上肢肌张力定量评估的临床研究

倪彦君 雄鹰 朱林剑 郑丽芬 唐迪 包海涛 包春宇

上肢肌张力定量评估的临床研究

倪彦君 雄鹰 朱林剑 郑丽芬 唐迪 包海涛 包春宇

目的 急性脑血管病和脑外伤的偏瘫患者，常在3个月内发生上肢痉挛。本研究研发上肢肌张力定量评估技术，旨在准确评估上肢痉挛的程度，以有效地进行干预和治疗。方法 73例脑血管病和脑外伤患者分为实验组(38例)和对照组(35例)。肌张力评定采用改良Ashworth痉挛评定分级，实验组同时还用我们研发的上肢肌张力测量装置进行评定。上肢运动功能评分采用Brunnstrom六级评定法。日常生活活动能力的评定采用Barthel Index指数法。分别在入组时(M0)、治疗1个月(M1)、2个月(M2)及3个月(M3)进行评定。结果 M0时上述3项评分组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)；M1、M2时上述3项评分虽然有变化，但无论是组内比较还是组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)；M3时上述3项评分组间比较实验组均优于对照组，差异具有统计学意义(P＜0.005)。特别是实验组采用上肢肌张力测量装置进行肌张力的评估，在M1与M0时比较差异均有高度统计学意义(P＜0.01)，而M2与M1、M3与M2时比较差异具有高度统计学意义(P＜0.001)。结论 上肢肌张力定量评估装置通过检测肘关节被动伸展的阻抗力，可客观、直观及精确地评估肘关节屈肌群痉挛的程度，不仅有助于判断疗效，及时调整康复训练方案，还有助于提高患者的依从性，增加了康复治疗的效果，改善了患侧上肢运动功能，提高了生活质量。

偏瘫；痉挛；肌张力评估；康复

急性脑血管病和脑外伤后，80%遗留不同程度的肢体功能障碍，以偏瘫发生率最高[1-2]。而偏瘫后1～3个月期间，其中23%～94%会发生患侧肢体特别是上肢屈肌群肌张力异常增高，甚至出现痉挛[3-4]。如果痉挛状态持续出现，会使分离运动出现延滞，并可导致永久性的关节挛缩，不仅导致工作能力和日常生活能力的丧失，也给家庭带来沉重的负担[5]。能否精确地评估偏瘫肢体的肌张力，有效地抑制痉挛状态，进而诱发部分分离运动，是偏瘫后正常运动模式建立，预防残疾形成，提高康复疗效的关键[6]。本研究研发上肢肌张力定量评估技术，旨在准确评估上肢痉挛的程度，以有效地进行干预和治疗，改善患侧上肢运动功能，提高生活质量。

1 资料与方法

1.1 一般资料 观察对象为2015-01—2016-01在我院接受康复治疗的脑血管病/脑外伤偏瘫患者。脑血管病患者以1995年全国第四届脑血管病学术会议通过的各类脑血管病诊断要点为标准[7]，脑外伤患者有明确的外伤史，并均经相应的影像学资料证实。入选条件：急性脑血管病初次发病或虽既往有发作但未遗留神经功能障碍；患者病情稳定，愿签署知情同意书；患侧上肢Brunnstrom2期以上，上肢屈肘肌群肌张力评定改良Ashworth≥1+。排除条件：住院期间病情恶化，出现新的出血或梗死灶，有心、肺、肝、肾等重要脏器功能减退或衰竭。根据年龄、性别、病因、偏瘫侧的情况，按住院顺序编号，分为实验组(A组)和对照组(B组)，入选患者80例，脱落7例，A组38例，B组35例，两组基本情况比较，差异无统计学意义(P＞0.05)，具有可比性(表1)。

表1 两组病例基本情况比较

1.2 治疗方法 两组患者入院后在药物治疗、高压氧、针灸和理疗的同时，根据病情的不同阶段，接受常规的运动疗法、作业疗法、日常活动能力训练等综合康复治疗[8-9]。

