牟谷萼，劉瑤杰，阮智利，戴遙，謝凌鋒，艾青松，方征宇

腦卒中是目前全球范圍內(nèi)致死、致殘的重要病因。據(jù)世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)統(tǒng)計[1]，全球每年約有1500萬新發(fā)的腦卒中患者，僅有不到40%的患者在接受康復(fù)治療后可以完全恢復(fù)功能。其中下肢運(yùn)動功能障礙是腦卒中后常見的并發(fā)癥，會顯著增加患者跌倒的風(fēng)險，并直接損害患者的日常生活能力、工作和社會參與度[2]。1985年，英國Barker教授[3-5]發(fā)明了經(jīng)顱磁刺激技術(shù)(transcranial magnetic stimulation，TMS)，這是一種神經(jīng)刺激和神經(jīng)調(diào)節(jié)技術(shù)，它可以通過調(diào)節(jié)大腦皮質(zhì)的興奮性，促進(jìn)大腦神經(jīng)重塑，進(jìn)而幫助患者運(yùn)功功能的恢復(fù)，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)康復(fù)領(lǐng)域。本研究采用1Hz低頻重復(fù)性經(jīng)顱磁刺激(LF-rTMS)對恢復(fù)早期腦卒中患者進(jìn)行治療，采用表面肌電圖(Surface Electromyogram, sEMG)檢測等方法，觀察其對患者下肢運(yùn)動功能恢復(fù)的影響。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇2019年5月～12月在華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院附屬同濟(jì)醫(yī)院康復(fù)醫(yī)學(xué)科住院的40例腦卒中患者作為研究對象。入組標(biāo)準(zhǔn)：所選取的患者均符合2010年全國腦血管病學(xué)術(shù)會議制定的腦卒中診斷標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)顱腦MRI或者CT證實；均為首次發(fā)病患者，年齡20～80歲，發(fā)病病程15d～3個月；生命體征平穩(wěn)，意識清楚，無嚴(yán)重失語，無視覺障礙，皮質(zhì)代表區(qū)可測出運(yùn)動誘發(fā)電位，對治療內(nèi)容了解，能夠配合檢查和治療，并獲得知情同意。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有嚴(yán)重的高血壓，心、肝、腎功能嚴(yán)重不全及精神病患者；有嚴(yán)重認(rèn)知及交流障礙而不能配合者；戴有起搏器或其他植入設(shè)備(如電子耳蝸、眼球內(nèi)金屬異物)、有顱骨缺損者或下肢運(yùn)動皮質(zhì)代表區(qū)附近10cm處有金屬者；對磁刺激過敏者；妊娠者；有癲癇病史等。本研究獲得醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審核批準(zhǔn)。剔除及脫落標(biāo)準(zhǔn)：未完成6周治療者；出現(xiàn)病情加重，不能堅持治療的患者；自行退出治療的患者。所選病例隨機(jī)分為對照組和觀察組各20例，2組患者在治療前的病程、年齡、偏癱側(cè)及卒中類別等方面無顯著性的差異。見表1。

表1 2組患者一般資料比較

1.2 方法 2組患者均接受常規(guī)的康復(fù)治療，觀察組在接受常規(guī)康復(fù)治療基礎(chǔ)上對患者進(jìn)行低頻rTMS治療。常規(guī)康復(fù)治療：①Brunnstrom、Bobath、PNF、Rood等神經(jīng)生理療法(利用良肢位擺放、抑制異常模式、增強(qiáng)本體感覺、促進(jìn)肌肉收縮等，誘導(dǎo)患者下肢運(yùn)動，增強(qiáng)患者對下肢的控制力)；②強(qiáng)制性運(yùn)動療法(限制健側(cè)運(yùn)動、增強(qiáng)患側(cè)運(yùn)動主動性)；③運(yùn)動再學(xué)習(xí)(訓(xùn)練患者坐起、坐位平衡、站起與坐下、站位平衡及步態(tài)等)；④電動起立床訓(xùn)練；⑤自行車訓(xùn)練；⑥作業(yè)治療；⑦針灸療法；⑧佩戴踝足矯形器。上述治療方法共治療6周，每周6d，每天1次，其中①、②、③項治療技術(shù)靈活性應(yīng)用，共計時45min；④、⑤兩項各計時20min；⑥、⑦兩項各計時30min；佩戴踝足矯形器按需使用，每天計時6h以上，可間歇式穿戴。低頻rTMS治療[6]：采用武漢依瑞德公司生產(chǎn)的YRD CCY-1磁刺激器，治療前先確定每位患者的運(yùn)動閾值，讓患者戴上定位帽，在定位帽上標(biāo)記好位置，囑患者放松，取仰臥位，將圓形線圈置于健側(cè)大腦下肢運(yùn)動皮質(zhì)代表區(qū)，約在頭部頂點后方1～2cm至側(cè)方0～2cm處，微調(diào)線圈位置，找出下肢運(yùn)動皮質(zhì)代表區(qū)能誘發(fā)最大波幅、最短潛伏期的適宜刺激部位和刺激強(qiáng)度，逐漸減小輸出強(qiáng)度，測得運(yùn)動閾值。治療時，患者取仰臥位，線圈中點對準(zhǔn)健側(cè)下肢運(yùn)動皮質(zhì)代表區(qū)并與顱骨相切，線圈柄在頭部正中矢狀軸后外側(cè)，磁刺激頻率為1Hz，以90%運(yùn)動閾值，刺激時間為20min，總刺激個數(shù)為1000個，每日1次，每周6次，連續(xù)6周?；颊呒∪夥潘?，頭部不可移動，刺激過程確保線圈位置固定，若患者治療后存在頭暈，想吐等癥狀，休息后仍不能緩解，則應(yīng)放棄磁刺激治療。

