肌电生物反馈治疗脑卒中后病人上肢运动功能障碍效果的Meta 分析

余梦婷，李壮苗，燕文娟，张佳宇，谢延真福建中医药大学护理学院,福建350122

脑卒中后70%～80%的病人会出现上肢功能障碍[1]，且脑卒中发生6 个月后仅5%～20%的病人可以恢复上肢功能[2]。上肢是进行各种精细和复杂动作的重要功能区，80%以上的日常生活活动依靠上肢完成[3]，若康复效果不佳将严重影响病人日常生活活动能力。循证证据表明，康复治疗是降低脑卒中后致残率最有效的方法[4]，物理疗法可以有效促进病人康复[5]。肌电生物反馈（electromyographic biofeedback,EMG‐BFB）是通过治疗仪上的电极片收集目标肌肉活动时所产生的肌电信号，并将信号转换成人体可以感受到的信号，如视觉、触觉以及听觉等，并将这些信号反馈给大脑，提高对肢体肌群的控制能力，从而促进康复[6]。已有研究显示，肌电生物反馈能有效改善上肢肩、腕以及手功能[7‐8]，但与其他形式的疗法相比，优势并不明显[9]。目前，国内外关于肌电生物反馈对脑卒中后病人上肢功能康复的研究数量较少，且缺乏多中心、大样本的临床随机对照试验，故本研究对肌电生物反馈治疗脑卒中后上肢功能障碍的随机对照试验（randomized controlled trial，RCT）进行Meta 分析，以期为肌电生物反馈在脑卒中康复中的应用提供循证医学证据。

1 资料与方法

1.1 纳入及排除标准

1.1.1 研究类型 肌电生物反馈治疗脑卒中上肢运动功能障碍病人的随机对照试验。

1.1.2 研究对象 纳入标准：脑卒中后出现上肢运动功能障碍，其脑卒中诊断标准应符合发表国家或国际认可；脑卒中类型、年龄、性别、患侧以及是否首次发病均不限。排除标准：并发其他重大疾病；患有影响上肢功能的骨骼或肌肉疾病；有意识障碍、交流障碍、严重痴呆或认知功能障碍不能配合；酗酒、吸毒或有严重精神心理问题；不愿参加试验。

1.1.3 干预措施 对照组采用常规治疗、空白对照、安慰剂治疗或其他非肌电生物反馈疗法；试验组在对照组基础上给予肌电生物反馈治疗。

1.1.4 结局指标 ①Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分；②Fugl‐Meyer 运动功能量表腕手部分评分；③肩关节外展活动度；④腕主动关节活动度；⑤腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅；⑥肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时肌电总积分；⑦肩外展时三角肌收缩时肌电图波幅；⑧肩外展时肱三头肌收缩时肌电图波幅；⑨肩外展时前臂伸肌肌群收缩时肌电图波幅。

1.1.5 排除标准 ①重复发表；②研究类型交代不清；③干预措施设置不当；④无法获取全文；⑤数据报告不完整；⑥无法提取有用数据。

1.2 检索策略 计算机检索PubMed、Web of Science、The Cochrane Library、EMbase、中国知网、万方数据库、维普、中国生物医学文献数据库，检索时间为各数据库建库至2020 年6 月30 日。在进行多次预检索后确定检索策略，为确保文献查全、查准，采用主题词结合自由词的方式，根据各数据库特点制订对应检索式。中文检索式：(卒中OR 中风OR 脑血管意外OR 脑栓塞OR 脑梗OR 偏瘫OR 脑血栓OR 蛛网膜下腔出血OR 脑出血) AND (上肢OR 手OR 腕OR 肘OR肩) AND (肌电生物反馈)；英文检索式：("stroke" OR"stroke*" OR "strokes*" OR "cerebrovascular accident*"OR "cerebrovascular accidents*" OR "CVA" OR "CVAs*"OR "cerebrovascular apoplexy*" OR "brain vascular accident*" OR "brain vascular accidents*" OR "cerebrovascular stroke*" OR "cerebrovascular strokes*" OR "apoplexy*"OR "cerebral stroke*" OR "cerebral strokes*" OR "acute stroke*" OR "acute strokes*" OR "acute cerebrovascular accident*" OR "acute cerebrovascular accidents*" OR "brain infarction*") AND ("Upper Extremity*" OR "upper extremities*"OR "upper limb*" OR "upper limbs*" OR "arm*" OR"axilla*" OR "elbow" OR "forearm*" OR "hand*" OR"fingers*" OR "metacarpus*" OR "shoulder*" OR "wrist*"OR "extremities upper*" OR "limb upper*" OR "extremity upper*") AND ("electromyographic biofeedback*" OR "EMG biofeedback*" OR "EMG bf*")。并追溯相关文献的参考文献。

