低频神经肌肉电刺激联合前列地尔改善急性缺血性脑卒中患者下肢运动功能的临床观察
2014-09-18张士森
张士森
(宁津县人民医院 神经内科,山东 宁津 253400)
低频神经肌肉电刺激联合前列地尔改善急性缺血性脑卒中患者下肢运动功能的临床观察
张士森
(宁津县人民医院 神经内科,山东 宁津 253400)
目的观察前列地尔联合神经肌肉电刺激(neuralmuscular electric stimulation,NMES)对急性缺血性脑卒中(acute ischemic stroke,AIS)偏瘫患者平衡和步行能力的影响。方法选取2008年8月~2013年8月间宁津县人民医院收治的82例AIS偏瘫患者,随机分为3组。常规治疗对照组26例,给予常规康复治疗;NMES对照组30例,给予常规康复治疗+NMES治疗(每日4次,每次15min);观察组26例,给予常规康复治疗+NMES(每日4次,每次15min)+前列地尔(2mL+10mL生理盐水缓慢静注,每日1次),均治疗 3周。采用综合痉挛量表(Comprehensive spasm scale,CSS)评定踝跖屈肌群张力,进行表面肌电图(surface electromyography,sEMG)检测,评定踝背伸、跖屈肌群的最大等长收缩(top isometric plantar flexors,TIVC)时的力矩、定量检测“积分”肌电图和几组肌肉的协同收缩率,对患者的平衡能力与行走能力进行评估。结果3组患者治疗前基础状况、各项指标评分的差异均无统计学意义。治疗3周后,观察组患者踝跖屈肌群痉挛情况最轻,CSS增高率最高,与其他2组比较差异均有统计学意义(P<0.05)。踝背伸时胫前肌MIVC明显增加,3组分别为(10±6)Nm、(6±4)Nm、(5±4)Nm。踝背伸时,协同收缩率明显降低,分别为(9±0.5)%、(28±0.27)%、(27±0.19)%。治疗3周,观察组患者恢复平衡力、行走力的时间较对照组提前3~4 d。结论低频电刺激联合前列地尔在提高AIS偏瘫患者的运动功能方面,有着显著的作用。
低频电刺激;前列地尔;急性缺血性脑卒中;临床观察
据2013进行的样本研究推算,中国脑卒中患者已达930万[1]。国家医改重大专项“脑卒中高危人群筛查和干预项目”的中期报告表明,中国脑卒中标化患病率约为1.82%,最新人口普查报告显示(2012)中国现有人口13.51亿,其中40岁以上人口占44%,以此推知,我国40岁以上罹患脑卒中的人群高达1036万人[2]。而偏瘫是脑卒中的常见临床后遗症,急性缺血性脑卒中(acute ischemic strokeAIS)患者偏瘫的发生率高达 83%[3-5]。有研究表明因脑卒中偏瘫而致的生活不能自理率高达65%[6-8]。因此,脑卒中偏瘫不仅威胁着人类的健康,还给患者家庭乃至社会带来了沉重得负担。因此,缓解AIS患者的偏瘫,特别是肢体活动障碍,增加患者康复信心,减少患者家庭负担,就显得尤为重要。经临床观察,患者下肢的恢复一般快于上肢,95%的患者在发病后3周左右下肢功能恢复到平台期[9]。由于各研究中采用的治疗方案/方法的差异,下肢功能恢复的情况也各异。Gary Rong采用Meta分析法先后分析了1975-2010年文献中关于治疗脑卒中的报告,认为低频电刺激能够取得优势疗效。大量临床研究表明,低频电刺激电刺激,尤其是临床广泛采用的低频神经肌肉电刺激(neuralmuscular electric stimulation,NMES),能改善脑卒中患者的肢体功能,提高其生活自理能力,降低致残率[9-13]。临床在对NMES治疗同时配合药物治疗的疗效交互影响鲜有报道,本研究采用NMES+前列地尔治疗AIS患者26例,旨在研究其对AIS偏瘫患者平衡和步行能力的影响是否优于单纯NMES治疗。
1 资料与方法
1.1 一般资料 选取2008年8月~2013年8月宁津县人民医院收治的82例AIS偏瘫患者,诊断标准遵循全国第4届脑血管病学术会议制定的脑梗死诊断标准(1995)[14],并根据本研究具体情况稍作修改,即①经颅CT或MRI证实,排除脑出血;②发病时间在2周内;③发病年龄在40~80岁间;④欧洲地区脑卒中评分量表(European stroke scale,ESS)测得总分 <80分;⑤发病前生活自理。