1.3 评定标准 肌张力评定B组采用改良Ashworth痉挛评定分级。A组同时还采用我们与大连理工大学合作研发的上肢肌张力测量装置(专利号201510047102.3)。该装置利用建立的恒驱动力矩被动测试系统和等速被动测试系统，模拟Ashworth评定时患肢被动牵张过程，可量化肘关节伸展期间呈现的阻抗力的具体角度(范围在36°～176°)，可检测到肘关节伸展时的阻抗力即肘关节屈肌群的肌张力(范围在0～200 N)及阻抗力出现的时间(精确到秒)。上肢运动功能评定采用Brunnstrom六级评定法。日常生活活动能力的评定采用Barthel Index指数法。分别在入组时(M0)、治疗1个月(M1)、2个月(M2)及3个月(M3)进行评定。

1.4 统计学方法 采用SPSS 17.0统计软件进行统计学分析处理，数据以均数±标准差(±s)。计数资料比较用χ2检验，计量资料比较用方差分析。

2 结果

2.1 肌张力评分比较 入组时两组患者上肢肌张力评分相似，差异无统计学意义(P＞0.05)；M1和M2时，虽然两组患者的上肢肌张力评分都有变化，但组内比较和组间比较差异均无统计学意义(P＞0.05)。M3时两组患者的上肢肌张力评分明显变化，同M0比较差异有统计学意义(P＜0.005)。而实验组患者上肢肌张力变化的程度明显优于对照组，组间比较差异有高度统计学意义(P＜0.001)，表2～3。同时，实验组的患者还采用我们与大连理工大学合作研发的上肢肌张力测量装置进行了肌张力的评定。在M1与M0时比较组内肌张力的评分变化比较明显，差异有高度统计学意义 (P＜0.01)，而M2与M1、M3与M2时组内肌张力的评分变化更明显(P＜0.001)。此外，应用上肢肌张力测量装置还可以比较M0、M1、M2及M3时检测到的肘关节伸展时的阻抗力大小、及阻抗力出现时间的变化，使肌张力的检测更精确和直观。

表2 两组病例改良Ashworth力评分情况(A组n＝38/B组n＝35)

表3 A组病例上肢肌张力测量装置评分情况(±s)

表3 A组病例上肢肌张力测量装置评分情况(±s)

项目 例数 M0 M1 M2 M3A组 38 90.53±20.99 76.82±22.64 56.82±23.22 32.29±22.41F值 311 347 113P值 0.008 0.000 0.000

2.2 运动功能恢复比较 两组患者M0时上肢运动功能评分相似，差异无统计学意义(P＞0.05)；M1、M2时两组患者上肢运动功能评分都有变化，但组间比较差异无统计学意义(P＞0.05)，随着治疗时间的增加，M3时实验组患侧上肢的运动功能评分提高的程度明显高于对照组，组间比较差异有统计学意义(P＜0.05，表4)。

表4 两组病例运动功能评分情况(A组n＝38/B组n＝35)

2.3 日常生活活动能力改善情况比较 两组患者日常生活活动能力评分在M0时相似，差异无统计学意义(P＞0.05)。接受康复治疗后，随着运动功能的改善，日常生活能力逐渐提高，但M1、M2时两组间患者上肢运动功能评分变化仍无明显差异(P＞0.05)，到M3时实验组日常生活活动能力评分明显高于对照组，差异有统计学意义(P＜0.05)，提示实验组在改善日常生活活动能力方面优于对照组(表5)。

表5 两组病例治疗前后日常生活活动能力改善情况(±s)

表5 两组病例治疗前后日常生活活动能力改善情况(±s)

组别 例数 M0 M1 M2 M3A组 38 50.53±11.14 66.05±11.58 71.18±7.50 87.23±10.38 B组 38 50.01±11.52 62.78±11.05 68.17±10.41 79.17±9.14 F值 0.041 1.55 4.101 12.55 P值 0.84 0.21 0.061 0.001

3 讨论

康复评定是康复医学中的重要组成，是反映功能障碍程度、预后和疗效的手段。选择简便、实用、可信度高的评价方法并借此制定出合适的康复治疗方案、评估治疗效果和预测其功能预后等十分必要[6]。由于肌张力增高导致的痉挛是肌肉在病理状态下的一种神经生理表现，不易直接测量，痉挛的临床评估是主观和定性的[10-12]。

