潘 婕  熊英琼  周 超  屈新辉  吴晓牧

江西省人民医院神经内科 江西省神经病学研究所,江西南昌 330006

肌电触发生物反馈对急性脑梗死患者偏瘫早期康复的治疗作用

潘婕熊英琼周超屈新辉吴晓牧

江西省人民医院神经内科 江西省神经病学研究所,江西南昌330006

目的 观察肌电生物反馈疗法对脑梗死偏瘫患者早期康复的治疗作用。方法 将2013年4~12月江西省人民医院神经内科60例患者采用随机数字表法分为三组:神经肌肉电刺激组、肌电生物触发反馈组和对照组,各20例。均给予常规药物治疗和康复治疗,电刺激组于病情稳定48 h后进行神经肌肉电刺激,反馈组于病情稳定48 h后进行肌电触发生物反馈治疗。治疗前和治疗后28 d比较三组患者患侧上下肢表面肌电值(sEMG)的变化;采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)、简氏Fugl-Meyer运动评分量表(FMA)评价患者的神经功能缺损程度以及患肢的运动功能;应用Barthel指数(BI)评价患者的日常生活能力(ADL)。结果 三组患者治疗前表面肌电值及各项评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗后三组表面肌电值及各项评分均明显改善(P<0.05),与对照组比较,电刺激组和触发反馈组患者治疗后各项指标均显着改善,且触发反馈组疗效优于电刺激组,差异均有统计学意义(P<0.05)。结论 肌电触发生物反馈和神经肌肉电刺激均能有效提高脑梗死偏瘫患者康复治疗的效果,且肌电触发生物反馈疗效优于神经肌肉电刺激。

肌电触发生物反馈;神经肌肉电刺激;脑梗死;康复

[Abstract]Objective To observe the effect of EMG biofeedback therapy for the treatment of cerebral infarction patientswith hemiplegia early rehabilitation.Methods A total of 60 patients from April to December 2013 in Department of Neurology of Jiangxi Provincial People's Hospital were divided into three groups by random number table method:electrical stimulation group,EMG biofeedback group and control group,with 20 cases in each group.Three groupswere given conventional therapy and rehabilitation therapy,and the electrical stimulation group was given neuromuscular electrical stimulation in stable condition after 48 h,the EMG biofeedback group was given triggered biofeedback therapy in stable condition after 48 h.Changes of ipsilateral upper and lower extremities surface EMG(sEMG)of patients in three groups before treatment and 28 days after treatmentwere compared;the USNational Institutes of Health Stroke Scale(NIHSS),Fugl-Meyer Jane'smovement rating scale(FMA)were used to evaluat the neurological defects and limb motor function;daily living of patientswas evaluated by Barthel index(BI).Results All scores and sEMG of patients in the three groups before treatmentwas no significant difference(P>0.05).Compared with before treatment,the scores and sEMG were improved after treatment in the three groups(P<0.05),compared with the control group,the scores and sEMG of patients in the electrical stimulation group and EMG biofeedback group after treatmentwere significantly improved,and the EMG biofeedback group was better than that of the electrical stimulation group,the differenceswere statistically significant(P<0.05).Conclusion EMG biofeedback trigger and neuromuscular electrical stimulation are effective in rehabilitation of hemiplegic patients with cerebral infarction,and EMG biofeedback trigger ismore effective than electrical stimulation.

[Key words]EMG biofeedback trigger;Neuromuscular electrical stimulation;Cerebral infarction;Rehabilitation