1.3 文献筛选和资料提取 基于文献纳入和排除标准，由2 名研究员单独阅读文献标题和摘要，选取符合要求的文献，排除明显不相关文献，对于不确定是否符合标准的文献阅读全文后进行判断，2 名研究员将结果进行交叉核对，如有分歧讨论解决或寻求第三方意见。2 名研究员按照设计好的资料提取表提取资料，内容包括文献基本信息、研究对象特征、干预措施、干预强度及结局指标[10]。

1.4 文献偏倚风险评估 2 名研究员根据Cochrane协作网偏倚风险评价标准单独对纳入文献进行评价并交叉核对，当结果存在异议时进行讨论或咨询第三方意见。意见统一后采用RevMan 5.3 软件制作偏倚评估表。评价内容：①随机分配方法；②分配方案隐藏；③对参与者实施盲法；④对结果评估者实施盲法；⑤结果数据的完整性；⑥选择性报告研究结果；⑦其他偏倚。评估项目主要采用低风险、不清楚、高风险进行评价。

1.5 统计学方法 采用RevMan 5.3 软件进行统计分析。效应量计算：本研究选取的指标均为连续性数值变量，且测量方法和单位相同，因此选择均方差（mean difference，MD）合并统计量。各效应量均给出点估计值 和95% 置信区间（confidence interval，CI），以P＜0.05 为有统计学意义。异质性检验：异质性采用χ2检验结合I2进行判断，当P＞0.1、I2≤50%时，认为各研究间异质性较小，采用固定效应模型进行Meta 分析；当P≤0.1、I2＞50%时，认为各研究间异质性较大，采用随机效应模型进行Meta 分析。敏感性分析：采取逐一去除文献法进行敏感性分析。

2 结果

2.1 文献检索结果及纳入文献的基本特征 初步检索获得相关文献494篇，最终纳入文献37篇[9,11‐46]。纳入研究基本特征见表1。文献筛选流程及结果见图1。

表1 纳入研究基本特征

（续表）

注：①为Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分；②为Fugl‐Meyer 运动功能量表腕手部分评分；③为Fugl‐Meyer 运动功能量表肩部评分；④为Fugl‐Meyer 运动功能量表肘部评分；⑤为Fugl‐Meyer 运动功能量表腕部评分；⑥为肩关节外展活动度；⑦为腕主动关节活动度；⑧为腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅；⑨为肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时总肌电积分；⑩为肩外展时三角肌收缩时肌电图波幅；○1为肩外展时肱三头肌收缩时肌电图波幅；○12为肩外展时前臂伸肌肌群收缩时肌电图波幅；○13为肩外展时冈上肌收缩时肌电图波幅；○14为Barthel 指数；○15为Ashworth 评分；○16为Brunnstrom 分级；○17为功能独立性评定量表（FIM）；○18为简明健康测量量表（SF‐36）；○19为手功能抓握测试（HGRT）；○20为中风病人上肢功能评估工具（MFT）；○21为侧肩峰与肱骨头间距（AHI）；○2为中风病人上肢功能评估工具（TEMPA）；○23为肘关节屈伸协同收缩率；○24为治疗有效率；○25为食指拇指2 min 对捏次数；○26为上肢功能试验量表（UEFT）；○27为肌肉活动度；○28为蒙特利尔认知评估量表（MoCA）；○29为脑卒中专用生活质量表（SS‐QOL）；○30为视觉模拟评分（VSA）；○31为腕背伸肌肌力；○32为手臂动态测试（ARA）；○3为手功能测试；○34为明尼苏达手灵活度测试；○35为肘关节外展活动度；○36为伸肘时肱二头肌肌电图波幅；○37为伸肘时肱三头肌肌电图波幅；○38为腕背伸肌肌群肌电值总积分；○39为肩外展时三头肌肌电图波幅；○40为肩外展时三角肌和冈上肌的肌电总积分。（续表）局标结指0303056.4±13.457.1±14.2(14.4±5.4)d(15.8±5.6)d肌电生物反馈治疗+常规治疗每次20min68 周①⑦⑧常规治疗181861.28±9.5161.83±8.87(7.22±2.75)d(7.44±2.87)d肌电生物反馈治疗+常规治疗每次30min530d⑦⑧常规治疗312853.71±12.1957.11±13.65(14.26±10.78)个月(10.96±8.28)个月肌电生物反馈治疗+功能性电刺每次60min124 周⑦○15○3○34功能性电刺激+常规激+常规治疗○35治疗8202060.5±9.358.0±11.6(22.6±7.4)d(20.0±9.7)d肌电生物反馈治疗+常规治疗每次30min未提及4 周①○15○23常规治疗403962.47±8.2561.73±8.54(8.47±5.23)d(7.94±6.58)d肌电生物反馈治疗+常规治疗每次20min5未提及①⑦⑧常规治疗2273362.70±10.1263.84±8.27未提及未提及肌电生物反馈治疗+常规治疗每次30min3～512 周①⑦⑧○17常规治疗202067.40±10.5468.05±9.53未提及未提及肌电生物反馈治疗+常规治疗未提及未提及12 周①○32常规治疗疗间治时度每周频次（次）强预干间时组照对施措预干组验试组照对程病组验试组照龄（岁）对年组验试对照组量（例）本样试验组[40]201[41]2010[42][43]200 Lourenção 等[44]2005[45]200 Crow[46]1989究等等等研入伟等君等龙纳宏桃文瑞安翟向2008陈韩程

