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基于步態(tài)分析和sEMG評(píng)價(jià)的合谷刺法治療中風(fēng)后踝背屈障礙:隨機(jī)對(duì)照研究

2018-04-17 08:07:09楊杭張海峰
上海針灸雜志 2018年4期
關(guān)鍵詞:腓腸肌合谷步態(tài)

楊杭,張海峰

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基于步態(tài)分析和sEMG評(píng)價(jià)的合谷刺法治療中風(fēng)后踝背屈障礙:隨機(jī)對(duì)照研究

楊杭,張海峰

(浙江省中醫(yī)院,杭州 310002)

觀察合谷刺法對(duì)中風(fēng)后踝背屈障礙患者的步態(tài)和表面肌電(surface electromyography,sEMG)的影響。選擇符合納入標(biāo)準(zhǔn)的腦卒中患者40例,采用隨機(jī)數(shù)字表法隨機(jī)分為兩組,對(duì)照組20例,采用常規(guī)針刺法,治療組20例,采用合谷刺法。在治療前,采集并提取兩組患者雙側(cè)下肢的步長、踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度、腓腸肌和脛前肌在踝關(guān)節(jié)屈伸最大等長收縮(MIVC)狀態(tài)下的sEMG,評(píng)價(jià)中風(fēng)后患者雙側(cè)下肢步行能力及肌肉功能狀態(tài)。治療后,應(yīng)用三維步態(tài)參數(shù)、踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度、腓腸肌和脛前肌在MIVC狀態(tài)下的sEMG特征值來評(píng)價(jià)兩組中風(fēng)患者患側(cè)下肢步行能力和肌肉狀態(tài)。兩組患者治療前雙側(cè)下肢參數(shù)比較,患側(cè)下肢步長和踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度均小于健側(cè),患側(cè)腓腸肌和脛前肌在MIVC狀態(tài)下的IEMG和RMS均低于健側(cè),患側(cè)CR大于健側(cè),差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。治療后,兩組患者患側(cè)下肢的步速、步頻、步長、支撐相、雙支撐相、踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度、腓腸肌和脛前肌在MIVC狀態(tài)下的IEMG、RMS和CR均較同組治療前有明顯改善(<0.05),且治療組的參數(shù)明顯優(yōu)于對(duì)照組(<0.05)。合谷刺法對(duì)中風(fēng)后踝背屈障礙患者步行能力恢復(fù)具有促進(jìn)作用。

針刺療法;電針;合谷刺;中風(fēng)后遺癥;踝損傷;步態(tài)分析;表面肌電信號(hào)

中風(fēng)患者常遺留多種功能障礙,其中踝背屈障礙是常見的下肢運(yùn)動(dòng)功能障礙。踝關(guān)節(jié)是人體起步、負(fù)重、平衡等功能的重要微調(diào)樞紐關(guān)節(jié)[1],踝背屈障礙患者在步態(tài)周期中,步行耗能增大,步行時(shí)肢體承重力和穩(wěn)定性下降,跌倒風(fēng)險(xiǎn)增加,故改善中風(fēng)患者踝背屈障礙,提高患者步行能力,是臨床亟需解決的難題之一。本研究基于步態(tài)分析系統(tǒng)及sEMG評(píng)價(jià),觀察合谷刺法對(duì)中風(fēng)患者踝背屈障礙改善及步行功能恢復(fù)的療效。

1 臨床資料

1.1 一般資料

本臨床研究方案已通過浙江中醫(yī)藥大學(xué)附屬第一醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn),倫理批件號(hào)為2017-k- 036。40例中風(fēng)患者均為2016年10月至2017年5月在浙江省中醫(yī)院城東分院康復(fù)三病區(qū)住院的腦梗死或腦出血患者。采用隨機(jī)數(shù)字表法,隨機(jī)將患者分為兩組,對(duì)照組20例,其中男12例,女8例;平均年齡(55±10)歲;平均病程為(7.33±2.53)周。治療組20例,其中男9例,女11例;平均年齡(51±10)歲;平均病程為(8.34±1.97)周。經(jīng)檢驗(yàn),兩組患者年齡、病程比較,差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05),經(jīng)c2檢驗(yàn),兩組性別比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05),兩組具有可比性。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)

參照中華神經(jīng)科學(xué)會(huì)1995年全國第4屆腦血管病學(xué)術(shù)會(huì)議通過的《各類腦血管疾病診斷要點(diǎn)》[2],經(jīng)頭顱CT和MRI確診為腦出血或腦梗死。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn)

