學齡期腦性癱瘓兒童表面肌電圖的特征與應用研究.pdf

1、腦性癱瘓是目前兒科領域最主要的致殘性疾病，其發(fā)病率至今仍呈上升趨勢，是兒科康復治療的主要對象。腦性癱瘓病因及臨床表現(xiàn)相當復雜，其診斷、治療、康復也涉及到醫(yī)學的各個方面。我國腦性癱瘓的康復治療起步較晚，自1987年第一所腦癱防治療育中心成立以來，經(jīng)過二十多年來全國腦癱康復工作者的共同努力，腦性癱瘓的診斷、評估與康復技術有了很大的進展，但目前對其神經(jīng)肌肉功能狀況量化的客觀指標研究仍不足，功能評估和療效評價的客觀標準欠缺，難以對訓練參數(shù)進行優(yōu)

2、化以獲得最佳治療方案，因此，常規(guī)康復治療往往難以取得最佳治療效果。本研究將有利于上述內(nèi)容的充實，填補國內(nèi)該領域的空白。表面肌電信號是從肌肉表面通過電極引導、記錄下來的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動時的一維時間序列信號，其變化與參與活動的運動單位數(shù)量、運動單位活動模式和代謝狀態(tài)等因素有關，能夠實時地、準確地和在非損傷狀態(tài)下反映肌肉活動狀態(tài)和功能狀態(tài)，故可作為神經(jīng)肌肉功能評價的有效方法。表面肌電圖是一種無創(chuàng)功能測評方法，通過記錄運動時肌肉肌電圖的振幅、頻

3、率等指標的變化，反映肌肉功能的水平。表面肌電圖最初用于運動學研究，分析某種運動時各個肌肉運動的時序和對運動的貢獻大小，了解運動訓練中各個肌肉的啟動和持續(xù)時間是否正常，各肌肉的運動是否協(xié)調(diào)。繼而用于生物反饋，增加運動的選擇性和協(xié)調(diào)性，加速功能的恢復。近年來國內(nèi)對表面肌電圖的研究與使用，已從運動醫(yī)學擴展到康復醫(yī)學，尤其是在肌肉運動訓練時功能的評定中，但是，有關表面肌電圖在兒童康復醫(yī)學領域，尤其是腦性癱瘓康復中的應用，仍少見報道。本研究采用表

4、面肌電圖對腦癱患兒上、下肢主要肌肉進行評估，旨在探討不同類型、不同病情腦癱患兒的表面肌電圖特征以及表面肌電儀在腦癱患兒療效評估及康復訓練中的意義。全文共分三個部分。第一部分選擇2009年9月—2011年7月在廣州市小兒腦性癱瘓研究中心、廣州三九腦科醫(yī)院、廣州中醫(yī)藥大學附屬祈福醫(yī)院進行康復的腦癱患兒共100例，其中男70例，女30例，年齡6～14歲，平均年齡(11.81±2.05)歲;痙攣型雙癱41例，痙攣型四肢癱27例，痙攣型偏癱9例，

5、不隨意運動型四肢癱11例，混合型（均為痙攣型與不隨意運動型混合）12例;輕度49例，中度34例，重度17例。正常對照組30名，為性別和年齡與病例組相匹配的正常兒童。對全部受試者雙側肱二頭肌、肱三頭肌、腓腸肌、脛骨前肌進行表面肌電圖測試。肌電信號采集應用加拿大ThoughtTechnology公司生產(chǎn)的FexComp型表面肌電儀及Ag/Agcl表面電極。表面電極置于所測肌肉的肌腹部位最隆起處且兩電極連線與肌纖維走行方向一致。測試體位:肱二

6、頭肌、肱三頭肌測試取坐位，腓腸肌、脛骨前肌測試取仰臥位。測試過程分為被動活動狀態(tài)和最大自主等長收縮(MIVC)狀態(tài)。測試指標為肌電積分值(iEMG)、協(xié)同收縮率(CR)、中值頻率(MF)。結果發(fā)現(xiàn)，在被動活動過程中，痙攣型腦癱患兒痙攣肌、不隨意運動型及混合型腦癱患兒各組肌肉iEMG值均顯著增高(P＜0.05)，各組肌肉MF值與對照組相比均無顯著性差異(P＞0.05);在MIVC狀態(tài)下，痙攣型腦癱患兒各組肌肉iEMG值均顯著減低(P＜0.

