体外冲击波疗法在脑卒中后肢体痉挛中的应用进展

胡延超 李瑞青 郝文雪 李静雯 郭 健 薛 洋 朱 琳 冯晓东

临床上关于脑卒中后肢体痉挛的定义引用较多的是Lance教授于1980年提出的将痉挛描述为一种运动障碍，属于上运动神经元综合征(upper motor neuron syndrome,UMNS)的一部分，表现为牵张反射异常兴奋并伴随速度依赖，常导致随意运动减弱或消失和姿势异常[1]。流行病学研究[2]结果显示，脑卒中后大约有38%的患者会发生肢体痉挛。因此，在脑卒中患者的康复过程中不可乎视对其肢体痉挛进行预防和治疗。目前，一些物理疗法(如肌肉牵伸[3]、热疗法[4]等)已被证实对脑卒中后肢体痉挛具有一定疗效，但长期疗效尚不能确定。脑卒中后肢体痉挛首选药物治疗，但巴氯芬和肉毒素注射等具有药物不良反应，且给患者带来沉重的经济负担[5]。近年来，体外冲击波疗法(extracorporeal shock wave therapy, ESWT)作为一种简便、无创的治疗方法已被越来越多地应用于临床[6]。通过查阅和分析近几年来ESWT治疗脑卒中后肢体痉挛的相关文献，对其作用机制和疗效进行综述，以期为临床治疗提供参考依据。

1 体外冲击波的概念和分类

体外冲击波是基于物理学原理，利用了治疗探头传导的机械性脉冲压强波，其特征表现为较高的正峰值压力，大约50～80 MPa(有时>100 MPa)，压力初始上升快(<10 ns)，脉冲周期短(10 μs)，频率通常为16～20 MHz[7]。体外冲击波可分为聚焦型冲击波(focused extracorporeal shock wave,fESW)和发散型冲击波(radial extracorporeal shock wave,rESW)两种[8]。fESW的能量产生源有电磁式、液电式、压电式，能量可聚焦在中心点，穿透深度可达14 cm；rESW即气压弹道式冲击波，能量以径向冲击波的形式传入人体组织中，穿透深度大约3.5 cm。fESW因能量较高和穿透力强而不易操作，故目前临床上多应用rESW治疗脑卒中后肢体痉挛。

2 ESWT用于脑卒中肢体痉挛的作用机制

2.1 调节运动神经元兴奋性 目前普遍认为，痉挛的病因位于脊髓以上，由于脑卒中后大脑皮质损伤失去对下位运动神经元的抑制作用，导致运动神经元异常兴奋。Leone等[9]对8例偏瘫患者的跟腱分别施加强度为5或10 kg的连续和间歇压力，通过H反射评估支配肌肉的运动神经元兴奋性，结果显示H反射幅度降低，提示通过对跟腱部位加压改善挛缩跟腱的功能状态可能与调节运动神经元兴奋性有关。Daliri等[10]观察ESWT治疗脑卒中后腕屈肌痉挛后H波最大波幅与M波最大波幅比值(Hmax/Mmax值)的变化，发现Hmax/Mmax值降低，表明体外冲击波可改善α运动神经元兴奋性，从而缓解肢体痉挛。上述研究结果均表明，ESWT很可能通过降低运动神经元的兴奋性来降低肌张力。

2.2 促进NO的合成 NO在人体中起着信使分子的作用，其参与神经肌肉接头中的传递和中枢神经系统的生理功能(包括神经系统中信息的传递、存储和突触相关功能)，ESWT治疗痉挛的作用机制可能是通过诱导NO合成来影响中枢神经系统的生理功能。研究[11]发现，一氧化氮合酶(nitric oxide synthetase, NOS)抑制剂或NO螯合剂可促进环氧合酶-2(cyclooxygenase-2,COX-2)介导的神经肌肉接头上毒蕈碱型乙酰胆碱受体诱发的神经递质释放，提示NO参与神经递质释放的过程，促进神经信号的传递。Ciampa等[12]的研究发现，将冲击波作用于小鼠神经胶质细胞C6，可增强C6中神经元型NOS的催化活性，从而迅速增加NO的产生，且在0.03 mJ/mm2的能量密度下以一种依赖于激发次数(500～1 500次)的方式增强了细胞质中NOS活性；结果表明，ESWT可增强神经元中NOS的活性，促进NO的产生。Gotte等[13]的研究发现，将冲击波作用于含有过氧化氢(1 mmol/L)和L-精氨酸(10 mmol/L)的溶液，可通过短时间内高能量和高频率刺激的方式以非酶途径促进NO合成，且使亚硝酸盐水平增高。冲击波可调节NO的合成并影响酶的活性，故推测ESWT缓解脑卒中后肢体痉挛的状态可能与调节NO的合成有关。

