體外沖擊波聯合肌電生物反饋療法對慢性腦卒中患者腕手運動功能影響的研究*

張其明，單莎瑞，鐘志亮，鮑賽榮，黃旭明

（廣東藥科大學附屬第一醫院，廣東 廣州 510000）

腦卒中具有高致殘率，據臨床統計，55%～75%的卒中患者伴有不同程度的上肢功能障礙[1-2]，如肌肉萎縮無力、痙攣、異常模式等。腕手功能是上肢運動功能的重要組成部分,復雜精細靈巧的任務需要腕手功能來參與[3]。目前針對腦卒中后腕手功能障礙的主要治療手段包括常規的運動療法、作業治療、理療及矯形器的代償訓練等[4]。隨著康復醫學的發展，國內外越來越多的新技術應用到腕手功能評估和康復當中以降低疾病致殘率。肌電生物反饋療法（Electromyo‐graphic Biofeedback,EMG-BFB）可通過收集并轉換目標肌肉活動時產生的肌電信號，通過系統反饋給患者，強化患者對相關肌肉的主動控制能力，改善運動功能[5]。體外沖擊波（Extracorporeal shock wave therapy, ESWT）是具有聲、光和力學特性的機械脈沖壓強波[6]，國內外研究多已證明其可緩解腦卒中后肢體痙攣[6-8]，但對量化痙攣肌肉張力硬度的研究報道較少。數字化肌肉檢測儀（MyotonPro）是具有快速、無創、非侵入性和高敏感性特點的可檢測淺層肌肉力學特性的設備。近年來的研究已經證明MyotonPro 在肱二三頭肌、腕屈肌、股直肌、腓腸肌等肌群具有高的信度和效度[9-10]，可有效地檢測和評估腦卒中后患者肌肉張力和硬度的改變。應用MyotonPro檢測治療前后卒中患者腕屈肌群的張力和硬度，這比半定量量表改良的Ashworth 量表（Modified Ashworth scale,MAS）評估痙攣肌肉張力更客觀、量化和信度。本研究擬通過MyotonPro檢測患側腕屈肌力學特性的改變、腕背伸肌群的肌電信號、腕手功能以及日常生活能力等方面，評估ESWT 和EMG-BFB 聯合治療對腦卒中后偏癱患者腕手運動功能的影響，現在報道如下：

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇2020 年10 月至2021 年12 月廣東藥科大學附屬第一醫院康復科收治的腦卒中后合并腕手功能障礙患者64例，采用隨機單盲對照試驗設計，按隨機數字表法分為對照組和試驗組，各32 例。本研究符合廣東藥科大學附屬第一醫院相關倫理要求。

納入標準：①年齡35～75 歲；②符合2018中國急性缺血性腦卒中診治指南標準[11]，經頭顱腦CT或MRI 證實，首次發生腦卒中，單側偏癱，病程≤6月，存在腕手功能障礙者；③患側手Brunnstrom 分期在Ⅲ-Ⅴ期，肌力＞2 級，腕屈肌張力MAS 評分為1-2 級者；④18≤BMI≤25 kg/cm2[12]，且無嚴重認知障礙者；⑤簽署知情同意書者。

排除標準：①病情不穩定，合并有心、肝、腎和造血系統等嚴重疾病者；②心臟起搏器、局部感染或皮膚破潰患者；③意識不清、不能配合檢查及完成基本療程者。兩組患者基本資料差異無統計學意義，具有可比性，見表1。

表1 兩組患者基本資料比較

1.2 治療方法

1.2.1 兩組患者均先進行常規康復治療，包括運動療法（肌力和耐力訓練、上肢PNF 療法、關節松動訓練、轉移和步態平衡訓練等）、作業療法（滾筒訓練、木插板任務導向訓練、腕手精細活動訓練：擰螺絲、繞珠、堆積木和文字書寫等）、理療（電腦中頻電刺激）等，以上常規治療均由3 年以上工作經驗的康復治療師實施。

