肌電生物反饋治療臂叢神經損傷的臨床研究

施少云， 盧惠蘋111，宋林， 陳昕，陳述榮

1.廈門大學附屬福州第二醫院康復科，福州 350007 2.福建醫科大學醫學技術與工程學院康復治療學系，福州 350004

*論著——康復醫學*

肌電生物反饋治療臂叢神經損傷的臨床研究

施少云1,2， 盧惠蘋1,2111，宋林， 陳昕，陳述榮

1.廈門大學附屬福州第二醫院康復科，福州 350007 2.福建醫科大學醫學技術與工程學院康復治療學系，福州 350004

目的 觀察肌電生物反饋對臂叢神經損傷治療前后的表面肌電活動變化，并與常規治療效果相比較，探討肌電生物反饋對臂叢神經損傷的療效。方法 將臂叢神經損傷患者24例，隨機分為2組，其中對照組12例采用常規針灸、運動治療，治療組12例在常規治療的基礎上，加用肌電生物反饋治療，采用表面肌電圖收縮的最大波幅、肌電積分值來評定療效并進行統計學分析。 結果 治療后兩組各項指標與治療前比較均有改善，但兩組間差異有統計學意義（P<0.05）。結論 肌電生物反饋治療結合常規針灸、運動治療較單純常規治療能更有效地提高臂叢神經損傷的治療效果。

肌電生物反饋；臂叢神經損傷；針灸；運動療法；表面肌電

臂叢神經損傷（Brachial plexus injury）是上肢周圍神經損傷中常見的一種，由直接暴力或間接暴力等原因導致，常造成上肢功能明顯障礙。主要表現為：神經根型分布的運動感覺障礙。根據損傷的部位可分為：根性損傷、干性損傷、束性損傷和全臂叢損傷。臨床最為多見的是干性損傷，分為上臂叢和下臂叢神經損傷。上臂叢神經損傷表現為肩不能上舉，肘不能屈曲而能伸，前臂旋前障礙，屈腕力減弱，手指活動尚正常，上肢伸面的感覺大部分缺失，三角肌和肱二頭肌萎縮明顯；下臂叢神經損傷表現為手功能喪失或嚴重障礙，肩肘腕關節活動尚好，前臂及手尺側感覺缺失，手內肌全部萎縮[1]。診斷主要依據臨床表現、神經電生理及影像學檢查明確，對于須行手術探查的，還要做出術中診斷。根據不同神經支損傷特有的癥狀體征，結合外傷史、解剖關系和特殊檢查，可以判明受傷的神經及其損傷平面、損傷程度。目前的常規康復治療是在手術和應用營養神經的藥物基礎上，應用針灸、物理治療、作業治療、運動療法等中西醫結合的綜合治療手段，以促進神經修復、提高肌力和感覺、改善患肢的功能。通常療程長（數月至數年），治療效果欠佳，很多患者無法完全恢復上肢的功能，影響日常生活能力，嚴重者甚至終身殘疾[2]。

肌電生物反饋（Electromyogram biofeedback therapy, EMGBFT）應用肌電信號作為反饋信息。原理是將所采集的肌電信號，經過放大、濾波、雙向整流、積分，用積分電壓驅動聲、光、電、數碼等顯示器件。由于積分電壓與肌緊張成正比關系，能借此直接觀察到肌緊張或松弛水平[3]。因為骨骼肌是受隨意神經控制的，所以肌電自身調節比較容易學會，治療方法也較容易被患者接受，而且療效可靠，是目前臨床應用范圍最廣、最成功的一種反饋療法。但在臂叢神經損傷的治療方面，肌電生物反饋的應用仍很少，只有零星報道且都局限于兒科[4,5]。