随着医学技术的发展,脑梗死患者的存活率得到了很大的提高,但致残率并没有明显下降。据统计,脑梗死存活患者70%~80%留有不同程度的功能障碍,其中以肢体瘫痪为主的运动障碍最为常见[1]。由于肢体功能障碍和生活能力的下降,严重影响了患者的生活质量[2],给患者的心理和生理带来了沉重的负担,同时也增加了家庭和社会的经济负担。常规的康复治疗对偏瘫患者具有一定的疗效,但是仍然具有很多不足,因此,如何选择更为科学合理的康复治疗方案,是脑梗死后康复治疗的重点[3]。目前,神经肌肉电刺激治疗和肌电触发生物反馈治疗因应用简单和疗效较好被逐渐应用于临床。目前关于肌电触发生物反馈与神经肌肉电刺激的临床研究多是与常规治疗进行比较[4-5],虽然这两种治疗方案均有利于脑梗死肢体功能恢复,但缺少这两种方法之间疗效对比[6]。本研究在常规康复治疗的基础上加用肌电触发生物反馈治疗与神经肌肉电刺激疗法,观察和比较两者对脑梗死早期偏瘫患者肢体康复的影响。

1 资料与方法

1.1纳入与排除标准

纳入标准:①均符合中华医学会神经科学会1995年全国第四届脑血管病学术会议通过的 《各类脑血管疾病诊断标准》[7],并经过CT或MRI证实为急性脑梗死。②初次发病或既往有发病、但未遗留神经功能障碍;③神志清楚(GCS评分>8分),生命体征平稳并能配合治疗。④伴有肢体运动功能障碍,患肢肌力均<Ⅲ级,且所有患者平均初始表面肌电幅值均大于5μV,均能主动参与后期的主动肌肉收缩。⑤发病24 h内入院。

排除标准:①血压高于180/100mmHg(1mmHg= 0.133 kPa);②严重心、肝、肾功能不全;③合并周围神经系统疾病及肌源性疾病;④体内有电子元件,如心脏起搏器;⑤偏瘫肢体出现肿胀、感染、皮疹、血栓性静脉炎等;⑥起病前已有严重痴呆,或此次疾病造成较严重的感觉性、混合型失语,或精神障碍、认知障碍。

1.2一般资料

选择2013年4~12月江西省人民医院(以下简称“我院”)神经内科收治入院的且符合纳入标准的急性脑梗死患者60例。采用随机数字表法将其分为三组:神经肌肉电刺激组、肌电生物触发反馈组和对照组,每组各20例。各组患者性别、年龄、偏瘫侧别比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。见表1。

表1 三组患者一般情况比较

1.3治疗方法

1.3.1常规药物治疗药物治疗参照2005年 《中国脑血管病防治指南》并结合我院实际情况制订,三组患者用药基本相同。

1.3.2一般康复治疗患者病情稳定48 h后开始肢体功能锻炼,采取先易后难,运动时间和强度逐渐增加,并由被动辅助到患者自主运动逐步进行。

1.3.3电刺激组在常规康复训练基础上增加神经肌肉电刺激,患者取平卧或半卧位,采用加拿大Thought公司生产的MyoTrac系列生物刺激反馈仪的电刺激模式,将双通道反馈电极置于瘫痪肌肉或肌群表面。偏瘫患者一般上肢正级置于手背侧腕横纹上5 cm处,负极置于前臂背外侧中上1/3交界;下肢正级置于胫前肌中下1/3交界处,负极置于膝关节下5 cm处。①刺激参数:单向波,频率为2~100 Hz,脉冲宽度为200μs,刺激强度(0~100 mA)可调,开始治疗时刺激5 s休息20 s,逐渐过渡到刺激5 s休息5 s;上升时间2 s,下降时间2 s。②刺激方式:采用自动模式,电刺激过程中患者瘫痪的肌肉处于被动刺激的状态,无任何肌电视听反馈信号。治疗时间为30min,每天1次,每周5次,治疗4周。

1.3.4肌电触发生物反馈治疗触发反馈组在上述常规康复训练基础上增加肌电触发电刺激治疗。采用加拿大Thought公司生产的MyoTrac系列生物刺激反馈仪的肌电触发生物反馈模式。首先采集患肢表面肌电(sEMG)数值,电极片的放置方法同上,治疗师鼓励患者努力收缩患侧肢体肌肉,让患者尽全力主动背伸指腕关节及踝关节。采集肌肉活动/动作时的肌电信号,获得肌电数值,再根据采集的最高肌电信号作为初始数值设定为肌电触发阈值,当患者自身产生的肌电信号强度达到阈值时,系统会给患者一个事先预定大小的电刺激,当不能满足阈值时,则不会给患者电刺激,治疗时间及疗程同神经肌肉电刺激。

