基于表面肌電圖評價頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動時兩側(cè)胸鎖乳突肌功能

卜寒梅，王平，劉愛峰，李遠棟，吳思，張超，馮敏山

(1.天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院，天津 300381；2.中國中醫(yī)科學(xué)院望京醫(yī)院，北京 100102)

隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展及人們生活方式的改變，頸椎病成為一種常見的慢性疾病。頸痛是頸椎病的常見臨床癥狀，具有持續(xù)時間長、易反復(fù)發(fā)作等特點，約37%的頸椎病患者頸痛持續(xù)時間超過1年，22%的頸椎病患者頸痛反復(fù)發(fā)作[1-2]。多項研究表明，頸痛與頸部肌肉組織形態(tài)、激活模式、協(xié)調(diào)性以及運動控制策略的改變有關(guān)[3-4]。目前，臨床多采用超聲、MRI及表面肌電圖等方法對肌肉進行檢查評估[5-8]。表面肌電圖測定法通過表面肌電圖儀引導(dǎo)、記錄肌肉活動時的生物電信號，并生成表面肌電圖，在一定程度上能夠反映肌肉運動單位的活動同步化、肌纖維募集、疲勞度、收縮能力等情況。該方法具有無創(chuàng)、可動態(tài)監(jiān)測、可量化等優(yōu)點，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于神經(jīng)肌肉的功能檢查中[9]。胸鎖乳突肌是人體重要的頸淺屈肌，發(fā)揮維持頸椎穩(wěn)定、參與頸椎活動的作用。為了評價頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動時兩側(cè)胸鎖乳突肌的功能，我們測定了頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、右旋、左旋時兩側(cè)胸鎖乳突肌的表面肌電信號，并對其進行處理和分析，現(xiàn)總結(jié)報告如下。

1 臨床資料

1.1 一般資料納入研究的40例患者均為2020年9月至2021年2月在天津中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院門診就診的頸型頸椎病患者。男15例，女25例。年齡22～50歲，中位數(shù)37歲。身高155～178 cm，中位數(shù)168 cm；體質(zhì)量51～100 kg，中位數(shù)60 kg。病程 10～60個月，中位數(shù)36.5個月。均為單側(cè)頸痛，右側(cè)24例、左側(cè)16例。頸痛視覺模擬量表評分3～7分，中位數(shù)5分。試驗方案經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會審查通過。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn)參照《第二屆頸椎病專題座談會紀(jì)要》中頸型頸椎病的分型依據(jù)[10]制定頸型頸椎病診斷標(biāo)準(zhǔn)：①頸部疼痛且存在壓痛點；②X線片顯示頸椎曲度改變或椎體不穩(wěn)定；③排除肩周炎、落枕、肌筋膜炎等頸部其他疾患。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn)①符合上述診斷標(biāo)準(zhǔn)；②單側(cè)頸痛；③年齡18～50歲；④病程≤5年；⑤同意參與本研究，簽署知情同意書。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn)①合并嚴(yán)重的心腦血管疾病或肝腎功能障礙者；②合并嚴(yán)重皮膚病或頸部皮膚損傷者；③有精神病史或智力障礙者；④妊娠或哺乳期婦女。