临床通常使用改良Ashworth量表法评定痉挛。通过检查者徒手操作及观察来主观判断患者的痉挛情况[13]。由于本法以关节被动运动中检查者对阻力的主观感觉作为评定基础，检查者的判断力、痉挛变化的判别能力等因素使其应用受到一定限制。由于痉挛是异常的牵张反射，检查者牵拉的力量和速度对肌张力的判断都有影响[14-15]。同时，改良Ashworth量表法分为5个等级，患者痉挛程度的评分可能在较长的时间内评估都是同一等级，但实际上可能是有变化的，而用改良Ashworth量表很难体现。这样就可能出现会出现误差，一些患者肌张力有改善，但改良Ashworth量表评分无变化，导致控制痉挛的训练和方法有疗效时不能坚持，而一些患者肌张力无变化，但由于检查者不同，改良Ashworth量表评分可能有改变，导致不能及时调整康复训练内容，影响了控制痉挛的康复疗效。

我们与大连理工大学合作研发的上肢肌张力测量装置采用传感器、编码器和特制的传动机构，对患者进行检测并记录上肢肌群的肌张力，以达到测量准确、安全的目的。本装置模拟改良Ashworth评定时患侧肘关节被动伸展过程，在检测过程中，患者肘关节伸直的拮抗肌群(屈曲肌群)的阻抗力，会通过弹簧、摆动杆、主轴传递给扭矩传感器，并被记录下来。同时患侧肘关节的伸展角度会通过大齿轮、小齿轮传递给编码器，并被记录下来，然后与预先编写的肌张力量化表做比较，即可以将肘关节伸展期间遇到的阻抗力的具体角度(范围在0°～140°)，还可检测到患侧肘关节伸展期间遇到的阻抗力(范围在0～200 N)及阻抗力出现的时间(精确到秒)，实现了准确客观的测量患者患侧肘关节屈肌肌群的肌张力。该装置既可以测量脑损伤患者的患肢，也可以测量健肢，医生/治疗师通过比较同一伤员的双侧上肢数据做出评测，排除了一些外界因素干扰，如伤员的体质量，体形等，实现了上肢肌张力的客观、精确评定，即定量评定。

特别是，使用上肢肌张力测量装置时，患者的肌张力是以肘关节被动伸展过程中遇到阻力时的角度表示，根据患者的不同情况，可以从0°～140°。这样，经过1个月时间的康复治疗后，患者肌张力可以有10°～30°的变化，甚至可能更多。这样，就能避免了患者可能在1个月的时间内患侧痉挛评估都是同一级别，而实际上可能有变化的现象。同时还减少了误差，只要患者肌张力有改善，即使改良Ashworth量表评分无变化，也可以通过肘关节被动伸展过程中遇到阻力时的角度的变化直观的体现。因此，可以帮助准确判断疗效，康复训练有疗效时继续坚持原治疗方案，疗效不理想时及时调整。

上肢肌张力定量评估装置目前已经在临床试用18个月。从我们应用的实践看，与现在临床最常用的改良Ashworth痉挛评定分级评估方法比较，上肢肌张力定量评估装置对上肢肌张力的评估不仅可以精确到关节活动的具体角度，而且还可以检测到上肢肘关节的阻抗力，可以更客观、直观及精确地评估肌痉挛的程度。上肢肌张力的定量评定不仅有助于指导制定康复治疗计划和判断疗效，还有助于与患者及家属沟通，提高了患者治疗的依从性，从而有助于提高康复治疗的疗效，改善了患者的日常生活能力。

参考文献：

[1]Knutson JS，Fu MJ，Sheffler LR，et al.Neuromuscular Electrical Stimulation for Motor Restoration in Hemiplegia[J].Phys Med Rehabil Clin N Am，2015，26(4)：729-745.

[2]Cnossen MC，Lingsma HF，Tenovuo O，etal.Rehabilitation after traumatic brain injury：A survey in 70 European neurotrauma centres participating in the CENTER-TBIstudy[J].Journal of rehabilitation medicine，2017，49(5)：395-401.

[3]崔利华，山磊，杨宇琦.首次脑卒中后6个月内肢体痉挛情况调查[J].中国康复理论与实践，2014，20(12)：1144-1146.

[4]Sommerfeld DK，GripenstedtU，WelmerAK.Spasticity after stroke：An overview of prevalence，test instruments，and treatments[J].Am J Phys Med Rehabil，2012，91(9)：814-820.

[5]Brainin M.Poststroke spasticity：Treating to the disability[J].Neurology，2013，80(2)：1-4.

[6]Graham LA.Management of spasticity revisited[J].Age Ageing，2013，42(4)：435-441.