7、05)，不隨意運動型及混合型腦癱患兒各組肌肉iEMG值與對照組相比均無顯著性差異(P＞0.05);痙攣型腦癱患兒痙攣肌MF值顯著減低(P＜0.05)，不隨意運動型及混合型腦癱患兒各組肌肉MF值均顯著增高(P＜0.05);痙攣型腦癱患兒痙攣肌拮抗肌的協(xié)同收縮率顯著增高(P＜0.05)，不隨意運動型及混合型腦癱患兒各組肌肉協(xié)同收縮率顯著減低(P＜0.05)。在被動活動狀態(tài)下，隨著病情程度加重，肱二頭肌、腓腸肌iEMG值逐漸增高(P＜0.05

8、)，不同病情程度腦癱患兒MF值之間的差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05);在MIVC狀態(tài)下，隨著病情程度加重，患兒各組肌肉iEMG值及MF值顯著降低(P＜0.05)，各組肱三頭肌、脛骨前肌協(xié)同收縮率逐漸增高(P＜0.05)。據(jù)此，我們認為，腦癱患兒的表面肌電圖特征與正常兒童存在顯著性差異，不同類型腦癱患兒時、頻域特征不同;隨著病情程度的加重，腦癱患兒時、頻域指標呈現(xiàn)相應的特征。第二部分選擇2010年3月—2010年6月在廣州市小兒腦性癱瘓研

9、究中心進行康復的痙攣型雙癱型腦癱患兒共60例，其中男42例，女18例，年齡6～14歲，平均年齡（11.55±0.21）歲。所有腦癱患兒均采用綜合康復治療:①Bobath法。②引導式教育。③推拿。④針灸。⑤輔助器具。⑥游戲及文體治療。⑦音樂治療。⑧物理因子療法。每周連續(xù)治療5d，休息2d，持續(xù)治療3個月為1個療程。于康復治療前、后分別采用臨床療效評估方法（粗大運動功能測試量表）和表面肌電儀對患兒進行測試。粗大運動功能測試量表(Grossm

10、otorfunctionmeasurescale,GMFM)評估分5個能區(qū)，包括88項，分為臥位與翻身(A)、坐位(B)、爬與跪(C)、站立位(D)、行走與跑跳(E)5個能區(qū)。總分100分表明患兒能夠完成該量表的全部測試內(nèi)容，0分表明患兒不能完成該量表的最低運動評估項目。肌電信號采集應用加拿大ThoughtTechnology公司生產(chǎn)的FexComp型表面肌電儀及Ag/Agcl表面電極。表面肌電圖測試肌肉:腓腸肌、股四頭肌。表面電極置于

11、所測肌肉的肌腹部位最隆起處且兩電極連線與肌纖維走行方向一致。測試體位:股四頭肌測試取坐位，腓腸肌測試取仰臥位。測試過程分為被動活動狀態(tài)和MIVC狀態(tài)。測試指標:肌電積分值(iEMG)、均方根值（RMS）、平均功率頻率(MPF)、中位頻率(MF)、平均肌電值(AEMG)。結果發(fā)現(xiàn)，康復治療后，臨床療效評估結果顯示，GMFM的A、B、C區(qū)評分無顯著改變(P＞0.05)，D、E區(qū)及總分顯著升高(P＜0.05);sEMG評估結果顯示，在被動活動