本研究擬應用肌電生物反饋治療成人臂叢神經損傷，并與常規治療效果相比較，通過觀察治療前后表面肌電信號的變化，從而評價肌電生物反饋治療臂叢神經損傷的效果。

1 對象和方法

1.1設計

隨機對照試驗

1.2臨床資料

選擇2011年10月－2014年10月在本院收治的經臨床康復評定和肌電圖檢查確診為臂叢神經損傷的患者24例作為研究對象，男13例，女11例，年齡21－55歲，病程10天-6月；其中，車禍致傷12例，機器絞傷7例，刀砍傷2例，玻璃割傷2例，腫瘤侵襲術后1例。上臂叢神經損傷15例，下臂叢神經損傷6例，全臂叢神經損傷3例；輕度損傷18例，重度損傷6例（均行神經探查、修復或移位術）；左側9例，右側15例。所有治療對象均被告知試驗進行情況并簽署知情同意書。經我院醫學倫理學會批準，同意實施該試驗。

1.3儀器和材料

上海諾誠肌電生物反饋系統及表面肌電分析系統：上海諾誠醫療器械有限公司生產的兩個軟件，三電式差動輸入電極，為Ag/AgCl電極。

1.4方法

1.4.1隨機對照設計

按照隨機數字表法分為對照組和治療組，每組12例。

1.4.2各組治療

對照組：采用常規針灸－根據臂叢神經損傷的位置，選擇應用辛銘金[6]“治手三陽法”（手三陽經配心包經），“治手三陰法”（手三陰配三焦、大腸經），“夾脊針療法”。穴位處行電針，選擇疏密波，頻率為100－200次/分鐘，每次持續20－30分鐘。運動治療－當癱瘓肌肉肌力為0－1級時，給予神經肌肉電刺激并配合做被動運動，當肌肉出現主動收縮時，給予助力訓練。當肌力達到2－3級時，給予以主動運動為主并在治療師和健肢、器械輔助下行助力運動。當肌力達到4級時，給予抗阻練習。

治療組：在常規治療的基礎上，加用肌電生物反饋治療，具體方法如下：針對患者的三角肌、肱二頭肌、橈側伸腕肌進行肌電生物反饋治療，表面電極兩片記錄極置于上述三塊肌肉的肌腹最隆起的位置處，一片置于附近的骨性標志上。先測量每塊肌肉的最大收縮波幅，再設定最大波幅的60%為閾值進行收縮訓練，達不到閾值，儀器就會放出電流給患者一次電刺激，引起一次肌肉收縮，每次收縮持續10秒，間歇5秒，每塊肌肉訓練10分鐘，共計30分鐘。

1.4.3療效評定方法

治療1個月后進行療效評價。所有患者于治療前后測定肌肉的最大收縮波幅；同時進行肌電測試：室溫保持在25℃，將上述三塊肌肉局部皮膚充分脫脂，表面電極置于肌腹最隆起的位置處，記錄電極與參考電極的中心距離為20mm，采集最大自主收縮時的肌電積分值（Integral Electromyography，IEMG）。肌電圖采樣頻率為1000Hz，CMRR>100 DB，總增益為1000，噪聲<1uV。

1.5統計學分析

采用SPSS12.0軟件處理，治療前、后治療組和對照組患者的三角肌、肱二頭肌、橈側伸腕肌的最大收縮波幅及相應肌肉的IEMG值以 ±s表示，治療組和對照組治療前后組內計量資料均數比較用配對t檢驗，以P<0.05為差異有顯著性意義；治療組和對照組治療前后組間計量資料均數比較采用獨立樣本雙側t檢驗，以P<0.05為差異有顯著性意義。

2 結果與分析

治療前、后治療組和對照組患者的三角肌、肱二頭肌、橈側伸腕肌的最大收縮波幅及相應肌肉的IEMG結果詳見表1、表2（附圖1、圖2）。表中數據表明：治療1個月后，兩組的三角肌、肱二頭肌、橈側伸腕肌的最大收縮波幅及相應肌肉的IEMG均明顯增加，與治療前差異均具有統計學意義（P<0.05）。治療組跟對照組相比，最大收縮波幅及IEMG增加的幅度更顯著，差異具有統計學意義（P<0.05）。

