呂雪瑩 王璐怡 張玉婷 賈勝男 王叢笑 李瑛琦
首都醫(yī)科大學(xué)附屬北京康復(fù)醫(yī)院,北京 100144
腦卒中是缺血、出血誘導(dǎo)大腦組織、細(xì)胞壞死性疾病,此疾病發(fā)病具有季節(jié)性和地域特征,隨著人們生活習(xí)慣的改變,腦卒中發(fā)病率呈現(xiàn)出升高和年輕化趨勢[1]。腦卒中發(fā)病急、進(jìn)展迅速并對腦組織產(chǎn)生不可逆損傷,即使經(jīng)過及時治療挽救患者生命,但大部分幸存者余生將伴隨后遺癥,影響日常生活[2-3]。腦卒中患者早期可出現(xiàn)遲緩性癱瘓,隨著患者病情恢復(fù)、康復(fù)運(yùn)動增加,癱瘓肢體的肌肉張力逐漸增強(qiáng),肢體肌張力適度增強(qiáng)有利于腦卒中站立,減輕機(jī)體水腫嚴(yán)重程度,但肢體肌張力過度增強(qiáng)會誘發(fā)卒中后肢體痙攣發(fā)生[4-5]。肢體痙攣不僅對肢體活動力產(chǎn)生限制作用,還會掩蓋機(jī)體的恢復(fù)潛能,最終導(dǎo)致患者肢體僵硬程度加重,影響腦卒中患者整體功能恢復(fù),尤其是精細(xì)的肢體活動、機(jī)體平衡、行走等,降低腦卒中幸存者生活自理能力、社會功能[6]。因此,探討腦卒中機(jī)體痙攣影響因素并建立預(yù)測模型分析有利于臨床醫(yī)務(wù)人員快速識別風(fēng)險人群,及時采取相關(guān)干預(yù)措施以改善腦卒中患者預(yù)后情況。機(jī)體肌動圖可以顯示肌肉收縮狀態(tài)下的動作電位變化,能夠反映受試者的肌肉狀態(tài)[7]。本研究在初步探討腦卒中患者早期上肢肌動圖信號與上肢上臂肌痙攣發(fā)生的關(guān)系,并構(gòu)建腦卒中上肢上臂肌痙攣風(fēng)險預(yù)測模型,希望為臨床快速識別腦卒中上肢上臂肌痙攣風(fēng)險人群提供參考意見。
1.1 納入對象選取2019-06—2021-06 北京康復(fù)醫(yī)院收治的腦卒中患者196 例為研究對象。納入標(biāo)準(zhǔn):(1)納入對象均符合《各類腦血管疾病診斷要點(diǎn)》[8]且確診為腦卒中者;(2)溝通無障礙、意識清楚且生命體征穩(wěn)定者;(3)自愿參與本次研究者。排除標(biāo)準(zhǔn):(1)腦外傷、帕金森綜合征、脊髓損傷者;(2)合并骨關(guān)節(jié)不穩(wěn)定、關(guān)節(jié)扭傷、關(guān)節(jié)疾病或軟組織損傷所致活動受限者;(3)合并惡性腫瘤、嚴(yán)重器官病變疾病、其他神經(jīng)系統(tǒng)疾??;(4)上肢有骨折或外傷史者。根據(jù)《臨床診療指南·物理醫(yī)學(xué)與康復(fù)分冊》[9]中上肢痙攣標(biāo)準(zhǔn)將腦卒中患者分為痙攣組(61例)和非痙攣組(135例)。
1.2 方法
1.2.1 上肢肌動圖信號檢測:采用美國NORAXON公司表面肌電采集系統(tǒng)(型號為MyoTraceTM 400)對腦卒中患者偏癱側(cè)的上肢肌生物電信號檢測,所有受試者均由同一名康復(fù)治療師在22~26 ℃室溫環(huán)境中進(jìn)行檢測,叮囑患者檢測時采取仰臥位并將表面電極貼于受試者肱二頭肌、肱三頭肌,上肢稍微外展60°且掌心朝上,受試者使用最大力屈曲、伸展肘關(guān)節(jié),持續(xù)10 s,做完1 次后放松10 s,再重復(fù)上述動作,總計(jì)重復(fù)3 次,使用系統(tǒng)自帶軟件分析上肢肱二頭肌、肱三頭肌積分肌電值(integrated electromyography,iEMG)并計(jì)算協(xié)同收縮率,協(xié)同收縮率(%)=拮抗肌的iEMG/(拮抗肌的iEMG+主動肌的iEMG)×100%。
1.2.2 患者臨床資料收集:通過醫(yī)院醫(yī)生工作站電子病歷系統(tǒng)對符合納入條件患者的臨床資料采取雙人錄入并核對,資料中包括性別、年齡、疾病情況、美國國立衛(wèi)生院卒中量表(National Institutes of Health stroke scale,NIHSS)[10]評 分、改 良Barthel 指 數(shù)(modified Barthel index,MBI)[11]等。
