痙攣定量評定研究進展

吳曉燕，石麗紅，呂君玲

痙攣常見于腦卒中、脊髓損傷、腦癱、多發性硬化等多種中樞神經系統疾病，屬于上運動神經元綜合征的組成部分之一[1]。長時間過高的肌張力不利于患者建立正常的運動模式，會產生異常姿勢與關節攣縮，阻礙患者的隨意運動[2]。據估計，為了緩解痙攣狀態帶來的并發癥美國每年將花費數百萬美元，因此，這是一個重大的醫療挑戰，并帶來巨大的經濟影響[3]。關于痙攣機制的研究一直為生物力學和神經生理學所關注的熱點領域，同時為了準確、客觀地衡量痙攣程度的變化，國內外不斷研發用于痙攣定量評定的方法。本文就上運動神經元損傷所致痙攣的定量評定方法進行綜述。

1 超聲彈性成像

痙攣的評估不僅可以了解痙攣的程度，還可以對痙攣治療的效果進行評價。目前臨床上痙攣評定還沒有形成統一的、系統的評價標準。在臨床實踐中，痙攣狀態通常通過被動活動關節時手下感到的阻力大小，并根據有序量表主觀測量，例如改良的Ashworth評分(Modified Ashworth Scale,MAS)。對于一些肌肉結構已發生微小變化，但尚未引起顯著力學改變等情況的患者，其阻抗改變不易被測試者感知，用分級量表區分肌張力變化就顯得十分困難[4]。

近年來，隨著超聲學的不斷發展，一種定量超聲評價技術在臨床逐漸得到研究應用。超聲彈性成像(Ultrasound Elastography,UE)最早由Ophir等[5]提出，是超聲彈性成像和多普勒超聲聯合應用的新技術，由于其提供淺表和深層組織的高分辨率彩色圖像，現已被廣泛應用于臨床。超聲彈性成像是通過檢測外力或超聲波作用下組織應變、應變率或剪切波速度等參數來判斷組織硬度，對目標進行組織機械特性定量及可視化定性研究[6]。

腦卒中后伴隨著痙攣和攣縮增加，內在肌肉特性如硬度可能會改變。有研究表明來自痙攣肌的單纖維的被動彈性模量幾乎是從正常患者獲得的纖維的2倍[7]。Eby 等[8]利用剪切波超聲彈性成像測量慢性腦卒中患者被動肱二頭肌的肌肉僵硬度，結果顯示剪切波超聲彈性成像用于評估腦卒中有很高價值。樊留博等[9-10]研究了超聲彈性成像技術評價康復治療前后肢體硬度變化對痙攣性偏癱患者預后的影響，結果表明超聲彈性成像技術可以定量評價腦卒中后痙攣下肢肌張力變化，可作為其康復預后評價方法。對于痙攣型腦癱兒童而言，超聲剪切波彈性成像結果顯示在20°跖屈、10°跖屈和0°跖屈這3個足位處腓腸肌具有顯著更大的剪切模量測量值[11]。甚至國外有學者利用超聲波實時成像技術制成了新的1～5級肌肉纖維硬度成像量表評分，并用于客觀評估多發性硬化的痙攣患者肌肉纖維狀態及其在抗痙攣治療后的變化，該評分與MAS評分之間具有較好的相關性[12]。

2 磁共振彈性成像

磁共振彈性成像(Magnetic Resonance Elastography,MRE)又被稱為“影像觸診”，通過剪切波作用于人體計算出組織的力學特性，定量地測量出組織彈性特征，與超聲彈性成像相比 MRE則是各向同性、全方位的成像，分辨率更高。MRE多用于肝臟、乳腺、腫瘤等方面研究，隨著技術不斷地改進，磁共振彈性成像逐漸被用于測量肌肉軟組織的彈性[13]。為了研究MRE是否提供了一種可行的，非侵入性的方法來研究健康和患病的肌肉，Basford等[14]比較了8名健康人和6名下肢神經肌肉功能障礙的患者(包括了3名痙攣性截癱、2名遲緩性癱瘓、1名兒童脊髓灰質炎患者)的剪切波波長和肌肉硬度，結果顯示在休息狀態時神經肌肉功能障礙患者的腓腸肌外側束剪切波長和肌肉硬度是正常組的1.5～2.4倍。

