高颈段脊髓损伤患者上肢H反射的特征分析

何颖 邵西仓 李晓裔 李应龙 李玉琢 王盼

贵州省人民医院1神经电生理科，2放射介入科（贵阳550002）

痉挛是高颈段脊髓损伤患者常见的并发症，外伤性脊髓损伤后患者肢体痉挛的患病率高达65%［1］，并严重降低患者的生存质量［2］。在抗痉挛的治疗上，主要采取的是康复治疗，然而痉挛的程度又影响了康复治疗的实施。因此，在临床上，痉挛程度的评定至关重要。目前临床上应用最广泛的是改良Ashworths 量表（modified Ashworth scale，MAS），它操作简易，主观性大，不能满足精准的评定需求。

在痉挛状态的评定方法中，神经电生理能够提供一个量化的指标，H 反射与F 波都能反映脊髓前角运动神经元的兴奋性，而F 波的不稳定性存在较大的变异性，传统的H 反射也只能在小腿三头肌上引出，不少学者业已证实了下肢H 反射可以客观定量地评定痉挛的程度。随着研究的深入、方法学的改进，上肢H 反射也能够在桡侧屈腕肌所引出，但其是否能评价痉挛，国外报道不多。本研究拟通过对患者痉挛肢体与对照组上肢进行比较，对上肢H反射潜伏期（H-lat）、H波最大波幅（Hmax）、H 波最大波幅/M 波最大波幅比（Hmax/Mmax）、H 波发展斜率/M 波发展斜率比（Hslp/Mslp）和H 波阈值/M 波阈值比（Hth/Mth）等指标进行研究，同时比较5 个指标与痉挛关系、病程长短的密切程度，筛选出上肢H 反射在评定肢体痉挛时最有价值的评定指标，以帮助选择针对性的合理治疗方案。

1 资料与方法

1.1 一般资料 病例组：选取2016年1月至2017年12月在贵州省人民医院康复科住院的20 例高颈段伤患者，检测痉挛上肢40 个肢体。男15 例，女5 例，年龄12～65 岁，平均38.7 岁；其中车祸伤5 例，重物砸伤8 例，高处坠落伤7 例。入选本研究患者均处于非脊髓休克期，排除糖尿病、神经根病、神经炎及多处脊髓损伤、近期服用抗痉挛药物的患者。再根据病程，将病例组患者分为病程≤1年与病程＞1年两组。

对照组：来自贵州省人民医院体检中心无神经肌肉疾病及家族史的15 名健康成人志愿者，男8 例，女7 例；年龄15～60 岁，平均35.3 岁。

两组患者在性别、年龄方面组间差异均无统计学意义（P＞0.05），具有可比性。本研究经贵州省医学伦理委员会批准，所有的研究对象全部知情同意并在志愿协议书上签字。

1.2 方法

1.2.1 H 反射检查 安静、恒温环境下由同一检查者用英国牛津Synergy 肌电诱发电位仪对患者、健康自愿者进行双侧上肢H 反射检测。参数设置：灵敏度2～5 mv/D，扫描速度3 ms/D，频率范围20 Hz～10 kHz。刺激脉宽0.5 ms，频率0.5 Hz，刺激强度从0.5 mA 开始，每次增加0.3 mA。检查时嘱患者舒适仰卧位，前臂旋前放松置于身体两侧，记录电极采用双极针电极，置于桡侧屈腕肌肌腹内（肱骨内上髁与桡骨茎突连线中上1/3 交界处），刺激电极阴极背向记录电极，置于肘部正中神经走行区上，地线在记录电极与刺激电极之间［3］。

1.2.2 临床评定 对病例组患者采用MAS 评分对双上肢痉挛程度进行分级。Ⅰ、Ⅰ+、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级分别按1～5 分计算。

1.2.3 记录指标 记录病例组、对照组双侧上肢正中神经H-lat、H 反射与M 波最大波幅（分别用Hmax、Mmax 表示）及H 反射与M 波的阈值（分别用Hth、Mth 表示）；应用线性回归对Hth 与Hmax 间的反应点得到H 发展斜率（Hslp），同样方法获得M 波的发展斜率（Mslp），最后计算Hslp/Mslp、Hth/Mth、Hmax/Mmax。

1.3 统计学方法 试验所得数据采用SPSS 20.0软件进行分析，对所有指标进行正态性检验。两组间所有指标的差异用t检验分析，H 反射指标与MAS 评分的相关性检验用Person 相关回归分析。P＜0.05 认为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 病例组与对照组H 反射比较 所有检测对象均能在双侧上肢引出H 反射波，H-lat、Hmax、Hmax/Mmax 与Hslp/Mslp 指标在两组间的差异有统计学意义（P＜0.05），Hth/Mth 指标在两组间差异无统计学意义（P＞0.05，表1）。

