吳曉燕,石麗紅,呂君玲
痙攣常見于腦卒中、脊髓損傷、腦癱、多發(fā)性硬化等多種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病,屬于上運動神經(jīng)元綜合征的組成部分之一[1]。長時間過高的肌張力不利于患者建立正常的運動模式,會產(chǎn)生異常姿勢與關(guān)節(jié)攣縮,阻礙患者的隨意運動[2]。據(jù)估計,為了緩解痙攣狀態(tài)帶來的并發(fā)癥美國每年將花費數(shù)百萬美元,因此,這是一個重大的醫(yī)療挑戰(zhàn),并帶來巨大的經(jīng)濟(jì)影響[3]。關(guān)于痙攣機(jī)制的研究一直為生物力學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)所關(guān)注的熱點領(lǐng)域,同時為了準(zhǔn)確、客觀地衡量痙攣程度的變化,國內(nèi)外不斷研發(fā)用于痙攣定量評定的方法。本文就上運動神經(jīng)元損傷所致痙攣的定量評定方法進(jìn)行綜述。
痙攣的評估不僅可以了解痙攣的程度,還可以對痙攣治療的效果進(jìn)行評價。目前臨床上痙攣評定還沒有形成統(tǒng)一的、系統(tǒng)的評價標(biāo)準(zhǔn)。在臨床實踐中,痙攣狀態(tài)通常通過被動活動關(guān)節(jié)時手下感到的阻力大小,并根據(jù)有序量表主觀測量,例如改良的Ashworth評分(Modified Ashworth Scale,MAS)。對于一些肌肉結(jié)構(gòu)已發(fā)生微小變化,但尚未引起顯著力學(xué)改變等情況的患者,其阻抗改變不易被測試者感知,用分級量表區(qū)分肌張力變化就顯得十分困難[4]。
近年來,隨著超聲學(xué)的不斷發(fā)展,一種定量超聲評價技術(shù)在臨床逐漸得到研究應(yīng)用。超聲彈性成像(Ultrasound Elastography,UE)最早由Ophir等[5]提出,是超聲彈性成像和多普勒超聲聯(lián)合應(yīng)用的新技術(shù),由于其提供淺表和深層組織的高分辨率彩色圖像,現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于臨床。超聲彈性成像是通過檢測外力或超聲波作用下組織應(yīng)變、應(yīng)變率或剪切波速度等參數(shù)來判斷組織硬度,對目標(biāo)進(jìn)行組織機(jī)械特性定量及可視化定性研究[6]。
腦卒中后伴隨著痙攣和攣縮增加,內(nèi)在肌肉特性如硬度可能會改變。有研究表明來自痙攣肌的單纖維的被動彈性模量幾乎是從正?;颊攉@得的纖維的2倍[7]。Eby 等[8]利用剪切波超聲彈性成像測量慢性腦卒中患者被動肱二頭肌的肌肉僵硬度,結(jié)果顯示剪切波超聲彈性成像用于評估腦卒中有很高價值。樊留博等[9-10]研究了超聲彈性成像技術(shù)評價康復(fù)治療前后肢體硬度變化對痙攣性偏癱患者預(yù)后的影響,結(jié)果表明超聲彈性成像技術(shù)可以定量評價腦卒中后痙攣下肢肌張力變化,可作為其康復(fù)預(yù)后評價方法。對于痙攣型腦癱兒童而言,超聲剪切波彈性成像結(jié)果顯示在20°跖屈、10°跖屈和0°跖屈這3個足位處腓腸肌具有顯著更大的剪切模量測量值[11]。甚至國外有學(xué)者利用超聲波實時成像技術(shù)制成了新的1~5級肌肉纖維硬度成像量表評分,并用于客觀評估多發(fā)性硬化的痙攣患者肌肉纖維狀態(tài)及其在抗痙攣治療后的變化,該評分與MAS評分之間具有較好的相關(guān)性[12]。
磁共振彈性成像(Magnetic Resonance Elastography,MRE)又被稱為“影像觸診”,通過剪切波作用于人體計算出組織的力學(xué)特性,定量地測量出組織彈性特征,與超聲彈性成像相比 MRE則是各向同性、全方位的成像,分辨率更高。MRE多用于肝臟、乳腺、腫瘤等方面研究,隨著技術(shù)不斷地改進(jìn),磁共振彈性成像逐漸被用于測量肌肉軟組織的彈性[13]。為了研究MRE是否提供了一種可行的,非侵入性的方法來研究健康和患病的肌肉,Basford等[14]比較了8名健康人和6名下肢神經(jīng)肌肉功能障礙的患者(包括了3名痙攣性截癱、2名遲緩性癱瘓、1名兒童脊髓灰質(zhì)炎患者)的剪切波波長和肌肉硬度,結(jié)果顯示在休息狀態(tài)時神經(jīng)肌肉功能障礙患者的腓腸肌外側(cè)束剪切波長和肌肉硬度是正常組的1.5~2.4倍。