1.3 評定標(biāo)準(zhǔn) 治療前及治療6周后，由同一名經(jīng)過培訓(xùn)合格的不知曉具體分組情況的治療師對患者進(jìn)行評定。①采用Fugl-Meyer運(yùn)動功能量表下肢部分(Fugl-Meyer assessment of lower extremity, FMA-LE)評定患者下肢運(yùn)動功能，包括屈伸肌協(xié)同運(yùn)動、反射、協(xié)調(diào)能力及運(yùn)動速度等方面，共17項，總分34分，患者所得的分?jǐn)?shù)越高表明運(yùn)動功能越強(qiáng)；②sEMG測試[7]：采用美國Delsys公司旗下的Trigno無線表面肌電采集及分析系統(tǒng)，該設(shè)備的硬件部分包括Trigno Lab信號接受基站、Trigno無線肌電傳感器、電源適配器等，軟件部分主要為EMGworks采集與分析軟件。這種無線采集的方式的優(yōu)點在于受試者的自然運(yùn)動所受到的限制極小。具體方法[8]：患者取坐位，坐于有靠背的椅子上，或者是輪椅上。初始膝關(guān)節(jié)靜息狀態(tài)時，股骨中線近似垂直于脛骨中線，一次屈伸運(yùn)動中，兩條中線的夾角近似從90°減少到0°，然后恢復(fù)到初始角度，該過程中踝關(guān)節(jié)保持固定狀態(tài)避免因踝關(guān)節(jié)的運(yùn)動對膝關(guān)節(jié)信號采集產(chǎn)生影響。每位患者以鐘擺的頻率保持勻速運(yùn)動。檢查前用酒精棉球擦拭股直肌、股外側(cè)肌、半腱肌皮膚表面，待酒精干后，將Trigno無線肌電傳感器通過醫(yī)療級雙面膠貼在對應(yīng)肌肉運(yùn)動點的皮膚表面，兩電極相距2cm，分別記錄患者屈伸膝關(guān)節(jié)時三塊肌肉的表面肌電信息，采樣頻率為2000Hz，每0.0005s記錄一個數(shù)據(jù)，一組運(yùn)動周期為12s。信號通道記錄每個對應(yīng)時刻的表面肌電信號值，以微伏(uV)為單位。提取表面肌電的兩種時域特征，其中均方根值(root mean square，RMS)來反映肌肉活動時運(yùn)動單位激活的數(shù)量，可衡量肌肉的收縮性能，且越來越多的用來評估肌張力[9]，積分肌電值(integrated electromyography，iEMG)能反映肌電信號在時間內(nèi)總放電量的強(qiáng)弱，可衡量肌張力[10]；③改良Bathel指數(shù)(Modified Barthel Index，MBI)：評定患者日常生活活動能力。

2 結(jié)果

2.1 2組患者治療前后FMA、MBI評分比較 治療6周后，2組患者FMA及MBI評分均較治療前明顯提高(均P<0.05)，且觀察組高于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 2組治療前后FMA及MBI評分比較 分，

2.2 2組患者治療前后sEMG值比較 治療6周后，2組患者sEMG評分較治療前有明顯提高(均P<0.05)；且觀察組更高于對照組(P<0.05)。見表3。

表3 2組患者訓(xùn)練前后sEMG值比較

3 討論

腦卒中是嚴(yán)重危害人類健康的重大疾病，具有發(fā)病率高、死亡率高和致殘率高的特點。腦卒中患者存在許多下肢功能障礙癥狀，包括本體感覺障礙、運(yùn)動功能下降、疼痛以及痙攣等，嚴(yán)重影響了腦卒中患者的日常生活活動能力，以及患者對日常生活的滿意度。本研究結(jié)果表明，常規(guī)康復(fù)聯(lián)合健側(cè)下肢運(yùn)動皮質(zhì)代表區(qū)低頻rTMS治療能更好地改善恢復(fù)早期腦卒中患者的下肢運(yùn)動功能，提高患者的日常生活活動能力。