图1 文献筛选流程及结果

2.2 文献偏倚风险评估 纳入的37 篇文献[9,11‐46]中，14 篇[12‐14,16‐17,21‐23,27‐29,33,38,41]文 献 使 用 随 机 数 字 表 法 进 行随机分组，3 篇文献[9,15,31]使用计算机随机分组，1 篇文献[25]使用抽签法进行随机分组，有2 篇文献分别进行区组随机化分组[35]和分层随机分组[46]。1 篇文献[46]提到分配方案隐藏，其余均未提及分配方案隐藏。在盲法设置中，7 篇文献[9,13,27‐28,33,36,46]对结果评估者实施盲法。1 篇文献[24]告知病人研究目的、条件及过程。2 篇文献[24,37]告知结局指标评估者试验的相关信息，将其评价为高风险。36 篇文献[9,11‐44,46]结果数据完整（其中5 篇文献[12,15,21,31,46]存在脱落失访病例且报告原因），剩余1 篇文献[45]有脱落失访病例未报告原因及处理方式，未报告原因及处理方式评定为结果数据的完整性高风险。尚未发现选择性报告研究结果及有其他来源偏倚。文献偏倚风险评估结果详见表2。

表2 文献偏倚风险评估结果

（续表）

2.3 Meta 分析结果 进行异质性检验后，结局指标异质性较小（P≥0.1，I2＜50%）采用固定效应模型进行Meta 分析；结局指标异质性较大（P≤0.1，I2＞50%）则采用随机效应模型进行Meta 分析，并进行敏感性分析。

2.3.1 Fugl‐Meyer 运动功能量表评分

2.3.1.1 Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分 31项 研 究[9,12‐14,16‐30,32‐35,37‐40,43‐46]报 告 了Fugl‐Meyer 运 动 功能量表上肢部分评分情况，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=91%)，采 用 随 机 效 应 模 型 进 行Meta 分析，结果显示：试验组Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分高于对照组，差异有统计学意义[MD=6.41，95%CI（4.54，8.28），Z=6.72，P＜0.000 01]。详见图2。

图2 两组病人Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分比较的Meta 分析

2.3.1.2 Fugl‐Meyer 运动功能量表腕手部分评分 3项研究[15,31,36]报告了Fugl‐Meyer 运动功能量表腕手部分评分情况，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=92%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组Fugl‐Meyer 运动功能量表腕手部分评分高于对照组，差异有统计学意义[MD=5.76，95%CI（1.37，10.14），Z=2.57，P=0.01]。详见图3。

图3 两组病人Fugl‐Meyer 运动功能量表腕手部分评分比较的Meta 分析

2.3.2 肩、腕关节功能

2.3.2.1 腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅 13 项研究[15,20,28,30‐32,34,37,39‐41,44‐45]报 告 了 腕 背 伸 肌 最 大 收 缩 时 肌电图波幅情况，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=99%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅大于对照组，差 异 有 统 计 学 意 义[MD=32.39，95%CI（22.62，42.16），Z=6.50，P＜0.000 01]。详见图4。

图4 两组病人腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅比较的Meta 分析

2.3.2.2 腕 主 动 关 节 活 动 度 17 项 研究[13,15,20‐21,25,27,30‐32,36‐37,39‐42,44‐45]报 告 了 在 肌 电 生 物 反 馈 的干预下腕主动关节活动度情况，其中，柯明慧等[13]研究数据不完整，无法参与合并，予以剔除。其余研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=99%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组腕主动关节活动度大于对照组，差异有统计学意义[MD=10.14，95%CI（2.83，17.45），Z=2.72，P=0.007]。详见图5。