①符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn);②年齡30~65周歲,病程2~12周;③神志清楚,無溝通障礙,能執(zhí)行動(dòng)作指令;④確為中風(fēng)所致踝背屈障礙,且無嚴(yán)重關(guān)節(jié)攣縮與變形;⑤偏癱側(cè)下肢肌力≥4級(jí),踝關(guān)節(jié)改良Ashworth分級(jí)<2級(jí);⑥功能性步行量表能力分級(jí)≥3級(jí),能獨(dú)立步行10 m以上,步速>0.1 m/s;⑦簽署知情同意書,同意參加本試驗(yàn)者。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn)

①伴有嚴(yán)重智力障礙、失語,存在溝通障礙者;②伴嚴(yán)重心、肺、腎功能損害;③既往有類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、脊髓損傷、截肢等影響步行能力的情況;④其他原因?qū)е碌孽妆城系K;⑤雙側(cè)肢體癱瘓患者。

2 治療方法

兩組患者均給予康復(fù)科常規(guī)內(nèi)科治療,改善循環(huán)、營養(yǎng)神經(jīng)、腦保護(hù)等藥物治療。給予常規(guī)康復(fù)訓(xùn)練,運(yùn)動(dòng)療法、作業(yè)療法、大(小)關(guān)節(jié)松動(dòng)訓(xùn)練、平衡訓(xùn)練等。

2.1 對(duì)照組

采用傳統(tǒng)針刺方法。參照《針灸治療學(xué)》[3],下肢選取環(huán)跳、足三里、風(fēng)市、陽陵泉、懸鐘和太沖。選用0.25 mm×40 mm一次性無菌針灸針,在所取腧穴位置上垂直刺入,針刺得氣,深度適宜。選用G6805電針儀,采用斷續(xù)波,頻率50 Hz,電極陰-陽極連接于足三里-懸鐘,刺激強(qiáng)度為肉眼可見肌肉顫動(dòng)為度。每次治療30 min,每日1次,治療6 d休息1 d,共治療60 d。

2.2 治療組

采用合谷刺法。針刺穴位同對(duì)照組。選用0.25 mm×40 mm一次性無菌針灸針,在所選足三里、懸鐘穴中心垂直刺入1針,提拉至淺層,沿足三陽經(jīng)方向在上述各穴的上下各向外側(cè)斜刺2針,與第1針約成45°角,行平補(bǔ)平瀉,足三里、懸鐘穴處各有3針。電針參數(shù)同對(duì)照組,于針刺得氣后分別接三組電極,第一組陰-陽極分別連接足三里、懸鐘,第二、三組陰-陽極分別連接足三里、懸鐘處的上下兩針,經(jīng)電刺激誘導(dǎo)出踝背屈及足外翻動(dòng)作。療程同對(duì)照組。

3 治療效果

3.1 觀察指標(biāo)

3.1.1 步態(tài)分析時(shí)空參數(shù)

患者于治療前、后分別采集三維步態(tài)時(shí)空參數(shù)(步速、步頻和步長),時(shí)相參數(shù)(支撐相和雙支撐相),采集前,囑患者在一段10 m長的特定區(qū)域內(nèi)自然前行2~3次,再行正式采集,以能取4個(gè)完整的步態(tài)周期為有效行走,以4個(gè)周期的平均值作為該次檢測數(shù)據(jù)。

3.1.2 表面肌電信號(hào)

采集患者治療前、后患側(cè)腓腸肌和脛前肌的表面肌電信號(hào)(sEMG),取特征值積分肌電值(IEMG)和均方根值(RMS)。采集時(shí),保持患肢踝關(guān)節(jié)在屈伸最大等長收縮(maximal isometric voluntary contraction, MIVC)的狀態(tài)。同時(shí)計(jì)算協(xié)同收縮率(CR),CR(%)=拮抗肌IEMG/(主動(dòng)肌IEMG+拮抗肌IEMG)×100%。

3.1.3 踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度

用角度尺測量踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度。

3.2 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

應(yīng)用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,對(duì)符合正態(tài)分布的數(shù)據(jù)采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,計(jì)量資料用檢驗(yàn),計(jì)數(shù)資料采用卡方檢驗(yàn)。以<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

3.3 治療結(jié)果

3.3.1 治療前雙側(cè)下肢步長、踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度的比較兩組患者患側(cè)下肢時(shí)空參數(shù)步長和踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度小于健側(cè),雙側(cè)比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。詳見表1。

表1 治療前雙側(cè)下肢步長、踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度的比較 (±s)

