表面肌電對偏癱患者肘關(guān)節(jié)痙攣評估的應用研究.pdf

1、[研究背景]
　　 痙攣是一種由牽張反射高興奮性所致的、速度依賴的緊張性牽張反射增強伴腱反射異常為特征的運動障礙，是上運動神經(jīng)元損傷性疾病的一個常見臨床癥狀。由于上、下行傳導通路損傷和節(jié)端的抑制減少使肌肉對牽張反射的活化增高，肌張力增強，腱反射活躍，陣攣等。許多疾病如腦血管病、脊髓損傷、腦性癱瘓、多發(fā)性硬化等都可以引起痙攣。痙攣往往造成患者運動障礙、日常生活活動困難和護理困難等一系列問題。痙攣的評估不僅可以了解痙攣的有無及其程度

2、，還可以對痙攣治療的效果比較，為確定治療目標、制定治療計劃提供依據(jù)，同時可用于評價痙攣干預手段的療效，指導治療計劃的修改與完善。痙攣評定的內(nèi)容包括痙攣的嚴重程度、痙攣的分布(受累的肌肉、肌群或肢體部位)及痙攣所致的功能性不良后果。痙攣是一種動態(tài)性現(xiàn)象，受試者的測試環(huán)境、測試時間、測試前活動、情緒狀態(tài)、一些疾病如尿路感染、便秘、疼痛、疲勞，用藥情況、穿衣，尤其是測試體位等不能控制的因素，都影響痙攣的測試結(jié)果。由于痙攣生理病理機制的復雜，又

3、受多種因素的影響，所以痙攣評定，尤其是量化評定一直是康復醫(yī)學中的一個難題。目前對痙攣評定主要是臨床量表、生物力學和神經(jīng)生理學方面對被動活動中肢體產(chǎn)生的阻力和自主收縮的評定。
　　 Ashworth量表法(Ashworth scale for spasticity，ASS)，是1964年Ashworth提出的，使其評定由定性轉(zhuǎn)為定量。Ashwoth量表評估是檢查者徒手牽拉痙攣肌進行全關(guān)節(jié)活動范圍內(nèi)的被動運動，通過感覺到的阻力及其變

4、化情況，把痙攣分為0～4級，共5個級別。1987年，Bohannon和Smith總結(jié)了他們使用ASS的經(jīng)驗，發(fā)現(xiàn)被評定為Ashworth“1”級的人數(shù)太多，所以他們將“1”級進一步區(qū)分，在原量表的基礎上增加了“1+”級，并對這6個級別重新描述，從而形成了改良的Ashworth量表法(modified Ashworth scale，MAS)。MAS評估法是評估者在受試者完全放松的情況下徒手活動其肢體，在這個過程當中，評估者根據(jù)所感受到的阻

5、力和阻力出現(xiàn)的關(guān)節(jié)活動范圍對肌張力增高進行分級，因此，ASS和MAS的分級標準大多要依靠評估者的經(jīng)驗和主觀判斷。因為兩者都是徒手痙攣檢查法，可用于評定四肢各肌群，操作簡便，所以已經(jīng)成為目前臨床最常用的痙攣評定方法。但兩者以關(guān)節(jié)被動運動中對阻力的主觀感覺作為評定基礎，其量化欠準確，并且其評定時忽略了與痙攣關(guān)系密切的腱反射和陣攣，因此，根據(jù)文獻報道，這兩種量表評定上肢痙攣的信度優(yōu)于下肢。
　　 表面肌電圖(surface elect

6、romyography，sEMG)，又稱動態(tài)肌電圖(dynamic electromyography，DEMG)它是將神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動時的生物電變化，在皮膚表面加以引導、放大、顯示和記錄所獲得的一維時間序列信號，信號的振幅、頻率等特征性變化取決于肌肉功能狀態(tài)、肌肉活動水平和肌纖維募集等生理性因素，以及電極的放置位置、皮下脂肪厚度等因素的共同作用。表面肌電信號檢測具有非損傷性、實時性、多靶點測量等優(yōu)點，可用于客觀評價特定肌肉在各種運動狀態(tài)

7、(包括靜態(tài)、動態(tài)和功能活動狀態(tài))下的神經(jīng)肌肉活動情況。已在康復醫(yī)學領(lǐng)域廣泛應用。
　　 表面肌電信號分析主要集中在時域分析和頻域分析兩個方面。在時域分析方面，主要包括積分肌電和均方根值(root mean square，RMS)，兩者均可在時間維度上反映sEMG信號振幅的變化特征，而后者反映一段時間內(nèi)瞬間肌電圖振幅平方平均的平方根，是放電有效值，取決于肌肉負荷性因素和肌肉本身的生理、生化過程之間的內(nèi)在聯(lián)系，直接與EMG信號的電功

