經皮電神經刺激在腦卒中后上肢功能障礙中的應用①

唐朝正，賈杰

經皮電神經刺激在腦卒中后上肢功能障礙中的應用①

唐朝正，賈杰

腦卒中后上肢功能障礙嚴重影響患者的生活質量和自理能力，經皮電神經刺激作為一種上肢功能障礙康復手段，其有效性已得到相關臨床研究的證實。但如何根據腦卒中患者具體情況選擇適宜的治療方法加速上肢功能的康復，一直是臨床工作者關注的焦點。本文就經皮電神經刺激在腦卒中后上肢功能障礙臨床康復中的應用研究現狀進行綜述，以幫助臨床工作者更好地指導患者康復。

腦卒中；上肢；功能障礙；經皮電神經刺激；經皮穴位電刺激；綜述

[本文著錄格式] 唐朝正，賈杰.經皮電神經刺激在腦卒中后上肢功能障礙中的應用[J].中國康復理論與實踐,2014,20(4):306-310.

腦卒中是多種腦血管疾病的一種嚴重表現形式，發病后80%的患者會出現上肢功能障礙，只有約30%的患者能夠實現上肢功能的完全恢復[1]。手是人類一個非常精細的運動器官，是上肢功能的重要組成部分，腦卒中后上肢功能障礙將會嚴重影響患者的生活質量(quality of life,QOL)和日常生活活動能力(activities of daily living,ADL)。低頻電刺激作為一種有效的康復治療手段在臨床上廣泛運用。有研究表明，電刺激能顯著改善腦卒中患者的肢體運動功能和預后，提高患者生活質量和ADL[2-4]。本文就經皮電神經刺激(transcutaneous electrical nerve stimulation,TENS)在腦卒中后上肢功能障礙中的應用和機制進行綜述，以幫助臨床工作者更好地指導患者康復。

1 TENS概述

TENS又稱周圍神經粗纖維電刺激療法，主要是通過皮膚將特定的低頻脈沖電流輸入人體以治療疼痛的電療方法。TENS療法與傳統的神經刺激療法的區別在于：傳統的電刺激主要刺激運動纖維產生肌肉收縮；而TENS是以刺激感覺纖維為主，但當刺激參數改變或刺激量達到一定閾值的時候，TENS則能同時刺激運動和感覺神經纖維，從而產生一種雙向輸入和輸出的治療作用。臨床上，根據刺激強度劃分，TENS主要包括3種類型[5]：①感覺水平刺激的TENS，其特點為頻率高(100 Hz)，強度低(一般為感覺閾的2～3倍)，治療時電極多置于神經干處；②運動水平刺激的TENS，其特點是頻率低(通常在20 Hz以下)，強度高(多為感覺閾值3倍以上)，能引起肌肉收縮，治療時電極多置于運動點上；③類針刺樣TENS，其特點是頻率低(多為1～10 Hz)，強度高(多能引起肌肉收縮)，可產生類似針灸的治療作用，治療時電極多置于特定的腧穴上。當運用類針刺樣TENS作用于穴位進行治療時，即為經皮穴位電刺激(transcutaneous electrical acupoint stimulation,TEAS)。

TENS自1976年首次報道，30多年來已運用于臨床研究的各個領域。最初的TENS主要運用于臨床鎮痛，其主要的鎮痛理論機制是Melzack[6]提出的閘門控制學說和中樞神經系統內源性鎮痛物質如阿片肽、腦咖肽等的釋放[7-8]。隨著研究的不斷深入，TENS的臨床應用范圍不斷擴大。在腦卒中后上肢功能障礙中，TENS主要用于緩解疼痛、改善運動功能、TEAS和腦功能重建等方面。因此，正確認識TENS在腦卒中后上肢功能障礙中的臨床應用，對幫助康復工作者更好地為患者選擇合適的治療處方，從而最大限度地改善患者的上肢功能具有重要意義。

2 TENS在腦卒中后上肢功能障礙康復中的應用

2.1 緩解上肢疼痛

肩-手綜合征(shoulder-hand syndrome)是腦卒中后常見的并發癥，主要表現為偏癱側肩關節的疼痛和患肢的腫脹[9]。腦卒中后16%～72%的患者會遺留肩關節的疼痛，而偏癱側肩關節的疼痛會制約患肢的活動，并給患者造成極大痛苦，從而阻礙整個康復進程[10]。臨床上，肩-手綜合征是一種極難處理的腦卒中并發癥，治療不當很容易造成廢用手的產生，所以早期重視腦卒中患者上肢良肢位的擺放和疼痛控制，對于預防肩-手綜合征的產生至關重要。有學者報道TENS在肩-手綜合征肩痛控制中的應用，結果顯示該療法能取得比較滿意的療效[11-13]。

