胡鳳丹，蔡華安，胡 德，符 鯤，黃 靚

（湖南師范大學(xué)第一附屬醫(yī)院康復(fù)三科，湖南 長沙 410000）

表面肌電圖（Surface electromyographlc，sEMG）是從肌肉表面通過電極引導(dǎo)、記錄下來的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動時的生物電信號。通過將表面電極放置在皮膚表面，經(jīng)過電極引導(dǎo)、放大、顯示、記錄這些電信號，能一定程度上反映運(yùn)動單位活動的同步化、肌纖維募集、肌肉疲勞程度、肌肉激活的順序和激活時間等情況。目前表面肌電常用指標(biāo)包括積分肌電值（Integrate electromyography，iEMG）、平均肌電值（Average electromyography，AEMG）、均方根值（Root means quare，RMS）、平均功率頻率（Mean power frequency，MPF）和中位頻率（Median frequency，MF）。其中AEMG與RMS主要反映肌肉活動時有多少運(yùn)動單位被激活、參加活動的運(yùn)動單位類型以及其同步化的程度。iEMG可一定程度上反映參加工作的運(yùn)動單位的數(shù)量和放電大小。MPF和MF反映出肌電信號在頻率上的變化，常用于評價肌肉活動時的疲勞程度，與肌肉組織中慢肌纖維的所占比例有關(guān)。sEMG作為一種安全、無創(chuàng)的神經(jīng)肌肉功能評估工具，在康復(fù)治療中應(yīng)用廣泛。

1 sEMG在運(yùn)動醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用

sEMG能預(yù)測肌纖維類型，評價肌肉激活時間、肌肉發(fā)力順序、肌力等。sEMG通過MPF可預(yù)測Ⅰ型肌纖維和Ⅱ型肌纖維的類型及比例［1-2］。CONRAD MO等［3］通過陣列式表面肌電發(fā)現(xiàn)腦卒中偏癱患者手指屈伸肌纖維傳導(dǎo)速度變慢的一種可能是Ⅱ型轉(zhuǎn)變成了Ⅰ型肌纖維，尤其是在外伸肌中，因此臨床上治療師可以據(jù)此研究結(jié)果制定針對伸肌中Ⅱ型纖維丟失的治療性方案。談艷等［4］發(fā)現(xiàn)大腿肌肉受傷的運(yùn)動員在起跳落地時股四頭肌內(nèi)、外側(cè)頭及腓骨長肌激活較健康運(yùn)動員較晚，而股直肌激活更早，進(jìn)而得出損傷影響肌肉動員的次序。下肢肌肉發(fā)力順序可視為運(yùn)動員損傷評價的一個指標(biāo)。在高密度表面肌電圖中，用非負(fù)矩陣分解算法可優(yōu)選出同肌肉發(fā)力最為相關(guān)的區(qū)域，能更好的對肌力進(jìn)行估計，可進(jìn)一步為卒中患者制定更為有效的康復(fù)方案，亦可用于肌肉疲勞探索、假肢控制等研發(fā)領(lǐng)域［5］。有學(xué)者將sEMG用于特定體育運(yùn)動中肌肉貢獻(xiàn)率及利用率的研究，從而更好地指導(dǎo)訓(xùn)練［6］。sEMG與電腦銀屏相連接形成的視覺反饋，對運(yùn)動員也能起到良好地指導(dǎo)作用。