3 快速肌張力測定儀

快速肌張力測定儀是一種能夠客觀測定肌張力的裝置，測定時通過探頭向一塊肌肉施加垂直方向的力，使這塊肌肉產生位移，由于肌肉的硬度升高跟肌肉運動和力矩成正比，通過收集的壓力和位移之間的關系數據，經電腦處理，能夠客觀地反映一塊肌肉的張力情況[15]。

國外已經做了大量研究，使用肌張力密度測定儀來測量肌張力具有重復性好，穩定性高的優點。Leonard等[16]利用肌張力儀評估了10名上運動神經元損害伴有痙攣患者肱二頭肌的肌張力并與MAS 做相關性分析，得出結論，肌張力儀能有效地識別了上運動神經受累患者肱二頭肌痙攣狀態的差異，且與MAS有中等至高的相關性。Li等[17]研究的結果證明了肌張力儀對腦卒中痙攣檢查的高度敏感性。并且與MAS等級量表相比，肌張力儀不僅可用于測量四肢肌肉的肌張力，還可用于評定呼吸肌、軀干肌的肌張力，擴大了可檢測范圍[18]。

4 等速肌張力評定方法

等速技術是生物力學模式量化肌肉痙攣的一種新的方法，是在關節不同的角速度下，應用Cybex、Biodex、Kincom等裝置帶動關節做被動屈伸運動，并記錄關節遭受阻力時正弦曲線的振動幅度、峰力矩和峰力矩/體重比等參數來量化肌肉痙攣，客觀地記錄受試者肌肉產生的阻力，可應用于多處關節和肌肉痙攣的評估[19]。早在1996年就有研究者使用等速測力技術測量膝關節被動運動過程中扭力矩來量化脊髓損傷(SCI)后痙攣受試者的肌肉張力[20]。近來宋凡等[21]研究顯示，肌痙攣患者的峰阻矩和峰阻矩與體重比明顯高于對照組。同樣鄧思宇等[22]利用BIODEX等速運動測試系統評定了18例痙攣慢性腦卒中患者與16名健康對照者的踝關節被動運動，發現等速指標與MAS具有相關性，峰力矩-角速度線性斜率與MAS相關性最顯著，角速度為120°/s時敏感性最高。

等速肌張力評定還經常用于治療方法療效的評定以及相關臨床研究的肌張力評定方法，Hameau等[23]用等速測試來檢測注射肉毒素后膝關節屈伸肌群痙攣的緩解情況，可直觀地觀察到在肉毒素注射后，在被動伸展運動期間評估的牽張反射相關扭矩減小并且峰值的出現角度更大，從而證明了注射肉毒素可減少痙攣。

5 電生理評定方法

上運動神經元損傷后，脊髓中樞失去上位中樞的控制，導致節段內中間神經元和運動神經元活性的改變，以致相應電生理活性改變。肌電圖是常用的電生理指標的檢查方法，臨床上常通過肌電圖檢查F波、H反射、交互抑制(reciprocal inhibition，RI-3)等電生理指標，了解脊髓節段內α運動神經元、γ運動神經元、閏紹細胞及其他中間神經元的活性[24]。H反射主要是由Ia類傳入神經介導引起α運動神經元興奮；F波則是刺激沿運動神經元逆向傳遞引起脊髓運動神經元興奮；RI是由交互抑制產生，含有3個抑制相，有研究表明RI第三階段與手腕和手指屈肌的MAS評分相關[25]。有研究調查了H反射和MAS在痙攣兒童中的可能相關性，在30名患有下肢雙側痙攣的兒童中同時測量H反射潛伏期，Hmax/Mmax振幅和MAS，腦癱患者的H反射潛伏期明顯縮短，Hmax/Mmax比率顯著高于對照組，MAS評估的痙攣與H反射之間存在正相關[26]。同樣李紅玲等[27]也得出結論Hmax/Mmax比值是評估下運動神經元興奮性的較好指標，可以成為臨床評價痙攣的客觀神經電生理指標。

6 小結

綜上所述，痙攣的定量評定一直都是神經科學研究的熱點。痙攣的定量評定不僅可以了解痙攣的程度，還可以對痙攣康復治療的效果進行比較，為確定康復治療目標、制定治療計劃提供重要的依據。下一步研究應著重于將超聲、等速測試、快速肌張力檢測儀等測得的相關參數與肌痙攣程度建立數值對應模型關系、測量結果的信度效度檢驗，從而進一步量化痙攣程度，更好地指導臨床抗痙攣治療。