表面肌電圖在腦性癱瘓康復中的應用①

許晶莉，范艷萍，代早榮

表面肌電圖在腦性癱瘓康復中的應用①

許晶莉1，范艷萍1，代早榮2

目的 探討表面肌電圖(sEMG)在腦癱患兒康復訓練中的意義。方法痙攣型雙癱腦癱患兒60例分為治療組(n=30)與對照組(n=30)。對照組采用常規綜合康復，治療組于康復前進行sEMG檢查，在sEMG結果指導下制定康復方案。康復前后進行粗大運動功能測試量表(GMFM)檢測。結果兩組患兒康復治療前后GMFM量表A、B、C區評分均無顯著性差異(P＞0.05)，D、E區評分及總分有顯著改善(P＜0.001)。治療后治療組與對照組A、B、C區無顯著性差異(P＞0.05)，D、E區及總分有非常顯著性差異(P＜0.01)。結論表面肌電圖可用于指導腦癱患兒康復訓練。

腦性癱瘓；康復；表面肌電圖Application of Surface Electromyography in Rehabilitation for Children with Cerebral Palsy

[本文著錄格式]許晶莉，范艷萍，代早榮.表面肌電圖在腦性癱瘓康復中的應用[J].中國康復理論與實踐,2013,19(3): 257-260.

小兒腦癱康復要根據患兒的個體情況選擇和制定綜合性的康復治療方案。Bobath技術作為經典的神經發育療法，是目前最常用的治療方法和技術。但該方法也存在著一些問題：訓練效率和訓練強度難以保證，訓練效果受到治療師水平的影響，缺乏評價訓練參數和康復效果之間關系的客觀數據，難以對訓練參數進行優化以獲得最佳治療方案，訓練的針對性較差等。表面肌電圖(surface electromyography,sEMG)是神經肌肉系統在進行隨意性和非隨意性活動時的生物電變化，經表面電極引導、放大、顯示和記錄所獲得的一組電壓時間序列信號。基礎研究表明，在控制良好的條件下，sEMG的變化在很大程度上能夠定量反映肌肉的局部疲勞程度、肌力水平、肌肉激活模式、運動單位興奮傳導速度、多肌群協調性等肌肉活動和中樞控制特征的變化規律。本研究利用sEMG指導腦癱患兒康復訓練。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2010年6月～2010年10月在廣州中醫藥大學附屬祈福醫院進行康復的痙攣型雙癱型腦癱患兒60例，診斷及臨床分型均符合2006年8月第九屆全國小兒腦癱康復學術會議通過的診斷標準[1]。納入標準：①病情穩定，無明顯認知障礙，可正確接受動作指令；②在最近6個月里，上、下肢沒有出現扭傷、斷裂等影響運動功能的傷病；③最近2 d內沒有進行過達到疲勞的運動，未服用任何藥物，目前沒有肌肉酸痛及不適，不是敏感皮膚。所有受試者家長入組前均簽署知情同意書。

其中男性33例，女性27例；年齡6～9歲，平均(7.50±1.04)歲；身高68～127 cm，平均(106.60±13.36) cm；體重15～39 kg，平均(26.98±4.97)kg。將患兒分為治療組與對照組，每組各30例。兩組在性別、年齡、身高、體重及治療前肌力、肌張力方面無顯著性差異(P＞0.05)。見表1。

表1 兩組一般情況比較

1.2 方法

兩組患兒均每周連續治療5 d，休息2 d，共治療3個月。

1.2.1 對照組 采用常規綜合康復治療，包括以Bobath療法為主的運動療法(反射性抑制模式，控制關鍵點，刺激本體感受器和體表感受器技術，關節活動度訓練，坐位、爬行、站立、步行、體位轉換、上下樓梯等訓練。)、推拿、針灸、物理因子療法、輔助器具、游戲及文體治療、音樂治療等。

1.2.2 治療組 于康復治療前及治療1個月、2個月后進行sEMG檢查，根據sEMG結果制定康復治療方案。sEMG檢查在防電磁干擾肌電圖室內進行，室溫22℃～25℃。測試肌肉：腓腸肌、脛骨前肌、內收肌、股四頭肌、腘繩肌。應用FexComp型表面肌電儀及Ag/Agcl表面電極(加拿大Thought Technology公司)，采用肌電圖的前置放大，增益1000，輸入阻抗＞100 MΩ，通道采樣頻寬10～500 Hz，靈敏度0.1 μV，肌電信號數據采集頻率為2048/s。

受試者局部備皮，75%酒精脫脂后安置電極。表面電極置于所測肌肉肌腹最隆起處，兩電極連線與肌纖維走行一致，電極間中心間距2 cm。股四頭肌、腘繩肌測試取坐位：受試者端坐在測試椅上，暴露下肢，雙腿自然分開與肩同寬，上臂與軀干平行，前臂與上臂、軀干與大腿、大腿與小腿分別保持90°；用寬尼龍帶將受試者大腿及軀干固定于坐椅上，避免測量時大腿離開椅面及軀干前后晃動。腓腸肌、脛骨前肌、內收肌測試取仰臥位。