2 sEMG在腦卒中臨床康復(fù)中的應(yīng)用

2.1 評價屈伸肌群的協(xié)調(diào)性sEMG因其能反映神經(jīng)肌肉的功能狀態(tài)，作為臨床上肌肉功能評價的一項工具，能更加科學(xué)的指導(dǎo)腦卒中偏癱患者的康復(fù)訓(xùn)練。許多研究者發(fā)現(xiàn)腦卒中偏癱患者會出現(xiàn)患肢無力及肌電振幅下降的表現(xiàn)，即運(yùn)動單位的募集量下降，放電減少。戴慧寒等［7］研究發(fā)現(xiàn)腦卒中偏癱患者患側(cè)主動肌AEMG振幅降低的原因主要是患者大腦運(yùn)動控制中樞受損、外周肌肉Ⅱ型肌纖維萎縮等；小強(qiáng)度運(yùn)動負(fù)荷時，患側(cè)主動肌AEMG增強(qiáng)的原因可能與拮抗肌活動增強(qiáng)、交互抑制障礙及主動肌活動阻力增大等相關(guān)。提示我們在臨床治療上應(yīng)減弱其拮抗肌活動、防止Ⅱ型肌纖維萎縮、促進(jìn)大腦運(yùn)動功能恢復(fù)等。腦卒中偏癱患者患側(cè)痙攣下肢伸肌群占主要作用［8］。有學(xué)者［9］發(fā)現(xiàn)偏癱患者的雙下肢肌肉收縮能力都有降低，提示在研究當(dāng)中以健側(cè)肢體作為患肢的對照組有待商榷。綜上所述，在偏癱患者康復(fù)訓(xùn)練中，應(yīng)緩解伸肌痙攣，在屈膝時加強(qiáng)主動肌的收縮，同時注重健側(cè)肢體的訓(xùn)練。

2.2 評價平衡功能已知腦卒中患者大腦功能受損后所致的肌力下降、肌張力改變、足下垂等均會影響患者的平衡功能。有研究者發(fā)現(xiàn)豎脊肌肌力不平衡是引起平衡功能障礙的一個原因［10］，提示我們應(yīng)注重軀干肌的訓(xùn)練。W EN H等［11］通過sEMG發(fā)現(xiàn)腦卒中偏癱患者患側(cè)股直肌、股內(nèi)側(cè)肌及股二頭肌和健側(cè)股直肌肌張力的變化影響了患者的靜態(tài)平衡，使患者站立不穩(wěn)。提示我們在偏癱康復(fù)過程中應(yīng)注意肌張力的變化。有學(xué)者［12］證實了踝關(guān)節(jié)在肌肉活動中的重要性，踝關(guān)節(jié)訓(xùn)練可以幫助改善下肢肌肉的功能，從而提高平衡的能力。有學(xué)者［13］發(fā)現(xiàn)表面肌電生物反饋同本體感覺神經(jīng)肌肉促進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，可以很好地改善足下垂，促進(jìn)踝關(guān)節(jié)功能的恢復(fù)。

2.3 評估、治療痙攣sEMG能定量地分析腦卒中患者痙攣程度，還能區(qū)分痙攣的肌肉，確定痙攣發(fā)生的步態(tài)周期的環(huán)節(jié)［14］，從而更好地幫助臨床醫(yī)生制定合適的康復(fù)方案。有學(xué)者［15］通過研究發(fā)現(xiàn)了一種新的識別痙攣的方法，為肌電信號分析的基礎(chǔ)上識別痙攣患者開辟了新的途徑。痙攣性偏癱患者使用表面肌電生物反饋療法進(jìn)行放松性訓(xùn)練后，患者的運(yùn)動功能得到明顯改善［16］，提示我們表面肌電生物反饋療法可用于治療痙攣患者。