表1 病例组与对照组H-lat、Hmax、Hth/Mth、Hmax/Mmax、Hslp/Mslp 值比较Tab.1 Comparison for H-lat,Hmax,Hth/Mth,Hmax/Mmax,Hslp/Mslp value between the case group and the control group x ±s

2.2 高颈段脊髓损伤患者痉挛上肢H 反射与痉挛程度的相关性分析 Pearson 相关回归分析显示，H-Lat 与MAS 评分无相关关系（r=-0.395，P＞0.05），Hmax 与MAS 评分成线性正相关（r=0.300，P＜0.05），但是相关性不显著。Hmax/Mmax 与MAS 评分成线性正相关（r=0.742，P=0.035），Hslp/Mslp 与MAS 评分成线性正相关（r=0.913，P=0.002），Hslp/Mslp 与MAS 评分有显著相关性。

2.3 Hmax、Hmax/Mmax 与Hslp/Mslp 在病程长短两组中的比较 在病程≤1年、＞1年两组中，Hmax/Mmax 的差异无统计学意义（P＞0.05），Hslp/Mslp 的差异有统计学意义（P＜0.05，表2）。

表2 Hmax/Mmax、Hslp/Mslp 值在不同病程分组中的比较Tab.2 Comparison for Hmax/Mmax,Hslp/Mslp value in different groups by disease course ±s

表2 Hmax/Mmax、Hslp/Mslp 值在不同病程分组中的比较Tab.2 Comparison for Hmax/Mmax,Hslp/Mslp value in different groups by disease course ±s

组别病程≤1年组病程＞1年组t 值P 值Hmax/Mmax 0.33±0.14 0.52±0.19 2.468 0.051 Hslp/Mslp 0.40±0.12 0.67±0.16 3.242 0.030

3 讨论

高颈段脊髓损伤后果严重，坠落伤和交通伤是脊柱脊髓损失的两大常见原因，致残率较高，愈后并发症也难以控制［4］。肌痉挛是脊髓损伤患者的常见并发症之一，导致运动、平衡功能障碍，移动控制力下降，容易引起跌倒，痉挛可引起关节挛缩畸形、脱位，甚至骨质疏松、骨折。早期肌张力下降，主动活动减少，血液失去肌肉泵的挤压作用，易出现静脉栓塞，重者出现心血管意外。

脊髓损伤后的痉挛主要由于脑干下行运动通路受损导致，在沿该通路上的任何病变均能观察到痉挛，当前最重要的假说认为：肌痉挛主要源于反射过程中中枢抑制作用的减弱，同时也存在中枢兴奋作用的增强。

痉挛治疗主要有物理及康复治疗、化学去神经疗法、针灸取穴、穴位注射等方法，用肉毒毒素或巴氯芬注射可使上肢痉挛程度在1 周后即可缓解［5］。但是化学治疗痉挛的剂量目前尚未有统一标准。多数文献建议药物剂量个体化。国外学者也多应用肌电图引导以准确定位和检测注射肌肉。因此，在进行治疗前需对患者确定有无痉挛的存在及痉挛的严重程度，并根据受累靶肌的多少和痉挛程度来决定化学药物治疗的起始剂量。治疗后需根据痉挛程度来评价治疗是否合理并根据结果作下一步治疗剂量的调整。由此，为了决定个体化的化学药物起始剂量或治疗中的调整剂量，就需要一个客观、精确定量、具有可分析性的痉挛程度的评定方法。

H 反射是反映脊髓单突触反射的一个电生理指标，在给予周围神经干一个低强度的电刺激后，其产生的感觉神经动作电位由感觉纤维兴奋传入兴奋脊髓后角，经反射弧兴奋与脊髓后角发生单次突触联系的脊髓前角α运动神经元，兴奋沿其轴突传出，引起支配肌肉收缩，在收缩的肌肉上同步记录到的复合动作电位，即H 反射［6］。当刺激强度逐渐增大，兴奋沿运动纤维传入肌肉，记录到肌肉收缩的复合肌肉动作电位M 波，此时，在逆行冲动的抑制作用下H 反射消失。

H 反射在成人的常规检查中只有小腿三头肌可以引出，为什么放松状态下上肢H 反射不能实现的原因，一致认为是高位中枢及中间神经元的抑制作用。近二三十年来国外学者的研究［7］发现，通过轻收缩动作增加兴奋性的条件下，也可以在正常成人桡侧屈腕肌中记录到低波幅的H 反射。因此，在本研究中，对照组15 例健康志愿者有9 例放松状态下双侧H 反射波能引出，6 例轻微收缩桡侧屈腕肌能引出较好H 反射。