8、率相關(guān)，具有更加直接的物理意義，用于評價肌肉在單位時間內(nèi)的收縮特性。頻域分析是對sEMG信號進行快速傅立葉轉(zhuǎn)換，獲得sEMG信號的頻譜或功率譜。頻域指標可反映sEMG信號在不同頻率分量的變化，故能較好地在頻率維度上反映sEMG的變化，是肌肉疲勞分析的重要指標。
　　 MAS評估主要根據(jù)檢查者的經(jīng)驗和主觀感受，缺乏客觀性，sEMG可以用于檢測肌肉的功能狀態(tài)，將兩者結(jié)合評估痙攣，可以增加MAS評估的客觀性，目前國內(nèi)外對表面肌電在評定

9、痙攣方面的研究已經(jīng)很多，但是將sEMG與徒手MAS評估同步進行來探討兩者相關(guān)性的報道較少，所以本研究將采用sEMG同步臨床上最常用的MAS評估來對偏癱患者肘關(guān)節(jié)的痙攣進行評定，對痙攣的量化評估進一步探索。
　　 [目的]
　　 對偏癱患者的肘關(guān)節(jié)肌張力進行改良的Ashworth評估的同時，用sEMG記錄肱二頭肌、肱三頭肌的表面肌電信號，探索兩者在被動屈伸過程中表面肌電的特征及與改良的Ashworth的相關(guān)性。
　　

10、 [資料與方法]
　　 1、研究對象:37例腦外傷和腦血管病后偏癱的患者，均來自于自2011年2月至2011年10月在廣州南方醫(yī)科大學南方醫(yī)院康復科住院的病人。
　　 入選標準:1)經(jīng)頭顱CT、MRI提示有一側(cè)腦組織損傷者，表現(xiàn)為單側(cè)肢體癱瘓;2)患側(cè)肘關(guān)節(jié)可被動全關(guān)節(jié)范圍活動120°;3)可獨立保持坐位者(坐位平衡Ⅱ～Ⅲ級)，病情穩(wěn)定;4)認知功能檢查:MMSE測試評分在20分以上，可配合完成實驗;5)愿意參與實驗。

11、
　　 排除標準:1)意識不清、認知功能嚴重障礙;2)上肢體存在周圍神經(jīng)損傷;3)因外傷、骨折、組織損傷、攣縮等導致患側(cè)肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)活動受限;4)不能獨立保持坐立;5)完全性和感覺性失語。
　　 2、實驗方法:
　　 2.1、環(huán)境:所有受試者的測試均在測評室內(nèi)由同一有經(jīng)驗的治療師完成，室溫22～26℃?；颊卟扇∽?，患肢肩關(guān)節(jié)前屈60°置于作業(yè)治療桌上，肘關(guān)節(jié)被動伸直，完全放松。
　　 2.2、實驗設備

12、:
　　 肌電記錄采用芬蘭Mega公司的ME6000-T8型表面肌電儀
　　 電極采用一次性銀/氯化銀心電監(jiān)護電極
　　 惠普筆記本電腦顯示收集到的圖像
　　 2.3、記錄方法:
　　 皮膚準備:放置電極處皮膚經(jīng)刮毛、砂紙打磨、酒精擦拭等處理;電極放置:表面電極所貼位置為所測肌肉(肱二頭肌、肱三頭肌)的肌腹部分最隆起處。參考電極貼于兩測試電極的橈側(cè)。
　　 記錄前準備:為防止受試者過于緊張

13、，緩慢被動活動受試側(cè)的肢體;
　　 肌張力評定及表面肌電圖記錄:治療師徒手進行改良Ashworth評定的同時采用sEMG記錄肱二頭肌、肱三頭肌的肌電信號。
　　 2.4、記錄指標及數(shù)據(jù)處理:
　　 記錄肱二頭肌、肱三頭肌表面肌電的原始信號，用Megawin2.4軟件分析，取3次完整的原始信號，以0.1s為周期進行均方根值RMS轉(zhuǎn)換，取3次的平均值。在被動伸、屈肘中，分別以4種形式來分析肱二頭肌和肱三頭肌收縮的肌電

14、RMS值與MAS的相關(guān)性，即:拮抗肌、主動肌、主動肌+拮抗肌、拮抗肌-主動肌。
　　 [統(tǒng)計學方法]
　　 采用SPSS13.0統(tǒng)計分析軟件，對MAS各分級的主動肌、拮抗肌、主動肌+拮抗肌、拮抗肌-主動肌的RMS值以(x)±s的形式表示，將所獲得的這4種形式的表面肌電RMS值分別與MAS作Spearman相關(guān)分析，顯著水平定為P＜0.05。
　　 [結(jié)果]
　　 (1)在被動屈肘和伸肘中，肱二頭肌、肱三頭

15、肌的肌電信號都隨改良Ashworth分級的增高而增加;
　　 (2)經(jīng)Spearman相關(guān)分析，被動屈肘時:肱二頭肌、肱三頭肌、肱三頭肌+肱二頭肌、肱三頭肌-肱二頭肌的均方根值RMS與MAS的rho分別是0.651、0.912、0.905、0.903(P=0.000,P＜0.001)。
　　 (3)被動伸肘時:肱二頭肌、肱三頭肌、肱三頭肌+肱二頭肌、肱二頭肌-肱三頭肌的RMS與MAS的rho分別是:0.848、0.518