表面肌電對卒中后患者上肢肌張力障礙的定量評價*

姜 帆 杜 煜 唐潞皎 何 鑫 李興貴 展群嶺

重慶市第五人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科 400062

我國每年新發(fā)腦卒中患者約250萬，其中75%遺留不同程度的殘疾, 給國家和社會帶來了沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。卒中后肌張力障礙在卒中后2周～6個月發(fā)病率20%左右[1]，其中主要表現(xiàn)為卒中后痙攣，甚至是痙攣性疼痛，影響患者的步態(tài)和日常生活功能，嚴(yán)重制約著患者的功能康復(fù)[2]。

目前臨床上主要通過改良的Ashworth量表(Modified Ashworth scale,MAS)評定肌張力，但帶有主觀性，缺乏嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本課題通過表面肌電對偏癱患者肌張力障礙進行評估，以期找到表面肌電參數(shù)的變化與肢體肌張力之間的關(guān)系，希望能為臨床應(yīng)用提供客觀的依據(jù)，明確表面肌電圖可以作為一種即刻、量化、精確和客觀評價卒中后偏癱患者肌張力障礙的方法,探索其臨床應(yīng)用價值。

1 對象與方法

1.1 研究類型與對象 研究對象為2018年6月—2019年5月重慶市第五人民醫(yī)院神經(jīng)內(nèi)科收治腦卒中診斷明確患者。共納入42例患者，平均年齡為(63.21±10.39)歲，其中男24例，女18例，腦梗死28例，腦出血14例，右側(cè)偏癱25例，左側(cè)偏癱19例。

1.2 納入標(biāo)準(zhǔn) 經(jīng)計算機斷層掃描(CT)或磁共振成像(MRI)證實，符合1995年中華醫(yī)學(xué)會第4次全國腦病學(xué)術(shù)會議修訂的《各類腦血管疾病的診斷要點》的診斷標(biāo)準(zhǔn)；年齡18～80歲；腦卒中后患者痙攣上肢改良Ashworth評分≤Ⅲ級；意識清楚，無認知障礙，生命體征平穩(wěn)，能理解治療訓(xùn)練要求并能遵照執(zhí)行；患者及家屬知情同意，并簽署知情同意書。

1.3 排除標(biāo)準(zhǔn) 合并有嚴(yán)重心、肝、腎、造血系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等嚴(yán)重原發(fā)性疾病、精神病患者；智力障礙，或伴有失語癥、失認癥、失用癥、視野缺損和智能障礙者；使用肌松劑治療者。

1.4 觀察指標(biāo)

1.4.1 表面肌電測量準(zhǔn)備：室溫18～25℃，在同一神經(jīng)功能檢查室，由工作經(jīng)驗2年以上的同一專業(yè)神經(jīng)功能檢查人員對患者進行測量，每一結(jié)果重復(fù)測量3次。表面肌電圖(surface electrom yography，sEMG)測定采用十通道生物機能實驗系統(tǒng)采集，使用Flex CompInfiniti軟件對采集圖像進行分析，電極片采用一次性電極片(德國Hertbeat)，專用砂皮及皮膚耦合膏采用Greentek GT5醫(yī)用導(dǎo)電膏(武漢格林泰克)。

1.4.2 表面肌電測定方法：暴露受試者肢體待測肌群部位，用專用砂皮及皮膚耦合膏處理皮膚后，將表面電極貼于受試者肱二頭肌肌腹最隆起處，兩電極中心距離2cm。測試中患者坐于有扶手的椅子上，待測上肢放在等速肌力訓(xùn)練系統(tǒng)上完成角速度120°/s的肘關(guān)節(jié)被動運動，記錄關(guān)節(jié)伸展最初4次活動時的表面肌電活動；測試時，用鼓勵性語言引導(dǎo)患者放松切勿主觀用力。

1.4.3 改良的Ashworth量表評估：0級：無肌張力的增加，計0分。Ⅰ級：肌張力輕度增加，受累部分被動屈伸時，活動范圍之末出現(xiàn)突然的卡住然后釋放或出現(xiàn)最小的阻力，計1分。Ⅰ+級：肌張力輕度增加，被動屈伸時，活動范圍之末后50%范圍內(nèi)突然出現(xiàn)卡住，當(dāng)繼續(xù)把ROM檢查進行到底時，始終有小的阻力計2分。Ⅱ級：肌張力較明顯增加，通過活動范圍的大部分時，阻力均較明顯地增加，但受累部分仍能較容易地移動，計3分。Ⅲ級：肌張力嚴(yán)重增高，進行被動活動檢查有困難，計4分。Ⅳ級：僵直，受累部分不能屈伸，計5分。