2.4 改变软组织的物理状态 目前普遍认为，当冲击波作用于人体时，可在作用区域产生不同的物理应力效应，从而达到放松肌肉，松解粘连组织的作用。ESWT会影响痉挛肌肉的流变特性和纤维化，缓解由结缔组织粘连引起的肌肉僵硬，并可通过直接机械刺激影响肌腱周围的肌纤维[20]。Megna等[21]通过观察A型肉毒素联合rESW治疗脑卒中后肢体痉挛的效果，并利用设备测量同侧和对侧激动肌和拮抗肌的流变参数，发现ESWT在改善肌肉流变特性方面发挥有利作用，可中断导致肌肉、肌腱和关节退化，以及肌张力异常增高的病理进程。此外，ESWT具有缓解疼痛的作用，其可能通过软化僵硬软组织来间接降低肌肉的紧张性，从而改善高肌张力状态[22]。

3 ESWT治疗脑卒中肢体痉挛的临床研究

3.1 ESWT治疗脑卒中后上肢痉挛 脑卒中后上肢痉挛多以屈肌痉挛为主，严重影响患者的训练效果，阻碍运动功能的恢复，严重的痉挛可能导致肩痛、肩手综合征等发生。近年来的临床研究结果显示，ESWT可治疗脑卒中后上肢痉挛。Li等[23]以改良Ashworth量表(modified ashworth scale,MAS)评分为主要指标评价rESW对脑卒中后上肢痉挛患者肘关节激动肌和拮抗肌的疗效，将患者随机分为对照组、激动肌组和拮抗肌组；结果显示，ESWT可显著改善患者上肢痉挛状态和缓解疼痛，激动肌组和拮抗肌组疗效均优于对照组，激动肌组疗效优于拮抗肌组，4周后随访发现ESWT的疗效并未消失。Park等[24]将30例脑卒中患者随机分为治疗组和对照组，应用MyotonPRO肌肉检测仪检测ESWT治疗后脑卒中患者的上肢肌张力；结果显示，治疗组尺侧腕屈肌、桡侧腕屈肌和指屈肌的力学指标较对照组显著增高，提示ESWT可有效缓解上肢屈肌痉挛。

部分学者的研究关注点集中于上肢小关节如腕关节、掌指关节等的肌肉痉挛。Savevska等[25]报道1例42岁缺血性脑卒中患者采用ESWT治疗其右侧手部痉挛，经6次rESW治疗，分别于治疗前、第6次治疗后、治疗结束后1和3个月根据改良MAS、伤残评定量表(disability rating scale，DAS)评分评价疗效；结果显示，rESW可改善脑卒中后腕、指屈肌的痉挛状态，且疗效持续。Daliri等[10]对15例脑卒中后腕屈肌痉挛患者分别给予1次安慰治疗和1周后的1次常规ESWT治疗，记录MAS评分、Hmax/Mmax值和Brunnstrom评定法中各阶段运动功能的变化；结果显示，常规ESWT治疗后MAS评分和Hmax/Mmax值较安慰治疗后均有提高，但未观察到Brunnstrom评定法中各阶段运动功能有明显变化；表明单次ESWT治疗可缓解脑卒中后腕屈肌痉挛，但对运动功能改善不明显。综上，ESWT治疗可较好地改善脑卒中后上肢痉挛，且疗效可持续较长时间；ESWT治疗不仅对典型的屈肌痉挛有效，对激动肌和拮抗肌痉挛同样有效。