当高位中枢损害后，对下级脊髓前角α 运动神经元的兴奋性抑制作用削弱，在兴奋感觉纤维时，进入后角的传入冲动更容易诱发运动冲动，强烈运动冲动抵抗了来自远端逆行传入脊髓前角的动作电位，在其放松状态的肌肉上记录到一个高波幅的H 反射。在本研究中20 例患者痉挛上肢桡侧屈腕肌均能引出较高波幅的H 反射波。

H 反射研究指标有H-lat、Hmax、Hma/Mmax、Hth/Mth，现已证实下肢Hmax/Mmax 能够作为痉挛侧下肢运动神经元兴奋性的客观评估指标［8］。在笔者的前期研究中，脑卒中患者上肢桡侧屈腕肌的Hmax/Mmax 与患侧肢体的痉挛程度呈正相关性［9］。在本次高颈段脊髓损伤患者的研究中，桡侧屈腕肌Hmax、Hmax/Mmax 指标在痉挛上肢高于对照组，虽均与MAS 评分有相关性，但Hmax/Mmax 明显相关性较高。在颈髓损害的平山病患者的研究中，ZHENG 等［10］也发现Hmax/Mmax 异常的现象。这是由于Hmax 容易受患者体位、放松程度以及不同诱发与记录电极间的差异影响。而Hmax/Mmax 虽然也会有变异性，但是它是H 最大波幅在同样条件下与测得的M 波最大值的百分比，可以部分消除肌肉几何形状相关的拉长与收缩改变的影响。Hmax/Mmax 反映的是单突触反射中被兴奋的运动神经元在脊髓前角运动神经元中所占的比例。当高位颈段脊髓损伤后，脊髓下行传导通路上的中间神经元对α运动神经元的抑制作用减弱，能够被兴奋的运动神经元数量增加、所占比例增加、肢体痉挛程度也相应增加。

考虑到H 反射会受到逆行运动冲动的抑制作用、肌肉收缩的易化作用等的影响，有学者［11］在利用H 反射评价痉挛及其他痉挛量表的试验中，将H 反射或M 波的阈值与波幅直接利用线性回归得到的斜率进行比值，发现对波幅和阈值的影响因素以及对H 反射波、M 波的其他各种单独或共同的影响因素均能通过比值排除掉，更能充分提高H 反射反映痉挛程度的客观性和敏感性。多位学者［12-13］则应用Hslp/Mslp 在不同人群、不同肢体上作为脊髓兴奋性变化判断的标准，并已证实其有效性、敏感性。在本实验中同样发现，痉挛侧上肢Hslp/Mslp 与健侧的比较差异有统计学意义、与MAS 评分有显著相关性，并且高于Hmax/Mmax 指标。Hslp（或Mslp）代表兴奋感觉（或运动）纤维的刺激强度与兴奋募集到的α运动神经元数量的关系，Hslp/Mslp 也同样反映了单突触反射中被兴奋的运动神经元在脊髓前角运动神经元中所占的比例，在经过多次比例抵消掉影响因素后，其对失去抑制作用后兴奋的前角α运动神经元数量的反映更明显。

在不同病程组的比较中，Hslp/Mslp 较Hmax/Mmax 在两组间差异有统计学意义，与PHADKE等［13］的实验结果相似。他们认为Hslp 更能反映运动障碍所带来的中枢神经系统的适应性变化，即脊髓兴奋性的改变（增加）。GANZER 等［14］在脊髓损伤大鼠前肢也有类似发现。在人类脊髓损伤后脊髓运动神经元兴奋的研究与脊髓损伤后脊髓休克到痉挛过程中神经元的适应性变化的研究里，学者们认为，脊髓损伤平面以下的脊髓神经环路兴奋性发生适应性的变化，在H 反射的异常表现，是由于损伤脊髓平面下方的Ia 纤维联系的运动神经元连接处的传递增强所致。因此，Hslp/Mslp 较Hmax/Mmax 更能反映脊髓兴奋性。

本研究发现Hth/Mth、H-lat 在两组人群的差异没有统计学意义，分析原因：H 反射是兴奋感觉纤维、M 波兴奋运动纤维，在上肢感觉、运动纤维的直径差异小，引发各自复合波最先出现的刺激量即刺激阈值也没有明显的差异。而H-lat 容易受患者肢体长度、神经传导速度、身高、年龄、性别等影响，变异度较大，因此该指标可靠性也不高。

本研究表明，对于高颈段脊髓损伤患者，选择Hslp/Mslp 联合Hmax/Mmax 指标可以作为电生理评价的客观指标，评价痉挛程度及其病程，以指导调整更佳的治疗方案。