排除标准:①患者伴昏迷、大面积脑梗死;②合并严重肝、肾功能障碍者;③严重神精神、神经系统疾病者;④患痴呆干扰疗效评估者;⑤病灶位于脑干/小脑,至认知功能障碍者。最终纳入患者82例,其中男50例,女32例,年龄(73±8)岁,发病后(10±5)d。3组患者年龄、性别、神经功能缺损评分,既往病史及伴发病评分等指标比较差异均无统计学意义。
1.2 各组治疗方案 3组采用相同的常规康复治疗,即严格遵循《脑卒中综合规范临床内科诊治方案》执行[15],给予甘露醇、肠溶阿司匹林、丹参等常规治疗。另外进行物理治疗和作业治疗(神经发育疗法及手功能训练)。观察组将2台NMES治疗仪(LuBian Best,Empi公司,美国)通过时间转换器连接成为多通道治疗仪器。治疗时,将电极连于患者患侧下肢的腘绳肌、股四头肌、胫前肌和三头肌的运动点,嘱患者侧卧,下肢吊旋。低频电刺激按照预设程勋进行,该程序模拟正常人步行中的肌肉收缩时序(见图1)。治疗仪输出参数为45Hz,脉宽0.3ms,最大耐受刺激(30~40 mA)[16]。每周期刺激等同于一个步态周期。治疗每日4次,每次15min,共3周(共21次),此外,给予患前列地尔注射液(北京泰德制,国药准字号H10980024)20μg加入200mL生理盐水,颈静脉滴注,日每1次,持续3周(共21次)。
图1 NMES治疗仪模拟正常人不行时肌肉收缩时序Fig.1 Simulated muscular contraction graph by NMES devices
1.3 评价方法 评价分别于各组对象治疗前、治疗3周中每周、发病后8周进行。
混合痉挛量表(comprehensive spasticity scales,CSS)[17]:跟腱反射、踝阵挛、肌张力。给分分别为0~4、1~4、0~8。最终总得分T<7提示无痉挛发生;7<T<10提示有轻度痉挛发生;10<T<12体式中度痉挛;T>13体式重度痉挛。最大等长收缩(top isometric voluntary contraction,TIVC)[18]:患者于测试中下肢膝关节保持50°;踝关节固定于中立位,即0°。2个条形表面肌电图电极(RG excellence co.ltd.,USA)分别胫骨前肌和三头肌外侧位置。首次评价时,在电极放置处的皮肤上作标记,确保此后每次评价中,电极位置相同。表面肌电图设置为低噪声,前置放大,增益276,阻抗>221MΩ,同模抑容比79 db,带宽13 Hz~3.7 KHz,总信号量1 000 Hz,全波整流。测试记录8 s踝背伸和跖屈肌群TIVC,每次收缩前2 s和收缩停止后2 s的肌电信号作为基线,分析胫前肌和小腿三头肌MIVC最大值前、后0.5ms的MIVC及其相应的积分肌电图信号(mV·s),进而计算主动肌和拮抗肌的协同收缩率,公式为:
平衡与步行能力评价:用平衡-走计时测试(the timed up&go,TUG)评定[20]。患者在没有扶持下步行9~10m时即可测试,可以借助拐杖完成。评定维度包括患者由坐位直立、前行2m、回身、返回原点、由直立位落座所消耗的时常及整个过程的平衡情况、稳定情况。
1.4 统计学方法 采用SPSS11.0进行数据分析。结果进行重复测试方差分析,进而对比治疗前、中、后的组间差异;若差异具有统计学意义,行方差分析post-hoc检验中的bonferroni法比较各组见差异。技术资料采用卡方检验。以P<0.05为差异具有统计学意义。
2 结果
2.1 治疗前3组一般资料比较 治疗前3组一般资料之间的差异无统计学意义(见表1)。
表1 各组对象一般资料比较Tab.1 General information compared in 3 groups