表1 臂叢神經損傷患者治療前后三角肌、肱二頭肌、橈側伸腕肌的最大收縮波幅(uV)Table 1　Maximum amplitudes of deltoid muscles, biceps brachii muscles, extensor carpi radialis muscles before and after therapy

表2 臂叢神經損傷患者治療前后三角肌、肱二頭肌、橈側伸腕肌的IEMGTable 2　IEMG of deltoid muscles, biceps brachii muscles, extensor carpi radialis muscles before and after therapy

圖1　臂叢神經損傷患者治療前、后最大收縮波幅(uV)Fig.1 Maximum amplitudes before and after therapy

圖2　臂叢神經損傷患者治療前、后sEMGFig.2 sEMG before and after therapy

3 討 論

臂叢神經損傷的康復是康復臨床上的一大難題。由于神經再生速度緩慢，失神經支配肌 肉萎縮、退變，神經組織的粘連，加上再生軸突生長受各種因素限制[7]，導致神經纖維無法準確定位等，均影響神經損傷的治療效果。

表面肌電信號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維電壓時間序列信號。在控制良好的條件下，表面肌電信號活動的變化在很大程度上能夠定量反映肌肉活動的局部疲勞程度、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[8]。

最大收縮波幅與IEMG是表面肌電圖研究分析的兩大指標。最大收縮波幅反映了肌肉瞬間的最大收縮力量。作為時域分析主要指標的IEMG主要體現的是肌肉在單位時間內的收縮特性，代表單位時間內骨骼肌放電總量。Jahanmiri等對IEMG與肌力的關系進行研究指出：肌肉隨意靜力收縮時，IEMG與肌力呈正相關[9]；國內研究也有相似的發現[10]。

本研究結果顯示：治療組與對照組上肢不同肌肉治療后的最大收縮波幅、IEMG較治療前均有明顯提高（P<0.01），兩組治療前各項指標無顯著差異（P>0.05），治療后，治療組三種肌肉的各項指標較對照組有明顯改善，差異有統計學意義（P<0.05）。該結果說明了肌電生物反饋結合常規治療能明顯提高肌力，改善肌肉功能，促進神經恢復。這與以往的相關研究得出的結論類似，肌電生物反饋在治療神經支配的運動功能恢復方面，有肯定的療效[4,11]。

本實驗選取的對象以臂叢神經束損傷為主，其中大多為上臂從損傷，故重點選取了三角肌、肱二頭肌及橈側伸腕肌進行肌電生物反饋治療，（EMGBFT的原理及應用如前述），且患者大部損傷較輕，神經連續性存在，以神經髓鞘及軸索損傷為主[12]，故治療后無論治療組或對照組均有療效，治療組恢復更明顯。

肌電生物反饋治療改善神經肌肉功能的原因分析如下：它能使患者感知精確的肌肉收縮與放松，改善運動控制，減少聯帶運動，使突觸再生，神經獲得重新支配，促進神經肌肉恢復[13]。在練習中，生物反饋治療使受抑制的神經通路開通，最大限度地動員仍然殘留的那部分神經肌肉組織的潛力，使其重新發揮正常生理功能[14]。這種有意識的主動訓練可以促進患者神經功能的重新組織，激活殘存神經通路，逐步替代已受損的神經功能，從而使肢體功能得以恢復[15]。Hall等認為肌電生物反饋訓練是一個系統的學習過程：首先是一種心理的訓練，基于恢復損傷前的運動模式記憶，反映到特定大腦皮層的活動后就形成了隨意運動的預期，預期又啟動了刺激模式的形成，同個模式的經常重復啟動就會引起突觸連接的變化，最后通過本體的或者外在的感官刺激觸發了患者的預期，同樣的刺激模式再度被激發，導致了神經運動功能的恢復[11]。

肌電生物反饋療法無創傷、無痛苦、無藥物副作用，醫患共同參與，能調動患者主觀能動性，激勵患者同疾病斗爭的精神。作為一種治療技術，其療效與掌握技術的熟練程度有密切關系只有患者積極配合，熟練掌握技能，堅持訓練，才能達到良好的效果。所以不僅選擇良好的適應證，規避禁忌癥，而且要選擇能夠配合治療，具有控制能力的患者[16]。

