肌肉痙攣的機(jī)理研究和定量評定

王陶黎 仲榮洲 王予彬

肌肉痙攣的機(jī)理研究和定量評定

王陶黎 仲榮洲 王予彬

肌肉痙攣是上運(yùn)動神經(jīng)元綜合征的組成部分，可分為夜間肌肉痙攣、中暑性肌肉痙攣以及中風(fēng)后肌肉痙攣，患者臨床表現(xiàn)有全身強(qiáng)直性抽風(fēng)以及高熱驚厥，當(dāng)患者出現(xiàn)全身強(qiáng)直性抽風(fēng)時可發(fā)生角弓反張，危害較大。對于肌肉痙攣的具體評分量表以及方式較多，目前世界對于肌肉痙攣的評估方式還未統(tǒng)一。本文從肌肉痙攣的定義、臨床表現(xiàn)、病因以及分類、發(fā)病機(jī)制對肌肉痙攣進(jìn)行了闡述，又對肌肉痙攣的評定方法進(jìn)行了研究，主要包括主觀評定方法以及客觀評定方法。

肌肉痙攣；機(jī)理研究；定量評估

肌肉痙攣是一種神經(jīng)元損傷而引起肌肉僵硬、強(qiáng)直收縮、抽出性痙攣等為表現(xiàn)的一種病理癥狀，其中包括中風(fēng)、脊髓損傷、帕金森等疾病。肌肉痙攣不僅影響患者生活質(zhì)量，也影響疾病治療效果。據(jù)數(shù)據(jù)報道[1]，目前全世界超過1.2億人受到肌肉痙攣的影響。在對肌肉痙攣患者進(jìn)行康復(fù)和治療時，首先需要評估肌肉痙攣的程度，但由于肌肉痙攣受神經(jīng)生理影響，很難直觀的測量以及評定，故如何準(zhǔn)確有效的評定肌肉痙攣程度成為康復(fù)醫(yī)學(xué)的重點(diǎn)問題[2]。本文對肌肉痙攣評定的發(fā)展過程進(jìn)行綜述，探討肌肉痙攣評定的有效方法，現(xiàn)報道如下。

1 概述

1.1 定義 肌肉痙攣是一種正常情況下肌肉發(fā)生牽張反射的狀態(tài)，由于腱反射閾值降低，肌肉對叩擊、震動等反應(yīng)更急敏感，一旦受到外界影響，容易導(dǎo)致肌肉反射性收縮，產(chǎn)生肌肉痙攣。但對痙攣的具體定義國際上未給出統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，有待進(jìn)一步統(tǒng)一完善[3]。

1.2 臨床表現(xiàn) 肌肉痙攣有陰性和陽性癥狀，肌張力升高、腱反射亢進(jìn)表現(xiàn)為明顯陽性特征，見于抑制調(diào)節(jié)減弱。而肌肉耐力下降、控制性喪失等屬于明顯陰性癥狀，是中樞神經(jīng)調(diào)節(jié)能力喪失而引起[4]。

1.3 病因和分類 臨床上治療其他疾病時往往會發(fā)現(xiàn)肌肉痙攣癥狀，如甲狀腺疾病、糖尿病、激素失衡等疾病，而女性月經(jīng)疼痛時也容易發(fā)生腹部及背部的痙攣。肌肉痙攣也是一種常見的神經(jīng)系統(tǒng)疾病，如腦卒中、脊髓損傷、腦癱等疾病。臨床上往往根據(jù)肌肉痙攣的發(fā)病部位進(jìn)行分類，包括[5]：（1）脊髓源性痙攣；（2）腦源性痙攣；（3）混合性痙攣。

1.4 發(fā)病機(jī)制 在人們接觸肌肉痙攣到如今，隨著專家學(xué)者的深入研究，目前發(fā)現(xiàn)不同肌肉痙攣的發(fā)病機(jī)制也不相同。目前多數(shù)研究認(rèn)為[6-7]，肌肉痙攣的發(fā)病機(jī)制包括各種反射的亢進(jìn)、神經(jīng)元敏感性升高等因素。

1.4.1 生理化學(xué)機(jī)制 （1）強(qiáng)直收縮：強(qiáng)直收縮是神經(jīng)系統(tǒng)控制肌肉的一種正常生理方式，但在時間較長的訓(xùn)練及運(yùn)動中，肌肉強(qiáng)直收縮強(qiáng)度大，負(fù)荷力超過肌肉承擔(dān)的極限，使肌肉連續(xù)強(qiáng)直收縮而不能得到休息恢復(fù)，導(dǎo)致肌肉收縮、放松不協(xié)調(diào)，引起肌肉痙攣。而機(jī)體受到寒冷刺激、運(yùn)動代謝的乳酸等均可以增加肌肉痙攣的發(fā)生率[8]。（2）鈣離子：鈣離子參與了肌肉收縮和舒張的重要過程，故有學(xué)者從鈣離子方面入手，研究肌肉痙攣的發(fā)生機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，鈣離子在肌肉中增加時會降低肌肉的興奮性，而在肌肉痙攣時，神經(jīng)體液調(diào)節(jié)可緩慢恢復(fù)肌肉正常生理狀態(tài)[9]。（3）其他：此外，在肌肉痙攣的生理化學(xué)發(fā)生機(jī)制的研究上還包括γ環(huán)路、α-γ聯(lián)動、屈肌反射以及對側(cè)伸肌反射等[10]。