大腦通過胼胝體連接，左、右兩側(cè)的大腦半球呈交互抑制狀態(tài)。腦卒中患者，患側(cè)大腦受損，興奮性降低，健側(cè)大腦相對興奮性更高，對患側(cè)的抑制作用表現(xiàn)得更強(qiáng)[11]。rTMS通過電磁效應(yīng)促進(jìn)患者大腦血流變化、神經(jīng)再生、BDNF/TrkB信號通路的激活等多種途徑[12]，改善大腦皮層網(wǎng)絡(luò)各區(qū)的功能連接及整合[13]。研究發(fā)現(xiàn)[14-16]，rTMS作用于不同病程的腦卒中患者，通過降低健側(cè)大腦對患側(cè)大腦的抑制作用，提高患側(cè)大腦皮質(zhì)興奮性，平衡雙側(cè)大腦的功能，減低脊髓傳導(dǎo)興奮性，改善患者的痙攣狀態(tài)，促進(jìn)運(yùn)動控制的靈活性，增強(qiáng)患者肌力，對患者的運(yùn)動功能有較好的治療效果。本研究中患者接受6周治療后，發(fā)現(xiàn)觀察組下肢FMA評估結(jié)果比對照組提高了21.6%，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。結(jié)合文獻(xiàn)資料推測其可能機(jī)制是rTMS降低了GABA介導(dǎo)的抑制功能，上調(diào)了谷氨酸興奮的功能，從而減少了健側(cè)大腦對患側(cè)大腦的異常抑制，相對提高了患者患側(cè)大腦的興奮性，促進(jìn)了大腦神經(jīng)重塑，進(jìn)而提高患者的運(yùn)動功能[16-17]。

表面肌電圖(surface electromyography，sEMG)是以一種無創(chuàng)的定量功能評定方法，sEMG從肌肉表面提取、記錄生物電信號，反映神經(jīng)肌肉的活動狀態(tài)[18]。目前常用的sEMG分析方法主要包括時域分析、頻域分析、時頻域分析和非線性動力學(xué)分析等。時域分析用于評估肌肉活動時運(yùn)動單位的數(shù)量，間接反映肌力大小，主要與中樞控制相關(guān)；頻域分析主要用于sEMG在不同頻率分量上的分布，評價神經(jīng)沖動傳導(dǎo)的速率，與外周因素相關(guān)；時頻域分析被用于對肌肉力變化時的非平穩(wěn)sEMG進(jìn)行研究，較為常見的方法有短時傅里葉變換和小波變換；非線性動力學(xué)分析可以由單一時間維度來構(gòu)建力電關(guān)系模型。

由于腦卒中患者步行能力的改善與步行的靈活性和速度密切相關(guān)，即與下肢肌肉的協(xié)調(diào)性、肌力及肌張力有關(guān)，目前針對小腿脛骨前肌、比目魚肌和腓腸肌的研究較多。本文擬通過檢測股直肌、股外側(cè)肌、半腱肌的肌電信號，來觀察低頻rTMS如何影響恢復(fù)早期腦卒中患者下肢肌肉的功能以及步行能力。因此，本研究選用可反映肌力和肌張力的時域分析參數(shù)RMS與iEMG，觀察1Hz低頻rTMS對恢復(fù)早期腦卒中患者患側(cè)下肢運(yùn)動功能的影響。研究發(fā)現(xiàn)觀察組患者的股直肌、股外側(cè)肌及半腱肌在坐位下主動運(yùn)動時，運(yùn)動單位的募集程度較常規(guī)康復(fù)組大，表明低頻rTMS治療恢復(fù)早期腦卒中患者，可明顯增強(qiáng)其下肢肌力，改善肌張力，提高運(yùn)動功能。有研究認(rèn)為股直肌其主要用在于步態(tài)中支撐相與擺動相轉(zhuǎn)換過程中髖、膝關(guān)節(jié)屈曲的減震作用[7]；而股外側(cè)肌與半腱肌影響更明顯，二者表現(xiàn)為RMS具有相關(guān)性，其可能的機(jī)制是rTMS激活α運(yùn)動神經(jīng)元，進(jìn)而改善脊髓及脊髓下行通路，增強(qiáng)了患者運(yùn)動的控制功能[19]。但是也有研究認(rèn)為[20]，股直肌是擺動初期的重要肌肉，通過改變股直肌在擺動初期的異常運(yùn)動模式，能有效地降低患者下肢肌張力，改善患者的步態(tài)，這與本文研究所得到的股直肌iEMG結(jié)果一致。股直肌的sEMG改善有利于腦卒中患者下肢功能的康復(fù)還需進(jìn)一步的深入研究。

同時，本研究中還發(fā)現(xiàn)下肢FMA-LE評分中部分由于患者肌張力下降而提高，提示1Hz的低頻rTMS能很好地降低恢復(fù)早期腦卒中患者下肢肌張力，改善下肢的痙攣狀態(tài)及運(yùn)動功能[21]。sEMG評分中股直肌、股外側(cè)肌及半腱肌的RMS和iEMG評分均增高，表明患者下肢參與運(yùn)動的肌纖維增加，運(yùn)動單位的放電量增加，中樞神經(jīng)系統(tǒng)對外周的控制性增強(qiáng)，因而患者的運(yùn)動功能提高[22]。

綜上所述，1Hz低頻rTMS能有效促進(jìn)恢復(fù)早期腦卒中患者下肢運(yùn)動功能的康復(fù)。進(jìn)一步的研究將增加樣本量數(shù)量，增加sEMG分析維度，探討遠(yuǎn)期療效及其具體治療機(jī)制。