李雪萍,程 凱,周 俊,楊 婷,于俊龍,陳安亮,張紅飛
(南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京第一醫(yī)院,康復(fù)醫(yī)學(xué)科 江蘇 南京,210006)
腦卒中患者主要功能障礙特點(diǎn)之一是出現(xiàn)異常的肌痙攣模式[1],對(duì)痙攣的評(píng)定、治療與控制對(duì)恢復(fù)患者的日常生活能力非常重要。但是長(zhǎng)期以來(lái),評(píng)價(jià)肌痙攣的程度主要依靠康復(fù)醫(yī)師及治療師的主觀判斷,缺乏量化的指標(biāo)。目前臨床上評(píng)價(jià)肌痙攣常用Ashworth改良分級(jí)法,此方法雖簡(jiǎn)便易用,但主觀性強(qiáng),無(wú)法客觀評(píng)價(jià)患者的肌痙攣狀態(tài)[2]。以往研究[3,4]發(fā)現(xiàn),腦卒中患者患側(cè)上肢肌張力異常增高的肱二頭肌、腓腸肌在靜息狀態(tài)下,反應(yīng)表面肌電信號(hào)振幅水平的均方根值(root mean square,RMS)明顯增高,提示RMS值可能成為評(píng)定肌痙攣的客觀指標(biāo)。有研究報(bào)道[5]證實(shí)了等速測(cè)試指標(biāo)峰阻矩(PT,peak torque)和峰阻矩 /體重比(PT/BW,peak torque/body weight)對(duì)肌痙攣進(jìn)行量化評(píng)定的效度。本文采用等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式,在一定的角速度下,觀察腦卒中患者患側(cè)腓腸肌在踝關(guān)節(jié)被動(dòng)牽張過(guò)程中的表面肌電及等速測(cè)試指標(biāo),以探討表面肌電聯(lián)合等速測(cè)試對(duì)肌痙攣的量化評(píng)定作用。
2009年3 月~2009年7月由本院神經(jīng)內(nèi)、外科住院后轉(zhuǎn)入康復(fù)醫(yī)學(xué)科進(jìn)行康復(fù)治療的腦卒中患者,隨機(jī)抽取16例作為觀察組,其中男性10例,女性6例,平均(61.25±7.06)歲;腦梗死 9例,腦出血7例,左側(cè)偏癱8例,右側(cè)偏癱8例。選年齡、性別結(jié)構(gòu)相近的健康志愿者16人為對(duì)照組,其中男性9例,女性7例,平均年齡(62.63±6.26)歲。
納入標(biāo)準(zhǔn):所有病例均符合1995年中華神經(jīng)病學(xué)會(huì)、中華神經(jīng)外科學(xué)會(huì)全國(guó)腦血管疾病第四次會(huì)議通過(guò)的診斷標(biāo)準(zhǔn)[6],并經(jīng)頭顱CT或MIR檢查明確有腦梗塞或腦出血病灶、為首次發(fā)病者(個(gè)別為第二次發(fā)病,但首次發(fā)病后無(wú)明顯運(yùn)動(dòng)功能障礙);患者痙攣下肢改良Ashworth評(píng)分≧1+級(jí),綜合痙攣量表(compopsite spasticity scale,CSS)[7]評(píng)分大于 12分。剔除標(biāo)準(zhǔn):有嚴(yán)重認(rèn)知功能障礙不能配合康復(fù)治療;合并有嚴(yán)重的心衰、肺氣腫等基礎(chǔ)病變不能耐受康復(fù)治療。
兩組受試者的性別、年齡、體重等基本情況比較,差異無(wú)顯著性(P >0.05),見(jiàn)表1。
表1 觀察組及對(duì)照組一般資料比較
1.3.1 測(cè)試儀器 采用Biodex System-3型等速肌力測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng)進(jìn)行等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)及測(cè)試,加拿大Thought Technology公司產(chǎn)FexComp型表面肌電圖儀進(jìn)行表面肌電信號(hào)收集。