2.2 各组CSS评价结果的差异 治疗后,进行CSS评价,发现各组踝跖屈肌群的肌张力均上升,且所上升的分数各组间无统计学差异。但治疗后3周末,各组增加分值的百分比差异有统计学意义(P<0.05)。NMES对照组(51.00±0.89%)和常规治疗对照组(32±0.36%)较观察组(65±0.66%)有明显提高(P<0.05),而2对照组之间的差异无统计学意义(见图1)。
图1 3组间踝背伸力矩的比较结果Fig.1 Comparision og themoment of force of dorsiflexion in three groups
2.3 各组TIVC的差异 各组患者在踝背伸时的TIVC数据见图2。观察组治疗开始1周末,踝背伸时胫前肌的TIVC力矩和积分肌电图的增长率较常规治疗对照组显著提高(P<0.05);治疗3周末,明显高于NMES对照组(P<0.05)。治疗3周末,观察组在踝跖屈时小腿三头肌的最大等长收缩力矩和积分肌电图也明显增加,与对照组之间的差异具有统计学意义(P<0.05)。从首周治疗结束起,踝背伸时的主动肌(胫前肌)和拮抗肌肉(小腿三头肌)的协同收缩率,观察组明显低于2组对照组(P<0.05)。
图2 3组间踝背伸时积分肌电图的比较结果Fig.2 Comparision of the electromyography in dorsiflexion in three groups
2.4 平衡步行能力 治疗前,3组中共10名患者(占7.1%,观察组、NMES对照组、常规治疗对照组分别为4名、4名、2名)可以用四脚拐杖进行缓慢的平衡步行。治疗2周末,观察组新增的能够使用四脚拐杖平衡步行的患者明显多于2组对照组(P<0.03)。治疗3周末,各组新增患者百分率分别为观察组84%、NMES对照组71%、常规治疗对照组39%,差异有统计学意义(P<0.03)。但三组步行持续时间及速度没有统计学差异。另外,各组患者出院后返家比例有统计学差异(P<0.03),分别是观察组 84.7%、NMES对照组 53.3%、常规治疗对照组46.2%,见表1。
图3 3组间踝背伸下,表面肌电图协同收缩率的比较结果Fig.3 Comparision of the surface electromyography for co-contraction ratio in dorsiflexion in three groups
3 讨论
AIS为各种原因引起的脑动脉管腔内血栓形成,会导致相应供血区脑组织缺血坏死。当重点区域停止血共3min后,脑皮质细胞即发生缺血性坏死,且不可逆转,进而引发偏瘫。但周围区域可借助侧支循环,保持相对完整的脑膜区域,该区域为半暗性缺血带。治疗AIS偏瘫的关键在于积极刺激偏瘫侧肢体的肌肉节律运动,其次尽最大可能增加固有的相对微弱的侧支循环的血液供应量,以及设法促进脑组织尽快产生新的血管而建立新的侧支循环。所以目前,治疗AIS偏瘫的基本原则是首先快速恢复脑血流量,如采取抗凝、溶栓、抗脑水肿等治疗措施,其次是控制大脑的二次损伤,保护虽缺血但尚未不可逆性坏死的脑组织,并通过肌肉低频电刺激恢复自主节律。前列地尔治疗脑梗死可以防止缺血和进一步血栓形成,Gary Rong等[21]认为前列地尔可降低血浆坏死因子,缓解神经功能损伤。Golden black等[22]认为,低频电刺激在阿司匹林治疗的基础上与前列地尔联合使用有助于AIS患者恢复自主节律。
大脑的早期强化再塑配合药物治疗是近年脑卒中运动功能恢复的热点研究方向,已有大量临床研究证明其在神经损伤的康复中占有重要地位。有研究[23-24]观察到在灵长类动物制造脑血管意外模型中,在大脑皮质运动区有功能重组的现象。这种情况甚至可以波及到为损伤区域。在发生瘫痪的情况下,若不给模型施加任何训练,病灶往往扩大至为损伤区域;反之,这种趋势就会有不同程度的减慢。若再配合恰当的药物治疗,减慢的程度会被大大提高,甚至可以阻止病灶的蔓延。本研究使用NMES配合前列地尔治疗急性缺血性脑卒中患者的偏瘫,通过与对照组的对比,从临床观察角度证实了这一结论。其可能的机制是NMES与前列地尔协同作用,强化了神经网络联系的功效。
[1]燕铁斌,窦祖林.实用瘫痪康复[M].北京:人民卫生出版社,1999:397—398.