1.4.2 病理生理機(jī)制 在目前研究中，專家學(xué)者對肌肉痙攣的病理生理有較多關(guān)注，有學(xué)者解釋，肌肉痙攣可能是由于中樞神經(jīng)緊張反射導(dǎo)致，還可能是由于肌肉及連接組織機(jī)械特性改變而引起。肌肉痙攣反射是目前研究較多的領(lǐng)域，其可能機(jī)制包括[11]：（1）脊髓上興奮性改變；（2）運(yùn)動神經(jīng)元興奮性增加；（3）神經(jīng)抑制性降低等。

2 肌肉痙攣的評定

2.1 主觀評定法 在臨床上應(yīng)用各種量表定量或半定量對肌肉痙攣進(jìn)行評定的方法叫做主觀評定法。主觀評定法主要體現(xiàn)了患者日常生活能力、運(yùn)動能力以及生活質(zhì)量等狀態(tài)。

2.1.1 Ashworth量表（Ashworth scale for spasticity，ASS） 在1964年Ashworth提出把肌肉所感受到的阻力將痙攣分為5個等級，分別為0～4級。但隨著臨床的應(yīng)用，人們發(fā)現(xiàn)被評定為1級的患者數(shù)量太大。直到20世紀(jì)80年代末，國外學(xué)者從ASS基礎(chǔ)上進(jìn)行改良，在1級的基礎(chǔ)上增加了1+級，形成6個分級。這也是第一個對肌肉痙攣提出主觀評定的量表，被廣泛運(yùn)用于當(dāng)時肌肉痙攣的測評[12]。但由于在測評時忽略了腱反射和陣攣，故之后被其他量表替代。改良ASS量表的具體分級標(biāo)準(zhǔn)見表1。

2.1.2 綜合痙攣量表（composite spasticity scale，CSS）在ASS量表不能滿足臨床需求后，加拿大學(xué)者根據(jù)臨床需求制定了一個評定痙攣程度的量表，包括ASS不具備的陣攣、腱反射等，總分16分，無痙攣：0～7分；輕度痙攣：8～9分；中度痙攣：10～12分；重度痙攣：13～16分[13]。

表1 改良Ashworth量表（MAS）

2.1.3 修正Tardieu量表（modified Tardieu scale，MTS）Tardieu量表是一個測量痙攣活動速度、角度等方面的評定量表，經(jīng)多次修正后為MTS量表。

2.1.4 內(nèi)收肌肌張力分級（bilateral adductor tone rating） 改量表主要測量肌肉痙攣治療前后的肌張力情況，常被臨床運(yùn)用于治療預(yù)后的觀察，共5個等級，分別為0～4級。見表2。

表2 兩側(cè)內(nèi)收肌肌張力分級

2.1.5 痙攣頻率量表（Spasm frequency Scale）

（1）penn痙攣頻率量表：主要用于對脊髓損傷患者的雙下肢肌肉痙攣程度和頻率進(jìn)行測定。見表3。

表3 Penn痙攣頻率量表

（2）每天痙攣量表：對肌肉痙攣患者每天肌肉痙攣的程度及頻率進(jìn)行治療，臨床上主要用于治療預(yù)后的評估。見表4。

表4 每天痙攣頻率量表

2.1.6 陣攣評分（clonus score） 主要對肌肉痙攣患者踝關(guān)節(jié)進(jìn)行評定，根據(jù)踝關(guān)節(jié)陣攣的持續(xù)時間作為評定標(biāo)準(zhǔn)。見表5。

表5 痙攣的陣攣評分

2.2 客觀評定法

2.2.1 藥理學(xué)評定 在20世紀(jì)初期，臨床上主要以麻醉劑使用劑量來聘雇痙攣程度，之后有專家學(xué)者對此進(jìn)行評估標(biāo)準(zhǔn)的補(bǔ)充，這也是最早運(yùn)用于肌肉痙攣客觀評定的方法之一。