图5 两组病人腕主动关节活动度比较的Meta 分析

2.3.2.3 肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时肌电积分 2 项研究[14,26]报告了肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时肌电积分情况，研究间异质性较小(P=0.66，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时肌电积分大于对照组，差异有统计学意义[MD=144.56，95%CI（74.87，214.24），Z=4.07，P＜0.000 1]。详见图6。

图6 两组病人肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时肌电积分比较的Meta 分析

2.3.2.4 肩外展时三角肌收缩时肌电图波幅 4 项研究[18,29‐30,38]报告了肩外展时三角肌收缩时肌电图波幅情况，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=93%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组肩外展时三角肌收缩时肌电图波幅大于对照组，差异有统计学意义[MD=16.26，95%CI（7.97，24.56），Z=3.84，P=0.000 1]。详见图7。

图7 两组病人肩外展时三角肌收缩时肌电图波幅比较的Meta 分析

2.3.2.5 肩外展时肱三头肌收缩时肌电图波幅 3 项研究[25,29,38]报告了肩外展时肱三头肌收缩时肌电图波幅，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=95%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组肩外展时肱三头肌收缩时肌电图波幅大于对照组，差异有统计学意义[MD=7.25，95%CI（2.58，11.92），Z=3.04，P=0.002]。详见图8。

图8 两组病人肩外展时肱三头肌收缩时肌电图波幅比较的Meta 分析

2.3.2.6 肩外展时前臂伸肌肌群收缩时肌电图波幅

4 项研究[25,27,29,38]报告了肩外展时前臂伸肌肌群收缩时肌电图波幅，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=92%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组肩外展时前臂伸肌肌群收缩时肌电图波幅大于对照组，差异有统计学意义[MD=7.63，95%CI（3.76，11.50），Z=3.87，P=0.000 1]。详见图9。

图9 两组病人肩外展时前臂伸肌肌群收缩时肌电图波幅比较的Meta 分析

2.3.2.7 肩 关 节 外 展 活 动 度 6 项 研 究[11‐12,17‐18,24,30]报告了肩关节外展活动度，研究间异质性较大(P＜0.000 01，I2=90%)，采用随机效应模型进行Meta 分析，结果显示：试验组肩关节外展活动度大于对照组，差异有统计学意义[MD=14.98，95%CI（9.31，20.66），Z=5.17，P＜0.000 01]。详见图10。

图10 两组病人肩关节外展活动度比较的Meta 分析

2.3.3 敏感性分析 对研究间异质性较大且纳入文献数≥3 篇的结局指标进行敏感性分析，结果相对稳定。详见表3。

表3 敏感性分析结果

2.3.4 发表偏倚风险评估 对文献数≥10 篇的结局指标（Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分、腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅、腕主动关节活动度）绘制漏斗图，结果显示漏斗图均不完全对称，提示可能存在发表偏倚。详见图11～图13。

图11 Fugl‐Meyer 运动功能量表上肢部分评分漏斗图

图12 腕背伸肌最大收缩时肌电图波幅漏斗图

图13 腕主动关节活动度漏斗图

3 讨论

本研究结果显示：在常规干预基础上结合肌电生物反馈能有效改善脑卒中后上肢运动功能障碍病人的上肢运动功能以及腕、肩关节活动能力。

3.1 肌电生物反馈有利于改善脑卒中后病人上肢运动功能 脑卒中病灶累及多个区域，病人发生运动功能障碍的同时往往伴随感觉功能障碍。大脑具有可塑性，脑组织损伤后，中枢神经系统具有代偿和重组功能[47]。运动神经元重组需要不断的运动刺激，运动刺激需要感觉信息流[48]。肌电生物反馈兼有生物反馈和电刺激作用，可以在一定程度上代替本体感受器，并且能反复给予机体电刺激，帮助病人加强感觉刺激，建立正常的感觉反馈，同时治疗仪提供的视听觉信号也可以提高病人治疗积极性，从而为肢体康复提供有力保证[6]。

