徐 蓉,李曦光,王明俊

治療技術(shù)的進(jìn)步和預(yù)防醫(yī)學(xué)的發(fā)展,使腦血管意外的死亡人數(shù)大大減少。但是,發(fā)病率并未得到有效的控制,尤其是老年人的發(fā)病率有逐年上升的趨勢。對于發(fā)病后遺留下的重度功能障礙者和老年人來說,機(jī)能恢復(fù)需要相當(dāng)長的時間,即使在發(fā)病早期開始康復(fù)治療,不能獲得有效的功能恢復(fù)的病例在臨床中也經(jīng)常遇到。對于腦卒中后的偏癱患者而言,大部分患者隨著時間的推移,患側(cè)下肢出現(xiàn)伸肌肌群優(yōu)位的痙性麻痹,這種伸肌群的緊張亢進(jìn)對于體重的支持提供了必要的生理基礎(chǔ),偏癱側(cè)可以負(fù)重是行走的關(guān)鍵。但對于重度的偏癱患者而言,肌肉的緊張度低下,無法獲得患側(cè)下肢的體重支持,對于這部分患者目前主要采用長腿支具進(jìn)行步行訓(xùn)練,這種訓(xùn)練由于固定膝關(guān)節(jié),其結(jié)果往往是在較長時間難以形成實用的步態(tài)。針對這一情況,電刺激療法作為一種新型的治療手段正受到國內(nèi)外愈來愈多的研究和關(guān)注。近年來,Popovic[1-2]又提出了功能性電刺激療法理論 (functional electrical therapy,FET),它是一種為了達(dá)到訓(xùn)練目的,而使用持續(xù)電刺激集中強(qiáng)化進(jìn)行訓(xùn)練的一種訓(xùn)練手法。有研究表明,對患者股四頭肌進(jìn)行電刺激時,刺激中立位時,患者的足壓中心向偏癱側(cè)傾斜[3-5]。也就是說,對偏癱側(cè)進(jìn)行電刺激時,電刺激對麻痹側(cè)的負(fù)重有促進(jìn)作用。以上的開創(chuàng)性成果表明,對于肌緊張度低下的重度偏癱患者,如果通過 FET的電刺激方法控制近端關(guān)節(jié),那么作為支具固定使用的 FET訓(xùn)練方法是一種可行的訓(xùn)練手段。步行中,對股直肌持續(xù)進(jìn)行電刺激,通過偏癱側(cè)的支撐相安定化的形成,對患者獲得步行機(jī)能給予了理論上的支持。本研究以肌緊張度低下的重度偏癱患者為研究對象,對其股直肌采取持續(xù)電刺激的訓(xùn)練方法,將傳統(tǒng)步行訓(xùn)練中的長腿支具改為短支具,以期達(dá)到縮短治療時間,重建步行機(jī)能的目的。

1 對象與方法

1.1 研究對象 選取 2008年 3月—2009年 11月在我院住院治療的首次腦卒中發(fā)病患者 14例為研究對象,其中男 8例,女 6例;平均年齡 (72.6±9.8)歲;腦出血 8例,腦梗死 6例;發(fā)病開始到試驗日的平均天數(shù)為 (121.4±84.1)d;偏癱側(cè)下肢 Brunstorm Stage為 2級 8例,3級 6例;偏癱側(cè)膝關(guān)節(jié)的屈曲、伸直的 MAS得分為 0分。

1.2 方法 所有研究對象全部佩帶 KAFO(knee ank le foot orthosis)支具,使用 T字或四點支撐拐杖,在步行訓(xùn)練中,治療師在旁進(jìn)行保護(hù),必要時可以進(jìn)行少量的介助。選取 10 m作為測試距離。電刺激裝置采用低周波治療儀 KR-7(日本OG技研),90mm×70mm電極貼敷于偏癱側(cè)股直肌上,電刺激形式采用頻率 20 Hz,持續(xù)時間 0.2ms的矩形波,刺激強(qiáng)度為運動閾的 1.25倍左右,可觀察到膝關(guān)節(jié)的伸展運動。在這種設(shè)定的電刺激模式下,進(jìn)行步行 10 m的持續(xù)電刺激。在刺激前和刺激后的 10 m的步行訓(xùn)練中分別使用三維步態(tài)解析裝置 (Kinema Tracer,日本光電)和表面肌電圖 (Polymate AP1000,日本光電)進(jìn)行步態(tài)解析和表面肌電圖的動態(tài)分析。

1.3 統(tǒng)計學(xué)方法 采用 SPSS 12.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析。計量資料以 (±s)表示,采用 t檢驗,以 P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