[2]游国清,燕铁斌.功能性电刺激及其在脑卒中后偏瘫患者中的应用[J].中华物理医学与康复杂志,2007,29(2):142-144.
[3]Li G,Sepkovic DW,Bradlow H L,et al.Lycium barbarum inhibits growth of estrogen receptor positive human breast cancer cells by favorably altering estradiolmetabolism[J].Nutr Cancer,2010,61(3):408-414.
[4]Kato S,Endoh H,Masuhiro Y,et al.Activation of the estrogen receptor through phosphorylation by mitogen-activated protein kinase[J].Science,2011,270(5241):1491-1494.
[5]Fan GW,Gao XM,Wang H,et al.The anti-inflammatory activities of tanshinone IIA,an active component of TCM,aremediated by estrogen receptor activation and inhibition of iNOS[J].JSteroid Biochem Mol Biol,2010,113(3-5):275-280.
[6]Miksicek RJ.Estrogenic flavonoids:structural require-mentsor biological activity[J].Proc Soc Exp Biol Med,2009,208(1):44-50.
[7]Glanz M,Klawansky S,Stason W,et al.Functional electrical stimulation in post-stroke rehabilitation:a meta-analysis of the randomized controlled trials[J].Life Sci,2011,89(12):219-223.
[8]燕铁斌,许云影.综合痉挛量表的信度研究[J].中国康复医学杂志,2002(17):263-265.
[9]伍小玲,燕铁斌,马超,等.脑卒中患者姿势评定量表的效度及信度研究[J].中国康复医学杂志,2004(19):177-178.
[10]金冬梅,燕铁斌,曾海辉.Berg平衡量表的效度和信度研究[J].中国康复医学杂志,2012,18(1):24-26.
[10]Blonski W,Buchner AM,Lichtenstein GR.Treatment of ulcerative colitis[J].Curr Opin Gastroenterol,2014,2(30):84-96.
[11]Fuxe K,Ferre S,Canals M,et al.Adenosine A2A and dopamine D2 heteromeric receptor complexes and their function[J].Journal of Molecular Neuroscience,2005,26(2-3):209-220.
[12]Pinna A,Wardas J,Simola N,et al.New therapies for the treatment of Parkinsons disease:Adosine A2A receptor antagonists[J].Life Sci,2010,77(26):3259-3267.
[13]张通,李丽林,毕胜,等.急性脑血管病三级康复治疗的前瞻性多中心随机对照研究[J].中华医学杂志,2008,32(84):1948-1954.
[14]Francis HP,Wade DT,Turner-Stokes L,et al.Does reducing spasticity translate into functional benefit?An exploratory meta-analysis[J].J Neurol Neurosurg Psychiatry,2004,32(75):1547-1551.
[15]ChuYY,T7KH,Lee YC,et al.Characteri zation of the ratA2a adenosine receptor gene DNA Cell[J].Bio,2009,15(4):329-337.
[16]Svenningsson P,Hall H,Sedvai1 G,et al.Distribution of adenosine receptors in the postmortem human brain:an extended autoradiographic study[J].Synapse,2010,27(4):322-335.
[17]Mackintosh SF,Hill KD,Dodd KJ,et al.Balance score and a history of falls in hospital predict recurrent falls in the 6 months following stroke rehabilitation[J].Arch PhysMed Rehabil,2006,445(87):1583-1589.
