表面肌電對(duì)偏癱患者肘關(guān)節(jié)痙攣評(píng)估的應(yīng)用研究.pdf

1、[研究背景]
　　 痙攣是一種由牽張反射高興奮性所致的、速度依賴的緊張性牽張反射增強(qiáng)伴腱反射異常為特征的運(yùn)動(dòng)障礙，是上運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元損傷性疾病的一個(gè)常見臨床癥狀。由于上、下行傳導(dǎo)通路損傷和節(jié)端的抑制減少使肌肉對(duì)牽張反射的活化增高，肌張力增強(qiáng)，腱反射活躍，陣攣等。許多疾病如腦血管病、脊髓損傷、腦性癱瘓、多發(fā)性硬化等都可以引起痙攣。痙攣往往造成患者運(yùn)動(dòng)障礙、日常生活活動(dòng)困難和護(hù)理困難等一系列問題。痙攣的評(píng)估不僅可以了解痙攣的有無及其程度

2、，還可以對(duì)痙攣治療的效果比較，為確定治療目標(biāo)、制定治療計(jì)劃提供依據(jù)，同時(shí)可用于評(píng)價(jià)痙攣干預(yù)手段的療效，指導(dǎo)治療計(jì)劃的修改與完善。痙攣評(píng)定的內(nèi)容包括痙攣的嚴(yán)重程度、痙攣的分布(受累的肌肉、肌群或肢體部位)及痙攣所致的功能性不良后果。痙攣是一種動(dòng)態(tài)性現(xiàn)象，受試者的測試環(huán)境、測試時(shí)間、測試前活動(dòng)、情緒狀態(tài)、一些疾病如尿路感染、便秘、疼痛、疲勞，用藥情況、穿衣，尤其是測試體位等不能控制的因素，都影響痙攣的測試結(jié)果。由于痙攣生理病理機(jī)制的復(fù)雜，又

3、受多種因素的影響，所以痙攣評(píng)定，尤其是量化評(píng)定一直是康復(fù)醫(yī)學(xué)中的一個(gè)難題。目前對(duì)痙攣評(píng)定主要是臨床量表、生物力學(xué)和神經(jīng)生理學(xué)方面對(duì)被動(dòng)活動(dòng)中肢體產(chǎn)生的阻力和自主收縮的評(píng)定。
　　 Ashworth量表法(Ashworth scale for spasticity，ASS)，是1964年Ashworth提出的，使其評(píng)定由定性轉(zhuǎn)為定量。Ashwoth量表評(píng)估是檢查者徒手牽拉痙攣肌進(jìn)行全關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍內(nèi)的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)，通過感覺到的阻力及其變

4、化情況，把痙攣分為0～4級(jí)，共5個(gè)級(jí)別。1987年，Bohannon和Smith總結(jié)了他們使用ASS的經(jīng)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)被評(píng)定為Ashworth“1”級(jí)的人數(shù)太多，所以他們將“1”級(jí)進(jìn)一步區(qū)分，在原量表的基礎(chǔ)上增加了“1+”級(jí)，并對(duì)這6個(gè)級(jí)別重新描述，從而形成了改良的Ashworth量表法(modified Ashworth scale，MAS)。MAS評(píng)估法是評(píng)估者在受試者完全放松的情況下徒手活動(dòng)其肢體，在這個(gè)過程當(dāng)中，評(píng)估者根據(jù)所感受到的阻

5、力和阻力出現(xiàn)的關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍對(duì)肌張力增高進(jìn)行分級(jí)，因此，ASS和MAS的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)大多要依靠評(píng)估者的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷。因?yàn)閮烧叨际峭绞织d攣檢查法，可用于評(píng)定四肢各肌群，操作簡便，所以已經(jīng)成為目前臨床最常用的痙攣評(píng)定方法。但兩者以關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)中對(duì)阻力的主觀感覺作為評(píng)定基礎(chǔ)，其量化欠準(zhǔn)確，并且其評(píng)定時(shí)忽略了與痙攣關(guān)系密切的腱反射和陣攣，因此，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，這兩種量表評(píng)定上肢痙攣的信度優(yōu)于下肢。
　　 表面肌電圖(surface elect