12、狀態(tài)下，股四頭肌、腓腸肌的iEMG顯著性降低(P＜0.05)，在MIVC狀態(tài)下，股四頭肌、腓腸肌的iEMG、RMS、AEMG顯著增加(P＜0.05)。將治療后GMFM評分與sEMG指標進行多元線性回歸分析，結果發(fā)現(xiàn)，在被動活動狀態(tài)下，腓腸肌、股四頭肌iEMG與GMFM的D、E區(qū)評分均有線性回歸關系;MIVC狀態(tài)下腓腸肌、股四頭肌iEMG、RMS與GMFM的D、E區(qū)評分均有線性回歸關系，且iEMG對GMFM的D、E區(qū)評分影響更大，AEMG

13、與GMFM評分間無線性回歸關系。因此，我們認為，sEMG評估結果與腦癱臨床療效評估結果存在相關性，即sEMG可作為腦癱患兒療效評估的電生理學方法。第三部分選擇2010年6月—2010年10月在廣州中醫(yī)藥大學附屬祈福醫(yī)院進行康復的痙攣型雙癱型腦癱患兒共60例，其中男33例，女27例，年齡6～9歲，平均年齡（7.50±1.04）歲。將全部患兒隨機分為治療組與對照組，每組各30例，其中治療組男16例，女14例;對照組男17例，女13例。兩組在

14、年齡、身高、體重及性別上差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)。兩組患兒均持續(xù)治療1個療程（3個月），每周連續(xù)治療5d，休息2d。在康復治療前及治療后均進行GMFM檢測。對照組采用常規(guī)綜合康復治療（Bobath法、引導式教育、推拿、針灸、輔助器具、游戲及文體治療、音樂治療、物理因子療法）。治療組于康復治療前進行sEMG評估，在常規(guī)康復治療的基礎上，在sEMG評估結果指導下制定康復治療方案，進行康復訓練。sEMG測試肌肉:腓腸肌、脛骨前肌、內(nèi)收

15、肌、股四頭肌、腘繩肌。肌電信號采集應用加拿大ThoughtTechnology公司生產(chǎn)的FexComp型表面肌電儀及Ag/Agcl表面電極。表面電極置于所測肌肉的肌腹部位最隆起處且兩電極連線與肌纖維走行方向一致。測試體位:股四頭肌、腘繩肌測試取坐位，腓腸肌、脛骨前肌、內(nèi)收肌測試取仰臥位。測試過程分為被動活動狀態(tài)和MIVC狀態(tài);分析指標:肌電積分值(iEMG)、均方根值（RMS）、平均肌電值(AEMG)、協(xié)同收縮率(CR)。治療組在sEM

16、G評估結果指導下進行康復訓練:①降低肌緊張。在被動活動過程中，對時域指標iEMG增高的肌肉進行降低肌張力的訓練。②增強肌力訓練。對在MIVC狀態(tài)下時域指標較低的肌肉進行肌力增強訓練。③協(xié)調(diào)性訓練。在矯正異常姿勢的過程中，不僅要緩解主動肌痙攣，而且要增強拮抗肌的肌力。④平衡功能訓練。如果在MIVC運動過程中，患兒雙側肢體sEMG的時域分析參數(shù)差異顯著，則對其時域值較低的一側進行重點強化訓練。結果顯示，兩組患兒康復治療前后GMFM量表A、B

17、、C區(qū)的差異均無顯著性(P＞0.05)，D、E區(qū)及總分的差異均存在顯著性(P＜0.05)?？祻椭委熀笾委熃M與對照組比較，GMFM量表A、B、C區(qū)的差異無顯著性(P＞0.05)，D、E區(qū)及總分的差異存在顯著性(P＜0.05)。以上結果表明，在表面肌電圖指導下進行康復訓練療效顯著優(yōu)于常規(guī)康復訓練，主要體現(xiàn)在站立、行走及跑跳方面，證明表面肌電圖評估結果能夠用于指導腦癱患兒康復訓練。通過上述研究，我們認為，腦癱患兒與正常兒童表面肌電圖特征不同，