4 結 論

本研究在以往研究的基礎上，探討肌電生物反饋結合常規針灸、運動治療臂叢神經損傷的治療效果，并應用表面肌電圖這一特異性和客觀性較強的量化神經肌肉功能的評估方法。結論提示了肌電生物反饋治療臂叢神經損傷是傳統康復治療的有效補充，極大的提高了療效，值得在康復臨床廣泛推廣。

但是本研究未按照神經損傷的程度分級分層進行研究，結果比較籠統；在神經損傷治療療程結束后，僅行了表面肌電圖的檢查，偏重于神經運動功能恢復的方面，未行傳統針極肌電圖與神經傳導速度的檢查客觀評價神經損傷（包括感覺、運動支）恢復的程度，不夠全面精確。這也是下一步肌電生物反饋治療臂叢神經損傷研究深化的方向。

（References）

[1] 張長杰. 肌肉骨骼康復學[M]. 第2版. 北京: 人民衛生出版社, 2013: 128-129.

[2]Arzillo S, Gishen K, Askari M. Brachial plexus injury: treatment options and outcomes [J]. J Craniofac Surg 2014, 25(4): 1200-1206.

[3]許晶莉, 范艷萍, 代早榮. 表面肌電圖在腦癱患兒療效評估中的應用研究[J]. 中國康復, 2013, 28(1): 29-32.

[4]馬彩云, 尚清, 張繼華, 等. 肌電生物反饋治療嬰兒臂叢神經損傷的療效[J]. 實用兒科臨床雜志, 2010, 25(16): 1282-1283.

[5]Bolek J E. Use of multiple-site performance-contingent sEMG reward programming in pediatric rehabilitation: a retrospective review[J]. Appl Psychophysiol Biofeedback, 2006, 31(3): 263-272.

[6]辛銘金, 姜旭光. 臂叢神經損傷中醫治法初探[J]. 四川中醫, 2008, 26(8): 30-32.

[7]Duffy P, Wang X, Siegel C S, et al. Myelin-derived ephrinB3 restricts axonal regeneration and recovery after adult CNS injury [J]. Proc Natl Acad Sci USA, 2012, 109(13): 5063-5068.

[8]Fauth M I, Petushek E J, Feldmann C R, et al. Reliability of surface electromyography during maximal voluntary isometric contractions jump landings and cutting[J]. J Strength Cond Res, 2010, 24(4): 1131-1137.

[9] Jahanmiri N F, Hu X, Suresh N L, et al. EMG-force relation in the first dorsal interosseous muscle of patients with amyotrophic lateral sclerosis[J]. Neuro Rehabilitation, 2014, 35(2): 307-314.

[10] 黃美玲, 揚萬章, 范佳進, 等. 早期使用踝足矯形器對腦卒中偏癱患者步行功能影響的表面肌電信號研究[J].中國康復醫學雜志, 2014, 29(5): 446-450.

[11] Hall K, Schmidt U, Schmidhammer R. IMF-Therapy (Intention controlled Myo-Feedback) – an innovative method in the treatment of peripheral nerve lesions[J]. Acta Neurochir Suppl, 2007, 100: 155-159.

[12] 戚超, 蔡琰, 于騰波, 等. 肩袖損傷合并臂叢損傷的診治[J]. 中國修復重建外科雜志, 2014, 28(7): 802-805.

[13] Dalla Toffola E, Tinelli C, Lozza A, et al. Choosing the best rehabilitation treatment for Bell's palsy[J]. Eur J Phys Rehabil Med, 2012, 48(4): 635-642.

[14]馬利中. 肌電生物反饋療法結合康復訓練對痙攣性偏癱患者脊髓運動神經元興奮性的影響[J]. 中華物理醫學與康復雜志, 2007, 29(8): 563.

[15]全莉娟, 馮珍, 于國華. 綜合康復治療在橈神經損傷中的應用研究[J]. 中國康復醫學雜志, 2011, 26(2): 170-171.