Ekim等在傳統康復治療的基礎上將19例肩痛腦卒中患者隨機分為TENS組(n=10)和安慰組(n=9)，連續干預3周，結果顯示，TENS組患者的視覺模擬評分(Visual Analogue Scale, VAS)和改良Barthel指數均比對照組獲得更大程度的改善，并且患者肩關節外展和外旋的被動活動范圍也獲得顯著改善，但Brunnstrom運動功能恢復階段評價并沒有實質性變化[11]。任蕓等采用頻率為70～100 Hz、波寬為50～70 μs的TENS結合運動療法對腦卒中后肩痛進行干預，發現該組治療參數能使患者的疼痛減輕，肩關節活動范圍增加，上肢運動功能獲得改善[14]。Anandkumar等報道運用神經心理教育結合TENS及疼痛脫敏物理訓練治療1例腦卒中后上肢復雜區域疼痛綜合征(complex regional pain syndrome,CRPS)的患者，隨訪6個月期間患者的疼痛癥狀得到完全控制，表明TENS在疼痛控制中的有效性[15]。Moniruzzaman等在對750例腦卒中患者進行的隨機對照臨床試驗中，比較TENS及超聲治療對腦卒中后肩痛的緩解療效，試驗結果表明兩組患者疼痛的強弱都與肌力的變化正相關，但TENS組顯示出更好的肌力改善，并且兩組中癥狀較輕的患者均獲得疼痛的完全緩解和功能恢復；組間比較發現，除主動外展超聲組獲得更好的改善外，在所有自由活動范圍的疼痛平面，TENS組的療效都優于超聲組，尤其在被動外展、被動外旋和被動伸展方面，TENS組能取得更好的療效[12]。作者認為，TENS和超聲都能有效緩解肩痛，但TENS治療腦卒中后肩痛更安全也更有效。Price等對電刺激預防和改善腦卒中后肩痛療效的系統分析表明，TENS治療能顯著改善卒中患者的肱骨被動外旋無疼痛范圍(WMD=9.17;95%CI:1.43～16.91)和肩關節半脫位程度(SMD=-1.13;95%CI:-1.66～-0.60)，但對上肢運動功能恢復(SMD=0.24;95%CI:-0.14～0.62)或上肢痙攣改善(WMD=0.05;95%CI:-0.28～0.37)則沒有顯著影響，并且整個分析結果顯示電刺激對肩痛沒有任何消極的影響[13]。因此，TENS可作為腦卒中后肩痛一個有效的預防和治療手段。

2.2 改善上肢運動功能

腦卒中后患者常出現上肢屈肌張力的增高，無法隨意支配上肢進行功能性活動。痙攣狀態的持續，不但嚴重影響患者的ADL和生活質量，還不利于患者肢體功能的康復。Cho等的研究顯示，采用頻率為100 Hz、脈寬為200 μs、強度為感覺閾2～3倍的TENS連續刺激痙攣肌30 min，能顯著降低肌張力[16]。因此，早期重視TENS對痙攣狀態的控制，將有助于上肢運動功能的重建。TENS作為一種廣泛應用于肌力訓練、耐力訓練、疼痛控制、功能性治療活動和運動功能恢復中的治療手段，其對偏癱上肢運動功能恢復的有效性已得到相關研究的證實[17-18]。

Dickstein等研究發現，對健康受試者進行15 min、100 Hz的單側或雙側TENS刺激，能增加受試者刺激后即刻和15 min后指屈肌的肌電活動水平和握力，但兩種刺激方式相比無顯著性差異，而假TENS組刺激后肌電活動水平和握力則未發生變化[19]。作者認為，該TENS刺激模式有助于刺激后肌電活動水平和隨意運動肌力的提高。Keller等的研究證實，當腦卒中患者執行肩外展動作時，采用TENS刺激三頭肌能夠有效地改善患者肩外展并發肘屈曲的異常力矩模式，從而增加患者的關節活動范圍和對上肢的控制能力[20]。Yozbatiran等發現每天1 h的腕手伸肌TENS治療結合神經發育療法有助于腦卒中患者手功能運動覺和位置覺的恢復，并且能改善患者的手功能評分[21]。Kim等探討了任務導向訓練(task-related training,TRT)結合TENS對腦卒中患者上肢功能的影響，將30例慢性腦卒中患者隨機分為TRT+TENS組(n=15)和TRT+安慰組(n=15)，進行每天30 min、每周5次、為期4周的干預，結果顯示，TRT+TENS組Fugl-Meyer評分、手運動功能評分、盒和模塊測試評分均取得顯著改善，并且改良Ashworth評分只在該組患者取得明顯進步[22]。作者認為，TRT結合TENS治療改善慢性腦卒中患者上肢的運動活動及減少運動功能障礙可能得益于TENS軀體感覺刺激對腦的重塑作用。Tekeo?lu等觀察了TENS對腦卒中患者ADL的影響，他們將60例腦卒中患者隨機分為TENS組(n= 30)和安慰組(n=30)，TENS組接受頻率100 Hz、為期8周的干預，結果表明，TENS治療不僅能改善患者的ADL，還能有效地降低上肢的肌肉痙攣[23]。因此認為TENS治療是改善偏癱患者上肢運動功能和提高ADL的有效手段。