1.4疗效判定标准

由同一名经过专业培训的测评者进行测评。患者均用同一台MyoTrac系列生物刺激反馈仪的表面肌电值(Surface electromyography,sEMG)的采集系统进行检测。采用美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)、简氏Fugl-Meyer运动评分量表(FMA)评价患者的神经功能缺损程度以及患肢的运动功能,应用Barthel指数(BI)评价患者的日常生活能力(ADL)。三组均于治疗前、治疗结束后各进行1次评定。

1.5统计学方法

采用SPSS 13.0统计学软件进行数据分析,计量资料数据用均数±标准差(±s)表示,两组间比较采用t检验;计数资料用率表示,组间比较采用χ2检验,以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

治疗前三组患者表面肌电值及各项评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。与治疗前比较,治疗后三组表面肌电值及各项评分均有改善(P<0.05);与对照组比较,治疗后电刺激组和触发反馈组患者表面肌电值及各项评分均显着改善,且触发反馈组患者优于电刺激组,差异均有统计学意义(P<0.05)。见表2、3。

表2 三组患者治疗前后表面肌电值比较(μV,x±s)

表3 三组患者治疗前后各项评分比较(分,x±s)

3 讨论

脑卒中后肢体运动功能恢复的基础是脑和脊髓中神经组织的可塑性理论(plasticity)[8]。Bathe于1930年首先提出脑的可塑性理论,他认为人类大脑可通过重新规范的运动功能学习和合理的康复锻炼,使因疾病而受损的神经运动功能重新恢复正常[9]。1938年Kennard在此基础上提出大脑部分功能重组理论,认为在大脑因各种原因导致损伤后,脑部的结构与功能仍具有一定的可塑性,理论上可以通过神经组织功能和结构的重组来替代已经受损的功能。近年来,国内外学者利用单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、功能性磁共振成像(fMRI)等脑功能显像手段来探讨脑卒中后患者功能恢复的神经机制,已经证明脑卒中后存在功能重组现象[10-11]。

脑梗死患者目前的常规康复方法主要包括肢体的摆放、ADL能力训练、移动及平衡能力的训练及作业治疗等,虽有一定疗效,但具有费用高、周期长、起效慢等不足,并且由于训练时间有限、训练过程中多以被动手法为主,患者的积极性无法充分调动,影响整体的康复疗效,因此临床上需要更为有效和科学的康复治疗方案。

神经肌肉电刺激在国外用于瘫痪治疗已有40多年的历史,其原理是利用低频脉冲电流技术,刺激患者受损的神经或肌肉,产生被动节律性收缩,并改善瘫痪肢体异常的肌张力,以达到减慢神经变性发生,保持肌肉功能,延缓肌肉萎缩的目的[12-13]。但该疗法是被动性地诱发肌肉活动,治疗中患者不需要主动参与。在治疗时只需找准电极放置位置,选择适当的治疗处方,调节好参数输出即可,因此,不能充分调动患者的自主意识,具有一定的局限性。根据Han等[14]研究,神经肌肉电刺激在减少痉挛,增加肌力,增加关节活动范围等方面效果显着能改善偏瘫患者的运动功能。李水琴等[15]的研究结果发现,通过采用简易定法评定生活能力和临床神经功能缺损程度来判断两组患者的疗效,运用神经肌肉电刺激结合康复训练的治疗组患者的Fugl-Meyer评分及Bathel指数均高于采用常规康复训练的对照组患者(P<0.05)。但张安静等[16]研究发现,对于可完成部分主动运动的患者,使用神经肌肉电刺激治疗的效果相对不明显。