注:與患側(cè)比較1)<0.05

3.3.2 兩組治療前雙側(cè)下肢MIVC狀態(tài)下sEMG特征值和CR比較

40例患者患側(cè)下肢在MIVC狀態(tài)下的腓腸肌和脛前肌的IEMG和RMS均低于健側(cè),患側(cè)足背伸的CR明顯高于健側(cè),雙側(cè)比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。詳見表2。

表2 兩組治療前雙側(cè)下肢MIVC狀態(tài)下sEMG特征值和CR的比較 (±s)

注:與患側(cè)比較1)<0.05

3.3.3 兩組患者治療前后患側(cè)下肢步態(tài)時(shí)空參數(shù)及時(shí)相參數(shù)的比較

兩組患者治療前患側(cè)下肢的步速、步頻、步長、支撐相和雙支撐相比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。治療后,兩組患者時(shí)空參數(shù)(步速、步頻、步長)均較治療前明顯提高,時(shí)相參數(shù)(支撐相、雙支撐相)較治療前有明顯下降,與治療前比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。且治療組患者的時(shí)空參數(shù)與時(shí)相參數(shù)均優(yōu)于對(duì)照組,兩組比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。詳見表3。

表3 兩組治療前后患側(cè)下肢步態(tài)時(shí)空參數(shù)及時(shí)相參數(shù)的比較 (±s)

注:與同組治療前比較1)<0.05;與對(duì)照組比較2)<0.05

3.3.4 兩組患者治療前后患側(cè)下肢MIVC狀態(tài)下sEMG特征值的比較

兩組患者治療前患側(cè)下肢在MIVC狀態(tài)下腓腸肌與脛前肌的IEMG、RMS比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。治療后,兩組患側(cè)下肢MIVC狀態(tài)下腓腸肌與脛前肌的IEMG和RMS較治療前有明顯提高,足背伸時(shí)CR較治療前明顯減低,與治療前相比,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。且治療組患側(cè)下肢的腓腸肌與脛前肌的IEMG、RMS和足背伸CR均優(yōu)于對(duì)照組,差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。詳見表4。

表4 兩組治療前后患側(cè)下肢MIVC狀態(tài)下sEMG特征值的比較 (±s)

注:與同組治療前比較1)<0.05;與對(duì)照組比較2)<0.05

3.3.5 兩組治療前后踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度比較

兩組患者治療前患側(cè)下肢踝背屈角度比較,差異均無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(>0.05)。治療后,兩組患者患肢踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度較治療前明顯提高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。且治療組優(yōu)于對(duì)照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(<0.05)。詳見表5。

表5 兩組治療前后踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)背屈角度的比較 (±s,°)

注:與同組治療前比較1)<0.05;與對(duì)照組比較2)<0.05

4 討論

4.1 合谷刺法對(duì)下肢步行功能重建的影響

合谷刺,又名“合刺”,屬于《內(nèi)經(jīng)》五刺之一。合谷刺主治四肢痿弱、皮膚麻木不仁的肌痹與中風(fēng)后偏癱、感覺障礙等不謀而合[4-5]。常見刺法為一針多向刺或多針刺[6],一般常在選定腧穴正中刺一針,左右各傍刺一針。

本研究采用多針刺的合谷刺法,一穴3針,并接3組電針,施以斷續(xù)波50 Hz。通過合谷刺的針刺手法,增強(qiáng)腧穴的針刺強(qiáng)度,擴(kuò)大針刺面積,同時(shí)施以50 Hz的斷續(xù)波引起踝背屈及足外翻動(dòng)作,改善了常規(guī)針刺接電后,刺激量及刺激強(qiáng)度不足不能引起踝背屈動(dòng)作的缺陷。研究者認(rèn)為,針刺的有效刺激量是針刺療效的關(guān)鍵,與刺激的強(qiáng)度、刺激手法和針刺時(shí)間等密切相關(guān)[7-8],合谷刺電針則充分提高了針刺的有效刺激量。斷續(xù)波避免了機(jī)體對(duì)連續(xù)刺激的疲勞性,同時(shí)能提高橫紋肌的興奮性,改善血液循環(huán),為神經(jīng)細(xì)胞的再生提供充足的氧供,促進(jìn)神經(jīng)的修復(fù)[9]。不同刺激頻率對(duì)刺激靶點(diǎn)有不同治療作用,50 Hz能引起血管擴(kuò)張,增強(qiáng)感覺輸入并能引起肌肉強(qiáng)直收縮[10]。

