物理因子缓解肢体痉挛的相关研究进展

葛苹苹 袁海 夏清

痉挛是由牵张反射兴奋性增高所致，以速度依赖的紧张性牵张反射增强伴腱反射亢进为特征的肌张力增高。在脑卒中、多发性硬化、脊髓损伤、颅脑外伤等中枢性疾病中，痉挛是其常见的并发症；肢体痉挛状态，往往导致患者肢体精细运动、协调性障碍，进而出现诸如用餐、擦拭等日常生活活动能力的下降及膝过伸、偏瘫步态等临床症状的出现。目前对于肢体痉挛治疗方法甚多，本综述主要涉及物理因子治疗，探讨物理因子缓解肢体痉挛的相关研究进展。

一、冲击波

冲击波是一系列单脉冲的高能机械波，具有高压强值(100 Mpa)，压力快速上升值(<10 ns)，作用周期短(10 μs)的特点，传播速度随压力的增加而加快[1]。在治疗诸如肩关节周围炎、足底肌腱炎及筋膜炎等肌肉、肌腱系统疾病方面具有明显效果[2-7]。既往在成人肌肉骨骼系统疾病方面的治疗疗效确切，目前一些研究也逐渐涉及到成人及儿科肢体痉挛方面[8]。Manganotti 与Amelio等[1]利用冲击波治疗脑卒中患者上肢肌痉挛三个月后，前臂屈肌及手的骨间肌张力明显降低，结果具有统计学意义。低强度放射状体外冲击波对缓解改良Ashworth分级为2～3级上肢肌痉挛偏瘫患者效果较好，当然作者也指出对于冲击波近、远期疗效及最佳治疗参数的选择尚需要进一步研究[9]。体外冲击波即刻缓解脑卒中肱二头肌痉挛及降低肱二头肌伸展时的协同收缩率疗效方面也较为明确[10]。在脑瘫患儿治疗方面，使用冲击波治疗足底屈肌痉挛马蹄内翻足患儿可以产生持续超过12周的肌张力缓解效果[8]。体外冲击波结合常规康复治疗可有效缓解脑瘫患儿小腿三头肌痉挛状态，改善其粗大运动[11]。

目前对于冲击波治疗相关机制尚未探明；结合既往对肌肉骨骼系统疾病方面的作用机理，一些研究者考虑冲击波的治疗效果可能是直接作用于肌纤维或肌张力增高肌群，利用能量转换及传导原理，造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力，形成空化效应，进而产生生物学效果，譬如松解粘连、刺激微血管再生、促进骨生成等[3-7]。也有研究者指出冲击波在治疗骨骼肌、肌腱疾病方面机理是对纤维变性骨骼肌和痉挛肌的延展性产生影响[12-16]。另外，Amelio与Manganotti考虑冲击波治疗肌痉挛可能涉及到冲击波诱导内皮型一氧化氮系统激活，该系统激活后不仅可作用于周围神经系统神经肌肉接头处，甚至作用于中枢神经系统发挥生理学功能，如神经传递、突触可塑性[1,8]。也有研究表明冲击波对肌腱部位肌纤维的机械刺激作用，由于短时间连续刺激或间断的肌腱腱部压力刺激，能减少脊神经的兴奋性，降低肌张力[17]。当然相关机制及治疗过程中治疗剂量、时间需要进一步临床及实验验证。

