功能性電刺激和治療性運動對慢性脊髓損傷患者軀干肌張力和動態(tài)坐姿平衡的影響

潘健，李國臣，韓超，蘆斌

(空軍軍醫(yī)大學(xué)附屬唐都醫(yī)院骨科，陜西西安 710038)

創(chuàng)傷性脊髓損傷(spinal cord injury,SCI)患者的物理治療項目包括治療性運動(therapeutic exercise,TE)、坐姿練習(xí)功能活動等[1]。TE可用于改善肌肉活化，功能性電刺激(functional electrical stimulation,FES)用于引起上運動神經(jīng)損傷的肌肉收縮、提高軀干穩(wěn)定性，也可用于改善肌肉的恢復(fù)[2]。坐姿穩(wěn)定性在SCI患者中尤為重要，本文旨在探討FES和TE對SCI患者肌肉張力和坐姿平衡的影響，報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

經(jīng)醫(yī)院倫理委員會批準(zhǔn)，選擇2017年1月～2019年12在本院就診的慢性SCI患者作為研究對象。采用隨機數(shù)字表法將患者分為A組33例和B組31例。A組中，男18例，女15例；年齡23～52歲，平均(37.28±7.26)歲；體質(zhì)量指數(shù)18.3～27.3 kg/m2，平均(22.85±2.72)kg/m2；脊髓損傷時間2.3～11.4年，平均(4.08±1.73)年；AIS評分B級19例，C級14例。B組中，男16例，女15例；年齡26～55歲，平均(38.02±8.14)歲；體質(zhì)量指數(shù)17.9～28.8 kg/m2，平均(23.01±3.14)kg/m2；脊髓損傷時間1.9～10.7年，平均(3.96±1.54)年；AIS評分B級18例，C級13例。兩組患者的各項基線資料比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。

1.2 研究方法

A組給予TE治療，包括扶坐訓(xùn)練、獨坐訓(xùn)練、輔助坐位訓(xùn)練、坐姿轉(zhuǎn)換訓(xùn)練等共8種訓(xùn)練模式，旨在改善坐姿平衡和上身姿勢，每項訓(xùn)練重復(fù)12次，每周訓(xùn)練2次。

B組給予TE聯(lián)合FES治療。FES采用4通道FES儀的預(yù)設(shè)程序，用5 cm×5 cm自粘凝膠電極進行經(jīng)皮電刺激，電極放置于兩側(cè)豎脊肌(erector spinae,ES)和腹直肌(rectus abdominis,RA)肌肉的胸腰椎區(qū)域，選擇ES和RA肌肉進行刺激。FES包括熱身、刺激和恢復(fù)階段，根據(jù)說明進行調(diào)整，熱身和恢復(fù)均持續(xù)5 min；在刺激階段按照以下方案變換頻率：每個周期8 Hz脈沖8 s，然后2 Hz脈沖2 s，最后18 Hz脈沖10 s，脈沖持續(xù)時間275 μs。每次刺激30min，電流強度以可獲得強烈肌肉收縮而患者無明顯不愉快感覺為度。雙側(cè)肌肉用同等電流強度刺激。兩組患者均持續(xù)干預(yù)6周。

1.3 觀察指標(biāo)

1.3.1 肌肉張力

患者取坐姿，測量ES和RA肌肉的自然振蕩頻率(muscle natural oscillation frequencies,MOF)。采用MyotonPro設(shè)備進行測量，ES腹肌測量點標(biāo)記在L2椎骨水平，RA測量點在臍下兩側(cè)2 cm處，在干預(yù)前后進行測量。

1.3.2 動態(tài)坐姿平衡

采用穩(wěn)定性極限(Limits of stability,LOS)評估參與者的動態(tài)坐姿平衡，患者保持坐姿，在屈曲時盡可能向前傾斜軀干，然后在側(cè)向彎曲時向右側(cè)(R)或左側(cè)(L)傾斜，每個方向上進行三次嘗試，對平均數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

2 結(jié)果

A組干預(yù)后ES和RA的MOF與治療前比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；B組干預(yù)后ES和RA的MOF均顯著高于干預(yù)前(P<0.05)，且顯著高于A組(P<0.05)，見表1。A組干預(yù)后的前屈、右屈、左屈LOS與治療前比較，差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)；B組干預(yù)后的前屈LOS顯著高于干預(yù)前(P<0.05)，且顯著高于A組(P<0.05)，見表2。

表1 兩組患者干預(yù)前后MOF變化

表2 兩組患者干預(yù)前后LOS水平變化

3 討論

本研究顯示，F(xiàn)ES聯(lián)合TE治療改善SCI患者肌張力以及動態(tài)坐姿平衡的效果，明顯優(yōu)于單純TE治療。肌張力反映肌肉靜息狀態(tài)下的張力性活動或背景活動，是中樞和外周機制協(xié)調(diào)作用的結(jié)果，有利于姿勢的維持。Myotonipro等設(shè)備可定量評估肢體肌肉的粘彈性，從而判斷肌張力的大小，測量過程無創(chuàng)、簡單、快速，其中MOF反映肌肉完全放松狀態(tài)下的肌肉張力，實現(xiàn)無創(chuàng)條件下檢測出肌肉的肌張力[3]。

正常的軀干肌肉張力能夠抵抗重力，并允許肌肉運動。對于SCI患者而言，痙攣也會影響軀干肌肉，導(dǎo)致姿勢異常。研究顯示，SCI康復(fù)目標(biāo)之一是減少痙攣，鑒于痙攣對坐姿具有積極作用，如果肌張力降低，SCI患者可能無力支撐日常坐姿活動，因此應(yīng)在一定范圍內(nèi)減少痙攣[4]。FES通常用于減少SCI患者的痙攣肌張力，但研究顯示，只有當(dāng)肌張力非常高時使用FES，干預(yù)后肌張力才會降低[5]。本研究中，患者的肌張力較低，因此FES聯(lián)合TE組患者并沒有表現(xiàn)為肌張力降低，反而表現(xiàn)為肌張力升高。這與既往在下肢肌肉中的研究結(jié)果一致[6]。結(jié)果提示，在FES治療期間，應(yīng)監(jiān)測肌張力的變化，肌張力過高或過低均可能影響動態(tài)坐姿平衡，必須保持一個最佳狀態(tài)，使其既不干擾運動，又有助于對抗重力姿勢的保持。

姿勢控制需要強直性和階段性肌肉活動，因為SCI患者的神經(jīng)支配部分或完全喪失，傳遞到大腦的信息減少，可影響坐姿平衡[7]。本研究顯示，聯(lián)合應(yīng)用FES與TE對于改善屈曲LOS具有較好的效果。國外研究顯示，通過FES和TE聯(lián)合治療可縮小SCI與正常人群屈曲LOS的差異[8]。本研究兩組患者經(jīng)干預(yù)后，左屈和右屈LOS水平雖然都有輕微增加，但與干預(yù)前相比較沒有顯著差異；B組出現(xiàn)前屈LOS輕度增加，可能是FES通過刺激ES和RA，使患者屈曲位姿勢獲得良好效果，而FES可使患者身體變硬，在練習(xí)過程中，患者應(yīng)該向不同的方向移動軀干，在某些情況下患者認(rèn)為FES是一種干擾，在非運動狀態(tài)下行FES可能更有利于改善靜態(tài)坐姿平衡。

綜上所述，本研究顯示，F(xiàn)ES和TE聯(lián)合的6周治療方案較單純TER更能增加慢性SCI患者肌肉張力和屈曲時的動態(tài)坐姿平衡。