但也有一些陰性的報道，Sonde等將44例慢性期腦卒中后上肢功能障礙患者隨機分為試驗組(n=28)和對照組(n=16)，試驗組除基礎康復外，還接受頻率為1.7 Hz、每次60 min、每周5次、為期3個月的TENS治療。干預結果表明，該低頻TENS治療并不能減少上肢疼痛或痙攣，但能明顯改善患者上肢的運動功能[24-25]。該學者的進一步研究證實，1.7 Hz的TENS對6～12個月的腦卒中患者上肢功能的恢復并沒有明顯幫助。

2.3 上肢TEAS

TEAS是將TENS的類針刺樣作用與穴位相結合，通過皮膚將特定的低頻脈沖電流輸入人體以治療疾病的方法，具有無創、操作簡便、療效確切等優點。近年來隨著研究者對TENS治療機制的不斷探索和受累半球激活機制的研究[26-27]，TEAS在腦卒中后上肢功能障礙中的臨床應用越來越多。

張恒利選取患者上肢的肩髃、曲池、手三里和外關4個穴位，在常規治療的基礎上加用頻率為4 Hz的TENS對患者進行干預，結果顯示，患者的Fugl-Meyer評分、改良Barthel指數均顯著提高。作者認為，TEAS治療能明顯改善急性缺血性腦卒中患者上肢的運動功能和提高患者ADL[28]。王東山等對比單雙側TEAS治療對腦卒中患者上肢運動功能的影響，他們選取上肢的肩髃、曲池、外關、合谷穴進行每次30 mim、每周5次、為期3周的干預，結果表明，單側或雙側TAES治療均能改善腦卒中患者偏癱上肢的功能，但雙側TAES治療對患側上肢功能的改善更明顯[29]。吳立紅等觀察TEAS治療結合抗痙攣康復訓練對腦卒中患者上肢痙攣的影響，發現與基礎康復組相比，TEAS組患者改良Ashworth評分顯著下降，Fugl-Meyer評分、改良Barthel指數顯著增加[30]。因此，TEAS結合抗痙攣康復治療能有效緩解腦卒中患者上肢痙攣，提高患者的生活質量和ADL。孫嵐等的研究也顯示，康復訓練結合TEAS治療能獲得比對照組更好的預后[31]。因此，在上肢的康復訓練中如能配合TEAS治療將更有效地促進偏癱患者上肢功能的恢復，從而改善患者的預后。

2.4 對腦功能重建的影響

中樞神經系統的可塑性是腦損傷康復的理論基礎，可塑性指腦組織對外界的刺激具有強大的功能或結構的適應性，這種適應性的表現之一就是神經元的長時程增強(long-term potentials,LTP)和長時程抑制(long-term depression,LTD)[32]。TENS可以通過重復性刺激或肢體的功能性活動來達到腦的可塑性的目的，這一過程可理解為使用依賴可塑性[33-34]。近年來，國內外有文獻報道TENS的這一可能的腦可塑性機制。