持續(xù)電刺激前后重心和關(guān)節(jié)角度的變化顯示,刺激后重心移動速度和健側(cè)膝關(guān)節(jié)的角度明顯提高,與刺激前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05,見表 1)。刺激前后步態(tài)的變化顯示,刺激后偏癱側(cè)的步幅明顯提高、健側(cè)支撐相的時間大幅縮短,與刺激前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05,見表 2)。在表面肌電圖的積分值測定中,偏癱側(cè)股直肌的積分值明顯增加,說明肌肉活動量明顯增加,與刺激前比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義 (P＜0.05,見表 3)。

表 1 持續(xù)電刺激前后重心和關(guān)節(jié)角度的比較 ( ±s)Table 1 Comparison of VCG and each joint angle before and after ES

表 1 持續(xù)電刺激前后重心和關(guān)節(jié)角度的比較 ( ±s)Table 1 Comparison of VCG and each joint angle before and after ES

項目 刺激前 刺激后 t值 P值重心移動速度(cm/s) 23.20±11.52 25.68±12.84 3.447 0.025重心 X軸方向變化(cm) 6.28±2.10 6.50±2.85 1.943 0.071重心 Z軸方向變化(cm) 2.54±0.91 2.85±1.07 1.442 0.099胸腹部回旋角度(deg) 11.57±3.84 12.67±2.32 2.015 0.132膝關(guān)節(jié)角度變化(健側(cè),deg) 35.87±8.86 40.99±7.03 4.959 0.005膝關(guān)節(jié)角度變化(偏癱側(cè),deg)21.44±8.46 21.42±10.92 2.015 0.247踝關(guān)節(jié)角度變化(健側(cè),deg) 20.86±7.25 22.29±8.07 1.865 0.153

表 2 持續(xù)電刺激前后步態(tài)的比較 (±s)Table 2 Comparison of parameter of walk cyc le before and after ES

表 2 持續(xù)電刺激前后步態(tài)的比較 (±s)Table 2 Comparison of parameter of walk cyc le before and after ES

項目 刺激前 刺激后 t值 P值步幅(健側(cè),cm) 35.74±14.52 36.01±13.04 2.484 0.058步幅(偏癱側(cè),cm)40.09±17.34 42.47±16.39 3.489 0.023擺動相(健側(cè),s) 0.31±0.04 0.34±0.12 2.087 0.271擺動相(偏癱側(cè),s) 0.59±0.12 0.58±0.15 1.956 0.312支撐相(健側(cè),s) 2.11±0.73 1.89±0.73 3.562 0.013支撐相(偏癱側(cè),s) 1.80±0.56 1.63±0.66 2.224 0.163步速(健側(cè),cm/s)109.36±42.93108.20±42.61 1.873 0.324步速(偏癱側(cè),cm/s)74.74±37.87 81.76±31.26 2.891 0.068

表 3 持續(xù)電刺激前后表面肌電圖的積分值的比較 ( ±s,mv· s)Tab le 3 Comparison of iEMGs before and after ES

表 3 持續(xù)電刺激前后表面肌電圖的積分值的比較 ( ±s,mv· s)Tab le 3 Comparison of iEMGs before and after ES

項目 刺激前 刺激后 t值 P值股直肌(健側(cè)) 3.28±1.27 3.27±1.58 1.942 0.463股直肌(偏癱側(cè)) 2.38±1.67 2.71±2.03 4.955 0.001大腿三頭肌(健側(cè)) 2.60±1.67 3.43±2.58 2.203 0.067大腿三頭肌(偏癱側(cè))1.67±1.12 1.91±1.62 2.078 0.206脛前肌(健側(cè)) 5.77±3.05 6.13±3.82 1.977 0.282脛前肌(偏癱側(cè)) 3.26±2.75 3.03±2.25 1.943 0.449腓腸肌(健側(cè)) 4.48±1.70 4.98±2.33 2.464 0.120

3 討論

步行由多個關(guān)節(jié)和肌肉的協(xié)調(diào)運動所產(chǎn)生,擺動相需要髖關(guān)節(jié)的屈曲、膝關(guān)節(jié)的屈曲、踝關(guān)節(jié)的背屈,而后膝關(guān)節(jié)的伸展;支撐相需要髖關(guān)節(jié)伸展和膝關(guān)節(jié)伸展來支撐體重[6]。在大腿四頭肌中,股直肌收縮可產(chǎn)生膝關(guān)節(jié)伸展和髖關(guān)節(jié)屈曲,這樣既可支撐體重,又可增強(qiáng)髖關(guān)節(jié)屈曲。如果持續(xù)對股直肌進(jìn)行電刺激,可以起到固定關(guān)節(jié)、增加擺動相步幅的可能,從理論上支持本研究觀點。