[18]Tyson SF,Hanley M,Chillala JU,et al.The Relationship Be-tween Balance,Disability,and Recovery After Stroke:Predictive Validity of the Brunel Balance Assessment[J].Neurorehabil Neural Repair,2007,69(21):341-346.
[19]Katz-Leurer M,Sender I,Keren O,et al.The influence of early cycling training on balance in stroke patients at the subacute stage.Results of a preliminary trial[J].Clin Rehabil,2006,12(20):398-405.
[20]Nudo RJ,Wise BM,SiFuentes F,et al.Neural substrates for the effects of rehabilitative training on motor recovery after ischemic infarct[J].Science,2012,12(272):1791-1794.
[21]Gary R,Milliken GW.Reorganization of movement representations in primarymotor cortex following focal ischemic in-farcts in adult squirrel monkeys[J].JNeurophysiol,1996,7(5):2144-2149.
[22]Golden B,Alon G,Roys SR,et al.Functional MRI determination of a dose response relationship to lower extremity neu-romuscular electrical stimulation in healthy subjects[J].Exp Brain Res,2011,1(50):33-39.
[23]Arienzo D,Babiloni C,Ferretti A,et al.Somatotopy of anterior cingulate cortex(ACC)and supplementary motor area(SMA)for electric stimulation of themedian and tibial nerves:an fMRIstudy[J].Neuroimage,2009,6(33):700-705.
[24]Kimberley TJ,Lewis SM,Auerbach EJ,et al.Electrical stimulation driving functional improvements and cortical changes in subjects with stroke[J].Exp Brain Res,2008,15(4):450-460.
(编校:吴茜)
Effect of concom itant Low-frequency neuralmuscular electric stimulation and alprostadil on the lower limb functions of acute ischem ic infarction:an observational study
ZHANG Shi-sen
(Department of Neurology,Ningjin Country People’Hospital,Ningjin 253400,Shandong Province,China)
ObjectiveTo observe the effect of concomitant low-frequency neuralmuscular electric stimulation(NMES)and alprostadil on the motion and balance in paralysis patients with acute ischemic infarction(AIS).Methods82 cases with AIS admitted in Ningjin Country People’s Hospital,from August 2008 to August 2013 were divided into three groups.Conventional treatment group(n=26)were received conventional rehabilitation,NMES control group(n=30)were received conventional rehabilitation+NEMS(4 times a day,every 15min)and observation group were received conventional rehabilitation+NEMS(4 times a day,every 15 min)+alprostadil(2 mL+10 mL normal saline intravenously slowly,1 times a day),all patients were treated for three weeks.Ankle dorsi-flexors tension were evaluated by comprehensive spasm scale(CSS).The ankle dorsiflexion and plantar flexor of top isometric voluntary contraction(TIVC)were tested by surface electromyography(sEMG).Quantitative detection of“integrator”EMG and the cooperative shrinkage rate ofmuscleswere detected to evaluate patients’balance level and walking ability.ResultsEach index score of patients in three groups before treatment had no difference.3 weeks after treatment,the ankle plantar flexion muscle spasm in patients of observation group were aggravating,and CSShad increased highest,therewere significant differenceswith other two groups(P<0.05).After treatment,the ankle back of MIVC pretibial muscle were increased in all three groups,which were respectively 10±6 nm,6±4 nm,5±4 nm.When ankle dorsiflexion,co-contraction ratewere significantly lower,respectively at(9±0.5)%,(28±0.27)%,(27±0.19)%.3 weeks treatment,patients in observation group walk to restore balance and walking force timewas3~4 d ahead than two control groups.ConclusionLow frequency electric stimulation combined alprostadil can improve themovement function in AIShemiplegia patients.
low-frequency electricity stimulaiton;alprostadil;acute ischemic infarction;clinical observation
R654.3
A
1005-1678(2014)03-0143-04
山东省教育厅高校科研发展计划(J11LF57)
张士森,男,本科,副主任医师,研究方向:脑血管疾病、肌病、癫痫等诊断治疗,E-mail:zhangshisen1971@163.com。