2.2.2 生物力學(xué)評定 （1）腱反射和肌肉反射：主要使用叩診來敲擊肌腱引起腱反射及肌肉反射，通過肌肉反射的強(qiáng)度來判定肌肉痙攣的程度。臨床上最先出現(xiàn)的是一種可測量力的叩診小錘，使用小錘敲擊肌肉痙攣患者肌腱，控制敲擊力度，來觀察患者肌腱反射及肌肉收縮情況。而在之后有學(xué)者采用系統(tǒng)辨識技術(shù)，對肌腱反射的動態(tài)性進(jìn)行研究，從髕韌帶的叩擊響應(yīng)曲線上，取若干參數(shù)進(jìn)行計算，反映了反射的閾值[14]。（2）便攜式測力計：便攜式測力計是一種較為方便的測力儀器，主要用于對痙攣患者痙攣程度的測定，可使用量化體現(xiàn)痙攣程度，簡單易行。但由于數(shù)據(jù)變異性高，測量精確度有待進(jìn)一步研究[15]。（3）擺動試驗(yàn)：擺動試驗(yàn)是對股四頭肌和胭繩肌痙攣程度的評定方法。在肌肉痙攣時，患者常表現(xiàn)為下肢擺動，擺動受限越明顯時，肌肉痙攣越嚴(yán)重。隨著對肌肉痙攣的深入研究，人們建立擺動模型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)肌肉長度對肌肉痙攣程度有一定影響[16]。（4）機(jī)械擾動實(shí)驗(yàn)：機(jī)械擾動實(shí)驗(yàn)是利用機(jī)械對肌肉痙攣患者進(jìn)行肢體牽拉，測量運(yùn)動過程中肌電信號、肢體位移等參數(shù)從而給肌肉痙攣患者肌肉反射收縮能力進(jìn)行定量的一種方法。在以往研究中[17]，人們開展了各種各樣的機(jī)械擾動實(shí)驗(yàn)。有學(xué)者運(yùn)用奈奎斯特圖以及正弦定律來測量痙攣肢體的關(guān)節(jié)力矩，利用曲線面積計算痙攣程度，但由于方法復(fù)雜，不適用于臨床。還有學(xué)者建立串并聯(lián)結(jié)構(gòu)模型，通過一系列復(fù)雜計算計算肌肉反射和關(guān)節(jié)力矩的關(guān)系；還有學(xué)者應(yīng)用模型對肌肉反射及機(jī)械特性進(jìn)行研究，雖然有較多種類的機(jī)械擾動實(shí)驗(yàn)對肌肉痙攣進(jìn)行研究，但多數(shù)研究不能應(yīng)用于臨床。由于在擾動信號的設(shè)計上需要根據(jù)具體病情來考慮，消除測量過程中的影響因素，因此想運(yùn)用于臨床還需要進(jìn)一步深入研究。

2.2.3 神經(jīng)電生理檢查 通過人們對肌肉痙攣的不斷認(rèn)識，臨床上以動態(tài)肌電圖來測量肌肉痙攣的程度及變化，是一種簡單有效的臨床測定方法。肌電圖主要分為時域、頻域兩個方面進(jìn)行分析，應(yīng)用于對肌肉收縮特性及肌肉疲勞程度的評定，在臨床上運(yùn)用較廣。

2.2.4 超聲評定 近年來隨著影像學(xué)的不斷發(fā)展，超聲的應(yīng)用越來越廣泛。有學(xué)者利用超聲觀察肌肉結(jié)構(gòu)參數(shù)與肌纖維的關(guān)系[18]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)肌肉收縮能力與肌纖維長度（fasciclelength，F(xiàn)L）有關(guān)，肌纖維厚度（muscular thickness，MT）反映了肌纖維垂直力矩，而肌肉羽狀角度（pennation angle，PA）則呈現(xiàn)了肌肉后軸向力矩與肌纖維走向力矩的關(guān)系。可見借助超聲不僅可對肌肉結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行評定，還能評估肌肉痙攣的機(jī)械性因素。隨后有學(xué)者應(yīng)用超聲觀察PA、FL以及MT的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腦卒中患者抗痙攣治療后，PA明顯下降、FL明顯上升，而MT下降幅度較小，也證明了超聲觀察肌肉結(jié)構(gòu)參數(shù)及機(jī)械性因素評估的可行性[19]。且超聲具備無創(chuàng)、價格便宜、操作方便、重復(fù)性高、安全性高等優(yōu)勢，成為專家學(xué)者的主要研究方向。但由于超聲檢測受到眾多因素影響，故單獨(dú)使用超聲檢測肌肉的方式有待進(jìn)一步研究。

3 總結(jié)

肌肉痙攣的評定一直是康復(fù)醫(yī)學(xué)中的重難點(diǎn)，雖然隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，對肌肉痙攣的評定也出現(xiàn)了眾多方法，但評定方法均具有局限性，目前國際上仍未有統(tǒng)一的方法和規(guī)定[20]。在觀察整個肌肉痙攣評定的過程中可見，超聲評定成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一，隨著醫(yī)學(xué)影像學(xué)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，專家學(xué)者們認(rèn)為超聲檢測為量化評定肌肉痙攣提供了新的可能。機(jī)械擾動結(jié)合系統(tǒng)仿真及辨識技術(shù)使目前評估最為精確的評定方式，但其復(fù)雜性和性價比依舊成為困擾專家學(xué)者的問題，限制了臨床的應(yīng)用和推廣。

綜上所述，對于肌肉痙攣的評定需要生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等各領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者共同參與合作，以達(dá)到肌肉痙攣評定的目標(biāo)。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2016.28.004

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