2 方 法

2.1 表面肌電圖測定方法患者端坐位，雙眼平視前方，雙臂自然下垂，雙手自然放置在大腿上，保持全身放松且上半身直立。暴露兩側(cè)胸鎖乳突肌處皮膚，使用砂紙磨除局部毛發(fā)，以75%的酒精棉球充分擦拭，待酒精揮發(fā)、皮膚干燥后，將2組LT-7型電極片(上海勵圖醫(yī)療器材有限公司)分別貼放于患者左右兩側(cè)胸鎖乳突肌肌腹最隆起處皮膚，電極方向與胸鎖乳突肌走向平行，同側(cè)電極片電極中心相距2 cm；地線電極片貼于患者右側(cè)尺骨莖突下方。患者按照示范動作依次進行頸椎前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、右旋、左旋6個動作，每個動作重復(fù)3次，完成1個動作后休息1 min。以頸椎前屈為例，在節(jié)拍器輔助下，患者自中立位緩慢勻速前屈至最大程度，用時約3 s，并于前屈最大程度保持3 s，再緩慢恢復(fù)至中立位，用時約3 s，并于中立位保持3 s。采用MyoMove-EOW型表面肌電圖儀(上海諾誠醫(yī)療器械有限公司)采集頸椎活動時兩側(cè)胸鎖乳突肌的表面肌電信號，利用表面肌電圖儀自帶軟件處理表面肌電信號，并生成表面肌電標(biāo)準(zhǔn)分析報告和表面肌電頻率/疲勞度分析報告，提取報告中的平均肌電(averaged electromyography，AEMG)值、積分肌電(integrated electromyography，IEMG)值、平均功率頻率(mean power frequency，MPF)值及中值頻率(median frequency，MF)值進行統(tǒng)計分析。測定環(huán)境：室溫15～25 ℃，濕度45%～55%；系統(tǒng)設(shè)置：陷波60 Hz，低通500 Hz，高通5 Hz。

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法采用SPSS23.0統(tǒng)計軟件對所得數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學(xué)分析。兩側(cè)胸鎖乳突肌表面肌電信號的AEMG值、IEMG值、MPF值、MF值的比較均采用秩和檢驗。檢驗水準(zhǔn)α=0.05。

3 結(jié) 果

頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、右旋、左旋活動時，疼痛側(cè)胸鎖乳突肌的AEMG值和IEMG值均小于非疼痛側(cè)，疼痛側(cè)胸鎖乳突肌的MPF值和MF值與非疼痛側(cè)相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(表1)。

表1 頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動時兩側(cè)胸鎖乳突肌表面肌電信號指標(biāo)

4 討 論

研究發(fā)現(xiàn)，慢性頸痛患者頸部肌群表現(xiàn)為頸深屈肌無力和頸淺屈肌過度活躍[11]。胸鎖乳突肌是重要的頸淺屈肌之一，多項研究表明其功能改變與頸痛關(guān)系密切。Yang等[12]對比分析了機械性頸痛者和無頸痛者在頸椎屈曲過程中胸鎖乳突肌收縮至其最大自主收縮的25%時的肌電特征，結(jié)果顯示與無頸痛者相比，機械性頸痛者胸鎖乳突肌的初始和平均放電率明顯升高，運動單位短期同步性明顯降低，表明在執(zhí)行所需的運動任務(wù)時，機械性頸痛患者胸鎖乳突肌運動單位的控制策略相對低效，該研究結(jié)果亦支持了機械性頸痛患者神經(jīng)肌肉控制策略改變的推斷。Jull等[13]研究發(fā)現(xiàn)，頸椎在向各個方向活動時，頸痛組的胸鎖乳突肌和頭夾肌的共同激活程度顯著高于健康組。此外，黃萍等[14]研究發(fā)現(xiàn)，在頸椎前屈、后伸及雙手上舉過程中，頸痛患者疼痛側(cè)的頸豎脊肌和斜方肌上束的AEMG值和IEMG值均低于非疼痛側(cè)，提示疼痛抑制了局部肌肉活動，導(dǎo)致肌電活動減少、肌肉收縮能力減弱。