肌电触发生物反馈是于1967年由美国学者米勒提出的,它是以生物反馈和运动再学习疗法为理论基础,将神经肌肉电刺激和生物反馈巧妙地结合起来,是近年来国内外发展较快的治疗卒中的康复疗法[17]。其通过仪器接收患者靶肌肉自主收缩时的电信号,并动态设定触发阈值,在治疗过程中鼓励患者收缩患肢,当肌电值达到仪器所设定的阈值时,仪器将自动输出电流刺激,协同靶肌肉有效收缩,使患者完成自身肌电活动难以完成的动作,并将有效的本体感觉反馈给中枢神经系统,从而完成闭环刺激模式[18]。由于需要患者主动参与,这种康复方式也能增强患者的自信心和依从性。长期反复的训练能使患者主动引发的微弱肌电信号逐步增强并促使神经系统形成相应的条件反射,在患者健康的大脑皮质内的相应部位形成新的中枢神经皮质水平兴奋灶,基于中枢神经系统的可塑性,从而使中枢神经功能的重建成为可能。此外,肌电触发生物反馈所产生的肢体运动,处于患者自主意识支配下,因此可对患者的中枢神经系统产生刺激,有助于激活其中枢神经系统中的潜在性突触或形成新的突触联系,以建立新的感觉兴奋痕迹,重建神经环路,因而此疗法具有单纯被动电刺激治疗方式不可比拟的作用[19-24]。

本研究在常规治疗的基础上加用肌电触发生物反馈疗法和神经肌肉电刺激疗法,并与单纯的常规康复治疗进行比较,运用患肢表面肌电值、神经功能缺损程度、患侧肢体运动功能及日常生活活动能力等评价指标进行观察比较,结果显示三组患者在治疗前肌电值及所有评分比较,差异无统计学意义。治疗后各项指标均有改善,其中触发反馈组优于电刺激组与对照组。提示肌电触发生物反馈疗法在改善患侧肢体的运动功能,提高日常生活活动能力方面,疗效优于单纯常规康复治疗和神经肌肉电刺激治疗,是一种有效的康复措施。

但本研究还存在一些不足之处:①研究样本量较小,结果可能存在偏差,因此在今后的临床试验设计中,应尽可能地扩大样本量来保证结果的科学、合理、有力性。②在实际临床应用中,肌电触发生物反馈治疗需要配合度较高的患者,对于认知能力下降或神志不清的患者,神经肌肉电刺激治疗更具有可操作性。③肌电触发生物反馈因是一种闭环刺激并不是完全靠仪器被动刺激的开环模式,所以只能针对瘫痪肌群肌电值至少大于5μV的患者,对于完全瘫痪的患者效果不理想。

综上所述,发病早期、病情稳定、神志清楚的偏瘫患者在常规康复训练的基础上应用肌电触发生物反馈疗法,能显着改善患者偏瘫肢体的功能,且治疗方案安全方便,值得临床推广应用。

[1]石云.脑卒中患者运动功能障碍65例早期康复护理[J].中国社区医师,2009,11(4):110-111.

[2]Ward I,PivkoS,BrooksG,etal.Validityof thestroke rehabilitation assessment ofmovement scale in acute rehabilitation:a comparison with the functional independencemeasure and stroke impact scale-16[J].PMR,2011,3(11):1013-1021.

[3]EversSM,AmentAJ,BlaanwG.Economecevaluation instroke reseach:a systematic review[J].Stroke,2003,31(5):1046.

[4]王亚辉,郝淑芹,常丽静.肌电生物反馈联合康复训练治疗脑卒中的疗效观察[J].中华物理医学与康复杂志,2013,35(6):471-473.

[5]侯勇伦,丛芳,桑德春,等.肌电触发神经肌肉刺激对偏瘫患者腕指背伸功能的影响[J].中国康复理论与实践,2010,16(6):568-570.

[6]De Kroon JR,Ijzerman MJ.Electrical stimulation of the upper extremity in stroke:cyclic versus EMG-triggered stimulation[J].Clin Rehabil,2008,22(8):690-697.