二、超声波

超声波具有热效应及机械作用双重作用，在治疗疼痛综合征、肢体肿胀及关节活动度方面可改善目标肌肉的代谢、循环功能，增加肌肉延展性及提高组织再生能力[18,19]。一项涉及健康人群的研究显示，超声波结合静态肌肉收缩较单纯静态肌肉收缩能明显改善肌肉的延展性[20]。Ansari等[18,19]进行两项涉及到脑卒中肌痉挛患者治疗的研究，一项研究对脑卒中肢体痉挛患者痉挛肌群进行15次频率1MHz、强度1.5 W/cm2的超声波治疗，每次持续10分钟。结果显示：利用Hmax/Mmax 比率进行测量，超声波可明显抑制α运动神经元兴奋性，同时利用Ashworth评定也得出明显的缓解踝及足底屈肌痉挛状态的效果。作者证实超声波借助热效应不仅能改变痉挛肌肉弹性度而且可降低肌肉对牵伸刺激的敏感性及抑制α运动神经元的兴奋性。然而，另一项在比较红外线及超声波对肌肉痉挛治疗效果研究中，并未有得出上述结果，可能由于所纳入样本量较小缘故。另一项涉及脑血管意外患者随机对照试验，结果显示1个月超声治疗并未见明显的降低踝关节跖屈肌痉挛效应，作者认为可能由于疗程较短，还需要进一步试验扩大疗程探讨相关治疗效应[21]。涉及26例脑卒中肢体痉挛患者，利用超声可明显缓解大腿内收肌群肌张力，改良Ashworth肌张力评分明显降低，并未见明显副作用[21]。

三、冷疗

冷疗降低肌痉挛或阵挛主要由于降低肌肉牵张反射的兴奋性[22]。皮肤冷却可提升痛觉阈值进而降低痛觉传入受体的敏感性[20]。既往研究表明冷疗可以持续到治疗后约两个小时[20]。Lee等[23]利用动物模型研究最佳治疗肌痉挛温度，考虑治疗有效性及安全性，在脊髓损伤兔子肌内注射30°C液体可得到30～60分钟的持续肌痉挛缓解效果。Harlaar等[22]利用-12℃冷却温度治疗20分钟得到相似的缓解肌痉挛效果。对26例脑外伤肢体痉挛患者小腿三头肌进行20分钟的冷疗，研究结果表明冷疗可有效缓解脑外伤患者跖屈肌痉挛[24]。鉴于冷疗临床适应性及可操作性，治疗过程中可刺激拮抗肌抑制肌肉的高张力状态。冷疗主要通过冰块刷擦，或者使用乙醇进行喷洒，然此刺激并不适用于对冷刺激过敏患者；平均治疗时间约20分钟，即使对于肥胖患者，该时间段也可适用，此项治疗时间短可使得患者能进行足够时间的体温调节，避免机体因过度寒冷引起张力增高。然而治疗过程中注意不良反应，尤其冠心病患者，避免引起心绞痛。

四、热疗

尽管冷疗缓解肌张力较热疗效果明显，然热疗对于缓解肌痉挛效果也不容忽视；热疗对于肌肉高张力状态的患者可降低肌张力、增加患者痛觉阈值[20]。考虑到热疗治疗肌痉挛的有效性，Matsumoto等[25]研究表明利用41℃水浴治疗脑卒中肌张力增高患者10分钟F波幅及F波/M反应性比率明显降低[25]。作者建议温热抗痉挛机制不仅由于直接放松肌肉及周围软组织，而且能降低γ纤维的活性进而抑制α纤维的传出冲动抑制肌肉纤维输入效应。其他研究也涉及热效应抗痉挛疗效，在20分钟、75℃热治疗后使用5次(30秒/次)持续被动牵伸肌肉可明显提高肌肉延展性[26]，作者指出可能由于热效应降低肌纤维对牵伸刺激的兴奋性，进而导致目标肌肉对被动持续牵伸表现出更大的延展性。然而，目前并未有研究明确热治疗痉挛效应的持续疗效，这需要后期对热效应缓解肢体肌肉高张力状态的时间效应进一步探究。

