劉 鑫，武俊英，李雯燕

腦卒中后痙攣的患病率為25.3%，偏癱病人中患病率高達(dá)39.5%，其中9.4%的中風(fēng)偏癱病人出現(xiàn)嚴(yán)重或致殘性痙攣[1]。在肢體康復(fù)中，適度的痙攣對肢體恢復(fù)有益，但過度的痙攣影響病人肢體活動及功能康復(fù)訓(xùn)練。致殘性痙攣嚴(yán)重影響病人日常生活，增加了社會負(fù)擔(dān)，因此，對痙攣正確的認(rèn)知及評估至關(guān)重要。雖然痙攣的定義不一，但受到廣泛認(rèn)可的是1980年由Lance提出的，痙攣是速度依賴性牽張反射亢進(jìn)所致感覺運(yùn)動系統(tǒng)紊亂，伴有強(qiáng)烈的肌腱抽搐，是上運(yùn)動神經(jīng)元綜合征的表現(xiàn)之一。

臨床主要采用各種量表評估痙攣，如改良Ashworth量表(MAS)[2]、改良Tardieu量表(MTS)[3]等，這些量表具有主觀性、低準(zhǔn)確性及低敏感性的特點(diǎn)。鑒于腦卒中后痙攣的神經(jīng)機(jī)制及外周機(jī)制，痙攣的精準(zhǔn)評估基于電生理測量及生物力學(xué)測量而展開。綜述各種評估方法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性，并在此基礎(chǔ)上提出了今后痙攣精準(zhǔn)評估方法的研究方向。

1 電生理測量方式在腦卒中后肢體痙攣精準(zhǔn)評估中的作用

1.1 H反射 H反射首先在1918年由Hoffmann描述，是一種單突觸脊髓反射，起初被應(yīng)用于研究小腿三頭肌反應(yīng)[4]。H反射可反映脊髓前角α運(yùn)動神經(jīng)元興奮性，而α運(yùn)動神經(jīng)元過度興奮是腦卒中痙攣病人脊髓內(nèi)變化的主要表現(xiàn)[5]，因此H反射常被用于描述痙攣。M波是由運(yùn)動神經(jīng)元激活直接引發(fā)的，激發(fā)閾值高于H反射[6]。

最大H反射幅度與最大M反應(yīng)幅度比值(Hmax/Mmax)與H反射募集曲線的發(fā)育斜率與M反應(yīng)的發(fā)育斜率比值(Hslp/Mslp)表明由H反射激活的運(yùn)動神經(jīng)元與直接激活的運(yùn)動神經(jīng)元比值，從而反映運(yùn)動神經(jīng)元興奮性。Pizzi等[7]研究顯示，Hmax/Mmax可客觀描述痙攣。Higashi[8]研究顯示，Hslp/Mslp是評估偏癱病人痙攣側(cè)運(yùn)動神經(jīng)元池興奮性的首選指標(biāo)，由于M反應(yīng)強(qiáng)度的增加可抑制Hmax/Mmax，進(jìn)而不能客觀反映運(yùn)動神經(jīng)元興奮性，且發(fā)現(xiàn)Hslp/Mslp與Brunnstrom階段的鐘形模式具有較好的一致性。提示Hslp/Mslp是采用運(yùn)動神經(jīng)元興奮性評估運(yùn)動恢復(fù)程度的方法。

1.2 F波 F波最初在1950年被提出，是電刺激周圍神經(jīng)后的逆行運(yùn)動神經(jīng)元反應(yīng)[9]。當(dāng)超強(qiáng)刺激作用于周圍神經(jīng)后，首先出現(xiàn)M波，之后出現(xiàn)F波。F波認(rèn)為是衡量脊髓前角運(yùn)動細(xì)胞興奮性的指標(biāo)[10]。在腦卒中病人雙上肢F波的研究中，馮新紅等[11]結(jié)果發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)波潛伏期延長、波幅增加與改良Ashworth評分呈正相關(guān)，可將F波作為評估痙攣的客觀指標(biāo)。謝莉紅等[12]研究顯示，除了波幅，F(xiàn)波的傳導(dǎo)速度及面積可用于評估痙攣。一項(xiàng)全身振動療法對痙攣的療效觀察顯示，F(xiàn)波評估痙攣的靈敏度及準(zhǔn)確度優(yōu)于MAS評分[13]。