正常人自然步態(tài)中,擺動相占整個步行周期的 40%[7]。從步行周期的參數(shù)分析中可以得出,擺動相中健側(cè)占 13%,偏癱側(cè)占 25%,與正常值相比占整個步行周期的比值非常小,偏癱側(cè)幾乎是健側(cè)的 2倍,從此可以推斷偏癱側(cè)擺動相步幅的增加可以大大提高步行速度。本研究結(jié)果顯示,通過持續(xù)性電刺激股直肌,可使重心移動速度提高,偏癱側(cè)步幅增加以及健側(cè)支撐相時間減少。健側(cè)支撐相時間的減少,在一定程度上說明了體重的重心向偏癱側(cè)移動。

Sinikka等[8]、Kim等[9]提出,偏癱患者步幅的增加中最重要的生理學(xué)原因是大腿四頭肌肌力的提高。本研究中刺激后偏癱側(cè)大腿四頭肌的積分值 (iMEG)的增加,表明了肌肉運動單位的增加。也就是說大腿四頭肌的肌肉活動量在短時間內(nèi)可以起到促通作用。電刺激或者在步行訓(xùn)練狀態(tài)下持續(xù)電刺激,可以提高大腿四頭肌的肌力,尤其對于開始步行訓(xùn)練速度非常緩慢的患者來說,是一種非常有效的改善步行速度的方法[10]。

大腿四頭肌肌活動量的增加,使刺激后發(fā)生延滯效應(yīng)(carry over effect)的可能性比較高,這是電刺激單獨的效果,還是電刺激同時進(jìn)行步行訓(xùn)練的結(jié)果還不十分清楚。一般來說,用電刺激進(jìn)行肌力強(qiáng)化訓(xùn)練,一般需要數(shù)個月。半田[11]、Gracanin[12-13]、Bogataj[14-15]等認(rèn)為關(guān)于中樞神經(jīng)運動障礙患者電刺激的生理學(xué)原因是由于本體感覺而來的反饋控制(footback)和刺激產(chǎn)生的感覺入力的增強(qiáng)作用,強(qiáng)化了脊髓反射和上位中樞對運動的控制,該論點主要針對長期效應(yīng)(long term effect),但是我們可以推論出在對某一靶肌肉進(jìn)行電刺激時,可以通過調(diào)整動作中協(xié)同肌的肌肉活動,包括感覺入力的強(qiáng)化,即使是短期效應(yīng)(short term effect),也同樣產(chǎn)生促通效果。

在運動訓(xùn)練中使用電刺激的 FET方法,目前還沒有文獻(xiàn)報道。本研究中在步行訓(xùn)練中進(jìn)行持續(xù)性的電刺激,在提高步行運動相關(guān)肌肉活動量的同時,對步行周期中不需要刺激的肌肉運動也可能會產(chǎn)生妨礙。通常股直肌協(xié)同大腿內(nèi)、外側(cè)肌群,主要參與支撐相中膝關(guān)節(jié)伸展的維持作用,但是本研究的結(jié)果表明,在肌張力低下的情況下,主要和髂腰肌等的肌肉一起對擺動期的髖關(guān)節(jié)屈曲起重要的作用。如果說股直肌在擺動期的髖關(guān)節(jié)屈曲和支撐相的膝關(guān)節(jié)伸直都有相關(guān)的話,在肌張力低下的情況下,在整個步行周期中持續(xù)對股直肌進(jìn)行電刺激,可以增強(qiáng)整個步行周期的肌肉活動,提高相應(yīng)關(guān)節(jié)的支配作用。但是,在步行能力得到改善,肌張力得到提高,對于這種持續(xù)性電刺激的可行性研究,將有待今后的進(jìn)一步研究和臨床驗證。

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7 Craig J.Newssam,Lucinda L.baker.Effect of an electric stimulation facilitation program on quadricepsmotor unit recruitmentafter stroke[J].Arch Phys Med Rehabil,2004,85:2040-2045.

8 Sinikka H.Peurala,Ina M.Tarkka,Kauko Pitkanen,et al.The effectiveness of body weight-supported gait training and floor walking in patientswith chronic stroke[J].Arch Phys Med Rehabil,2005,86:1557-1563.

9 Kim CM,Eng JJ.The relationship of lowerextrem itymuscle torque to locomotor performance in people with stroke[J].Phys Ther,2003,83:49-57.

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