2.4 評價、治療吞咽功能障礙有學(xué)者發(fā)現(xiàn)sEMG不僅可作為篩查和早期診斷吞咽障礙的一種工具，同時可以對吞咽障礙做出簡單可靠的評定及鑒別病因［17］。在臨床應(yīng)用中，sEMG受多種因素的干擾，比如食物的性狀、吞咽模式、系統(tǒng)因素、個體因素、食物的溫度和口感等。吞咽同一性狀的食團(tuán)時，其sEMG的平均振幅和峰值與容積及黏稠度成正相關(guān)［18］，提示康復(fù)訓(xùn)練應(yīng)從小劑量、低黏稠度開始，吞咽持續(xù)時間越長越有誤吸風(fēng)險。不同吞咽模式下，“干”吞咽組和“濕”吞咽組的持續(xù)時間無明顯差別，但均較過量吞咽組低［19］，提示我們吞咽障礙患者避免過量吞咽。VINCENT GUPTA［20］發(fā)現(xiàn)在連續(xù)吞咽3次的情況下，干吞咽的持續(xù)時間明顯較濕吞咽高；提示濕吞咽較干吞咽好，但研究認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能與吞咽的次數(shù)相關(guān)。在頦下肌群和舌骨下肌群的記錄到的肌電活動持續(xù)時間與年齡存在相關(guān)關(guān)系，超過70歲的受試者肌電活動持續(xù)時間存在明顯延長，說明老年人腦卒中后存在吞咽障礙風(fēng)險更高。健康兒童已存在單獨(dú)吞咽和連續(xù)飲水時的相關(guān)肌肉sEMG活動時程和MA的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)［21］，可作為健康兒童的對照標(biāo)準(zhǔn)。吞咽障礙患者在做吞咽嘗試時有更多肌肉參與，但卻缺乏協(xié)調(diào)性和持久性［22］，所以對患者進(jìn)行吞咽訓(xùn)練是非常有必要的。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)吞咽障礙的康復(fù)治療時間為2～12個月，說明吞咽訓(xùn)練時間不應(yīng)過短。楊立等［23］發(fā)現(xiàn)表面肌電生物反饋聯(lián)合吞咽訓(xùn)練能改善腦卒中患者的吞咽功能，在臨床上可作為一種吞咽障礙的治療方法。

3 表面肌電生物反饋在腦卒中的應(yīng)用

肌電生物反饋是通過處理獲得的肌電信息將其變?yōu)榛颊吣軌蜃R別的信號反饋給患者，從而訓(xùn)練患者，使其根據(jù)信號能夠有意識地控制自己的活動，達(dá)到治療的目的。已知腦卒中后患者的肢體功能障礙嚴(yán)重影響患者的日常生活，表面肌電生物反饋能夠調(diào)節(jié)肌肉的收縮和松弛，從而取得療效。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)對存在吞咽障礙、手功能障礙、關(guān)節(jié)外展功能障礙、痙攣、平衡功能障礙的腦卒中患者，肌電生物反饋可以改善其吞咽功能及肢體功能障礙，但肌電生物反饋改善吞咽功能、痙攣、平衡功能障礙的相關(guān)中樞機(jī)制尚未完全明確，需進(jìn)一步探究［24-27］。何玲燕等發(fā)現(xiàn)在腦卒中后偏癱患者中使用穴位肌電生物反饋療法對改善踝關(guān)節(jié)主動活動度有益，能促進(jìn)下肢功能恢復(fù)［28-29］。對卒中后中樞性面癱患者，肌電生物反饋療法有較好的治療效果，幫助恢復(fù)面神經(jīng)功能、面部肌肉功能［30］。也有學(xué)者將肌電生物反饋與針灸、康復(fù)訓(xùn)練、藥物等聯(lián)用，在改善腦卒中患者肢體方面取得較好的效果［31-33］。在將來可擴(kuò)大其與其他康復(fù)療法的聯(lián)用，擴(kuò)大應(yīng)用領(lǐng)域。肌電生物反饋在改善盆底肌功能，緩解尿失禁、痙攣型腦性癱瘓患兒尖足、腰椎間盤突出癥等其他方面亦有較好的療效［34-36］。肌電生物反饋作為促進(jìn)腦卒中患者康復(fù)的一種治療方式，在臨床上可廣泛應(yīng)用。但也有學(xué)者指出肌電生物反饋對患者肢體功能康復(fù)無明顯益處［37］，考慮與樣本量小、實驗設(shè)計欠嚴(yán)謹(jǐn)及評價指標(biāo)不同等因素相關(guān)。而目前尚缺乏肌電生物反饋對于卒中患者中樞調(diào)控相關(guān)影響的研究，此為肌電生物反饋療效的基礎(chǔ)研究，值得進(jìn)一步探究。