五、震动疗法

震动刺激也具有抗痉挛效应。Noma等[27]利用震动刺激直接作用于脑卒中偏瘫患者的上肢、手、下肢痉挛肌，利用Ashworth评定得出震动疗法可以短期(30分钟)缓解肌张力、降低F波幅及改善手指及关节活动度等运动功能参数。另外，对于机体整体震动效应不仅降低肢体肌张力，而且改善脑卒中痉挛患者肢体粗大运动[28,29]。利用1.50 Hz、10分钟腿部肌肉震动治疗研究表明，震动疗法可有效缓解脊髓损伤患者下肢肌痉挛状态[30]；两项随机对照试验表明震动治疗可改善脑卒中后遗症患者足跖屈肌痉挛改善患者步态功能及痉挛型脑瘫患儿肢体痉挛，改善患者粗大运动[31,32]。其他研究也表明在脑卒中、脊髓损伤患者使用震动效应能明显缓解肢体痉挛[33,34]；整体震动效应可有效缓解脑瘫患儿腿部肌肉痉挛状态，然此结果需要高质量研究予以证实[35]。一项对脊髓损伤成年男性患者抗痉挛研究显示震动效应数小时后可有效缓解肌张力增高引起的生殖系统障碍。作者指出可能由于震动刺激阴部神经传导通路影响腰脊髓神经循环通路[36,37]。

六、电刺激

经皮神经电刺激广泛应用于腓神经、脊神经节或痉挛肌缓解肌张力。经皮神经电刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation，TENS)抗痉挛效应可能的机制为β内啡肽产生，该物质降低运动神经元的活性；或者基于闸门控制学说，降低伤害刺激的输入[38,39]。Ng等[40]调查指出TENS可以缓解脑卒中患者肢体高张力状态及改善步行功能。考虑到TENS治疗多发性硬化患者肢体痉挛的有效性，一些争议性结论值得探讨；一项研究支持高频率的TENS刺激脊神经可有效降低Ashworth评分及患者肌电活性[41]；然而Miller等[42]进行的一项大样本实验研究指出TENS对下肢痉挛患者缓解肌痉挛并未有统计学意义，然而长时间每天刺激8小时可有效降低疼痛及肌痉挛，因此需要借助随机对照实验探讨电刺激抗痉挛的有效性及其持续时间。

电刺激引起肌肉收缩可以用于治疗肌痉挛，主要由于Renshaw细胞的回旋抑制、拮抗肌交互抑制及抑制Iβ类纤维的泛化。其次，电刺激可以增加神经康复抑制技术的有效性，电刺激的优势可能是强化内在治疗效应进而增加治疗效果[43]。van der Salm等[44]指出对于多发性硬化小腿三头肌痉挛患者，主动肌刺激可显著降低Ashworth分值，同时对于拮抗肌的刺激可增加被动牵伸活动度；作者考虑对主动肌刺激可能由于改善肌肉强直状态进而改变肌肉的延展性；而对于拮抗肌刺激可改善肌肉纤维延展性提高拮抗肌的协调性降低肌痉挛。一项随机对照实验表明脑卒中肢体痉挛患者对腕背伸肌电刺激，可有效降低腕关节肌肉痉挛状态。在多发性硬化肢体痉挛患者，随机对照研究发现，经皮神经电刺激可缓解肢体痉挛，效果优于巴氯芬[45]。当然刺激在缓解脑瘫患儿腕及手指屈肌痉挛及脑卒中跖屈肌痉挛方面效果也较为理想[46]。

临床上，对于肢体痉挛治疗方法甚多，既往主要以药物为主，随着康复医学发展，物理因子由于其副作用较少，越来越受到重视。当然，物理因子缓解肢体肌痉挛方面也存在一些局限：①目前物理因子治疗主要依据传统观点及既往临床经验，一些物理因子治疗尚缺乏客观的理论依据验证其确切疗效，尤其在相关治疗机理方面值得进一步探讨，如震动效应等；②由于样本量的限制，其相关临床近、远期效果也为得到充分肯定，如超声波；③相关剂量、副作用及疗程等目前尚未完全明确，如冲击波、超声波及震动效应等。这就需要大样本临床随机对照实验，进一步探讨上述相关问题，为物理因子治疗提供确切的使用方法及治疗参数。