表面肌電圖是一種能客觀反映神經(jīng)肌肉肌電活動的檢查方法，具有操作簡便、無創(chuàng)、患者接受度高等優(yōu)點，在臨床廣泛應(yīng)用[15]。測定表面肌電圖時，先將表面電極片貼布于目標(biāo)肌肉處的皮膚，用以采集肌肉活動時的生物電信號；再通過表面肌電圖儀將采集的電信號進行放大，顯示出電壓的時間序列信號。通過一定的分析轉(zhuǎn)換方法可獲得時域指標(biāo)、頻域指標(biāo)、協(xié)調(diào)性指標(biāo)等臨床評價指標(biāo)，采用這些指標(biāo)評價肌肉功能或狀態(tài)具有良好的實時性和實用性。時域指標(biāo)包括IEMG、AEMG等。IEMG是在一定時間內(nèi)肌肉中參與活動的運動單位的放電總量，其數(shù)值大小在一定程度上能夠反映參與活動的運動單位的數(shù)量和每個運動單位的運動能力[16]。肌電信號振幅表明肌肉的收縮能力，振幅越大表明肌肉收縮能力越強，振幅越小表明肌肉收縮能力越弱；AEMG是反映肌電信號振幅變化的特征性指標(biāo)，AEMG值與振幅大小呈正相關(guān)，AEMG值降低提示可能發(fā)生肌肉萎縮[17]。本研究結(jié)果顯示，頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、右旋、左旋活動時，疼痛側(cè)胸鎖乳突肌的AEMG值和IEMG值均小于非疼痛側(cè)，提示疼痛側(cè)肌肉收縮力減弱，且兩側(cè)胸鎖乳突肌肌電活動失衡。頻域指標(biāo)包括MPF、MF等。臨床常采用MPF來判斷肌肉疲勞度，肌肉持續(xù)活動時，負(fù)荷越大，則肌肉疲勞度越高，會導(dǎo)致肌電頻譜左移、MPF值降低[18]。MF是骨骼肌收縮過程中肌纖維放電頻率的中間值。MPF值和MF值的大小與肌肉組織中肌纖維的組成比例有關(guān)[19]。肌纖維根據(jù)其結(jié)構(gòu)與運動性能的不同可以分為慢縮肌纖維和快縮肌纖維：慢縮肌纖維收縮速度慢，收縮力量小，但持續(xù)時間長，不易疲勞，興奮時以低頻放電為主；快縮肌纖維收縮速度快，收縮力量大，但持續(xù)時間短，易疲勞，興奮時以高頻放電為主[20]。以靜力性工作為主的骨骼肌中慢縮肌纖維占比較高，以動力性工作為主的骨骼肌中慢縮肌纖維占比較低[21]。本研究結(jié)果顯示，頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、右旋、左旋活動時，疼痛側(cè)胸鎖乳突肌的MPF值和MF值與非疼痛側(cè)相比，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義，提示頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動時兩側(cè)胸鎖乳突肌的肌肉疲勞度無差異。分析其原因可能是：①由于肌肉MPF值的變化特點與其快縮肌纖維所占比例呈正相關(guān)，與慢縮肌纖維所占比例呈負(fù)相關(guān)，胸鎖乳突肌以維持頭部姿勢為主，慢縮肌纖維占比較高，興奮時以低頻放電為主；②本研究中頸椎活動時，胸鎖乳突肌進行等張收縮運動，且運動強度小、時間短，不易造成肌肉疲勞。

研究表明，慢性頸痛患者的胸鎖乳突肌和頭夾肌都保持高度活躍，并且慢性頸痛患者頸淺屈肌與頸深屈肌的功能改變與潛在的神經(jīng)肌肉功能障礙相關(guān)[22]。此外，還有研究表明，頸淺(深)屈肌激活方式及協(xié)同作用的改變可能是應(yīng)對頸部疼痛的代償策略，但若頸痛時間較長，可能會造成肌肉屬性改變及運動控制功能障礙[23]。慢性頸痛應(yīng)從恢復(fù)頸深屈肌的功能、降低頸淺屈肌的過度活躍、改善頸椎的穩(wěn)定性等方面進行治療[24]。Lascurain-Aguirrebea等[25]研究發(fā)現(xiàn)，頸痛患者通過進行頸部屈肌功能訓(xùn)練，能夠增強頸深屈肌耐力，并降低胸鎖乳突肌、前斜角肌等淺表肌肉的肌電活動，從而改善頸痛。因此，對于早期頸痛患者，可通過加強頸肩部的肌群鍛煉來達到緩解頸痛的目的。

本研究結(jié)果表明，頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者在頸椎活動時，疼痛側(cè)胸鎖乳突肌較非疼痛側(cè)肌肉收縮能力減弱，但兩側(cè)胸鎖乳突肌肌肉疲勞度無差異。