表面肌電聯合等速測試評定肌痙攣的臨床研究*

李雪萍，程 凱，周 俊，楊 婷，于俊龍，陳安亮，張紅飛

（南京醫科大學附屬南京第一醫院，康復醫學科 江蘇 南京，210006）

腦卒中患者主要功能障礙特點之一是出現異常的肌痙攣模式[1]，對痙攣的評定、治療與控制對恢復患者的日常生活能力非常重要。但是長期以來，評價肌痙攣的程度主要依靠康復醫師及治療師的主觀判斷，缺乏量化的指標。目前臨床上評價肌痙攣常用Ashworth改良分級法，此方法雖簡便易用，但主觀性強，無法客觀評價患者的肌痙攣狀態[2]。以往研究[3，4]發現，腦卒中患者患側上肢肌張力異常增高的肱二頭肌、腓腸肌在靜息狀態下，反應表面肌電信號振幅水平的均方根值（root mean square，RMS）明顯增高，提示RMS值可能成為評定肌痙攣的客觀指標。有研究報道[5]證實了等速測試指標峰阻矩（PT，peak torque）和峰阻矩 /體重比（PT/BW，peak torque/body weight）對肌痙攣進行量化評定的效度。本文采用等速被動運動模式，在一定的角速度下，觀察腦卒中患者患側腓腸肌在踝關節被動牽張過程中的表面肌電及等速測試指標，以探討表面肌電聯合等速測試對肌痙攣的量化評定作用。

1 一般資料

1.1 研究對象

2009年3 月～2009年7月由本院神經內、外科住院后轉入康復醫學科進行康復治療的腦卒中患者，隨機抽取16例作為觀察組，其中男性10例，女性6例，平均（61.25±7.06）歲；腦梗死 9例，腦出血7例，左側偏癱8例，右側偏癱8例。選年齡、性別結構相近的健康志愿者16人為對照組，其中男性9例，女性7例，平均年齡（62.63±6.26）歲。

1.2 納入及排除標準

納入標準：所有病例均符合1995年中華神經病學會、中華神經外科學會全國腦血管疾病第四次會議通過的診斷標準[6]，并經頭顱CT或MIR檢查明確有腦梗塞或腦出血病灶、為首次發病者（個別為第二次發病，但首次發病后無明顯運動功能障礙）；患者痙攣下肢改良Ashworth評分≧1+級，綜合痙攣量表（compopsite spasticity scale，CSS）[7]評分大于 12分。剔除標準：有嚴重認知功能障礙不能配合康復治療；合并有嚴重的心衰、肺氣腫等基礎病變不能耐受康復治療。

兩組受試者的性別、年齡、體重等基本情況比較，差異無顯著性（P ＞0.05），見表1。

表1 觀察組及對照組一般資料比較

1.3 方法

1.3.1 測試儀器 采用Biodex System-3型等速肌力測試訓練系統進行等速被動運動及測試，加拿大Thought Technology公司產FexComp型表面肌電圖儀進行表面肌電信號收集。

1.3.2 測試程序 測試者取半臥位，測試關節為踝關節。保持屈髖120°、屈膝60°，固定患膝關節于托架上，由檢查者先進行徒手肌張力測定（以改良Ashworth量表為標準）及綜合痙攣量表（compopsite spasticity scale，CSS）評分，判斷肢體痙攣情況，記錄評定結果。將表面肌電電極沿腓腸肌肌肉纖維走向擺放在所測肌肉最隆起部位[8]，擺放電極位置的皮膚先用酒精清潔，以降低皮膚的電阻；通過觀察受試者的肌肉收縮或在進行膝伸展抗阻等長收縮時觸摸肌肉[9]的方法，檢測電極擺放位置的準確性；膠布固定電極位置以保證與皮膚接觸良好，同時將運動噪音減少到最小。踝關節置于等速測試儀動力臂之踝足附件上并固定于中立位。運動軸心與等速裝置連動臂旋轉軸心相對，負載位于足背前1/3處，盡可能保持下肢位于放松狀態。

