周哲 ，沈夏鋒，沈小花，吳雪嬌，王鳳爽，榮積峰，吳毅

1.上海市第一康復(fù)醫(yī)院，a.綜合康復(fù)科；b.神經(jīng)康復(fù)科；c.康復(fù)治療中心，上海市 200090；2.復(fù)旦大學(xué)附屬華山醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科，上海市 200040

坐-站轉(zhuǎn)移是日常生活中一項基礎(chǔ)活動，正常人每天需要執(zhí)行坐-站轉(zhuǎn)移45 次以上[1]。坐-站轉(zhuǎn)移也是床椅轉(zhuǎn)移、椅廁轉(zhuǎn)移等功能性任務(wù)的基礎(chǔ)，是步行的重要前提[2-3]。提高腦卒中偏癱患者的坐-站轉(zhuǎn)移能力，對改善其獨立生活能力有重要意義。

在坐-站轉(zhuǎn)移過程中，起始階段臀部離開椅座時需付出最大努力[4]。Hamaoui等[5]發(fā)現(xiàn)，使用椅面向前傾斜的座椅可使正常受試者重力分量改變，下肢肌肉活動增強，骨盆前傾，有利于坐-站轉(zhuǎn)移的啟動。腦卒中偏癱患者的活動模式和正常人存在一定差異。本研究采用前傾10°和20°的高強度海綿楔形墊調(diào)節(jié)座椅，觀察坐-站轉(zhuǎn)移時間和下肢肌肉表面肌電(surface electromyography,sEMG)的變化，探討不同椅面條件對腦卒中偏癱患者坐-站轉(zhuǎn)移的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2019 年1 月至8 月在上海市第一康復(fù)醫(yī)院住院的腦卒中患者15例，均符合《中國急性缺血性腦卒中診治指南2014》診斷標(biāo)準(zhǔn)，并經(jīng)頭顱CT 或MRI證實。

納入標(biāo)準(zhǔn)：①單側(cè)病灶，病程≤2 年，年齡45～75 歲；②能獨立完成坐-站轉(zhuǎn)移動作，無需無外力或輔助器具協(xié)助；③病情穩(wěn)定，Berg平衡量表評分＞40分，F(xiàn)ugl-Meyer 評定量表評分＞25 分，雙下肢踝跖屈、踝背伸、伸膝、屈膝肌群肌張力改良的Ashworth量表分級0級，下肢Brunnstrom 分期Ⅳ～V期；簡易精神狀態(tài)檢查評分≥24分；④簽署知情同意書。

排除標(biāo)準(zhǔn)：①有嚴(yán)重基礎(chǔ)疾病，不能耐受測試；②有明顯影響運動功能的骨關(guān)節(jié)、肌肉疾病；③存在交流、認(rèn)知障礙，不能配合完成測試；④有明顯影響平衡、協(xié)調(diào)功能的其他神經(jīng)系統(tǒng)疾??；⑤有單側(cè)忽略、嚴(yán)重本體感覺減退等并發(fā)癥。

脫落標(biāo)準(zhǔn)：①依從性差，影響測試有效性和安全性；②各種原因?qū)е聹y試系統(tǒng)無法顯示全部檢測信號；③發(fā)生嚴(yán)重不良事件、并發(fā)癥和特殊生理變化，不宜繼續(xù)測試；④自行退出。

患者一般資料見表1。

本研究經(jīng)上海市第一康復(fù)醫(yī)院倫理委員會審核通過(No.SHY20180426-009)。所有受試者均簽署書面知情同意書。本研究已在中國臨床試驗注冊中心注冊(No.ChiCTR1800017361)。

表1 患者一般資料

1.2 方法

1.2.1 主要儀器設(shè)備

BTS Free EMG 1000型便攜式無線表面肌電系統(tǒng)：意大利BTS BIOENGINEERING 公司，包括無線電極、筆記本電腦終端、USB 接收器、數(shù)據(jù)分析軟件等；8 通道同步采集，采樣頻率1000 Hz，通頻帶10～500 Hz，輸出阻抗100 MΩ，增益1000，噪聲＜1 μV，共模抑制比＞110 dB，A/D轉(zhuǎn)換16 Bit。Ag-AgCl心電監(jiān)護(hù)電極：上海申風(fēng)醫(yī)療保健用品有限公司，電極導(dǎo)電區(qū)直徑1 cm，粘附區(qū)直徑3 cm。

