究中，专家学者对肌肉痉挛的病理生理有较多关注，有学者解释，肌肉痉挛可能是由于中枢神经紧张反射导致，还可能是由于肌肉及连接组织机械特性改变而引起。肌肉痉挛反射是目前研究较多的领域，其可能机制包括[11]：（1）脊髓上兴奋性改变；（2）运动神经元兴奋性增加；（3）神经抑制性降低等。

2 肌肉痉挛的评定

2.1 主观评定法 在临床上应用各种量表定量或半定量对肌肉痉挛进行评定的方法叫做主观评定法。主观评定法主要体现了患者日常生活能力、运动能力以及生活质量等状态。

2.1.1 Ashworth量表（Ashworth scale for spasticity，ASS） 在1964年Ashworth提出把肌肉所感受到的阻力将痉挛分为5个等级，分别为0～4级。但随着临床的应用，人们发现被评定为1级的患者数量太大。直到20世纪80年代末，国外学者从ASS基础上进行改良，在1级的基础上增加了1+级，形成6个分级。这也是第一个对肌肉痉挛提出主观评定的量表，被广泛运用于当时肌肉痉挛的测评[12]。但由于在测评时忽略了腱反射和阵挛，故之后被其他量表替代。改良ASS量表的具体分级标准见表1。

2.1.2 综合痉挛量表（composite spasticity scale，CSS）在ASS量表不能满足临床需求后，加拿大学者根据临床需求制定了一个评定痉挛程度的量表，包括ASS不具备的阵挛、腱反射等，总分16分，无痉挛：0～7分；轻度痉挛：8～9分；中度痉挛：10～12分；重度痉挛：13～16分[13]。

表1 改良Ashworth量表（MAS）

2.1.3 修正Tardieu量表（modified Tardieu scale，MTS）Tardieu量表是一个测量痉挛活动速度、角度等方面的评定量表，经多次修正后为MTS量表。

2.1.4 内收肌肌张力分级（bilateral adductor tone rating） 改量表主要测量肌肉痉挛治疗前后的肌张力情况，常被临床运用于治疗预后的观察，共5个等级，分别为0～4级。见表2。

表2 两侧内收肌肌张力分级

2.1.5 痉挛频率量表（Spasm frequency Scale）

（1）penn痉挛频率量表：主要用于对脊髓损伤患者的双下肢肌肉痉挛程度和频率进行测定。见表3。

表3 Penn痉挛频率量表

（2）每天痉挛量表：对肌肉痉挛患者每天肌肉痉挛的程度及频率进行治疗，临床上主要用于治疗预后的评估。见表4。

表4 每天痉挛频率量表

2.1.6 阵挛评分（clonus score） 主要对肌肉痉挛患者踝关节进行评定，根据踝关节阵挛的持续时间作为评定标准。见表5。

表5 痉挛的阵挛评分

2.2 客观评定法

2.2.1 药理学评定 在20世纪初期，临床上主要以麻醉剂使用剂量来聘雇痉挛程度，之后有专家学者对此进行评估标准的补充，这也是最早运用于肌肉痉挛客观评定的方法之一。

2.2.2 生物力学评定 （1）腱反射和肌肉反射：主要使用叩诊来敲击肌腱引起腱反射及肌肉反射，通过肌肉反射的强度来判定肌肉痉挛的程度。临床上最先出现的是一种可测量力的叩诊小锤，使用小锤敲击肌肉痉挛患者肌腱，控制敲击力度，来观察患者肌腱反射及肌肉收缩情况。而在之后有学者采用系统辨识技术，对肌腱反射的动态性进行研究，从髌韧带的叩击响应曲线上，取若干参数进行计算，反映了反射的阈值[14]。（2）便携式测力计：便携式测力计是一种较为方便的测力仪器，主要用于对痉挛患者痉挛程度的测定，可使用量化体现痉挛程度，简单易行。但由于数据变异性高，测量精确度有待进一步研究[15]。（3）摆动试验：摆动试验是对股四头肌和胭绳肌痉挛程度的评定方法。在肌肉痉挛时，患者常表现为下肢摆动，摆动受限越明显时，肌肉痉挛越严重。随着对肌肉痉挛的深入研究，人们建立摆动模型进行研究，发现肌肉长度对肌肉痉挛程度有一定影响[16]。（4）机械扰动实验：机械扰动实验是利用机械对肌肉痉挛患者进行肢体牵拉，测量运动过程中肌电信号、肢体位移等参数从而给肌肉痉挛患者肌肉反射收缩能力进行定量的一种方法。在以往研究中[17]，人们开展了各种各样的机械扰动实验。有学者运用奈奎斯特图以及正弦定律来测量痉挛肢体的关节力矩，利用曲线面积计算痉挛程度，但由于方法复杂，不适用于临床。还有学者建立串并联结构模型，通过一系列复杂计算计算肌肉反射和关节力矩的关系；还有学者应用模型对肌肉反射及机械特性进行研究，虽然有较多种类的机械扰动实验对肌肉痉挛进行研究，但多数研究不能应用于临床。由于在扰动信号的设计上需要根据具体病情来考虑，消除测量过程中的影响因素，因此想运用于临床还需要进一步深入研究。

2.2.3 神经电生理检查 通过人们对肌肉痉挛的不断认识，临床上以动态肌电图来测量肌肉痉挛的程度及变化，是一种简单有效的临床测定方法。肌电图主要分为时域、频域两个方面进行分析，应用于对肌肉收缩特性及肌肉疲劳程度的评定，在临床上运用较广。

2.2.4 超声评定 近年来随着影像学的不断发展，超声的应用越来越广泛。有学者利用超声观察肌肉结构参数与肌纤维的关系[18]，结果发现肌肉收缩能力与肌纤维长度（fasciclelength，FL）有关，肌纤维厚度（muscular thickness，MT）反映了肌纤维垂直力矩，而肌肉羽状角度（pennation angle，PA）则呈现了肌肉后轴向力矩与肌纤维走向力矩的关系。可见借助超声不仅可对肌肉结构参数进行评定，还能评估肌肉痉挛的机械性因素。随后有学者应用超声观察PA、FL以及MT的变化，结果发现，脑卒中患者抗痉挛治疗后，PA明显下降、FL明显上升，而MT下降幅度较小，也证明了超声观察肌肉结构参数及机械性因素评估的可行性[19]。且超声具备无创、价格便宜、操作方便、重复性高、安全性高等优势，成为专家学者的主要研究方向。但由于超声检测受到众多因素影响，故单独使用超声检测肌肉的方式有待进一步研究。

3 总结

肌肉痉挛的评定一直是康复医学中的重难点，虽然随着医学的不断发展和进步，对肌肉痉挛的评定也出现了众多方法，但评定方法均具有局限性，目前国际上仍未有统一的方法和规定[20]。在观察整个肌肉痉挛评定的过程中可见，超声评定成为当前研究的热点之一，随着医学影像学的不断发展和进步，专家学者们认为超声检测为量化评定肌肉痉挛提供了新的可能。机械扰动结合系统仿真及辨识技术使目前评估最为精确的评定方式，但其复杂性和性价比依旧成为困扰专家学者的问题，限制了临床的应用和推广。

综上所述，对于肌肉痉挛的评定需要生物学、临床医学等各领域专家学者共同参与合作，以达到肌肉痉挛评定的目标。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2016.28.004

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