基于表面肌電圖評(píng)價(jià)頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動(dòng)時(shí)兩側(cè)胸鎖乳突肌功能

卜寒梅，王平，劉愛峰，李遠(yuǎn)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(guó)中醫(yī)科學(xué)院望京醫(yī)院，北京 100102)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)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(shí)間長(zhǎng)、易反復(fù)發(fā)作等特點(diǎn)，約37%的頸椎病患者頸痛持續(xù)時(shí)間超過1年，22%的頸椎病患者頸痛反復(fù)發(fā)作[1-2]。多項(xiàng)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(yùn)動(dòng)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(duì)肌肉進(jìn)行檢查評(píng)估[5-8]。表面肌電圖測(cè)定法通過表面肌電圖儀引導(dǎo)、記錄肌肉活動(dòng)時(shí)的生物電信號(hào)，并生成表面肌電圖，在一定程度上能夠反映肌肉運(yùn)動(dòng)單位的活動(dòng)同步化、肌纖維募集、疲勞度、收縮能力等情況。該方法具有無(wú)創(chuàng)、可動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、可量化等優(yōu)點(diǎn)，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(dòng)的作用。為了評(píng)價(jià)頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動(dòng)時(shí)兩側(cè)胸鎖乳突肌的功能，我們測(cè)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(shí)兩側(cè)胸鎖乳突肌的表面肌電信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行處理和分析，現(xiàn)總結(jié)報(bào)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(gè)月，中位數(shù)36.5個(gè)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(píng)分3～7分，中位數(shù)5分。試驗(yàn)方案經(jīng)醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)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(huì)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(diǎn)；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(cè)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(lì)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?；颊甙凑帐痉秳?dòng)作依次進(jìn)行頸椎前屈、后伸、右側(cè)屈、左側(cè)屈、右旋、左旋6個(gè)動(dòng)作，每個(gè)動(dòng)作重復(fù)3次，完成1個(gè)動(dòng)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(shí)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(shí)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(chéng)醫(yī)療器械有限公司)采集頸椎活動(dòng)時(shí)兩側(cè)胸鎖乳突肌的表面肌電信號(hào)，利用表面肌電圖儀自帶軟件處理表面肌電信號(hào)，并生成表面肌電標(biāo)準(zhǔn)分析報(bào)告和表面肌電頻率/疲勞度分析報(bào)告，提取報(bào)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(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。測(cè)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(jì)方法采用SPSS23.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。兩側(cè)胸鎖乳突肌表面肌電信號(hào)的AEMG值、IEMG值、MPF值、MF值的比較均采用秩和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)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(dòng)時(shí)，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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(表1)。

表1 頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動(dòng)時(shí)兩側(cè)胸鎖乳突肌表面肌電信號(hào)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(wú)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(xiàng)研究表明其功能改變與頸痛關(guān)系密切。Yang等[12]對(duì)比分析了機(jī)械性頸痛者和無(wú)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(shí)的肌電特征，結(jié)果顯示與無(wú)頸痛者相比，機(jī)械性頸痛者胸鎖乳突肌的初始和平均放電率明顯升高，運(yùn)動(dòng)單位短期同步性明顯降低，表明在執(zhí)行所需的運(yùn)動(dòng)任務(wù)時(shí)，機(jī)械性頸痛患者胸鎖乳突肌運(yùn)動(dòng)單位的控制策略相對(duì)低效，該研究結(jié)果亦支持了機(jī)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(gè)方向活動(dòng)時(shí)，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(dòng)，導(dǎo)致肌電活動(dòng)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(dòng)的檢查方法，具有操作簡(jiǎn)便、無(wú)創(chuàng)、患者接受度高等優(yōu)點(diǎn)，在臨床廣泛應(yīng)用[15]。測(cè)定表面肌電圖時(shí)，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(dòng)時(shí)的生物電信號(hào)；再通過表面肌電圖儀將采集的電信號(hào)進(jìn)行放大，顯示出電壓的時(shí)間序列信號(hào)。通過一定的分析轉(zhuǎn)換方法可獲得時(shí)域指標(biāo)、頻域指標(biāo)、協(xié)調(diào)性指標(biāo)等臨床評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用這些指標(biāo)評(píng)價(jià)肌肉功能或狀態(tài)具有良好的實(shí)時(shí)性和實(shí)用性。時(shí)域指標(biāo)包括IEMG、AEMG等。IEMG是在一定時(shí)間內(nèi)肌肉中參與活動(dòng)的運(yùn)動(dòng)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(dòng)的運(yùn)動(dòng)單位的數(shù)量和每個(gè)運(yùn)動(dòng)單位的運(yùn)動(dòng)能力[16]。肌電信號(hào)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(qiáng)，振幅越小表明肌肉收縮能力越弱；AEMG是反映肌電信號(hào)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(dòng)時(shí)，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(dòng)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(dòng)時(shí)，負(fù)荷越大，則肌肉疲勞度越高，會(huì)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(yùn)動(dòng)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(shí)間長(zhǎng)，不易疲勞，興奮時(shí)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(shí)間短，易疲勞，興奮時(shí)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(dòng)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(dòng)時(shí)，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(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，提示頸型頸椎病單側(cè)頸痛患者頸椎活動(dòng)時(shí)兩側(cè)胸鎖乳突肌的肌肉疲勞度無(wú)差異。分析其原因可能是：①由于肌肉MPF值的變化特點(diǎn)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(shì)為主，慢縮肌纖維占比較高，興奮時(shí)以低頻放電為主；②本研究中頸椎活動(dòng)時(shí)，胸鎖乳突肌進(jìn)行等張收縮運(yùn)動(dòng)，且運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度小、時(shí)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(duì)頸部疼痛的代償策略，但若頸痛時(shí)間較長(zhǎng)，可能會(huì)造成肌肉屬性改變及運(yùn)動(dòng)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(jìn)行治療[24]。Lascurain-Aguirrebea等[25]研究發(fā)現(xiàn)，頸痛患者通過進(jìn)行頸部屈肌功能訓(xùn)練，能夠增強(qiáng)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(dòng)，從而改善頸痛。因此，對(duì)于早期頸痛患者，可通過加強(qiáng)頸肩部的肌群鍛煉來達(dá)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(dòng)時(shí)，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(wú)差異。