局部肌肉振動在腦卒中后痙攣治療中的應用

蔣留軍，華艷，白玉龍，2

痙攣是中樞神經(jīng)損傷后上運動神經(jīng)元綜合征的陽性癥狀之一。大多數(shù)腦卒中患者在病程的不同階段會出現(xiàn)不同程度的肌痙攣[1]。Urban等[2]報道缺血性腦卒中后6個月肢體痙攣的發(fā)生率達42.6%，崔利華等[3]報道腦卒中后6個月肢體痙攣的發(fā)生率達65.7%。輕中度的肢體痙攣有助于患者的站立和轉(zhuǎn)移，使患者的靜脈回流增加從而減輕水腫，預防深靜脈血栓。但同時它可能會限制肢體的活動能力，從而掩蓋肢體恢復的潛力[4]。臨床工作中患者肢體痙攣常常阻礙隨意運動的完成，造成動作協(xié)調(diào)困難、肢體姿勢異常、足下垂步態(tài)、平衡障礙等一系列的問題，對患者的運動恢復產(chǎn)生很大的阻礙。目前臨床上在排除誘因的情況下常用藥物、物理因子治療[5]、運動療法[6]、A型肉毒毒素注射[7]、重復經(jīng)顱磁刺激等來緩解肌肉痙攣[8]，促進患者肢體功能的恢復，但這些方法或療效有限。近年來，局部肌肉振動(focal muscle vibration，F(xiàn)MV)在康復醫(yī)學中被廣泛應用，本文就其在腦卒中后痙攣治療中的應用進展綜述如下。

1 FMV的概念

振動是一種具有正弦形狀的機械振動，因此具有振幅、頻率和相位角的特征。目前使用的振動裝置有兩大類：全身振動(whole-body vibration，WBV)和應用于單一肌肉或協(xié)同肌肉群的局部振動[9]。有研究認為全身振動可能會導致脊柱退化[10]，而局部振動在安全的振幅和頻率下不會造成身體損傷且不會引起局部的血管擴張[11-12]。FMV是將患者局部(如四肢和軀干)接觸振動源(振動治療頭)，通過機械振動作用于淺、深層肌肉，在振動過程中其他部位無振動或振動很弱，頻率范圍多在20～1000Hz[13]。FMV具有良好的耐受性、有效性和易用性，可用于減少痙攣，促進功能性活動中的運動和學習，甚至應用于步態(tài)訓練中[14]。

2 FMV治療腦卒中痙攣的作用機制

近年來，有越來越多的研究表明FMV對腦卒中后肢體痙攣及功能障礙有顯著的改善[15]，其可能的作用機制如下。

2.1 調(diào)節(jié)牽張反射 肌梭屬于長度感受器，振動帶來的機械刺激能夠造成肌梭持續(xù)且重復的長度變化。Gail等[16]發(fā)現(xiàn)局部振動導致肌肉中H反射和腱反射受到抑制，Pope等[17]通過局部振動刺激股四頭肌檢查肌梭功能變化，結(jié)果顯示振動后下肢H反射潛伏期延長，肌梭的反射明顯受到抑制。Noma等[18]觀察到振動初始時肌肉發(fā)生反射性收縮，持續(xù)數(shù)分鐘后反射性收縮消失，上肢痙攣得到緩解，且經(jīng)測量痙攣緩解效應可維持30 min。Ribotciscar等[19]用顯微神經(jīng)攝影技術記錄了脛骨前肌、趾長伸肌和腓骨長、短肌的肌梭初級終末，發(fā)現(xiàn)其中73%的患者肌腱振動后的靜息活動和拉伸敏感性下降。另有研究表明，持續(xù)振動可能不僅抑制單突觸的突觸傳遞，而且抑制多突觸Ia興奮性通路的突觸傳遞[20]。

2.2 激活本體感覺系統(tǒng) Fung等[21]觀察雙側(cè)跟腱振動結(jié)束前后軀干和下肢姿勢定向和肌肉活動的變化，發(fā)現(xiàn)在評估振動對姿勢和平衡的影響時，需要考慮振動作為本體感覺刺激的廣泛影響。Conrad等[22]將局部振動用于前臂腕屈肌，在應用振動刺激之前、期間和之后，分別記錄終點穩(wěn)定性、肌肉活動和握力。他們發(fā)現(xiàn)在局部振動下腕關節(jié)的本體感覺得到激活，整個偏癱上肢活動的穩(wěn)定性得到提高。Cordo等[23]發(fā)現(xiàn)在一定的條件下，肌腱振動試驗中反應的準確性比沒有肌腱振動試驗中的準確性高，這一發(fā)現(xiàn)讓人們考慮振動能作為一種感覺刺激激活本體感覺系統(tǒng)。