4 sEMG在中醫(yī)方面的應(yīng)用

近年來，有學(xué)者將sEMG用來評價傳統(tǒng)中醫(yī)針灸、推拿治療的療效，研究表明針刺治療不僅能減輕肢體痙攣，促進(jìn)腦卒中患者下肢運(yùn)動功能恢復(fù)［38］，也能用于減少和治療中風(fēng)引起的吞咽障礙，治療面癱等。sEMG已證實單獨(dú)針灸治療、口服中藥聯(lián)合針灸治療、鍛煉太極拳均能促進(jìn)腦卒中偏癱患者下肢運(yùn)動功能恢復(fù)。于爽等［39］通過SEMG發(fā)現(xiàn)多針淺刺法對面癱治療有顯著療效，并且與靜止期針刺治療相比，超早期介入針刺治療的療效更顯著。因此臨床上面癱患者越早進(jìn)行針灸治療療效越好。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)表面肌電檢測取穴治療吞咽障礙及周圍性面癱優(yōu)于常規(guī)取穴，此種取穴方法不僅客觀，還能提高療效，對其他肌肉取穴也適用［40-41］。推拿手法可以很好地刺激經(jīng)絡(luò)穴位，從而抑制降低拮抗肌群肌張力，幫助改善關(guān)節(jié)功能，促進(jìn)韌帶彈性恢復(fù)。廖若夷等［42］用滾、拍、揉、搓、抖、按等6種推拿手法作用于腦卒中患者雙側(cè)股直肌，發(fā)現(xiàn)腦卒中雙側(cè)所受到的刺激作用因推拿手法的不同而不同，其中拍法刺激神經(jīng)肌肉及募集運(yùn)動單位的效果更佳。但未給出拍法的最佳持續(xù)時間、間隔時間及頻率。葛瑞東等［43］發(fā)現(xiàn)指壓足臨泣穴誘發(fā)偏癱側(cè)脛骨前肌、腓骨長短肌收縮即刻效應(yīng)，其最大化時間間隔可能是3 s。此法能夠提高肌肉的興奮性，改善踝關(guān)節(jié)功能，但其具體療效、機(jī)制有待進(jìn)一步研究。綜上，sEMG不僅可以評價針灸、推拿的療效，還可用于取穴，幫助篩選出有效的推拿治療手法。

5 sEMG在其他領(lǐng)域的應(yīng)用

有學(xué)者［44］發(fā)現(xiàn)盆底表面肌電用于盆底康復(fù)能夠改善產(chǎn)婦的肌纖維能力和肌肉壓力功能，還能降低膀胱頸的角度或旋轉(zhuǎn)角度，減少盆底功能障礙性疾病的發(fā)生。有研究［45］發(fā)現(xiàn)通過sEMG發(fā)現(xiàn)腰椎側(cè)凸患者的非特異性腰痛特征與非脊柱側(cè)彎的非特異性腰痛患者不同，治療方式也不一樣。PEETERS LHC等［46］發(fā)現(xiàn)杜氏肌營養(yǎng)不良患者通過增加軀干的運(yùn)動補(bǔ)償減少的手臂功能，因此在評估功能和干預(yù)發(fā)展時應(yīng)考慮軀干。除了在盆底康復(fù)、腰痛中地應(yīng)用，sEMG在風(fēng)濕性膝關(guān)節(jié)置換術(shù)后、周圍神經(jīng)修復(fù)、腦癱等其他疾患中亦有應(yīng)用。

6 小 結(jié)

綜上所述，sEMG作為一種客觀、可靠的評估方法，能很好地反映出肌肉的活動狀態(tài)，具有評價、診斷、治療等作用。而近年來出現(xiàn)的陣列式表面肌電能避免電極數(shù)目、電極位置、電極排列方向等對獲取表面肌電信號的影響，很大程度地提高了表面肌電的準(zhǔn)確率，今后能更好地在臨床上發(fā)揮作用。