表面肌電對偏癱患者肘關節(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，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、生物力學和神經生理學方面對被動活動中肢體產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，使其評定由定性轉為定量。Ashwoth量表評估是檢查者徒手牽拉痙攣肌進行全關節(jié)活動范圍內的被動運動，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總結了他們使用ASS的經驗，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，評估者根據所感受到的阻

5、力和阻力出現(xiàn)的關節(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，所以已經成為目前臨床最常用的痙攣評定方法。但兩者以關節(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系密切的腱反射和陣攣，因此，根據文獻報道，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))下的神經肌肉活動情況。已在康復醫(yī)學領域廣泛應用。
　　 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、生化過程之間的內在聯(lián)系，直接與EMG信號的電功

8、率相關，具有更加直接的物理意義，用于評價肌肉在單位時間內的收縮特性。頻域分析是對sEMG信號進行快速傅立葉轉換，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評估主要根據檢查者的經驗和主觀感受，缺乏客觀性，sEMG可以用于檢測肌肉的功能狀態(tài)，將兩者結合評估痙攣，可以增加MAS評估的客觀性，目前國內外對表面肌電在評定

9、痙攣方面的研究已經很多，但是將sEMG與徒手MAS評估同步進行來探討兩者相關性的報道較少，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)經頭顱CT、MRI提示有一側腦組織損傷者，表現(xiàn)為單側肢體癱瘓;2)患側肘關節(jié)可被動全關節(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損傷;3)因外傷、骨折、組織損傷、攣縮等導致患側肩關節(jié)、肘關節(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由同一有經驗的治療師完成，室溫22～26℃?；颊卟扇∽唬贾珀P節(jié)前屈60°置于作業(yè)治療桌上，肘關節(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。
　　 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相關分析，顯著水平定為P＜0.05。
　　 [結果]
　　 (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Spearman相關分析，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