1.2.2 對照組 對照組在常規治療基礎上再對患側腕背伸肌群實施肌電生物反饋治療（型號為WOND2000F2，廣州市三甲醫療信息產業有限公司）。

具體操作：①系統參數[13]：PBF 自動反饋刺激模式，脈寬為200us，頻率為35Hz，刺激、維持及休息時間均為10s，刺激強度根據患者的耐受及伸腕肌群收縮效果而定（8-40mA）。治療時間為20 分鐘/次，2 次/天，5 次/周，共4 周。②患者坐位，患側上肢自然擺放在水平臺面，患手置于軟墊上，酒精清潔治療部位后，選擇刺激電極（紅色、白色）分別貼于腕背伸肌群近端和遠端的肌腹處，記錄電極（綠色、紫色）置于相應刺激電極（紅色、白色）旁的部位，接地電極（黑色）置于前臂適當位置，電極間不可接觸。③首次治療前，詳細跟患者演示相關操作并講解用力伸腕與肌電信號曲線變化的關系。記錄電極可測得并記錄肌電信號（自發的EMG），治療師需讓患者用力伸腕以提高腕背伸肌群的肌電信號，系統會以其最高肌電信號為初始閾值并畫一標線。當患者主動收縮腕背伸肌群至肌電信號達到閾值時，系統會給予刺激，并自動調高閾值；若患者不能達到閾值，系統則會自動降低閾值并給予刺激。治療過程中要求患者跟隨系統語音提示做好：休息、用力、刺激和維持等四種狀態的循環模式。④治療師記錄下患者每次腕背伸肌群的最大的肌電信號（EMG）。

1.2.3 試驗組 試驗組在對照組治療基礎上再對患側腕屈肌橈側、尺側增加實施體外沖擊波治療（型號為XY-K-MEDICAL-A，河南翔宇醫療設備股份有限公司）。

具體操作：①系統參數[6]：選用R15 探頭（深度可達35mm），強度為1.6-2.0bar（視患者耐受程度而定），頻率為8Hz，沖擊量為2000 下，治療時間為隔天1 次，3 次/周，連續治療4 周。②患者仰臥位，患側上肢自然平放床面，伸直位，掌心朝上，自然放松，在患側腕屈肌橈、尺側肌腹上均勻涂抹耦合劑（廣工牌），探頭緊貼肌腹皮膚，手柄壓力適中，沿著肌腹自上而下緩慢移動（2cm/s），患側腕屈肌橈、尺側各沖擊1000下。

1.3 評定指標

應用運動功能狀態量表（Motor Status Scale,MSS）中的腕與手部（Wrist and Hand, W/H）功能評分、MyotonPro 力學參數、患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）[14-15]、患側腕背伸主動關節活動度（Active Range of Motion,AROM）[15]和改良Barthel 指數評定量表（MBI）來評估兩組患者治療前后患側腕手運動功能狀況、腕屈肌張力硬度的改變和腕背伸肌EMG、腕背伸AROM以及患者日常生活活動能力。

1.3.1 MSS-W/H 評分[16]MSS 是有良好的測量學特性，在腕手運動功能評定方面更精細全面，能夠克服上肢運動功能評分（Fugl-Meyer assess‐ment of upper extremity, FMA-UE）的天花板效應，可彌補FMA-UE 無單個手指運動功能評定的短板[19-20]。本研究采用MSS量表中的腕手功能部分（MSS-W/H, 總分42 分）：包括3 個腕部動作、15個手指動作和手的3個功能性任務。得分越高則說明患者的手腕運動功能越好。

1.3.2 MyotonPRO測量[9-10]兩組在治療前后，應用MyotonPRO 測量患者靜息狀態下患側腕屈肌橈側、尺側腕屈肌的阻尼振動頻率（Oscillation Fre‐quency,F）、動態硬度（Dynamic Stiffness,S）。F 是指在肌肉放松狀態下的振蕩頻率，反映的是肌肉張力。F 值越高，代表肌肉張力越大。S 描述的是肌肉抵抗收縮或外部壓力使之形變的能力，反映的是肌肉的硬度。S越高，代表肌肉硬度越大。