2 結(jié)果

2.1 肘關(guān)節(jié)改良Ashworth量表MAS分級與肱二頭肌表面肌電圖指標(biāo)均方根值(Rootmeansquare,RMS)和積分肌電值(integrate electromyography, iEMG)的相關(guān)性 各MAS分級與其相對應(yīng)的肱二頭肌iEMG及RMS分值量化區(qū)間詳見表 1。Pearson相關(guān)分析P值均<0.01，表明肱二頭肌在被動運動時，各iEMG及RMS分值與其改良Ashworth分級相關(guān)。

表1 不同MAS分級的肱二頭肌iEMG及RMS相關(guān)性

2.2 不同MAS分級肘關(guān)節(jié)被動活動時肱二頭肌iEMG及RMS比較 肘關(guān)節(jié)被動活動時，對不同MAS分級的肱二頭肌iEMG值及RMS均值分別進行比較，除0級與Ⅰ級外，其余各級均值相比較P均<0.05，有統(tǒng)計學(xué)意義(表2、表3)。但iEMG各級均值之間無重合，而RMS值在各級中存在相互重合。

表2 不同MAS分級肱二頭肌iEMG均值比較

表3 不同MAS分級肱二頭肌RMS均值比較

3 討論

表面肌電圖又稱為動態(tài)肌電圖，是神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在進行隨意性和非隨意性活動時的生物電變化經(jīng)表面電極引導(dǎo)、放大、顯示和記錄所獲得的一組電壓時間序列信號，它與肌肉的活動狀態(tài)和功能狀態(tài)之間存在著不同程度的關(guān)聯(lián)性，因而能在一定的程度上反映神經(jīng)肌肉的活動，并對其進行定量觀察分析的檢查方法。表面肌電圖在醫(yī)療、體育、人機工程學(xué)、工傷評定等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用[3-5]。

表面肌電圖的分析方法中常用的主要為時域分析、頻域分析以及時頻域分析等。而時域分析中常用的參數(shù)為平均肌電值(Average electromyography,AEMG)、RMS和iEMG。RMS是一段時間內(nèi)瞬間肌電圖振幅的均方根值，可記錄肌電信號的平均變化，從而被用來作為反映肌肉收縮性能，AEMG和RMS的意義基本相同[6]。而iEMG信號記錄的是一段時間內(nèi)肌肉的放電總量大小，反應(yīng)肌肉的總體性能，能更好地反映肌張力障礙的程度[7]。據(jù)報道，RMS和iEMG均可以用來評估肌張力障礙的康復(fù)程度[6，8]。

目前，較多的研究使用表面肌電圖來評估卒中后痙攣患者康復(fù)治療后的痙攣狀態(tài)、肌肉活動和功能，如評估機器人輔助治療[9]、肉毒桿菌的注射[8]、體外沖擊治療[10]，還有祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中的中醫(yī)藥[11]等治療對卒中后肌痙攣的治療效果，但進行量化研究的較少。本研究發(fā)現(xiàn)，卒中后上肢痙攣的患者在肘關(guān)節(jié)被動活動時肱二頭肌RMS和iEMG分值與MAS分級相關(guān)，除0級與Ⅰ級之間無統(tǒng)計學(xué)差異以外(P>0.05)，其余各級之間均有顯著差異(P<0.05)。說明卒中后痙攣的患者的肱二頭肌隨著肌張力的增高，在被動活動中阻力增高，肌肉放電增強，并在除0級與Ⅰ級外，各級間可以進行區(qū)間量化。

但本研究存在不足之處，MAS分級為Ⅳ級的患者因肢體僵直不能屈伸，因而不能對其進行被動活動，也不能檢測其RMS和iEMG分值，不能對該級患者進行量化分級。另外，本研究中納入的肘關(guān)節(jié)MAS分級為0級、Ⅰ級的兩組患者的肱二頭肌RMS和iEMG分值無統(tǒng)計學(xué)差異，考慮MAS分級為Ⅰ級的患者只在關(guān)節(jié)活動度終末端時才會出現(xiàn)肌張力增高，因而總體的活動中肌張力的改變較小，肌電信號振幅較低。而MAS分級0級的患者存在精神不夠放松，或是體位擺放欠佳導(dǎo)致肌肉小幅度的緊張而出現(xiàn)肌電信號的振幅，從而導(dǎo)致這兩級患者的表面肌電圖參數(shù)無法量化。

當(dāng)然，表面肌電圖技術(shù)也在不斷進步，目前新的表面肌電的參數(shù)的開發(fā)，如多個肌肉的時頻相干性[12]、基于表面肌電的新參數(shù)A-ApA(通過RMS進行計算)[13]等，或者使用更好的表面肌電的技術(shù)協(xié)議，如變換邊緣譜熵(Hilbert-Huang transform marginal spectrum entropy，HMSEN)測量動態(tài)拉伸反射閾值[14]、雙閾值協(xié)議等[15]，有望能夠更進一步完善表面肌電測量的精度，從而進一步推廣其臨床應(yīng)用。