3.2 ESWT治疗脑卒中后下肢痉挛 脑卒中后短暂的下肢痉挛可能有助于患者步行前的站立训练，但持续性下肢痉挛严重影响患者步行训练，给患者造成沉重的心理负担。Taheri等[26]将频率4 Hz、脉冲次数为1 500次的冲击波作用于脑卒中后下肢痉挛患者的痉挛侧腓肠肌内、外侧头肌腱交界处，并给予口服抗痉挛药物和进行伸展训练；结果显示，ESWT组疼痛VAS评分、下肢功能评分、MAS评分和下肢关节活动度均优于对照组，且ESWT疗效可持续较长时间。Lee等[27]利用超声评估单次ESWT(频率为4 Hz、脉冲次数为2 000次、能量密度为0.1 mJ/mm2)治疗脑卒中后下肢痉挛疗效；结果显示，单次ESWT治疗后痉挛程度和肌肉超声指标(跟腱长度、肌束长度、肌肉厚度等)均有改善。

脑卒中后下肢痉挛患者常伴随足下垂、足内翻等踝关节运动障碍，且随着痉挛程度的增加可能进一步加重足下垂、足内翻程度。因此，通过改善腓肠肌、跖屈肌等部位的痉挛状态可降低足下垂和足内翻程度，进而改善下肢运动功能。Radinmehr等[28]对rESW治疗脑卒中后跖屈肌痉挛的疗效进行评价，以MAS评分、H反射、踝关节活动度(ange of motion, ROM)、被动跖屈肌力矩(passive plantar flexor torque,PPFT)和计时起跳试验(timed up and go test,TUG)为评价指标；结果显示，患者腓肠肌和比目鱼肌痉挛均有不同程度的改善，表明rESW可改善跖屈肌痉挛状态进而缓解足下垂。Santamato等[29]对ESWT治疗脑卒中后下肢痉挛伴足内翻的疗效进行评价，并探讨ESWT疗效与Heckmatt评分中回声强度的相关性，将冲击波作用于足底外展肌肉，观察痉挛状态、踝关节被动背伸程度和神经生理学指标，并于治疗前进行小腿肌肉超声检查；结果表明，ESWT可缓解脑卒中后足底外展肌痉挛，降低肌张力，改善踝背伸被动运动，该疗效在小腿肌肉回声强度为Ⅰ级、Ⅱ级或Ⅲ级的患者中持续时间较长，在回声强度为Ⅳ级的患者中持续时间较短。此外，Yoon等[30]研究比较了体外冲击波作用于不同部位治疗脑卒中肢体痉挛的疗效，以MAS评分和改良Tardieul量表(modified tardieu scale, MTS)评分为主要评价指标；结果显示，体外冲击波作用于肌腹或肌腹与肌腱连接处的疗效较好。综上，ESWT治疗脑卒中后下肢痉挛可有效改善患者下肢痉挛状态和运动功能，临床多选取腓肠肌、比目鱼肌等痉挛肌肉为靶点进行干预治疗，并以肌腹或肌腹与肌腱连接处作为有效治疗区域。

4 总 结

近年的研究证实，ESWT可安全、有效地治疗脑卒中后肢体痉挛，改善患者肢体痉挛状态。将ESWT应用于临床治疗，可减少脑卒中后肢体痉挛患者抗痉挛药物的使用，从而减少药物不良反应和降低其经济负担。尽管目前较多临床和基础研究均支持将ESWT应用于脑卒中患者的痉挛管理，但依然存在一定局限性：①关于ESWT剂量已有相关研究，但目前尚无统一的标准，不能确定ESWT治疗肌肉痉挛的最佳剂量；②对于疗效持续时间尚不明确；③关于ESWT的基础研究较少，其作用机制尚不明确。因此，ESWT的具体剂量及其作用机制是今后研究的重点方向，为其进一步在临床推广提供更多依据，使其在脑卒中后肢体痉挛患者中的应用更加标准化。