[7]全国第四届脑血管病学术会议.各类脑血管疾病诊断要点[J].中华神经科杂志，1996，29(6)：379-380.

[8]姜成立，雄鹰，李年贵，等.三级康复对脑损伤后运动功能恢复的疗效观察[J].中国疗养医学，2010，19(9)：781-784.

[9]雄鹰，李年贵，郑丽芬，等.脑出血康复治疗的临床路径设计与疗效观察[J].中国疗养医学，2012，21(12)：1065-1067.

[10]Raghavan P.Upper Limb Motor Impairment After Stroke[J].Physical medicine and rehabilitation clinics of North America，2015，26(4)：599-610.

[11]何颖，邵西仓，李晓裔，等.脑卒中偏瘫患者上肢H反射与痉挛的相关性研究[J].中国康复理论与实践，2013，19(12)：1159-1162.

[12]Wu CH，Ho YC，Hsiao MYc，et al.Evaluation of Post-Stroke Spastic Muscle Stiffness Using Shear Wave Ultrasound Elastography[J].Ultrasound Med Biol，2017，43(6)：1105-1111.

[13]Ansari NN，Naghdi S，Hasson S，et al.Assessing the reliability of the Modified Modified Ashworth Scale between two physiotherapistsin adultpatients with hemiplegia[J].NeuroRehabilitation，2009，25(4)：235-240.

[14]Bhimani RH，Peden-McAlpine C，Gaugler J，et al.Spasticity over time during acute rehabilitation：a study of patient and clinician scores[J].Applied nursing research，2016(30)：16-23.

[15]Li F，Wu Y，Li X.Test-retest reliability and inter-rater reliability of the Modified Tardieu Scale and the Modified Ashworth Scale in hemiplegic patients with stroke[J].European journal of physical and rehabilitation medicine，2014，50(1)：9-15.

Objective The incidence of spasticity in upper limbs is generally 3 months after acute cerebrovascular disease and traumatic brain injury.This study developed a quantitative assessment technique for spasticity in upper limbs，designed to accurately assess the extent of upper limb spasm to effectively intervene and treat it.Methods 73 patients with acute cerebrovascular disease and traumatic brain injury were divided into experimental group(38 cases)and control group(35 cases).Improved Ashworth Spasm Assessment Classification was adopted to assess muscle tension.The spasm level of the exp erimental group was also assessed by the muscle tension measurement device designed by us.Brunnstrom six-level rating method was adopted to assess the motor fucntion of upper limbs while Barthel Index was used to assess activities of daily living of upper limbs.The assessments were carried out when the patients were admitted into groups(M0)，1 month(M1)，2 months(M2)and 3 months(M3)after treatment.Results The comparison of the assessment of muscle tension，motor function and ctivities of daily living was conducted at M0，M1，M2and M3.The two groups showed no significant difference between the three scores(P＞0.05)at M0.At M1and M2，the scores of two grouos changed but showed no statistical significance when compared within group and betweeen groups(P ＜0.05).At M3，scores of muscle tension，motor function and activities of daily living of the experiment group were significantly better than that ofthe control group(P＜0.005).The assessment of mucle tension by measurement device between M0and M1was statistically significant(P＜0.01)while the significance was greater between M2and M1and M3and M2(P＜0.001).Conclusion The quantitative assessment device of muscle tension in upper limbs can test the resistance of passive stretching of elbow flexion，evaluate the spasm level of flexor digitorum of elbow joint objectively，intuitively and accurately passive resistance of the.It not only helps to judge curative effect，adjust rehabilitation training program but also improves compliance of patients，the motor function of ipsilateral upper limbs，and the quality of life.

Hemiplegia；Spasticity；Quantitative assessment of muscle tension；Rehabilitation

2017-05-04)

全军保健专项课题，颅脑战伤康复肌痉挛定量评估装置的研究(13BJZ01)；解放军后勤科研计划项目，智能神经运动功能康复训练装置的研究(CSY12J016)

1005-619X(2017)07-0673-04

10.13517/j.cnki.ccm.2017.07.001

116013 沈阳军区大连疗养院(倪彦君，包春宇)；116013大连理工大学(朱林剑，包海涛)；116013 沈阳军区大连疗养院全军神经系统疾病康复医学中心(雄鹰，郑丽芬，唐迪)

雄鹰