1.3.2 測(cè)試程序 測(cè)試者取半臥位,測(cè)試關(guān)節(jié)為踝關(guān)節(jié)。保持屈髖120°、屈膝60°,固定患膝關(guān)節(jié)于托架上,由檢查者先進(jìn)行徒手肌張力測(cè)定(以改良Ashworth量表為標(biāo)準(zhǔn))及綜合痙攣量表(compopsite spasticity scale,CSS)評(píng)分,判斷肢體痙攣情況,記錄評(píng)定結(jié)果。將表面肌電電極沿腓腸肌肌肉纖維走向擺放在所測(cè)肌肉最隆起部位[8],擺放電極位置的皮膚先用酒精清潔,以降低皮膚的電阻;通過(guò)觀察受試者的肌肉收縮或在進(jìn)行膝伸展抗阻等長(zhǎng)收縮時(shí)觸摸肌肉[9]的方法,檢測(cè)電極擺放位置的準(zhǔn)確性;膠布固定電極位置以保證與皮膚接觸良好,同時(shí)將運(yùn)動(dòng)噪音減少到最小。踝關(guān)節(jié)置于等速測(cè)試儀動(dòng)力臂之踝足附件上并固定于中立位。運(yùn)動(dòng)軸心與等速裝置連動(dòng)臂旋轉(zhuǎn)軸心相對(duì),負(fù)載位于足背前1/3處,盡可能保持下肢位于放松狀態(tài)。
接著進(jìn)行第一次測(cè)試,采用關(guān)節(jié)等速被動(dòng)活動(dòng)模式,踝關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍為跖屈30°~背伸15°,設(shè)定10°/s、30°/s二種角速度,每一角速度下重復(fù) 5 次,組間休息1 min,進(jìn)行二組踝關(guān)節(jié)的被動(dòng)屈曲和伸展運(yùn)動(dòng)。再休息3 min后,進(jìn)行重復(fù)第二次測(cè)試。對(duì)照組對(duì)應(yīng)觀察組不同癱瘓側(cè),隨機(jī)選取左側(cè)或右側(cè)踝關(guān)節(jié),行相同測(cè)試。記錄被動(dòng)活動(dòng)過(guò)程中腓腸肌的表面肌電信號(hào),所得表面肌電信號(hào)經(jīng)Infinite 3000軟件處理,選取均方根值(root mean square,RMS)平均值;同時(shí)記錄等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)史峰阻矩(PT,peak torque)和峰阻矩 /體重比(PT/BW,peak torque/body weight)。所有測(cè)試部位電極擺放及清潔均由同一治療師完成。
收集觀察組和對(duì)照組在等速持續(xù)被動(dòng)活動(dòng)前后RMS值、PT及PT/BW,所有數(shù)據(jù)以SPSS 15.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)算計(jì)量資料的均數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)差(±s),采用t檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;以P<0.05為差異有顯著性。
所有研究對(duì)象均順利完成測(cè)試項(xiàng)目。兩組表面肌電、等速測(cè)試結(jié)果比較如下:
不同角速度下,各組第一次測(cè)試和第二次測(cè)試之間比較,其數(shù)據(jù)的差異無(wú)顯著性(P>0.05),見(jiàn)表2。
觀察組與對(duì)照組相比,除角速度為30°/s時(shí)的RMS值差異無(wú)顯著性外(P>0.05),其余各組間的PT、PT/BW以及RMS值均有顯著性差異(P<0.05),見(jiàn)表2。
10°/s角速度與 30°/s相比,觀察組間各數(shù)值均有顯著性差異(P<0.05);對(duì)照組間PT、PT/BW比較無(wú)顯著性差異(P>0.05),但RMS值比較差異有顯著性(P <0.05),見(jiàn)表2。