6、romyography，sEMG)，又稱動(dòng)態(tài)肌電圖(dynamic electromyography，DEMG)它是將神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動(dòng)時(shí)的生物電變化，在皮膚表面加以引導(dǎo)、放大、顯示和記錄所獲得的一維時(shí)間序列信號(hào)，信號(hào)的振幅、頻率等特征性變化取決于肌肉功能狀態(tài)、肌肉活動(dòng)水平和肌纖維募集等生理性因素，以及電極的放置位置、皮下脂肪厚度等因素的共同作用。表面肌電信號(hào)檢測具有非損傷性、實(shí)時(shí)性、多靶點(diǎn)測量等優(yōu)點(diǎn)，可用于客觀評(píng)價(jià)特定肌肉在各種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)

7、(包括靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和功能活動(dòng)狀態(tài))下的神經(jīng)肌肉活動(dòng)情況。已在康復(fù)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
　　 表面肌電信號(hào)分析主要集中在時(shí)域分析和頻域分析兩個(gè)方面。在時(shí)域分析方面，主要包括積分肌電和均方根值(root mean square，RMS)，兩者均可在時(shí)間維度上反映sEMG信號(hào)振幅的變化特征，而后者反映一段時(shí)間內(nèi)瞬間肌電圖振幅平方平均的平方根，是放電有效值，取決于肌肉負(fù)荷性因素和肌肉本身的生理、生化過程之間的內(nèi)在聯(lián)系，直接與EMG信號(hào)的電功

8、率相關(guān)，具有更加直接的物理意義，用于評(píng)價(jià)肌肉在單位時(shí)間內(nèi)的收縮特性。頻域分析是對(duì)sEMG信號(hào)進(jìn)行快速傅立葉轉(zhuǎn)換，獲得sEMG信號(hào)的頻譜或功率譜。頻域指標(biāo)可反映sEMG信號(hào)在不同頻率分量的變化，故能較好地在頻率維度上反映sEMG的變化，是肌肉疲勞分析的重要指標(biāo)。
　　 MAS評(píng)估主要根據(jù)檢查者的經(jīng)驗(yàn)和主觀感受，缺乏客觀性，sEMG可以用于檢測肌肉的功能狀態(tài)，將兩者結(jié)合評(píng)估痙攣，可以增加MAS評(píng)估的客觀性，目前國內(nèi)外對(duì)表面肌電在評(píng)定

9、痙攣方面的研究已經(jīng)很多，但是將sEMG與徒手MAS評(píng)估同步進(jìn)行來探討兩者相關(guān)性的報(bào)道較少，所以本研究將采用sEMG同步臨床上最常用的MAS評(píng)估來對(duì)偏癱患者肘關(guān)節(jié)的痙攣進(jìn)行評(píng)定，對(duì)痙攣的量化評(píng)估進(jìn)一步探索。
　　 [目的]
　　 對(duì)偏癱患者的肘關(guān)節(jié)肌張力進(jìn)行改良的Ashworth評(píng)估的同時(shí)，用sEMG記錄肱二頭肌、肱三頭肌的表面肌電信號(hào)，探索兩者在被動(dòng)屈伸過程中表面肌電的特征及與改良的Ashworth的相關(guān)性。
　　

10、 [資料與方法]
　　 1、研究對(duì)象:37例腦外傷和腦血管病后偏癱的患者，均來自于自2011年2月至2011年10月在廣州南方醫(yī)科大學(xué)南方醫(yī)院康復(fù)科住院的病人。
　　 入選標(biāo)準(zhǔn):1)經(jīng)頭顱CT、MRI提示有一側(cè)腦組織損傷者，表現(xiàn)為單側(cè)肢體癱瘓;2)患側(cè)肘關(guān)節(jié)可被動(dòng)全關(guān)節(jié)范圍活動(dòng)120°;3)可獨(dú)立保持坐位者(坐位平衡Ⅱ～Ⅲ級(jí))，病情穩(wěn)定;4)認(rèn)知功能檢查:MMSE測試評(píng)分在20分以上，可配合完成實(shí)驗(yàn);5)愿意參與實(shí)驗(yàn)。