2.3 提高運動皮質(zhì)興奮性 Smith等[24]將振動施加到橈側(cè)腕長伸肌，通過運動誘發(fā)電位(motor evoked potentials, MEPs)的大小來測量皮質(zhì)興奮性，發(fā)現(xiàn)健康受試者的振動促進作用取決于刺激持續(xù)時間，短期振動能增強皮質(zhì)脊髓興奮性，從而改善中樞運動障礙患者的肌肉功能。Yang等[25]認為振動使受檢肌肉的MEPs持續(xù)增加，而鄰近肌肉的興奮性降低。振動也顯著改變了患者的皮質(zhì)脊髓束的興奮性。Marconi等[26]用振動刺激肱二頭肌和橈側(cè)腕屈肌，發(fā)現(xiàn)肌肉痙攣程度與皮質(zhì)內(nèi)抑制量之間有顯著相關性，最大運動誘發(fā)電位和短間隔皮質(zhì)內(nèi)抑制在振動后顯著提高，提示振動能夠提高皮質(zhì)脊髓束興奮性并產(chǎn)生皮質(zhì)內(nèi)抑制。在肌肉上應用振動刺激可以增加肌肉記錄的MEPs，提高運動皮質(zhì)興奮性[27]。肌肉的振動輸入對運動皮層回路的興奮性有不同的調(diào)節(jié)作用[28]。局部振動作為一種本體感覺刺激，能夠引起包括梅氏小體、環(huán)層小體、肌梭在內(nèi)的多種感受器興奮，感覺沖動傳入至感覺皮質(zhì)，通過感覺運動皮質(zhì)間聯(lián)系提高了運動皮質(zhì)的興奮性，影響了中樞對運動功能的調(diào)控[29-30]。

2.4 改變肌肉生物力學 腦卒中后痙攣會引起膠原和彈性組織纖維化、肌纖維長度縮短、肌肉厚度減小等一系列結(jié)構改變[31-32]。局部振動的直接作用部位是肌肉，其產(chǎn)生的振動波能夠沿肌肉肌腱復合體進行傳導，肌肉通過彈性能的儲存與釋放，一方面肌肉組織間的粘連得到物理松解，另一方面肌肉膠原和彈性組織的工作能力提高[33]。Guang等[34]將頻率為75Hz的振動作用在肱二頭肌腹部，用檢測儀對肌肉形態(tài)進行識別以顯示肌肉纖維的拉伸，并通過磁共振成像證實了肌肉拉伸與輪廓變形的一致性。通過研究分析，他們提出局部振動通過產(chǎn)生振動波來拉伸肌肉。

3 FWV在腦卒中痙攣的臨床研究

在臨床中，局部振動儀器的外形構造、振動探頭、振動幅度有所不同，但其原理相似[35]，本文僅針對FMV治療腦卒中后痙攣進行簡要介紹。

3.1 FMV在腦卒中后上肢痙攣的研究 FMV在腦卒中上肢痙攣的治療中應用較多，其中在發(fā)病時間、與其他治療方法的聯(lián)合對比、干預位點、多種方式聯(lián)合干預等的不同選擇上均有涉及。在針對腦卒中發(fā)病時間的研究中，Noma等[18，36]先后在2009年和2012年進行2次實驗，其發(fā)病時間分別為2個月～19個月和<1個月，結(jié)果發(fā)現(xiàn)無論發(fā)病時間長短，F(xiàn)MV均有降低肌肉痙攣的效果。袁小敏等[37]觀察發(fā)病時間<3個月的腦卒中偏癱患者，發(fā)現(xiàn)FMV有助于提高偏癱早期患者上肢功能的恢復。Paoloni等[30]納入至少6個月慢性腦卒中患者進行FMV治療，發(fā)現(xiàn)患者運動的平穩(wěn)性和協(xié)調(diào)性得到改善。同樣Tavernese等[38]發(fā)現(xiàn)FMV能在短期內(nèi)改善慢性腦卒中患者上肢伸肌的運動性能。在慢性腦卒中(病程>1年)的研究中，Caliandro等[39]、Costantino等[40]和Casale等[41]也發(fā)現(xiàn)局部振動能夠抑制上肢痙攣、改善手功能。通過以上研究可知無論早期或慢性期腦卒中患者，F(xiàn)MV均可有助于患者的上肢痙攣減輕和功能恢復。在對比治療研究中，Noma等[36]在常規(guī)拉伸治療的基礎上為試驗組增加FMV，發(fā)現(xiàn)FMV較常規(guī)拉伸更能降低腦卒中患者的肌張力。廖長艷等[42]通過深層肌肉刺激儀和肌電生物反饋儀做對比觀察，兩者均作用于偏癱患者肱二頭肌肌腹，發(fā)現(xiàn)深層肌肉刺激儀更能有效地降低腦卒中患者上肢肌張力。另外在聯(lián)合治療方面，Celletti等[43]探究FMV聯(lián)合神經(jīng)促進技術在腦卒中后上肢康復治療中的應用，對照組為FMV聯(lián)合常規(guī)康復治療，發(fā)現(xiàn)以神經(jīng)生理學為基礎的康復技術與FMV相結(jié)合，能更顯著地改善慢性腦卒中患者的功能障礙。在干預肌肉方面， Caliandro等[39]、Paoloni等[30]和Noma等[18，36]將FMV應用于上肢屈肌，發(fā)現(xiàn)FMV能降低肌肉痙攣。Casale等[41]、Costantino等[40，44]將FMV應用于上肢伸肌，通過分析他們認為上肢伸肌的振動能降低屈肌的痙攣程度。由此可以看出不管是作用于上肢屈肌(痙攣肌)或伸肌，其患者的上肢功能均得到有效的改善。對于這種現(xiàn)象的相關機制目前不明確，可能與FMV作用于上肢伸肌引起其興奮并通過交互抑制來改善痙攣肌的肌張力有關，也可能與FMV激活本體感覺系統(tǒng)，促進不活躍的肌肉纖維募集，通過增強伸肌的肌力從而掩蓋痙攣肌的肌張力有關。