平椅參考van der Straaten 等[6]研究使用的座椅定制，座椅高度可根據(jù)受試者身高進(jìn)行調(diào)節(jié)(40～65 cm)。

定制高強度海綿(45 kg/m3)楔形墊，底面均為35×35 cm，上面與底面的夾角分別為10°和20°。楔形墊楔形角朝向座椅前方。

3 種座椅條件如下。①平椅：高度根據(jù)受試者足底至股骨外側(cè)髁距離調(diào)節(jié)。②椅面前傾10°座椅：平椅(受試者股骨外側(cè)髁高度)+10°高強度海綿楔形墊。③椅面前傾20°座椅：平椅(受試者股骨外側(cè)髁高度)+前傾20°高強度海綿楔形墊。

1.2.2 實驗流程

受試者去除長褲和襪子，充分暴露腿部，調(diào)節(jié)座椅高度；受試者坐在椅子上，使髖、膝和踝關(guān)節(jié)屈曲90°；雙足與肩同寬，位置固定；椅子前緣與股骨大轉(zhuǎn)子至膝關(guān)節(jié)距離的中點對齊，雙手抱于胸前避免代償，軀干直立。下肢局部皮膚剃除體毛，酒精脫脂，皮膚阻抗＜5 kΩ。將電極依次貼于雙側(cè)股直肌、腘繩肌、脛骨前肌、腓腸肌內(nèi)側(cè)頭肌腹表面隆起的最高處，與肌肉纖維平行，具體位置見表2[7]。雙極記錄，記錄電極導(dǎo)電區(qū)間距2 cm。

3 種座椅條件以抽簽方式隨機分配，每種座椅條件先記錄靜息電位5 s。當(dāng)受試者聽到信號詞“開始”時，以自然速度重復(fù)坐-站轉(zhuǎn)移動作5次；每種座椅條件測試間隔3 min。兩名實驗人員在受試者雙側(cè)進(jìn)行監(jiān)護(hù)，監(jiān)護(hù)人員與受試者無肢體接觸和言語誘導(dǎo)，如受試者出現(xiàn)失衡立即給予保護(hù)。測試者均為同一組人員。

表2 電極粘貼位置

1.2.3 數(shù)據(jù)分析

系統(tǒng)采集的原始sEMG 數(shù)據(jù)20～500 Hz 間帶通濾波，1000 Hz 采樣頻率數(shù)字化，Butterworth 濾波器全波整流濾波。均通過MATLAB R2018b 軟件完成。本研究3 種條件下肌電信號采集無電極位置改變，且為自身對比，不需行歸一化處理。

肌電信號起始點的確定根據(jù)Li 等[8]的算法，以頻率和振幅的瞬時變化確定。分別計算每位受試者雙下肢股直肌、脛骨前肌、腘繩肌和腓腸肌內(nèi)側(cè)頭的肌肉活動時間，肌電峰值、均方根值(root mean square,RMS)、積分肌電值(integrated EMG,iEMG)。所有數(shù)據(jù)均為5次測試的平均值。

1.4 統(tǒng)計學(xué)分析

采用SPSS 22.0 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。計量數(shù)據(jù)正態(tài)分布且方差齊性，用()表示，多組間比較采用單因素重復(fù)測量方差分析，兩兩比較采用Bonferroni法。顯著性水平α=0.05。

2 結(jié)果

研究過程中未出現(xiàn)跌倒等意外事件，所有患者均完成全部測試內(nèi)容，無脫落。

在椅面前傾10°和20°條件下，下肢肌肉肌電峰值、RMS 和iEMG 均低于0°時(P＜0.05)。椅面前傾20°條件下，坐-站轉(zhuǎn)移時間短于0°時(P＜0.05)。椅面前傾10°時各測試值與20°時均無顯著性差異(P＞0.05)。見表3。