表2 兩組表面肌電、等速測(cè)試結(jié)果比較 (±s)
表2 兩組表面肌電、等速測(cè)試結(jié)果比較 (±s)
注:1)觀察組與對(duì)照組比較,P <0.01;2)觀察組與對(duì)照組比較,P <0.05;3)10°/s與 30°/s觀察組間、對(duì)照組間比較,P <0.05
PT(N.m) PT/BW(N.m/kg) RMS(μV)10°/s 30°/s 10°/s 30°/s 10°/s 30°/s(μV)觀察組第 1 次測(cè)試 21.54±4.211)3) 27.34±7.481) 68.25±13.782)3) 86.79±26.91) 2.66±0.942)3) 3.37±1.52第 2 次測(cè)試 21.2±4.261)3) 26.29±7.921) 67.23±13.972)3) 85.43±27.951) 2.46±0.862)3) 3.45±1.60對(duì)照組第 1 次測(cè)試 13.98±3.04 13.83±3.13 54.87±12.17 54.41±13.08 1.88±0.70 2.45±1.03第 2 次測(cè)試 13.81±3.05 13.75±3.20 52.24±12.14 54.04±13.57 1.82±0.68 2.43±1.04組別
偏癱側(cè)肢體痙攣是腦卒中患者最常見(jiàn)的并發(fā)癥,研究顯示,有約1/3~1/2的患者在3個(gè)月內(nèi)不能恢復(fù)獨(dú)立行走[10],且有的患者雖然恢復(fù)獨(dú)立行走能力,卻呈典型的偏癱痙攣步態(tài)。偏癱步態(tài)中的足下垂,與腦卒中患者患側(cè)小腿三頭肌的痙攣密切相關(guān)。肌肉痙攣是肌張力異常增高的一種表現(xiàn),肌張力是指肌細(xì)胞相互牽引產(chǎn)生的力量,是維持身本各種姿勢(shì)以及正常運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ),正常肌張力又分靜止性肌張力、姿勢(shì)性肌張力和運(yùn)動(dòng)性肌張力等幾種形式。如人在靜臥休息時(shí),身體各部肌肉所具有的張力稱靜止性肌張力。軀體站立時(shí),雖不見(jiàn)肌肉顯著收縮,但軀體前后肌肉亦保持一定張力,以維持站立姿勢(shì)和身體穩(wěn)定,稱為姿勢(shì)性肌張力。肌肉在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的張力,稱為運(yùn)動(dòng)性肌張力,是保證肌肉運(yùn)動(dòng)連續(xù)、平滑(無(wú)顫抖、抽搐、痙攣)的重要因素[11]。表面肌電圖(surface electromyography,sEMG)又稱動(dòng)態(tài)肌電圖,是利用放置在皮膚表面的電極記錄肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的電流,并通過(guò)一系列的技術(shù)處理獲得肌電信號(hào),并利用不同分析方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,得到相關(guān)肌肉功能狀況的一種無(wú)創(chuàng)檢查手段;該信號(hào)的強(qiáng)弱與外周肌肉運(yùn)動(dòng)單位電位的總和有關(guān)[12],而信號(hào)的振幅、頻率等的特征性指標(biāo)與運(yùn)動(dòng)單位募集和肌肉的興奮傳導(dǎo)速度有關(guān)[13~15],表面肌電信號(hào)的高低與肌肉緊張度密切相關(guān),當(dāng)肌肉緊張時(shí)信號(hào)升高,當(dāng)肌肉松弛時(shí)信號(hào)降低[16]。RMS為表面肌電信號(hào)的時(shí)域指標(biāo),主要用于分析肌肉在單位時(shí)間內(nèi)的收縮特性,可反映肌纖維的募集數(shù)量;肌纖維收縮的同步性及肌肉收縮激活(或募集)的速率[17],所以,表面肌電RMS值可作為評(píng)定靜止性肌張力、姿勢(shì)性肌張力、運(yùn)動(dòng)性肌張力和肌肉力量的量化指標(biāo)。