接著進行第一次測試，采用關節等速被動活動模式，踝關節活動范圍為跖屈30°～背伸15°，設定10°/s、30°/s二種角速度，每一角速度下重復 5 次，組間休息1 min，進行二組踝關節的被動屈曲和伸展運動。再休息3 min后，進行重復第二次測試。對照組對應觀察組不同癱瘓側，隨機選取左側或右側踝關節，行相同測試。記錄被動活動過程中腓腸肌的表面肌電信號，所得表面肌電信號經Infinite 3000軟件處理，選取均方根值（root mean square，RMS）平均值；同時記錄等速被動運動史峰阻矩（PT，peak torque）和峰阻矩 /體重比（PT/BW，peak torque/body weight）。所有測試部位電極擺放及清潔均由同一治療師完成。

1.4 數據分析

收集觀察組和對照組在等速持續被動活動前后RMS值、PT及PT/BW，所有數據以SPSS 15.0統計軟件，計算計量資料的均數與標準差（±s），采用t檢驗進行統計分析；以P＜0.05為差異有顯著性。

2 結果

所有研究對象均順利完成測試項目。兩組表面肌電、等速測試結果比較如下：

2.1 第一次與第二次測試各組間比較

不同角速度下，各組第一次測試和第二次測試之間比較，其數據的差異無顯著性（P＞0.05），見表2。

2.2 觀察組與對照組各組數據的比較

觀察組與對照組相比，除角速度為30°/s時的RMS值差異無顯著性外（P＞0.05），其余各組間的PT、PT/BW以及RMS值均有顯著性差異（P＜0.05），見表2。

2.3 不同角速度下，觀察組間、對照組間各組數據的比較

10°/s角速度與 30°/s相比，觀察組間各數值均有顯著性差異（P＜0.05）；對照組間PT、PT/BW比較無顯著性差異（P＞0.05），但RMS值比較差異有顯著性（P ＜0.05），見表2。

表2 兩組表面肌電、等速測試結果比較 （±s）

表2 兩組表面肌電、等速測試結果比較 （±s）

注：1）觀察組與對照組比較，P ＜0.01；2）觀察組與對照組比較，P ＜0.05；3）10°/s與 30°/s觀察組間、對照組間比較，P ＜0.05

PT（N.m） PT/BW（N.m/kg） RMS（μV）10°/s 30°/s 10°/s 30°/s 10°/s 30°/s（μV）觀察組第 1 次測試 21.54±4.211）3） 27.34±7.481） 68.25±13.782）3） 86.79±26.91） 2.66±0.942）3） 3.37±1.52第 2 次測試 21.2±4.261）3） 26.29±7.921） 67.23±13.972）3） 85.43±27.951） 2.46±0.862）3） 3.45±1.60對照組第 1 次測試 13.98±3.04 13.83±3.13 54.87±12.17 54.41±13.08 1.88±0.70 2.45±1.03第 2 次測試 13.81±3.05 13.75±3.20 52.24±12.14 54.04±13.57 1.82±0.68 2.43±1.04組別