1.3 表面肌電圖(surface electromyography，sEMG) 表面肌電信號是源于大腦運(yùn)動皮層控制下脊髓運(yùn)動神經(jīng)元的生物電活動，可反映運(yùn)動神經(jīng)元損傷病人神經(jīng)肌肉的整體功能狀態(tài)，常用于描述痙攣。sEMG主要通過平均肌電值(AEMG)、積分肌電值(iEMG)、均方根值(RMS)及協(xié)同收縮率(CR)評價痙攣。廖志平等[14]研究顯示，對腦卒中偏癱病人股四頭肌進(jìn)行被動牽伸時，AEMG及RMS均與MAS評分呈正相關(guān)，因此認(rèn)為表面肌電可客觀評估痙攣。謝平等[15]探討腦卒中病人表面肌電信號與痙攣性肌張力關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，iEMG、RMS、CR均與肌張力呈正相關(guān)，并提出了采用緊張性牽張反射閾值(tonic stretch reflex thresholds，TSRT)定量描述痙攣。

TSRT是一種采用間接測量量化痙攣的方法，符合Lance對痙攣的定義，考慮了速度的影響。TSRT評估脊髓上和節(jié)段影響引起的運(yùn)動神經(jīng)元興奮性，表現(xiàn)為被動伸展時，肌肉或運(yùn)動神經(jīng)元開始收縮時的關(guān)節(jié)角度[16]。肌電學(xué)上牽張反射閾值(stretch reflex thresholds，SRT)定義為當(dāng)肢體以一種或多種速度移位時，首次檢測到肌電反應(yīng)的角度。動態(tài)牽張反射閾值(dynamic stretch reflex thresholds，DSRT)依賴于速度，不同的速度對應(yīng)不同的DSRT。在速度角度坐標(biāo)中，TSRT角度定義為通過DSRT的回歸線與角度軸的交點(diǎn)(即速度為零時所對應(yīng)的角度)[17]。皮質(zhì)脊髓束可調(diào)節(jié)TSRT，但這種能力在腦卒中后受損[18]。臨床中，TSRT通過便攜式設(shè)備蒙特利爾痙攣度量儀(Montreal Spasticity Measure，MSM)進(jìn)行測量。Calota等[19]在腦卒中后肘屈肌痙攣病人的TSRT評估中發(fā)現(xiàn)，MSM評估者內(nèi)和評估者間信度良好，在MSM中TSRT值與痙攣程度成反比。Blanchette等[20]應(yīng)用TSRT評估腦卒中病人踝屈肌痙攣程度，并肯定了其可行性。Frenkel-Toledo等[21]研究顯示，TSRT評估腦卒中后肘屈肌痙攣具有良好的評分間信度，且測試響應(yīng)性優(yōu)于MAS評分。Marques等[22]研究顯示，拉伸速度逐漸增加，TSRT評估痙攣的可靠性更高。

Hu等[23]提出了一種基于希爾伯特-黃變換邊際譜熵和表面肌電信號均方根值的痙攣程度評估方法，該方法省略了計算TSRT的步驟，直接通過表面肌電信號的均方根值評估痙攣。Du等[24]提出了一種基于經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸馊ピ牒透倪M(jìn)樣本熵識別的伸展反射起始檢測方法，極大提高了伸展反射的起始識別率。Wang等[25]提出了一種基于均方根值計算得的新指數(shù)(A-APA)評估肘關(guān)節(jié)痙攣狀態(tài)，并發(fā)現(xiàn)A-APA與MAS評分存在相關(guān)性。

2 生物力學(xué)測量方法在腦卒中后肢體痙攣精準(zhǔn)評估中的作用

2.1 等速測試法 等速測試法是采用等速肌力測試儀測量肌肉對不同恒定角速度下阻力矩的量進(jìn)行客觀的量化痙攣[26]。在腦卒中病人膝關(guān)節(jié)痙攣的評定中，鄧思宇等[27]發(fā)現(xiàn)了不同角速度下等速測試法與改良Ashworth評定量表結(jié)果的相關(guān)性，符合痙攣中速度依賴的定義，并提出采用角速度以每秒120°進(jìn)行測試敏感性最高。雷斌等[28]提出用Work差值量化痙攣的設(shè)想。Salehi等[29]研究顯示，等速測試法對腦卒中病人腕屈肌痙攣的評估具有較高的可靠性和反應(yīng)性，且角速度越大可靠性和反應(yīng)性越高。