鄭玉慧[3]等在研究中發(fā)現(xiàn),與健肢肌肉相比,腦卒中患者患側(cè)上肢肌張力異常增高的肱二頭肌在靜息狀態(tài)下,反應(yīng)肌電信號(hào)振幅水平的RMS明顯增高。李雪萍等[4]研究顯示,腦卒中患者在等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)前患側(cè)的腓腸肌RMS值明顯高于對(duì)照組,證實(shí)了張力異常增高的肌纖維收縮可通過(guò)表面肌電RMS值的升高得到體現(xiàn)。本研究中,設(shè)定角速度為10°/s等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)牽拉踝關(guān)節(jié)進(jìn)行類似Ashworth評(píng)分時(shí),采集腓腸肌的表面肌電信號(hào),結(jié)果顯示觀察組腦卒中患者的腓腸RMS值明顯高于健康人對(duì)照組(P<0.05﹚,提示表面肌電測(cè)試方法是量化評(píng)價(jià)痙攣及療效的敏感工具,與前人的研究相一致。然而,角速度為30°/s等速被動(dòng)時(shí),雖然觀察組的RMS值高于對(duì)照組,但差異無(wú)顯著性(P>0.05),這可能因?yàn)檎H诉M(jìn)行快速牽張時(shí),肌纖維的募集數(shù)量增加使RMS值增高所致;同時(shí)10°/s角速度與 30°/s相比,觀察組、對(duì)照組間腓腸肌RMS值比較差異均有顯著性(P<0.05﹚,提示表面肌電RMS值變化與牽拉速度密切相關(guān),也進(jìn)一步證明了快速牽拉可誘發(fā)或加重肌痙攣。
等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)是在較先進(jìn)的等速練習(xí)器上,通過(guò)預(yù)先設(shè)定的角速度,由機(jī)器帶動(dòng)關(guān)節(jié)進(jìn)行勻速被動(dòng)活動(dòng)。這種方法因?yàn)榕cAshworth評(píng)定中被動(dòng)活動(dòng)肢體的動(dòng)作相似,國(guó)內(nèi)外學(xué)者[5,18]采用 Cybex、KINCOM等速練習(xí)器,應(yīng)用等速測(cè)試指標(biāo)PT/BW,評(píng)定伴有痙攣的肢體肌力,結(jié)果發(fā)現(xiàn)具有較好的信度。本研究采用先進(jìn)的Biodex System-3型等速肌力測(cè)試訓(xùn)練系統(tǒng),設(shè)定10°/s、30°/s二種不同的角速度,在等速被動(dòng)運(yùn)動(dòng)模式下進(jìn)行踝關(guān)節(jié)屈伸時(shí)PT、PT/BW的測(cè)定,結(jié)果顯示,觀察組的PT、PT/BW明顯高于對(duì)照組,差異有顯著性(P<0.05﹚,表明等速測(cè)試評(píng)定肌痙攣可能具有良好的效度,與宋凡等[5]研究的結(jié)果一致。本研究還發(fā)現(xiàn),10°/s角速度與30°/s相比時(shí),觀察組間的PT、PT/BW差異亦有顯著性,提示PT、PT/BW變化可以反映肌痙攣具有速度依賴性的特點(diǎn)。
同時(shí)比較第一次測(cè)試與第二次測(cè)試的各組RMS、PT,、PT/BW數(shù)據(jù),其差異無(wú)顯著性(P >0.05),提示表面肌電、等速測(cè)試評(píng)定肌痙攣有良好的信度,穩(wěn)定性較好,可聯(lián)合應(yīng)用作為評(píng)定肌痙攣的量化指標(biāo),從而有效的指導(dǎo)康復(fù)治療方案的制定、判斷治療的效果,在神經(jīng)康復(fù)臨床上具有較好的應(yīng)用前景。
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