3 討論

坐-站轉(zhuǎn)移是人體從坐位姿勢向直立姿勢、從穩(wěn)定支撐面到相對不穩(wěn)定支撐面的轉(zhuǎn)移過程，需要肌肉、關(guān)節(jié)和中樞神經(jīng)功能相互協(xié)調(diào)[9]。腦卒中偏癱患者坐位穩(wěn)定性低于同年齡健康受試者[10]，在坐-站轉(zhuǎn)移中肌肉的激活和同步性降低[11]，導(dǎo)致偏癱患者在完成坐-站轉(zhuǎn)移任務(wù)中出現(xiàn)異常運動模式，呈現(xiàn)姿勢穩(wěn)定性差、動態(tài)控制能力減弱、重心不對稱和耗能增加等特點[12-13]。臨床提高偏癱患者坐-站轉(zhuǎn)移能力的主要策略包括調(diào)整椅子高度[14]、改變足部放置位置[15]和進(jìn)行坐-站訓(xùn)練等[16]。改變座椅表面前傾角度目前尚未見報道。

RMS是肌電信號分析常用的指標(biāo)之一，與肌肉自主收縮程度相關(guān)，可直接反映肌電信號的能量大小[7]；iEMG 可反映單位時間內(nèi)肌電信號的變化，在一定程度上體現(xiàn)參與肌肉收縮的運動單位數(shù)量，以及每個運動單位的放電[17-18]。本研究顯示，在椅面放置10°和20°楔形墊時，患者下肢肌肉做功減少，完成坐-站轉(zhuǎn)移動作更加省力，坐站轉(zhuǎn)移的困難程度降低。

表3 3種條件下各測試值比較

坐-站轉(zhuǎn)移啟動時需要髖關(guān)節(jié)和膝關(guān)節(jié)伸展，所需力量最大，是坐-站轉(zhuǎn)移中姿勢控制最困難、下肢負(fù)荷最大的關(guān)鍵期[19]，偏癱患者在坐-站任務(wù)中普遍存在啟動困難[20]。給予楔形墊干預(yù)后，坐姿發(fā)生變化，大腿與地面形成一定前傾角度，此時軀干保持直立，增加了髖關(guān)節(jié)伸展角度，骨盆處于更大的前傾位置，踝關(guān)節(jié)具有更大屈曲角，從而減少坐-站轉(zhuǎn)移起始階段軀干和骨盆向前移動和腳向后移動的動量輸出[21]。與Boonyong等[22]在腦癱兒童中研究結(jié)果一致。

本研究顯示，椅面前傾20°條件下，患者坐-站轉(zhuǎn)移時間縮短。由于椅面前傾20°時，患者重心前移且提高，減少坐-站轉(zhuǎn)移時重心的移動軌跡長，降低啟動難度，從而提高坐-站效率。與健康人相比，腦卒中偏癱患者需要更多時間完成坐-站轉(zhuǎn)移；在4.5 s 內(nèi)完成由坐到站動作的偏癱患者步態(tài)更佳[23]。坐-站轉(zhuǎn)移的表現(xiàn)與其他運動功能測試結(jié)果、生活質(zhì)量和預(yù)后間也有很好的相關(guān)性[24]。Makizako等[25]對社區(qū)4335名老年人進(jìn)行為期2年的隨訪，發(fā)現(xiàn)坐-站轉(zhuǎn)移功能是社區(qū)老人殘疾的良好預(yù)測指標(biāo)。

本研究尚存在一些局限。首先，本研究缺乏運動學(xué)和力學(xué)參數(shù)；其次，本研究僅關(guān)注椅面前傾角度的影響，未探討前傾角度與其他座椅條件，如座椅高度的相互作用。有待進(jìn)一步深入研究。

綜上所述，使用高強度海綿楔形墊改變椅面前傾角可顯著提高偏癱患者坐-站轉(zhuǎn)移效率，無不良事件發(fā)生。下一步我們將在腦卒中偏癱患者坐-站轉(zhuǎn)移訓(xùn)練中使用高強度海綿楔形墊，探討座椅前傾角度對偏癱患者康復(fù)訓(xùn)練效果的影響。

利益沖突聲明：所有作者聲明不存在利益沖突。

致謝：本文肌電數(shù)據(jù)處理得到上海卓道醫(yī)療科技有限公司楊建迪的指導(dǎo)，特此表示感謝。