[16]燕鐵斌. 物理治療學[M]. 第1版. 北京: 人民衛生出版社, 2008: 499-500.

北京高新疼痛診療產業技術創新戰略聯盟信息

北京高新疼痛診療產業技術創新戰略聯盟(Beijing Strategic Alliance of High-Tech Industry Innovation of Pain，縮寫為BATIP，以下簡稱“聯盟”) 是經北京市民政局審批，由首都醫科大學宣武醫院、哈爾濱醫科大學附屬第一醫院、四川大學華西醫院、解放軍空軍總醫院、清華大學第二醫院、北京大學航天醫院、中國醫科大學航空總醫院、北京市北亞醫院等數十家醫院；清華大學、首都醫科大學、哈爾濱醫科大學等科研院校；中成康富醫療發展有限公司、北京望舒羲和科技有限公司、上海凱利泰醫療科技股份有限公司、中科恒健醫療科技發展有限公司、北京安康迪達醫療科技有限公司等企業自愿聯合組建的社會團體法人機構。首都醫科大學宣武醫院為聯盟的主體單位，法定代表人為倪家驤理事長。

聯盟的業務范圍包括：開展疼痛診療臨床技術的研發、科研成果轉化、疼痛康復的服務模式創新、專業技術培訓、咨詢、會展、出版編輯學術刊物、政府委托事項、國際交流合作。聯盟的宗旨：以科技創新為導向，以推動我國疼痛診療水平和產業發展為目標，為促進我國經濟轉型和疼痛醫療技術產業化做出應有的貢獻。

聯盟組織機構設置為：理事會、秘書處。聯盟通過整合行業產、學、研各方資源，充分發揮各自優勢，加速推動相關技術的產業化運用，以達到在臨床上推廣普及“疼痛臨床診療和康復”新技術、開發新設備及臨床藥物之目的，貫徹落實國家自主創新戰略，實現協同合作，推動創新發展。

（北京高新疼痛診療產業技術創新戰略聯秘書處供稿）

Clinical research of electromyogram biofeedback therapy on brachial plexus injury

SHI Shaoyun1,2, LU Huiping1,2, Song Lin1, Chen Xin1, Chen Shurong1
1.Department of Rehabilitation,Fuzhou 2nd Hospital,Xiamen University,Fuzhou 350007,Fujian Province, China 2.Medical technology and engineering Institution of Fujian Medical University,Fuzhou 350004,Fujian Province, China

AIM:To observe the changes of surface electromyogram (sEMG) of electromyogram biofeedback therapy on brachial plexus injury, compared with conventional treatment，so as to investigate the curative effect of electromyogram biofeedback therapy on brachial plexus injury. Methods: 24 patients whose brachial plexus were injury were divided into 2 groups randomly：a control group and a therapy group. 12 patients of the control group were treated with routine acupuncture and physical therapy. 12 patients of the therapy group were treated with electromyogram biofeedback on the basis of routine therapy. All patients’ maximum amplitude and electromyographic integral value were recorded to estimate curative effect and analyze statistics. Results: All the indications of the two groups were improved，compared with pretherapy. There were distinctive differences between the two groups.Conclusion: Electromyogram biofeedback therapy in conjunction with routine acupuncture and physical therapy can increase curative effect on brachial plexus injury more effectively than conventional therapy.

Electromyogram biofeedback therapy; Brachial plexus injury; Acupuncture; Physical therapy; Surface electromyogram (sEMG)

R730.58

A doi 10.11966/j.issn.2095-994X.2015.01.01.10

2015-02-12；

2015-03-14

施少云，主管技師，研究方向為骨傷康復及神經康復的技術研究，電子信箱：924634348@qq.com；盧惠蘋(通信作者)，副主任醫師，研究方向為神經電生理，電子信箱：2209817116@qq.com

引用格式：施少云，盧惠蘋 ，宋林，等.肌電生物反饋治療臂叢神經損傷的臨床研究[J].世界復合醫學, 2015 , 1(1): 58-62.