[7]中华神经科学会,中华神经外科学会.脑血管疾病分类(1995)[J].中华神经科杂志,1996,29:376-377.

[8]Johansson BB.Brain plasticity and stroke rehabilitation:theWillis lecture[J].Stroke,2000,31:223-230.

[9]Cuadagnu JV,CalauttiC,Baron JC.Progressinimagingstroke:emerging clinical applications[J].Br Med Bull,2003,65(486):145-157.

[10]Green JB.Brain reorganization after stoke[J].Top Stroke Rehabil,2003,10(3):1-20.

[11]Calauttic C,Baron JC.Funtionalneuromagingstudiesofmotor recovery after stroke in adults:a review[J].Stoke,2003,34(6):1553-1566.

[12]Sheffler L,Chae J.Neuromuscular electrical stimulation in aneurorehabilitation[J].Muscle Nerve,2007,35(5):562-590.

[13]王庆锁,李贞兰,范永春,等.低频电刺激在改善脑卒中偏瘫患者上肢功能方面的应用[J].中国伤残医学,2012,20(1):10-13.

[14]Han TR,Lim SJ,Kim DY,etal.Stimulation intensityof functional electrical stimulation on hemiplegic upper extremity[J].Korean Acad Rehabil Med,2002,26:379-384.

[15]李水琴,李小玲,杨莉.神经肌肉电刺激结合康复训练对脑卒中患者神经功能及生活能力的影响[J].现代中西医结合杂志,2015,24(12):1338-1339.

[16]张安静,白玉龙,胡永善,等.信号式功能性电刺激对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能和功能独立性的影响[J].中国运动医学杂志,2011,30(4):326-329.

[17]Bolton DA,Cauraugh JH,HausenblasHA.Electromyogram triggered neuromuscular stimulation and strokemotor recovery of arm/hand functions:ameta-analysis[J].JNeurol Sci,2004,223(223):121-127.

[18]Steinle B,Corbaley J.Rehabilitation of stroke:a new horizon[J].Mo Med,2011,108(4):284-288.

[19]张安静,白玉龙,胡永善,等.信号式功能性电刺激对脑卒中偏瘫患者上肢运动功能和功能独立性的影响[J].中国运动医学杂志,2011,30(4):326-329.

[20]王琳.肌电生物反馈联合康复训练对脑卒中偏瘫患者运动功能的恢复作用[J].中国实用神经疾病杂志,2014,17(19):47-48.

[21]张梅莹,毛世刚,于洋,等.肌电触发电刺激对脑卒中后痉挛性足下垂的影响[J].中国康复理论与实践,2015,21(3):256-259.

[22]李晗,李明,孙阳.肌电生物反馈对急性期脑卒中偏瘫患者上肢功能的影响[J].现代生物医学进展,2013,13(21):4107-4110.

[23]李道明,孙鸣.运动疗法结合肌电生物反馈对脑卒中足下垂的疗效观察[J].中国康复,2014,29(4):260-261.

[24]吴玉玲,谢君杰,龚艳菲.肌电生物反馈疗法对脑卒中偏瘫患者步行能力的影响[J].中国康复理论与实践,2014,4(20):318-321.

Effect of EMG triggered biofeedback therapy on the early rehabilitation of patients with acute cerebral infarction hemiplegia

PAN Jie XIONG Yingqiong ZHOU Chao QU Xinhui WU Xiaomu
Department of Neurology,Jiangxi Provincial People's Hospital Institute of Neurology of Jiangxi Province,Jiangxi Province,Nanchang330006,China

R743.305

A

1673-7210(2016)09(b)-0068-05

2016-06-10本文编辑:任念)

江西省科技厅科技支撑计划项目(20111BBG 70017-6);江西省卫生厅科技计划项目(20113007)。

潘婕(1980-),女,硕士;研究方向:神经电生理和经颅多普勒。

熊英琼(1976-),女,硕士,主任医师;研究方向:神经重症和康复。