1.2.3 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣危險因素分析:先對痙攣組和非痙攣組患者的臨床資料先采取單因素分析篩選出有統(tǒng)計(jì)差異因素,然后再納入多因素logistic 回歸模型Back-Wald 法分析篩選出腦卒中患者上肢上臂肌痙攣獨(dú)立危險因素。
1.2.4 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險預(yù)測模型建立:根據(jù)1.2.3 分析所得獨(dú)立危險因素回歸系數(shù)(β)賦值危險因素進(jìn)行賦值[12],同時建立腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險預(yù)測模型并對納入患者進(jìn)行風(fēng)險分層(低、中、高風(fēng)險),分析不同風(fēng)險分層中痙攣發(fā)生情況,風(fēng)險預(yù)測模型的區(qū)分度、校準(zhǔn)曲線擬合度分析分別采用受試者工作特征(receiver operating characteristic curve,ROC)曲 線、Hosmer-Lemeshow檢驗(yàn),ROC 曲線下面積(area under curve,AUC)>0.7表示區(qū)分度好且值越高區(qū)分度越高,Hosmer-Lemeshow P>0.05表示模型的預(yù)測效能好。
1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理運(yùn)用SPSS 25.0 軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù),正態(tài)、齊性計(jì)量資料以±s 表示,差異分析用t 檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率(%)表示,行χ2檢驗(yàn),腦卒中患者上肢上臂肌痙攣獨(dú)立危險因素用多因素Logistic 回歸Back-Wald法;檢驗(yàn)水準(zhǔn)α=0.05。
2.1 痙攣組和非痙攣組腦卒中患者早期上肢iEMG和協(xié)同收縮率比較痙攣組上肢肱二頭肌的伸展iEMG、協(xié)同收縮率和肱三頭肌協(xié)同收縮率均高于非痙攣組(P<0.001),肱二頭肌屈曲iEMG和肱三頭肌的屈曲iEMG、伸展iEMG 均低于非痙攣組(P<0.001)。見表1。
表1 痙攣組和非痙攣組腦卒中患者早期上肢iEMG和協(xié)同收縮率比較 (±s)Table 1 Comparison of early upper limb iEMG and synergistic contraction rate of stroke patients in spastic group and non-spasmodic group (±s)
表1 痙攣組和非痙攣組腦卒中患者早期上肢iEMG和協(xié)同收縮率比較 (±s)Table 1 Comparison of early upper limb iEMG and synergistic contraction rate of stroke patients in spastic group and non-spasmodic group (±s)
上肢肌肉肱二頭肌肱三頭肌P值<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001<0.001屈曲iEMG/(mV·s)伸展iEMG/(mV·s)協(xié)同收縮率/%屈曲iEMG/(mV·s)伸展iEMG/(mV·s)協(xié)同收縮率/%痙攣組(n=61)221.95±34.18 55.24±9.24 17.69±2.36 30.18±7.04 233.65±41.29 33.98±3.26非痙攣組(n=135)267.42±32.95 48.03±9.01 15.21±3.12 36.57±7.62 256.81±40.36 27.48±3.05 t值8.841 5.146 5.531 5.563 3.693 13.519
2.2 痙攣組和非痙攣組腦卒中患者臨床資料比較痙攣組男性、年齡<60 歲、卒中病程≥3個月、顱內(nèi)手術(shù)史、疼痛、大面積病變和NIHSS評分≥13分患者占比均高于非痙攣組(P<0.05)。見表2。