具體操作：患者仰臥位，患側上肢放松置于床面，掌心朝上，墊厚毛巾于患側腕部使肘屈曲至45°[18]。根據視覺-觸覺測試確定，腕屈肌橈側、尺側的測試點為前臂中上1/3 肌腹最飽滿處，分別標記為測試點A 和B 點[6]。測量前患者平臥5分鐘，待患者放松肌肉后，分別用MyotonPRO 的測試針垂直放置在A 和B 上，系統設置為5 秒內連續測量5 次，結果為5 次平均值。在試驗組行ESWT 治療后，亦需要休息5 分鐘再檢測，減少肌肉緊張帶來的影響。

1.3.3 患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）兩組患者治療前后患側腕背伸最大收縮時，記錄電極可通過皮膚測得并記錄EMG。EMG值越大，說明患者的腕背伸肌群肌力越強。

1.3.4 患側腕背伸AROM 兩組患者治療前后用量角器測量患側腕背伸AROM，AROM 值越大，說明患者腕背伸關節活動越好。

1.3.5 改良Barthel 指數評定量表（MBI）[17]MBI量表包含穿衣、進食、洗澡等10 個日常生活相關的條目，總分100 分。得分越高說明患者日常生活能力越好。

1.4 統計學分析 本研究采用的統計軟件版本為SPSS20.0，年齡、病程、BMI 指數、MSS-W/H 評分、EMG 值、F 值和S 值，組內比較使用配對樣本t檢驗，組間比較采用獨立樣本t檢驗，數據采用±s表示；性別、疾病類型和偏癱側別等計數資料用例表示，比較用χ2檢驗。P＜0.05代表有統計學意義。

2 結果

2.1 腕手運動功能狀態MSS-W/H評分 治療前，兩組患者患側MSS-W/H 評分差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者患側MSS-W/H評分均較治療前升高（P＜0.01），且試驗組治療后患側MSSW/H評分高于對照組（P＜0.001）。見表2。

表2 兩組治療前后患側腕手運動功能MSS-W/H比較（± s，分）

表2 兩組治療前后患側腕手運動功能MSS-W/H比較（± s，分）

注：與治療前比較，①P＜0.01

治療后21.81±3.51①27.69±4.77①-5.616＜0.001組別對照組試驗組例數32 32 tP治療前14.03±2.86 14.38±2.74-0.491 0.625

2.2 MyotonPro 測量值 治療前，兩組患者患側腕屈肌橈、尺側F 和S 值差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者患側腕屈肌橈、尺側F和S 值均較治療前顯著降低（P＜0.05），且試驗組治療后患側腕屈肌橈、尺側F 和S 值顯著低于對照組（P＜0.05）。見表3。

表3 兩組治療前后腕屈肌橈尺側MyotonPro測量值（± s，n=32）

表3 兩組治療前后腕屈肌橈尺側MyotonPro測量值（± s，n=32）

注：治療前比較，①P＜0.05；與對照組比較，②P＜0.05；a為治療后組間對比

組別對照組時間治療前治療后治療前治療后腕屈肌橈側振動頻率（F，Hz）17.77±1.66 16.88±1.64①17.81±1.60 15.93±1.82①②試驗組動態剛度（S，N/m）323.13±36.07 298.41±31.74①322.66±33.91 281.03±35.41①②腕屈肌尺側振動頻率（F，Hz）16.81±2.20 16.11±1.56①16.78±2.26 15.23±1.82①②動態剛度（S，N/m）304.69±27.21 282.09±20.84①305.09±27.45 265.91±22.06①②tP 2.184a 2.067a 2.062a 3.017a 0.033a 0.043a 0.043a 0.004a

2.3 腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）治療前，兩組患者患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）均較治療前顯著升高（P＜0.01），且試驗組治療后患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）顯著高于對照組（P＜0.001），見表4。

表4 兩組治療前后患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）比較（± s，μV）

表4 兩組治療前后患側腕背伸肌最大收縮時的肌電信號幅度（EMG）比較（± s，μV）

注：與治療前比較，①P＜0.01

治療后71.98±4.01①116.43±14.67①-16.533＜0.001組別對照組試驗組例數32 32 tP治療前34.23±5.14 34.31±5.19-0.062 0.951