測試前向受試者介紹測試過程，并練習如何進行踝關節、膝關節屈伸及髖關節外展、內收運動，練習2～3次。正式測試前讓受試者盡量放松，以示波器上肌電信號平穩為標準。①功能位：囑受試者全身放松，仰臥于測試床上(膝關節測試取坐位)，由測試人員被動外展雙側髖關節(膝、踝關節測試時伸展膝、踝關節)至最大限度，保持20 s，再被動內收髖關節(膝、踝關節測試時屈曲膝、踝關節)至最大限度，保持20 s，重復進行3次，取平均值，每次測試間隔5 min；②最大等長收縮(MIVC)狀態：囑受試者盡快達到最大力內收髖關節(膝關節測試時伸展、屈曲膝關節；踝關節測試時伸展、屈曲踝關節)并保持30 s。雙側關節同時進行測試，每次測試間隔5 min。

記錄肌電積分值(iEMG)、均方根值(RMS)、平均肌電值(AEMG)、協同收縮率(CR)。在sEMG評估結果指導下進行康復訓練：①降低肌緊張：在被動活動過程中，如患兒內收肌時域指標iEMG增高，則治療重點為緩解內收肌痙攣，抑制下肢內收、膝外翻及剪刀步態，促進下肢外展；如患兒腓腸肌iEMG增高，則治療重點為緩解腓腸肌痙攣，抑制尖足，促進足背屈；如股四頭肌iEMG增高，則治療重點為被動牽拉股四頭肌，抑制膝過伸，促進膝屈曲；如腘繩肌iEMG增高，則治療重點為抑制膝關節屈曲，促進膝關節伸展；②增強肌力訓練：如測試肌肉在MIVC狀態下時域指標降低，則進行有針對性的肌力訓練：對于肌力只有0級、Ⅰ級的肌肉組織，采用電刺激法、被動運動或者輕微的輔助運動等方法進行肌力訓練；對于肌力Ⅱ級的肌肉組織，除采用電刺激外，還可采用輔助運動或懸吊運動；對于肌力Ⅲ級以上的肌肉，主要采用抗阻訓練；③協調性訓練：在抑制足跖屈的訓練中，不僅要抑制腓腸肌痙攣，而且要增強脛骨前肌的收縮；在抑制膝過伸的訓練中，不僅要抑制股四頭肌痙攣，還要進行腘繩肌肌力訓練；在抑制膝屈曲的訓練中，不僅要抑制腘繩肌痙攣，還要進行股四頭肌肌力訓練；④平衡功能訓練：在MIVC運動狀態下，如果患兒雙側肢體sEMG時域參數差異顯著，則對其時域值較低的一側進行重點強化訓練；在康復訓練中鼓勵患兒多使用力量較差的一側肢體，注意患兒重心的轉移，盡可能使其重心落于中線上。

1.3 評定方法

于治療前使用修訂的Ashworth量表及手法肌力檢查行肌張力及肌力評定。在治療前及治療后均進行粗大運動功能測試量表(Gross Motor Function Measure, GMFM)評定。評定由同一名康復醫師進行，該醫師對分組不知情。

1.4 統計學分析

2 結果

兩組患兒治療后GMFM量表A、B、C區評分的無顯著性差異(P＞0.05)，D、E區評分及總分顯著提高(P＜0.001)。治療后治療組D、E區評分及總分明顯優于對照組(P＜0.01)。見表2～表7。

表2 兩組治療前后GMFM量表A區比較

表3 兩組治療前后GMFM量表B區比較

表4 兩組治療前后GMFM量表C區比較

表5 兩組治療前后GMFM量表D區比較

表6 兩組治療前后GMFM量表E區比較

表7 兩組治療前后GMFM量表總分比較

3 討論

目前在腦癱功能訓練方面強調以下原則：①運動訓練具有較強的特異性[2]，功能性治療應采用任務導向性訓練；②在抑制異常運動模式的同時，促進正常運動模式；③肌張力調整的同時注意必要的肌力訓練；④針對異常表現進行個體化訓練；⑤對于肌肉骨骼系統的管理。

長期以來，對于個體所表現的異常運動模式及肌肉系統的上述問題，在康復治療過程中康復醫師及治療師往往僅僅憑借主觀判斷，缺乏指導訓練參數的客觀數據，難以對訓練參數進行優化以取得最佳治療方案，訓練的針對性較差，訓練效果受到治療師水平的影響，訓練效率及康復效果難以保證。因此，迫切需要一種對臨床康復訓練具有指導意義的客觀指標。

sEMG是一種簡單、實用、可行的康復評定方法，能定量反映肌肉功能狀態、肌力水平、多肌群協調性等肌肉和中樞控制特征的變化規律。可利用其提供的客觀數據，分析異常的運動模式及運動成分，針對功能障礙制定相應的治療方案。