上肢运动功能障碍严重影响病人日常生活活动能力，肌电生物反馈可以从促进神经纤维再生改善神经传导功能以及改善目标肌肉功能2 方面促进运动功能康复，且2 种作用互相形成正反馈，有利于加速肢体功能恢复[49‐50]。Fugl‐Meyer 运动功能量表是用于推断不同损伤程度脑卒中病人运动功能的工具[51]。叶阗芬等[25]研究证实肌电生物反馈能进一步加快正中神经、尺神经与桡神经传导速度，提高Fugl‐Meyer 运动功能量表评分，改善上肢运动功能，与本研究结果一致。但Dijk 等[52]的系统评价显示，在康复病人中，使用增强反馈（如肌电生物反馈）对改善上肢运动功能的有效性尚无确切证据，与本研究结果不一致。提示，上肢功能康复较为复杂，其康复效果受多种因素制约，尚需进行更多研究以明确肌电生物反馈对脑卒中病人的肢体运动功能的干预效果。

3.2 肌电生物反馈有利于促进腕、肩关节康复 脑卒中后运动神经元瘫痪，病人一侧肢体出现异常运动模式和肌张力增高现象，尤其是肩关节和腕关节异常运动模式会导致病人不能腕背伸和肩外展，严重影响病人上肢功能恢复和日常生活活动能力[30]。腕背伸肌肌力为腕背伸提供主要动力，腕背伸肌肌力与腕背伸肌肌电值呈正相关[53]，肌电生物反馈治疗可以促进病人患侧上肢腕伸肌、指伸肌肌力恢复，促使主动伸腕、伸指运动出现，缓解上肢屈肌及腕屈肌痉挛，诱发分离运动，改善腕关节功能，增大腕关节活动范围以及腕背伸肌肌电值[40]。章鑫等[39]研究后发现，肌电生物反馈可以有效改善腕部活动范围，增大腕背伸肌电值，明显改善脑卒中病人上肢功能，与本研究结果一致。

肩关节的稳定性主要依靠三角肌、冈上肌、冈下肌、胸大肌和胸小肌等，肌电生物反馈可以防止肌肉萎缩，有效加强肩部肌肉锻炼，早期诱导肌力和张力出现，稳定肩关节[30]，改善肩胛带后撤、肩关节内收、内旋情况，促进肩外展。在正常情况下，肌肉发生随意收缩时的肌电值与肌力呈正相关关系[53]。本研究结果显示：在进行肌电生物反馈治疗后，肩外展时三角肌、肱三头肌、前臂伸肌肌群收缩时的肌电图波幅均增高。冯晓东等[54]研究后发现，肌电生物反馈治疗对肩关节的康复有一定效果，与本研究结果相似。冯晓东等[54]研究显示，肌电生物反馈在改善肩关节功能时坐位效果优于卧位。陈波等[55]认为，肌电生物反馈刺激肩关节不同位置对肩关节功能改善效果有所差异，提示在今后研究中，可进一步研究肌电生物反馈在不同体位、不同刺激部位下对肩关节康复的影响。

3.3 敏感性分析 本研究进行敏感性分析，将各指标中剔除相应文献后结局指标异质性均发生改变，在被剔除的研究中，2项研究[22,30]纳入对象在试验前的Fugl‐Meyer运动功能量表上肢部分评分远高于其他研究，1 项研究[20]纳入对象年龄小于其他研究，1 项研究[42]纳入对象病程＞6 个月且干预时间为24 周，长于其他研究干预时间，其余剔除文献考虑治疗前病人基线水平、治疗时干预持续时间、指标测量工具以及指标测量方法对肌电生物反馈治疗上肢运动功能障碍的效果有一定影响。

3.4 局限性 ①由于条件限制，未进行灰色文献检索；②未能获取未公开发表的阴性结果文献；③纳入文献中部分为小样本随机对照试验；④纳入文献中肌电生物反馈的干预强度、干预时间等存在差异；⑤纳入文献的质量有待提高，如明确告知随机分组方法、分配隐藏方案以及盲法的设定等。

4 小结

本研究对肌电生物反馈治疗脑卒中后病人上肢功能障碍进行系统评价，结果显示：肌电生物反馈可以增强各肌肉、肌群收缩功能，对改善脑卒中后病人上肢运动功能及腕关节、肩关节康复有一定效果。上肢功能较为复杂，参与上肢运动的肌肉、肌群较多，本研究进行肌电值检测所纳入的肌肉、肌群较少，因此，在今后研究中可观察肌电生物反馈对上肢各部位肌肉、肌群的影响。由于纳入文献质量和数量限制，在未来的研究中需进一步提高研究的方法学质量，在盲法设定、治疗方案规范以及评定指标统一等方面需进一步加强，仍需更多大样本、多中心、高方法学质量的随机对照试验以证实肌电生物反馈治疗脑卒中后病人上肢运动功能障碍的有效性。