2.2 鐘擺試驗(yàn) 鐘擺試驗(yàn)最初是用于評估小腿從水平位置自由下降擺動過程中膝關(guān)節(jié)的痙攣情況[30]，之后也用于評估其他關(guān)節(jié)的痙攣。儀表式鐘擺試驗(yàn)具有客觀性，但不同儀表的選擇、測量參數(shù)的選擇尚未達(dá)成共識，需要更標(biāo)準(zhǔn)、更客觀的臨床裝置[31]。慢性非臥床腦卒中人群中，Huang等[32]發(fā)現(xiàn)鐘擺試驗(yàn)參數(shù)第一擺動角及松弛指數(shù)不僅有利于評估病人步行時的痙攣狀態(tài)，并且可評估痙攣所致的活動障礙。各種測量方法的特點(diǎn)及局限性見表1。

表1 不同測量方法的測量參數(shù)特點(diǎn)及局限性

3 超聲剪切波彈性成像技術(shù)在腦卒中后肢體痙攣精準(zhǔn)評估的作用

超聲剪切波彈性成像技術(shù)近年來受到廣泛認(rèn)可，可為局部注射肉毒毒素的精準(zhǔn)治療提供位置信息。超聲剪切波彈性成像技術(shù)反映了肌肉力學(xué)特性，其原理是將聲波射頻力脈沖作用于組織，產(chǎn)生橫向的剪切波，通過不同的剪切波傳播速度，反映組織不同的彈性[33]，以此間接反映痙攣情況?；緟?shù)是楊氏模量，又稱為彈性模量，是一種描述固體物質(zhì)抵抗形變能力的物理量，為應(yīng)力與應(yīng)變之比。在腦卒中后肱二頭肌痙攣病人的評估中，Wu等[34]研究顯示，超聲剪切波彈性成像技術(shù)可作為腦卒中后痙攣的客觀評估指標(biāo)，剪切波傳播速度與痙攣程度和上肢功能有關(guān)，且具有良好的評分者間與評分者內(nèi)可靠性。Liu等[35]研究顯示，超聲剪切波彈性成像是分析腦卒中后肌肉結(jié)構(gòu)及功能變化的定量指標(biāo)，且可用于評估康復(fù)治療前后的效果。在相關(guān)性分析中，郭雪園等[36]研究顯示，腦卒中后肱二頭肌痙攣病人完全伸肘時，剪切波傳播速度與MAS分級及MTS量表評分存在相關(guān)性，與 Fugl-Meyer評分呈負(fù)相關(guān)。相關(guān)性分析結(jié)果為超聲剪切波彈性成像技術(shù)評估腦卒中病人痙攣狀態(tài)提供了依據(jù)。

4 機(jī)器人外骨骼技術(shù)對腦卒中后肢體痙攣精準(zhǔn)評估的作用

NEEM外骨骼是一種評估肘關(guān)節(jié)痙攣狀態(tài)的機(jī)器人設(shè)備，它可自動記錄與監(jiān)控肘關(guān)節(jié)在被動拉伸與主動運(yùn)動狀態(tài)下各項(xiàng)電生理及生物力學(xué)數(shù)值。Posteraro等[37]首次使用NEEM外骨骼檢測肉毒桿菌毒素引起的肘關(guān)節(jié)痙攣?zhàn)兓Y(jié)果顯示，相較于MAS等量表，NEEM外骨骼具有更客觀、更精確、對臨床治療指導(dǎo)性更高等優(yōu)勢。Heung等[38]提出了一種基于3D打印軟彈性復(fù)合驅(qū)動器的軟機(jī)器手，它能在訓(xùn)練中實(shí)時了解手指痙攣情況并根據(jù)結(jié)果提供適合的訓(xùn)練方案。為了驗(yàn)證軟機(jī)器手測量結(jié)果的準(zhǔn)確性，Shi等[39]將軟機(jī)器手與標(biāo)準(zhǔn)關(guān)節(jié)剛度量化方法進(jìn)行比較，認(rèn)為使用軟機(jī)器手客觀量化痙攣是可行的。

5 小結(jié)與展望

目前，多種測量方法可精準(zhǔn)評估痙攣。然而一些測量方法存在評估方式相對單一、測量過程中病人有不適感等問題，且多數(shù)測量方法受限于儀器移動性差，不能被評估者在正?；顒舆^程中動態(tài)測量。臨床應(yīng)用中，評估者根據(jù)評估目的及實(shí)際情況選擇合適的測量方法。今后研究應(yīng)致力于開發(fā)客觀、可量化、允許分開神經(jīng)及非神經(jīng)測量、可穿戴、適用于各種場合的痙攣評估方法。