3 討論

偏癱側肢體痙攣是腦卒中患者最常見的并發癥，研究顯示，有約1/3～1/2的患者在3個月內不能恢復獨立行走[10]，且有的患者雖然恢復獨立行走能力，卻呈典型的偏癱痙攣步態。偏癱步態中的足下垂，與腦卒中患者患側小腿三頭肌的痙攣密切相關。肌肉痙攣是肌張力異常增高的一種表現，肌張力是指肌細胞相互牽引產生的力量，是維持身本各種姿勢以及正常運動的基礎，正常肌張力又分靜止性肌張力、姿勢性肌張力和運動性肌張力等幾種形式。如人在靜臥休息時，身體各部肌肉所具有的張力稱靜止性肌張力。軀體站立時，雖不見肌肉顯著收縮，但軀體前后肌肉亦保持一定張力，以維持站立姿勢和身體穩定，稱為姿勢性肌張力。肌肉在運動過程中的張力，稱為運動性肌張力，是保證肌肉運動連續、平滑（無顫抖、抽搐、痙攣）的重要因素[11]。表面肌電圖（surface electromyography，sEMG）又稱動態肌電圖，是利用放置在皮膚表面的電極記錄肌肉收縮時產生的電流，并通過一系列的技術處理獲得肌電信號，并利用不同分析方法進行數據分析，得到相關肌肉功能狀況的一種無創檢查手段；該信號的強弱與外周肌肉運動單位電位的總和有關[12]，而信號的振幅、頻率等的特征性指標與運動單位募集和肌肉的興奮傳導速度有關[13～15]，表面肌電信號的高低與肌肉緊張度密切相關，當肌肉緊張時信號升高，當肌肉松弛時信號降低[16]。RMS為表面肌電信號的時域指標，主要用于分析肌肉在單位時間內的收縮特性，可反映肌纖維的募集數量；肌纖維收縮的同步性及肌肉收縮激活（或募集）的速率[17]，所以，表面肌電RMS值可作為評定靜止性肌張力、姿勢性肌張力、運動性肌張力和肌肉力量的量化指標。鄭玉慧[3]等在研究中發現，與健肢肌肉相比，腦卒中患者患側上肢肌張力異常增高的肱二頭肌在靜息狀態下，反應肌電信號振幅水平的RMS明顯增高。李雪萍等[4]研究顯示，腦卒中患者在等速被動運動前患側的腓腸肌RMS值明顯高于對照組，證實了張力異常增高的肌纖維收縮可通過表面肌電RMS值的升高得到體現。本研究中，設定角速度為10°/s等速被動運動牽拉踝關節進行類似Ashworth評分時，采集腓腸肌的表面肌電信號，結果顯示觀察組腦卒中患者的腓腸RMS值明顯高于健康人對照組（P＜0.05﹚，提示表面肌電測試方法是量化評價痙攣及療效的敏感工具，與前人的研究相一致。然而，角速度為30°/s等速被動時，雖然觀察組的RMS值高于對照組，但差異無顯著性（P＞0.05），這可能因為正常人進行快速牽張時，肌纖維的募集數量增加使RMS值增高所致；同時10°/s角速度與 30°/s相比，觀察組、對照組間腓腸肌RMS值比較差異均有顯著性（P＜0.05﹚，提示表面肌電RMS值變化與牽拉速度密切相關，也進一步證明了快速牽拉可誘發或加重肌痙攣。

等速被動運動是在較先進的等速練習器上，通過預先設定的角速度，由機器帶動關節進行勻速被動活動。這種方法因為與Ashworth評定中被動活動肢體的動作相似，國內外學者[5，18]采用 Cybex、KINCOM等速練習器，應用等速測試指標PT/BW，評定伴有痙攣的肢體肌力，結果發現具有較好的信度。本研究采用先進的Biodex System－3型等速肌力測試訓練系統，設定10°/s、30°/s二種不同的角速度，在等速被動運動模式下進行踝關節屈伸時PT、PT/BW的測定，結果顯示，觀察組的PT、PT/BW明顯高于對照組，差異有顯著性（P＜0.05﹚，表明等速測試評定肌痙攣可能具有良好的效度，與宋凡等[5]研究的結果一致。本研究還發現，10°/s角速度與30°/s相比時，觀察組間的PT、PT/BW差異亦有顯著性，提示PT、PT/BW變化可以反映肌痙攣具有速度依賴性的特點。

同時比較第一次測試與第二次測試的各組RMS、PT，、PT/BW數據，其差異無顯著性（P ＞0.05），提示表面肌電、等速測試評定肌痙攣有良好的信度，穩定性較好，可聯合應用作為評定肌痙攣的量化指標，從而有效的指導康復治療方案的制定、判斷治療的效果，在神經康復臨床上具有較好的應用前景。

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