表2 痙攣組和非痙攣組腦卒中患者臨床資料比較Table 2 Comparison of clinical data of stroke patients in spastic group and non-spasmodic group
2.3 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣危險因素分析將痙攣組與非痙攣組患者臨床資料中差異有統(tǒng)計(jì)意義的變量納入多因素Logistic 回歸分析,顯示男性、年齡<60歲、卒中病程≥3個月、疼痛和NIHSS評分≥13分是腦卒中患者上肢上臂肌痙攣的獨(dú)立危險因素。見表3。
表3 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣危險因素分析Table 3 Analysis of risk factors for upper extremity and upper arm muscle spasm in stroke patients
2.4 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險預(yù)測模型建立按照腦卒中患者上肢上臂肌痙攣獨(dú)立危險因素β進(jìn)行賦值評分,使用β×5取整數(shù)建立腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險評分模型,各獨(dú)立危險因素賦值評分見表4。各因素變量的對照類型均賦值0分,總分為0~16分。然后根據(jù)患者得分情況進(jìn)行不同風(fēng)險分層,結(jié)果顯示低、中、高風(fēng)險腦卒中患者上肢上臂肌痙攣發(fā)生率分別為5.38%、38.24%、85.71%,不同風(fēng)險分層腦卒中患者上肢上臂肌痙攣占比情況差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=79.023,P<0.001)。見表5。
表4 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險評分Table 4 Risk score of upper extremity and upper arm muscle spasm in stroke patients
表5 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險分層分析Table 5 Risk stratification analysis of upper extremity and upper arm muscle spasm in stroke patients
2.5 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險預(yù)測模型預(yù)測效能驗(yàn)證通過腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險預(yù)測模型對腦卒中患者進(jìn)行風(fēng)險評分,將腦卒中患者發(fā)生上肢痙攣當(dāng)作ROC 分析狀態(tài)變量,以腦卒中患者上肢上臂肌痙攣風(fēng)險評分作為ROC分析的檢驗(yàn)變量,結(jié)果顯示該風(fēng)險預(yù)測模型的AUC 為0.901(95%CI:0.835~0.967,P<0.001,圖1),Hosmer-Lemeshow test P=0.168。
圖1 腦卒中患者上肢上臂肌痙攣預(yù)測模型ROC曲線Figure 1 ROC curve of the upper limb and upper arm muscle spasm prediction model in stroke patients
隨著經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展、生活方式的改變,腦卒中的發(fā)病率、病死率呈逐漸升高趨勢。雖然醫(yī)療水平的提高可以延長腦卒中患者的生存時間,但腦卒中所致的神經(jīng)損傷會給患者及其家庭帶來較大物質(zhì)和精神上的壓力。腦卒中發(fā)生后,患者會出現(xiàn)肢體功能障礙,肢體痙攣是影響肢體功能恢復(fù)的重要原因[13]。痙攣是腦卒中常見并發(fā)癥之一,輕度痙攣有助于腦卒中患者站立和減輕水腫程度,但是過度痙攣就會對患者機(jī)體恢復(fù)產(chǎn)生影響[14]。