2.4 腕背伸主動關節活動度（AROM）治療前，兩組患者患側腕背伸AROM 差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者患側腕背伸AROM 均較治療前顯著升高（P＜0.01），且試驗組治療后患側腕背伸AROM顯著高于對照組（P＜0.001）。見表5。

表5 兩組治療前后患側腕背伸主動關節活動度（AROM）比較（± s，°）

表5 兩組治療前后患側腕背伸主動關節活動度（AROM）比較（± s，°）

注：與治療前比較，①P＜0.01

組別對照組試驗組例數32 32治療后55.81±4.46①65.69±4.40①-8.913＜0.001 tP治療前33.81±5.21 33.72±5.24 0.072 0.943

2.5 改良Barthel指數（MBI）評分 治療前，兩組患者MBI 評分差異無統計學意義（P＞0.05）。治療后，兩組患者MBI 評分均較治療前顯著升高（P＜0.01），且試驗組治療后MBI評分顯著高于對照組（P＜0.001）。見表6。

表6 兩組治療前后改良Barthel指數（MBI）評分比較（± s，分）

表6 兩組治療前后改良Barthel指數（MBI）評分比較（± s，分）

注：與治療前比較，①P＜0.01

治療后58.28±5.68①67.81±6.91①-6.026＜0.001組別對照組試驗組例數32 32 tP治療前39.41±4.93 39.28±5.04 0.100 0.921

3 討論

腦卒中患者中較常見的后遺癥是腕手功能障礙，主要表現腕手指屈肌張力增高、腕手指伸肌肌群無力、軟組織肌肉攣縮僵硬及腕手關節受限等，導致腕手精細運動模式喪失和嚴重地制約患者日常生活能力[21-22]。EM-GBFB 和ESWT 都是近年來臨床應用較多的新技術，但兩者結合應用在腕手功能障礙的報道較少。

EM-GBFB 是一種需要患者主動配合、具有神經興奮性和視聽覺反饋的低頻肌肉電刺激療法，可實時檢測和收集目標肌肉的肌電信號，通過系統轉換為可視信號的閾值，經治療師現場指導和鼓勵，調動患者主動收縮肌肉的積極性超過初始閾值，形成肌肉刺激，強化肌肉運動功能[23]。有研究證明[24]，肌肉隨意收縮時，通過表面電圖測定的iEMG 與肌肉肌力呈正相關。研究還發現EMGBFB 有助于改善癱瘓肌肉的肌電信號[25]，增強肌肉收縮功能[13]。本研究對兩組患側腕背伸肌群均進行EM-GBFB，兩組腕背伸肌EMG 在治療后均比較前明顯提高（P＜0.01），肌力明顯改善。這一結果與蔡琛等[15]、高亞南等[26]研究利用EM-GBFB改善腦卒中后患者腕背伸功能，提高腕背伸肌群EMG 的結果是一致的。同時，研究還顯示治療后兩組腕背伸AROM 均較前增大（P＜0.01），MSS-W/H 和MBI 評分亦較前提高（P＜0.01）。結果說明通過“運動-刺激-維持”這種視聽反饋方式[23]，不斷增強患者的主動收縮和運動再學習的意識，提高腕背伸肌群的刺激閾值，主動肌和拮抗肌兩者之間形成協調性動作，并將相應運動模式反饋至受損的中樞神經系統，其潛在性突觸被激活，從而重建神經環路，形成新的感覺興奮記憶，提升其運動控制能力，進而改善腕手運動功能，提高患者日常生活能力，增強患者康復自信心[15]。