痙攣型雙癱占腦癱患兒60%～70%，是大腦皮質損害的結果[3]。上運動神經元損傷的陽性表現之一為痙攣，主要發生于髖的內收肌群、小腿三頭肌群、股四頭肌群等；其陰性表現為肌無力[4]，主要發生于骨盆及下肢肌群。由于內收肌痙攣，表現為下肢內收；由于腓腸肌痙攣、脛骨前肌肌力不足，表現為尖足；由于骨盆及下肢肌群肌力不足，導致站立、行走功能障礙[5]。

我們對痙攣型雙癱患兒腓腸肌、脛骨前肌、內收肌、股四頭肌、腘繩肌進行sEMG檢查，旨在通過量化肌肉的功能活動，指導康復治療。發現主要的異常征象包括：①肌緊張：主要表現為在被動活動過程中，sEMG時域指標iEMG顯著增高。肌肉用同樣速度伸長或縮短時，iEMG與肌肉張力正相關[6]。我們根據不同肌群的iEMG值，采用不同的治療方法：對iEMG增高最為顯著的肌群，重點進行緩解肌緊張的功能訓練；對iEMG輕度增高的肌群則只進行常規的肌肉放松訓練。②肌力下降：主要表現為在MIVC狀態下，sEMG時域指標iEMG、RMS、AEMG降低。在肌肉非疲勞狀態下，MIVC運動過程中sEMG的時域分析參數可間接反映肌力大小[7]，這是由于肌肉輸出力量的大小由募集參與放電的肌纖維數量決定，在sEMG上表現為振幅的變化[8]。sEMG能夠指導腦癱患兒進行肌力強化訓練。③協調性：協同收縮率反映拮抗肌在主動肌收縮過程中所占比例的多少，腦癱患兒協同收縮率普遍增加。因此，在康復訓練中應強化主動肌的收縮功能，控制拮抗肌的協同收縮，使這兩種肌群在運動中協調作用，才能產生正常的姿勢運動模式。④平衡功能：痙攣型雙癱患兒左右兩側肢體通常有很明顯的差異，由此會導致姿勢與運動的不對稱，從而導致平衡功能障礙。通過坐位或站立時下肢諸肌群sEMG信號的檢查，可建立促進和抑制特定肌群以加強平衡反應和重心轉移的能力。

本研究顯示，在sEMG指導下進行康復訓練的效果優于常規綜合康復，主要體現在站立、行走及跑跳方面。

站立、行走功能的實現是患兒和家長的迫切康復目標，而要實現這一目標，關鍵在于消除肌肉痙攣狀態，降低肌張力，增強肌力，重建動力平衡。痙攣型腦癱肌張力增高主要表現在髖的內收肌群、股四頭肌群、小腿三頭肌群、前臂肌群等；肌力降低表現在軀干及上肢伸肌、下肢部分屈肌以及部分伸肌。肌張力、肌力評定指標量化比較困難，受到許多主觀因素的影響，評價缺乏客觀性；臨床治療時，對這些肌群常同等對待，未分清主次，針對性較差，不但直接影響訓練效果，而且會對兒童產生不良的影響[9]。

sEMG可用于客觀評價特定肌肉在各種運動狀態(包括靜態、動態和功能活動狀態)下的神經肌肉活動情況。燕鐵斌[10]與李青青[11]等分別肯定了sEMG測試的信度。sEMG可對神經肌肉功能作出定性和定量分析，并推測出神經肌肉的病變特性[12]。將sEMG評估與臨床評估手段相結合，能夠更加準確地分析腦癱患兒運動功能障礙的原因，進而優化訓練處方，提高康復訓練效率，增進康復效果。

sEMG指導下腦癱康復效果優于常規綜合康復，sEMG評估結果能夠用于指導康復訓練。

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ObjectiveTo explore the surface electromyography(sEMG)assist for the rehabilitation training for children with cerebral palsy.Methods60 children with spastic diplegia were divided into treatment group(n=30)and control group(n=30).All the children received comprehensive rehabilitation,while the rehabilitation program were designed with the assist of sEMG in the treatment group.They were assessed with Gross Motor Function Measure(GMFM)before and 3 months after rehabilitation.ResultsThere was no statistically improvement in dimension A,B,and C of GMFM(P＞0.05),but was in the total score and the dimension D and E(P＜0.0001).There was no statistical difference in dimension A,B,and C between 2 groups(P＞0.05),but was in the total score and the dimension D and E(P＜0.01)after rehabilitation.ConclusionThe sEMG might be helpful for the rehabilitation for children with cerebral palsy.

cerebral palsy;rehabilitation;surface electromyography

R742.3

A

1006-9771(2013)03-0257-04

2012-09-18

2012-10-15)

1.佳木斯大學康復醫學院，佳木斯大學附屬第三醫院，黑龍江佳木斯市154002；2.廣州康復實驗學校，廣東廣州市510630。作者簡介：許晶莉(1977-)，女，黑龍江哈爾濱市人，博士研究生，主治醫師，主要研究方向：腦性癱瘓的神經電生理研究。通訊作者：范艷萍。

10.3969/j.issn.1006-9771.2013.03.015

XU Jing-li,FAN Yan-ping,DAI Zao-rong.Rehabilitaion Medicine College,Jiamusi University,Jiamusi 154002,Heilongjiang,China