直肠电刺激缓解脊髓损伤后痉挛的参数优化

远丽，武亮，李建军，徐青

脊髓损伤后，损伤平面以下脊髓内的固有反射弧处于高兴奋性状态[1]。在脊髓损伤数周后患者即可出现痉挛[2]。若痉挛对患者日常生活及训练未造成影响，可不予处理。但某些患者的痉挛呈持续性进行性加重表现，严重者甚至表现为轻微刺激(如衣服皱褶)即出现强烈痉挛，给患者的日常生活和训练带来严重影响。本研究采用不同参数组合的直肠电刺激治疗脊髓损伤后患者的痉挛，通过观察患者肌张力、阵挛、反射等指标的变化情况，选取缓解痉挛的最佳参数组合。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择在中国康复研究中心北京博爱医院西病区、脊柱脊髓损伤康复科和神经泌尿科住院的脊髓损伤患者。入选标准：①外伤性脊髓损伤且伴有痉挛者(诊断符合ASIA标准)；②至少有单个肢体肌张力改良Ashworth分级2级及以上，MOTO型肌张力检测仪(myotonometer,美国Neurogenic Technologies Inc.)显示曲线下面积变化率＜100%；③痉挛持续4个月以上，各项治疗(包括药物、康复训练等)稳定；④年龄18～65岁；⑤各项常规检查结果正常。排除标准：①伴严重自主神经反射亢进；②伴严重的心血管病；③伴严重的肛肠科疾病；④伴精神疾病，理解力差，不能正确回答问题；⑤伴脑外伤等其他可能引起痉挛的疾病；⑥不同意进行此研究。共入选10例患者。一般情况见表1。

表1 患者一般情况

1.2 实验方法 通过查阅文献及预实验初选参数，进行正交分析后得出参数组合表(表2)。患者仰卧位，休息5 min。将棒状电极肥皂水湿润后，插入患者直肠内约8～12 cm，再次嘱患者休息2～3 min。根据选出的组合参数，对10例患者用直肠电刺激器(中国康复研究中心自制)进行直肠电刺激，每例每天接受1次刺激，每次使用1种组合，共9 d。治疗前后操作者均对患者进行体格检查，包括患者肌张力、下肢深反射、阵挛等。治疗过程中用心电监测仪监测患者的生命体征。

表2 参数组合详表

1.3 评定方法 评定指标包括肌张力分级、阵挛、腱反射和痉挛指数，其中痉挛指数又称综合痉挛评分，它反映的是肌张力、反射、阵挛的综合情况。不同指标的计分方法见表3。计算其治疗前后差值。

表3 肌张力、反射、阵挛的计分方法

1.4 统计学分析 采用SPSS 13.0软件进行正交设计，并对结果进行正交设计方差分析。显著性水平α=0.05。

2 结果

2.1 临床观察 应用直肠电刺激之后，患者痉挛平均可以缓解102 min，其中肌张力及痉挛指数在治疗后有显著缓解(P＜0.001)。见表4。

表4 治疗前后患者痉挛评定的变化

2.2 不同刺激因素对不同评价指标的影响 影响肌张力的因素依次是刺激强度＞刺激时间＞刺激频率；影响腱反射的是刺激强度＞刺激频率＞刺激时间；影响阵挛的是刺激频率＞刺激时间＞刺激强度；对痉挛指数影响的顺序是刺激强度＞刺激时间＞刺激频率。见表5。

表5 治疗前后评分差值

2.3 不同评价指标最佳参数的选择 根据临床经验，缓解痉挛效果越好，所得结果的值越小。因此，影响肌张力的最佳参数为刺激强度10 mA、刺激频率3/min、刺激时间15 min；影响腱反射的最佳参数为刺激强度10 mA、刺激频率4/min、刺激时间10 min；影响阵挛的最佳参数为刺激强度40 mA、刺激频率2/min、刺激时间15 min；而影响痉挛指数的最佳参数为刺激强度10 mA、刺激频率2/min、刺激时间15 min。见表6。

3 讨论

Honda等曾用电生理学技术测出猫骶髓中央管附近有46%的细胞受躯体和内脏传入纤维双重影响[3]。提示该区可能是内脏和躯体感觉初级传入信息的汇聚中枢之一，因此被命名为骶髓后连合核(sacral dorsal commissural nucleus,SDCN)[4]。此后，多位学者均证实SDCN是盆腔脏器和外生殖器的内脏初级传入纤维与后支和会阴部的躯体初级传入纤维的汇聚处。杜彦军等用溃变和HRP标记相结合的电镜技术，证明了在SDCN区溃变的躯体初级传入终末和HRP标记的内脏初级传入终末与同一树突形成突触联系[5]，从而在超微水平证实了SDCN是内脏和躯体初级传入的汇集处。直肠电刺激缓解痉挛的机理之一可能是通过内脏感觉神经将信息传达至骶髓后角，再经脊髓后角传至SDCN，最后至下肢的神经(股神经、坐骨神经)，从而起到对下肢痉挛缓解的作用。直肠电刺激缓解患者全身的痉挛，也可能与直肠电刺激引起体内神经递质，如γ-氨基丁酸(GABA)的改变有关。

表6 治疗前后评分差值

本研究中，10例患者接受9次不同参数组合的刺激之后，痉挛平均缓解102 min，与以前报道患者的痉挛平均可以缓解8 h以上[6-8]有所不同。其原因如下：①研究目的不同：以前的报道以研究直肠电刺激的有效性为主要研究目的，而本研究以寻找直肠电刺激缓解痉挛的最佳参数为主要目的；②脊髓损伤后，α运动神经元的某些抑制作用降低，使α运动神经元在损伤节段兴奋性增强[9]，并表现为对兴奋性刺激的放电频率和持续时间异常[10-11]，本研究中患者痉挛缓解时间较以前研究有所减少，可能与频繁改变刺激参数后患者神经元的放电频率和时间无法恒定有关。

此外，刺激强度对肌张力、反射和痉挛指数的影响明显，而刺激频率对阵挛的影响明显。可能是因为在电流频率一定的情况下(本研究中直肠电刺激器的电流频率为50 Hz)，刺激强度是引起神经元兴奋性改变的直接原因，而神经元内向电流的改变是电刺激缓解痉挛的主要原因。

本研究入选病例较少，尚需进一步对患者的长期疗效进行观察。直肠电刺激为临床提供了一种相对可靠的脊髓损伤后痉挛的治疗方法。但其缓解痉挛的机理尚不清楚，需要进一步研究。

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