3.2 FMV在腦卒中下肢痙攣的研究 FMV對患者姿勢控制要求低，且簡便易操作，也常被應用于緩解下肢特定肌肉的痙攣。Park等[45]觀察FMV作用于患側(cè)脛前肌對偏癱步態(tài)的影響，發(fā)現(xiàn)振動刺激脛前肌后，整體步態(tài)參數(shù)(速度和步頻)明顯增加，而時間參數(shù)(步長時間、步幅時間和雙肢支撐時間)明顯減少。Lee等[46]觀察FMV對腦卒中患者姿勢擺動和步態(tài)的影響，結(jié)果顯示振動后患者的步行速度提高、步長增大、步行節(jié)律性和受累側(cè)支撐相時間明顯增加，痙攣所致的偏癱步態(tài)得到改善。Kawahira等[47]將振動器用繃帶固定在脛前肌和臀中肌上，通過對功能性振動刺激對偏癱患者下肢步態(tài)速度影響的分析，發(fā)現(xiàn)刺激時步態(tài)速度比不刺激時快。Paoloni等[48]研究FMV在慢性腦卒中患者步行功能中的影響，通過使用時間-距離、運動和表面肌電圖等評估方法，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗組的平均步態(tài)速度、正常側(cè)擺速度、雙側(cè)跨步長度和正常側(cè)趾離地率均有中度改善。由于FMV對腦卒中患者下肢的相關研究較少，不足以進行相關總結(jié)，僅能從功能上看出FMV對腦卒中偏癱患者的步態(tài)改善，筆者認為這種改善可能與機械振動刺激和有效的大腦重組有關。

3.3 FMV在腦卒中患者治療中的注意事項 在臨床研究中，研究者多選擇肌張力≥1級的患者[30,38,40-41,43]，另外用于腦卒中后患者肢體痙攣不同階段的區(qū)別以及應用最佳時期等相關問題需要進一步研究。針對FMV雖然暫無相關副作用的報道，但短時間振動不利于治療效果，長時間振動增加肌肉疲勞[49]，同時治療師應正確執(zhí)行操作，避開患者骨骼，大動、靜脈等。

4 總結(jié)

本文綜述了FMV在腦卒中痙攣中的應用，分析FMV在緩解痙攣方面的可行性和有效性，總結(jié)振動治療對于腦卒中患者肌肉痙攣的可能機制，為現(xiàn)有臨床治療腦卒中痙攣提供新的思路，治療師可以使用FMV來緩解痙攣、改善肢體功能。FMV在腦卒中后痙攣的應用有明確的療效，是一種安全、有效的治療方法，但目前仍在臨床試驗階段，還未得出公認的治療參數(shù)，如振動頻率、振幅、治療時間及療效持續(xù)時間等。因此，針對FMV的具體參數(shù)以及療效持續(xù)時間應作為今后研究重點方向，以獲得更多證據(jù)支持其在臨床的使用，使其在腦卒中患者肌肉痙攣中的應用更加規(guī)范化。