上肢功能減弱嚴(yán)重影響日常活動,長期痙攣會有引起關(guān)節(jié)僵硬、攣縮畸形等問題,隨著痙攣病情加重還會誘導(dǎo)痙攣性偏癱,降低患者生活質(zhì)量[15]。腦卒中患者屬于痙攣高危人群,肢體痙攣可直接影響腦卒中患者肢體功能的恢復(fù)[16],本研究發(fā)現(xiàn)痙攣組患者上肢肱二頭肌的伸展iEMG、協(xié)同收縮率和肱三頭肌協(xié)同收縮率均高于非痙攣組,而肱二頭肌屈曲iEMG和肱三頭肌的屈曲iEMG、伸展iEMG均低于非痙攣組。iEMG在一定時間內(nèi)、一定程度上可以反映參與活動的運(yùn)動單位數(shù)量和放電情況,進(jìn)而實(shí)時反映肌肉的活動狀態(tài)和單位時間內(nèi)的收縮特性,協(xié)同收縮率可以體現(xiàn)拮抗肌在機(jī)體主動肌收縮過程中構(gòu)成情況[17]。本研究結(jié)果說明,后期并發(fā)上肢上臂肌痙攣的腦卒中患者的早期上肢肌動圖信號與非痙攣腦卒中患者存在差異,腦卒上肢上臂肌痙攣患者的上臂功能下降,與文獻(xiàn)[18]結(jié)果相似,推測腦卒中患者早期上肢肌動圖信號變化可能對預(yù)估上肢痙攣有參考價值。
腦卒中后并發(fā)肢體痙攣會對幸存腦卒中患者的日常生活產(chǎn)生影響,分析其影響因素有利于臨床醫(yī)務(wù)工作者提前采取相關(guān)的干預(yù)措施。本研究發(fā)現(xiàn)男性、年齡<60 歲、卒中病程≥3 個月、疼痛和NIHSS 評分≥13分是腦卒中患者上肢上臂肌痙攣的獨(dú)立危險因素,男性和女性的機(jī)體纖維存在差異,男性的肌肉力量較女性更強(qiáng),出現(xiàn)異常的病理反射時,肌肉纖維更強(qiáng)的人會出現(xiàn)亢進(jìn)牽拉反應(yīng)。腦卒中后痙攣發(fā)生與社會、生理和心理因素有關(guān),多數(shù)男性有飲酒、吸煙等不良生活方式,以及其社會應(yīng)酬較多,這可能導(dǎo)致男性腦卒中患者更易出現(xiàn)肢體痙攣。有學(xué)者認(rèn)為年齡是腦卒中后肌張力增加的危險因素,本研究結(jié)果也支持該觀點(diǎn),可能是肌張力反射活動會隨年齡增長而減低,本質(zhì)為病理性的牽張反射的痙攣也會減弱[19]。腦卒中時間延長是腦卒中后上肢痙攣發(fā)生重要預(yù)測因素[20-28],有研究證實(shí)腦卒中后痙攣發(fā)生與卒中病程存在關(guān)系[21,29-33],本研究結(jié)果也表現(xiàn)出相似趨勢,可能是隨著腦卒中病程延長導(dǎo)致神經(jīng)繼發(fā)性損傷加重,同時肌肉的膠原纖維發(fā)生變化,出現(xiàn)肌纖維粘連情況,從而加重肢體痙攣的持續(xù)狀態(tài),故腦卒中早期的痙攣預(yù)防治療和訓(xùn)練十分重要[34-35]。研究表明身體疼痛、NIHSS 評分是卒中后痙攣發(fā)生的重要預(yù)測因素[22,36-37],本研究結(jié)果也出現(xiàn)相似趨勢,痙攣加重會削弱神經(jīng)功能缺損的恢復(fù)效果,疼痛可誘導(dǎo)運(yùn)動神經(jīng)元活化并使肌張力增加,還可增加脊髓的牽張反射,促進(jìn)機(jī)體痙攣發(fā)生[23];此外,痙攣會加重肌肉、韌帶的負(fù)荷及應(yīng)力,再次對機(jī)體產(chǎn)生傷害性疼痛,如此形成惡性循環(huán)[24]。因此,腦卒中患者早期應(yīng)給予疼痛治療干預(yù),從而降低腦卒中后痙攣發(fā)生風(fēng)險。
本研究在腦卒中合并上肢屈肌痙攣獨(dú)立危險因素基礎(chǔ)上建立的風(fēng)險預(yù)測模型可以快速識別腦卒中后上肢上臂肌痙攣風(fēng)險人群,同時該風(fēng)險預(yù)測模型表現(xiàn)較高的預(yù)測價值,較常規(guī)模型方程更加具體化和簡潔化,能夠幫助臨床醫(yī)務(wù)人員節(jié)省時間,合理分配有限資源。腦卒中合并上肢屈肌痙攣患者早期上臂功能下降,性別、年齡、卒中病程、疼痛以及NIHSS評分是其獨(dú)立危險因素,建立的風(fēng)險預(yù)測模型的預(yù)測效能高,但本研究仍存在納入病例較少等不足,今后需加大樣本量深入研究。