ESWT 是一種安全系數高、快速有效、非侵入性的三維壓力機械脈沖波，具有超強壓應力及張應力。當ESWT 作用于人體時，能瞬間釋放能量產生極高峰值的壓力并快速到達目標肌肉軟組織，起到緩解疼痛、松解肌肉粘連、降低肌肉痙攣和促進組織修復的作用[6]。痙攣主要因為腦卒中后上運動神經元損傷引起牽張反射的過度增強，腕屈肌痙攣過高會嚴重制約患者的腕手運動功能，影響日常生活。Manganotti等[27]研究表明應用ESWT 作用于卒中后痙攣的腕屈肌，患者的腕手肌肉的痙攣明顯降低，腕背伸被動關節活動度亦明顯增加，療效維持在12 周以上。Daliri等[28]給予中風后手腕屈肌痙攣患者ESWT 治療，結果顯示腕手屈肌的MAS 評分均較前明顯改善，療效能維持5 周。鹿梁燕等[29]、鮑賽榮等[6]對卒中后痙攣腕屈肌群行ESWT，能有效降低肌肉張力及硬度，增大腕背伸PROM。本研究運用MyotonPro 檢測兩組治療前、后患側腕屈肌橈、尺側的力學特性F 和S 值，結果顯示兩組腕屈肌的F、S 值較治療前降低（P＜0.05），且試驗組較對照組降低顯著（P＜0.05）。說明沖擊波治療可有效降低患側腕屈肌群張力和硬度，緩解痙攣，從而改善腕手運動功能。

目前，ESWT 有效降低肌肉痙攣的作用機制尚不完全明確。有研究提出[30]，ESWT 是通過誘導合成一氧化氮（NO）來發揮作用。NO 參與神經系統的代謝，具有促進神經傳導、記憶和神經突觸形成的功能[31]。ESWT 是一種高能高效的脈沖機械波，能瞬間將量能傳遞到痙攣組織，促進局部血液循環和致密組織的裂解，促進新血管形成和鈣沉積物的再吸收，增加細胞膜的通透性，可松解粘連肌肉組織，改善局部微循環，緩解肌肉痙攣[32]。另外，腕屈肌群長時間的痙攣會導致肌肉纖維化、軟組織粘連和僵硬[33]。當ESWT 作用在痙攣肌群時，在不同介質的交界面產生機械應力效應和能量梯度差，可抑制痙攣肌肉纖維化，改善痙攣肌肉和結締組織的機械特性，有效地松解粘連組織和減低肌肉張力硬度[34]。

另外結果顯示試驗組腕背伸EMG、AROM、MSS-W/H 和MBI 評分均較對照組顯著增大或提高（P＜0.01）。分析原因可能試驗組通過EMGBFB治療興奮患側腕背伸肌群，增強其主動收縮能力，增大AROM 的同時疊加ESWT 對腕屈肌群緩解痙攣的作用，“一強一弱”的效果，達到抑制腕屈肌興奮性，降低腕屈肌的張力和硬度，緩解痙攣，進而有效地改善腦卒中后腕手運動功能，提高患者的日常生活能力。另外，ESWT 重復有規律的振動刺激可增加肌肉深淺感覺的輸入，通過反射介導機制形成特定生物效應，有助于降低肌梭對牽張反射的敏感性和脊髓運動神經元的興奮性[6，32]，減少肌肉纖維化和緩解痙攣，可平衡腕背伸肌群和腕屈肌群之間的肌力和張力，減少腕手功能受限程度，從而促進受損中樞神經修復、代償或重塑，提高患者運動再學習能力和機體運動能力，有效改善腕手運動功能和日常生活能力。

由于ESWT 作用于人體時會產生有規律的振動及響聲，操作前需于患者說明情況和注意事項，避免因為機械振動而出現患者不適和造成腕屈肌群的緊張、痙攣加重的情況，治療結束后需休息5 分鐘放松肌肉再進行MyotonPro 的檢測，減少振動刺激對腕屈肌群張力及硬度帶來的干擾。研究過程中，患者未有不適及脫落，且皮膚未出現瘀點。不足方面，本研究沒有對比EMGBFB 對患者腕背伸肌群的張力和硬度等力學特性的影響，同時沒有具體分析MSS-W/H 量表中患者各個動作的得分情況和對患者治療后更長時間的跟蹤回訪。另外，ESWT 緩解痙攣的最佳的參數還沒有統一標準，仍需進行更深入的研究。由于研究樣本量有限，實驗結果仍需經過更大更多更長時間觀察的樣本做進一步驗證。

綜上所述：ESWT 聯合EM-GBFB 能有效改善腦卒中后患者腕手運動功能，降低腕屈肌群張力和硬度，增大腕背伸AROM，提高患者日常生活能力。