患側(cè)下肢踝關(guān)節(jié)的反復(fù)不斷被動(dòng)活動(dòng),不僅增強(qiáng)踝關(guān)節(jié)活動(dòng)度,且通過不斷向中樞發(fā)出沖動(dòng),有效刺激大腦損傷區(qū)域殘留組織及未損傷組織的再生,活化休眠突觸,由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng)向患側(cè)發(fā)出沖動(dòng),形成新的感覺運(yùn)動(dòng)通路,也稱之為“使用依賴性功能重建”[11-12],這與卒中后腦的可塑性密切相關(guān),與康復(fù)訓(xùn)練中運(yùn)動(dòng)再學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ)相關(guān),通過重復(fù)刺激增強(qiáng)突觸傳遞性[13]。通過這一新模式的建立,促進(jìn)患者下肢功能恢復(fù)。

4.2 步態(tài)分析和sEMG評(píng)價(jià)在雙側(cè)下肢步行能力中的意義

中風(fēng)患者因其偏癱側(cè)肌力下降、肌張力的改變和平衡協(xié)調(diào)能力下降,常導(dǎo)致行走時(shí)步態(tài)異常,臨床上常使用Berg平衡量表[14]、Fugl-Meyer量表[15]下肢部分、徒手肌力測試(MMT)[16]等量表評(píng)定來評(píng)價(jià)患側(cè)下肢步行能力和肌力。但此類評(píng)定為定性分析法,較為主觀、粗略,無法做到客觀、精確、量化。故本研究選用步態(tài)分析檢查系統(tǒng)捕捉更細(xì)微的步行變化,選用時(shí)間-距離參數(shù)和肌電參數(shù)等作為評(píng)價(jià)患者下肢步行能力的定量指標(biāo)[17-19]。

雙下肢對(duì)比試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),患側(cè)下肢步長較健側(cè)明顯縮短。步長是下肢不對(duì)稱性比較中能有效反映肢體障礙程度和偏癱步行能力的敏感指標(biāo)[20-22],且毛玉瑢等[23]提出,在腦卒中患者臨床步態(tài)檢測中,無需正常對(duì)照,步長即可作為評(píng)價(jià)偏癱步態(tài)有效指標(biāo)。在踝關(guān)節(jié)背屈肌肉功能的研究中,脛前肌為主動(dòng)肌,腓腸肌則為拮抗肌?;紓?cè)腓腸肌與脛前肌的IEMG和RMS均明顯小于健側(cè),IEMG可反映肌肉在單位時(shí)間內(nèi)的收縮特性,RMS反映神經(jīng)放電的有效值。中風(fēng)后患者脛前肌與腓腸肌的肌肉功能與健側(cè)相比均下降,且脛前肌下降更為明顯,同時(shí),患側(cè)踝背屈的協(xié)同收縮率(CR)明顯高于健側(cè),而CR表示拮抗肌在主動(dòng)肌運(yùn)動(dòng)中所占比例,本研究顯示,患者患側(cè)踝背屈的CR約是健側(cè)的2倍,這與燕鐵斌等[24]的研究結(jié)果吻合,進(jìn)一步提示了患者早期腓腸肌不僅肌力下降,也極易出現(xiàn)痙攣,導(dǎo)致踝背屈障礙[25]。

由此可認(rèn)為,中風(fēng)患者脛前肌與腓腸肌的肌肉收縮能力均下降,以脛前肌下降為主,且患側(cè)踝背屈時(shí)肌肉運(yùn)動(dòng)模式異常,協(xié)調(diào)性差,結(jié)合步長的結(jié)果,可認(rèn)為,中風(fēng)后踝背屈障礙患者的步行能力下降,步行周期改變,早期肌肉收縮性下降,肌肉協(xié)調(diào)能力降低。

4.3 步態(tài)分析和sEMG評(píng)價(jià)在兩組對(duì)比研究中的意義

本課題對(duì)照組選用常規(guī)針刺法,治療組選用合谷刺法,為對(duì)比兩組方法的有效性,選用了步態(tài)分析的時(shí)空(步長、步頻和步速)和時(shí)相參數(shù)(支撐相和雙支撐相),sEMG(IEMG、RMS和CR)。步長、步頻和步速是步態(tài)分析最常用的3大要素,是行走的生物力學(xué)分析所涉及的最基本要素。步長有效反映了步行能力,步頻是基本的步態(tài)時(shí)間描述符,步速是度量步行能力的最實(shí)用的指標(biāo),支撐相反映患肢承重能力,同時(shí)雙支撐相與步速成反比,反映步行的穩(wěn)定性[26]。sEMG則動(dòng)態(tài)監(jiān)測行走過程中肌肉運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。