快速肌張力測定儀是一種能夠客觀測定肌張力的裝置,測定時通過探頭向一塊肌肉施加垂直方向的力,使這塊肌肉產(chǎn)生位移,由于肌肉的硬度升高跟肌肉運動和力矩成正比,通過收集的壓力和位移之間的關(guān)系數(shù)據(jù),經(jīng)電腦處理,能夠客觀地反映一塊肌肉的張力情況[15]。
國外已經(jīng)做了大量研究,使用肌張力密度測定儀來測量肌張力具有重復(fù)性好,穩(wěn)定性高的優(yōu)點。Leonard等[16]利用肌張力儀評估了10名上運動神經(jīng)元損害伴有痙攣患者肱二頭肌的肌張力并與MAS 做相關(guān)性分析,得出結(jié)論,肌張力儀能有效地識別了上運動神經(jīng)受累患者肱二頭肌痙攣狀態(tài)的差異,且與MAS有中等至高的相關(guān)性。Li等[17]研究的結(jié)果證明了肌張力儀對腦卒中痙攣檢查的高度敏感性。并且與MAS等級量表相比,肌張力儀不僅可用于測量四肢肌肉的肌張力,還可用于評定呼吸肌、軀干肌的肌張力,擴(kuò)大了可檢測范圍[18]。
等速技術(shù)是生物力學(xué)模式量化肌肉痙攣的一種新的方法,是在關(guān)節(jié)不同的角速度下,應(yīng)用Cybex、Biodex、Kincom等裝置帶動關(guān)節(jié)做被動屈伸運動,并記錄關(guān)節(jié)遭受阻力時正弦曲線的振動幅度、峰力矩和峰力矩/體重比等參數(shù)來量化肌肉痙攣,客觀地記錄受試者肌肉產(chǎn)生的阻力,可應(yīng)用于多處關(guān)節(jié)和肌肉痙攣的評估[19]。早在1996年就有研究者使用等速測力技術(shù)測量膝關(guān)節(jié)被動運動過程中扭力矩來量化脊髓損傷(SCI)后痙攣受試者的肌肉張力[20]。近來宋凡等[21]研究顯示,肌痙攣患者的峰阻矩和峰阻矩與體重比明顯高于對照組。同樣鄧思宇等[22]利用BIODEX等速運動測試系統(tǒng)評定了18例痙攣慢性腦卒中患者與16名健康對照者的踝關(guān)節(jié)被動運動,發(fā)現(xiàn)等速指標(biāo)與MAS具有相關(guān)性,峰力矩-角速度線性斜率與MAS相關(guān)性最顯著,角速度為120°/s時敏感性最高。
等速肌張力評定還經(jīng)常用于治療方法療效的評定以及相關(guān)臨床研究的肌張力評定方法,Hameau等[23]用等速測試來檢測注射肉毒素后膝關(guān)節(jié)屈伸肌群痙攣的緩解情況,可直觀地觀察到在肉毒素注射后,在被動伸展運動期間評估的牽張反射相關(guān)扭矩減小并且峰值的出現(xiàn)角度更大,從而證明了注射肉毒素可減少痙攣。
上運動神經(jīng)元損傷后,脊髓中樞失去上位中樞的控制,導(dǎo)致節(jié)段內(nèi)中間神經(jīng)元和運動神經(jīng)元活性的改變,以致相應(yīng)電生理活性改變。肌電圖是常用的電生理指標(biāo)的檢查方法,臨床上常通過肌電圖檢查F波、H反射、交互抑制(reciprocal inhibition,RI-3)等電生理指標(biāo),了解脊髓節(jié)段內(nèi)α運動神經(jīng)元、γ運動神經(jīng)元、閏紹細(xì)胞及其他中間神經(jīng)元的活性[24]。H反射主要是由Ia類傳入神經(jīng)介導(dǎo)引起α運動神經(jīng)元興奮;F波則是刺激沿運動神經(jīng)元逆向傳遞引起脊髓運動神經(jīng)元興奮;RI是由交互抑制產(chǎn)生,含有3個抑制相,有研究表明RI第三階段與手腕和手指屈肌的MAS評分相關(guān)[25]。有研究調(diào)查了H反射和MAS在痙攣兒童中的可能相關(guān)性,在30名患有下肢雙側(cè)痙攣的兒童中同時測量H反射潛伏期,Hmax/Mmax振幅和MAS,腦癱患者的H反射潛伏期明顯縮短,Hmax/Mmax比率顯著高于對照組,MAS評估的痙攣與H反射之間存在正相關(guān)[26]。同樣李紅玲等[27]也得出結(jié)論Hmax/Mmax比值是評估下運動神經(jīng)元興奮性的較好指標(biāo),可以成為臨床評價痙攣的客觀神經(jīng)電生理指標(biāo)。
綜上所述,痙攣的定量評定一直都是神經(jīng)科學(xué)研究的熱點。痙攣的定量評定不僅可以了解痙攣的程度,還可以對痙攣康復(fù)治療的效果進(jìn)行比較,為確定康復(fù)治療目標(biāo)、制定治療計劃提供重要的依據(jù)。下一步研究應(yīng)著重于將超聲、等速測試、快速肌張力檢測儀等測得的相關(guān)參數(shù)與肌痙攣程度建立數(shù)值對應(yīng)模型關(guān)系、測量結(jié)果的信度效度檢驗,從而進(jìn)一步量化痙攣程度,更好地指導(dǎo)臨床抗痙攣治療。