魏妮等的研究發現，運用頻率為100 Hz、脈寬為200 μs的TENS單次刺激偏癱側上肢肩髃、曲池、外關、合谷穴45 min能改善腦卒中患者偏癱上肢的體感誘發電位，顯著縮短N9、N20的潛伏期和提高N9、N20的波幅[35]。從而推測，TENS改善腦卒中患者肢體的運動功能可能與TENS增加腦電活動、改善體感誘發電位、激活腦細胞的功能活動有關。董悅等采用功能性磁共振(functional matnetic resonance imaging,fMRI)對TEAS調節人腦功能進行研究，提示TEAS刺激能增加軀體運動感覺系統、島葉和小腦皮層的血氧水平依賴(blood oxygenation level dependent,BOLD)激活信號，并且特異性地激活基底核[36]。燕鐵斌等采用TENS刺激上肢肩髃、曲池、合谷、外關和下肢足三里、解溪、陽陵泉、昆侖等穴位，用不對稱指數和變化率分析治療前后患側病灶及其周邊半暗帶區以及病灶對應的健側腦組織及其周邊區域(鏡像部位)的局部腦血流(regional cerebrel blood flow,rCBF)變化，發現單次TENS刺激治療組的不對稱指數、患側和健側rCBF的變化率較對照組明顯增加[37]。郭友華等的進一步研究表明，單次1 h TENS刺激可以改善腦卒中患者患側和健側大腦半球的rCBF，且以改善患側rCBF為主[38]。作者分析認為，TENS對腦卒中偏癱患者肢體功能的改善作用可能與TENS增加rCBF、激活腦細胞的功能活動有關。Zhang等觀察長時間TEAS對腦功能的影響，發現患者的大腦局部效率下降，而額葉腦回、前額皮層、前扣帶回、海馬回的節點效率發生改變[39]。作者認為，長時間的TENS刺激(＞20 min)可調節腦功能網絡的短距離連接和邊緣系統。Jiang等采用fMRI觀察TEAS引起的腦功能變化，發現TEAS刺激30 min后全腦平均腦血流量減少，尤其在初級軀體感覺皮層(SI)、腦島(insula)、顳上回(STG)、枕葉中回(MOG)和額下回(IFG)局部腦血流明顯降低，功能連接性分析顯示DMN和SMN出現更多的空間擴展連接[40]。作者分析認為局部腦活動和網絡連接的調制可能與30 min的TEAS的針刺樣作用有關。此外，作者推測由動脈自選標記技術(arterial spin labeling,ASL)灌注fMRI定量測定的靜息狀態下rCBF可作為未來針刺研究的一種潛在的生物標記指標。雖然現在對TENS的腦功能重塑機制有一定的研究，但是TENS對于腦功能的重塑作用還有許多未解之謎，需要進一步深入探討。

3 TENS應用的思考和展望

腦卒中偏癱患者的康復中，上肢功能的恢復十分重要[41]，其結局預后是患者能否順利回歸家庭和社會的重要因素。TENS作為一種有效的康復手段，不但能緩解疼痛，還能通過低頻脈沖電流刺激癱瘓肌肉防止肌肉萎縮，并向中樞輸入皮膚感覺、運動覺和本體感覺等信息沖動，從而促進中樞神經系統的功能重組和可塑性，幫助中樞運動控制功能的恢復和正常運動模式的重建[42-43]。

但是目前此類療法在臨床實際應用中還存在一些問題，主要表現在以下幾個方面。①TENS治療參數不統一，如刺激的時間、頻率、強度、選擇的穴位等；②適應證如何選擇，有學者報道TENS治療并不能改善慢性期腦卒中患者上肢的疼痛和痙攣[24-25]；③缺乏規范的治療方案，盡管諸多研究表明TENS療法有效，但并沒有統一的治療方案，如聯合何種康復手段能使患者獲得更大的治療收益以及如何進行分期治療；④評價體系多樣化，評價效果可比性偏低，僅上肢功能的評價就有Fugl-Meyer評分、Wolf運動功能評分、手運動功能評分、盒和模塊測試等評價方式；⑤近遠期療效難以明確，近期及遠期的治療效果有待進一步證實，并應該與其他康復治療方法進行比較。因此，盡早通過設計嚴謹的多中心大樣本的隨機對照臨床研究，明確TENS療法的參數設置、適應證和禁忌證以及近遠期療效、建立規范的治療方案和健全的評價體系是今后研究需解決的重要問題，以便于臨床工作者更好地指導患者康復。此外，有關TEAS治療偏癱上肢的報道太少，而促進偏癱肢體功能恢復的神經機制尚不清楚，目前認為能改善腦血流和加強腦區之間的聯系[36-40]，仍需進一步深入研究。

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Application of Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation in Stroke Patients with Upper Extremities Dysfunction(review)

TANG Chao-zheng,JIA Jie.Department of Rehabilitation Medicine,Huashan Hospital,Fudan University,Shanghai 200040,China

Upper extremities dysfunction seriously impacted quality of life and independent self-care ability in patients after stroke. Transcutaneous electrical nerve stimulation has been proved to be an effective method for upper extremities dysfunction rehabilitation.Clinicians focused to select the proper therapeutic method according to the patient's specific condition to accelerate the upper limb rehabilitation. This article summarized the clinical application researches of transcutaneous electrical nerve stimulation in stroke patients with upper extremities dysfunction.

stroke;upper extremities;dysfunction;transcutaneous electrical nerve stimulation;transcutaneous electrical acupoint stimulation;review

10.3969/j.issn.1006-9771.2014.04.002

R743.3

A

1006-9771(2014)04-0306-05

2013-10-30

2014-01-17)

“十二五”國家科技支撐課題項目(No.2013BAI10B03)。

復旦大學附屬華山醫院康復科，上海市200040。作者簡介：唐朝正(1990-)，男，貴州遵義市人，碩士研究生，主要研究方向：腦卒中后手功能障礙的康復治療。通訊作者：賈杰，女，副教授，碩士生導師。