中風(fēng)后踝背屈障礙患者由于下肢肌力、平衡及協(xié)調(diào)能力的下降,肌張力和下肢各關(guān)節(jié)活動(dòng)度的改變,常需代償性地增加支撐相與雙支撐相的時(shí)間,縮短擺動(dòng)期以支持肢體承重和跨步行走,行走落地一般足尖與足外側(cè)著地,導(dǎo)致足廓清障礙[27],故行走時(shí)步速減慢、步頻減少、步長縮短,支撐相和雙支撐相時(shí)間延長等一系列步態(tài)時(shí)空時(shí)相參數(shù)的改變和表面肌電信號(hào)的改變[28-30]。

兩組患者在治療后,均提高了步速、步頻、患側(cè)步長,縮短了支撐相和雙支撐相的百分比,提高了踝關(guān)節(jié)最大主動(dòng)屈曲角度,且合谷刺法治療療效明顯優(yōu)于常規(guī)刺法治療(<0.05)。提示了患者下肢肌力的恢復(fù),關(guān)節(jié)活動(dòng)的提高,步態(tài)周期的改善,持重的穩(wěn)定性和下肢步行能力的提高。患側(cè)在腓腸肌與脛前肌的IEMG、RMS和CR方面,兩組治療均能不同程度提高相應(yīng)肌肉功能的IEMG和RMS,降低踝背屈的協(xié)同收縮率。雖然作為拮抗肌的腓腸肌IEMG也有所提高,但兩組治療仍以脛前肌IEMG提高為主,故作為踝背屈的協(xié)同收縮率得以降低,且合谷刺法治療明顯優(yōu)于常規(guī)刺法治療。由此也提示,中風(fēng)后踝背屈障礙患者的康復(fù),可通過脛前肌與腓腸肌相互作用的肌電參數(shù)來進(jìn)一步引導(dǎo)控制訓(xùn)練而達(dá)到更加精確的恢復(fù)[31],以提高脛前肌肌力為主,同時(shí)抑制腓腸肌的異常收縮,以降低協(xié)同收縮率為有效訓(xùn)練。

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Evaluation of Triple Directional Needling in Treating Ankle Dorsiflexion Disorder After Stroke by Gait Analysis and Surface Electromyography: A Randomized Controlled Trial

,-.

,310002,

To observe the effect of triple directional needling on gait and surface electromyography (sEMG) in patients with ankle dorsiflexion disorder after stroke.Forty eligible patients were randomized into two groups. Twenty patients in the control group were intervened by conventional acupuncture; 20 patients in the treatment group were intervened by triple directional needling. Before the treatment, the bilateral step length, maximum angle of active ankle dorsiflexion, and sEMG of gastrocnemius muscle and anterior tibial muscle under the maximum isometric voluntary contraction (MIVC) during ankle flexion and extension were collected from the two groups, to evaluate the walking ability and muscle function of bilateral limbs in stroke patients. After the treatment, three- dimensional gait parameters, the maximum angle of active ankle dorsiflexion, the sEMG eigenvalues of gastrocnemius muscle and anterior tibial muscle under MIVC were used to evaluate the stroke patients’ walking ability and muscle state of the lower limbs on the affected side in the two groups.Before the treatment, the parameters of the bilateral lower limbs of the two groups were compared, showing that the step length and the maximum angle of active ankle dorsiflexion of the affected limb were smaller than those of the healthy side, the integrated electromyogram (IEMG) and root mean square (RMS) of gastrocnemius muscle and anterior tibial muscle under MIVC of the affected side were lower than those of the healthy side, and the co-contraction ratio (CR) of the affected side was larger than that of the healthy side, with significant differences (<0.05). After the treatment, the walking speed, cadence, step length, stance phase, double stance phase, the maximum angle of active ankle dorsiflexion, the IEMG, RMS and CR of gastrocnemius muscle and anterior tibial muscle under MIVC of the affected side were significantly improved in the two groups (<0.05); the parameters in the treatment group were significantly superior to those in the control group (<0.05).Triple directional needling can promote the recovery of walking ability in patients with ankle dorsiflexion disorder after stroke.

Acupuncture therapy; Electroacupuncture; Triple directional needling; Post-stroke syndrome; Ankle injury Gait analysis; sEMG

R246.6

A

10.13460/j.issn.1005-0957.2018.13.0031

1005-0957(2018)13-0031-06

2017-10-09

浙江省中醫(yī)藥科學(xué)研究基金項(xiàng)目(2017ZB033)

楊杭(1989—),女,住院醫(yī)師,碩士,Email:yanghangchangzhou@126.com

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