11、
　　 排除標(biāo)準(zhǔn):1)意識(shí)不清、認(rèn)知功能嚴(yán)重障礙;2)上肢體存在周圍神經(jīng)損傷;3)因外傷、骨折、組織損傷、攣縮等導(dǎo)致患側(cè)肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)活動(dòng)受限;4)不能獨(dú)立保持坐立;5)完全性和感覺性失語。
　　 2、實(shí)驗(yàn)方法:
　　 2.1、環(huán)境:所有受試者的測試均在測評(píng)室內(nèi)由同一有經(jīng)驗(yàn)的治療師完成，室溫22～26℃?；颊卟扇∽?，患肢肩關(guān)節(jié)前屈60°置于作業(yè)治療桌上，肘關(guān)節(jié)被動(dòng)伸直，完全放松。
　　 2.2、實(shí)驗(yàn)設(shè)備

12、:
　　 肌電記錄采用芬蘭Mega公司的ME6000-T8型表面肌電儀
　　 電極采用一次性銀/氯化銀心電監(jiān)護(hù)電極
　　 惠普筆記本電腦顯示收集到的圖像
　　 2.3、記錄方法:
　　 皮膚準(zhǔn)備:放置電極處皮膚經(jīng)刮毛、砂紙打磨、酒精擦拭等處理;電極放置:表面電極所貼位置為所測肌肉(肱二頭肌、肱三頭肌)的肌腹部分最隆起處。參考電極貼于兩測試電極的橈側(cè)。
　　 記錄前準(zhǔn)備:為防止受試者過于緊張

13、，緩慢被動(dòng)活動(dòng)受試側(cè)的肢體;
　　 肌張力評(píng)定及表面肌電圖記錄:治療師徒手進(jìn)行改良Ashworth評(píng)定的同時(shí)采用sEMG記錄肱二頭肌、肱三頭肌的肌電信號(hào)。
　　 2.4、記錄指標(biāo)及數(shù)據(jù)處理:
　　 記錄肱二頭肌、肱三頭肌表面肌電的原始信號(hào)，用Megawin2.4軟件分析，取3次完整的原始信號(hào)，以0.1s為周期進(jìn)行均方根值RMS轉(zhuǎn)換，取3次的平均值。在被動(dòng)伸、屈肘中，分別以4種形式來分析肱二頭肌和肱三頭肌收縮的肌電

14、RMS值與MAS的相關(guān)性，即:拮抗肌、主動(dòng)肌、主動(dòng)肌+拮抗肌、拮抗肌-主動(dòng)肌。
　　 [統(tǒng)計(jì)學(xué)方法]
　　 采用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)分析軟件，對(duì)MAS各分級(jí)的主動(dòng)肌、拮抗肌、主動(dòng)肌+拮抗肌、拮抗肌-主動(dòng)肌的RMS值以(x)±s的形式表示，將所獲得的這4種形式的表面肌電RMS值分別與MAS作Spearman相關(guān)分析，顯著水平定為P＜0.05。
　　 [結(jié)果]
　　 (1)在被動(dòng)屈肘和伸肘中，肱二頭肌、肱三頭

15、肌的肌電信號(hào)都隨改良Ashworth分級(jí)的增高而增加;
　　 (2)經(jīng)Spearman相關(guān)分析，被動(dòng)屈肘時(shí):肱二頭肌、肱三頭肌、肱三頭肌+肱二頭肌、肱三頭肌-肱二頭肌的均方根值RMS與MAS的rho分別是0.651、0.912、0.905、0.903(P=0.000,P＜0.001)。
　　 (3)被動(dòng)伸肘時(shí):肱二頭肌、肱三頭肌、肱三頭肌+肱二頭肌、肱二頭肌-肱三頭肌的RMS與MAS的rho分別是:0.848、0.518