体外冲击波联合肌电生物反馈疗法对慢性脑卒中患者腕手运动功能影响的研究*

张其明，单莎瑞，钟志亮，鲍赛荣，黄旭明

（广东药科大学附属第一医院，广东 广州 510000）

脑卒中具有高致残率，据临床统计，55%～75%的卒中患者伴有不同程度的上肢功能障碍[1-2]，如肌肉萎缩无力、痉挛、异常模式等。腕手功能是上肢运动功能的重要组成部分,复杂精细灵巧的任务需要腕手功能来参与[3]。目前针对脑卒中后腕手功能障碍的主要治疗手段包括常规的运动疗法、作业治疗、理疗及矫形器的代偿训练等[4]。随着康复医学的发展，国内外越来越多的新技术应用到腕手功能评估和康复当中以降低疾病致残率。肌电生物反馈疗法（Electromyo‐graphic Biofeedback,EMG-BFB）可通过收集并转换目标肌肉活动时产生的肌电信号，通过系统反馈给患者，强化患者对相关肌肉的主动控制能力，改善运动功能[5]。体外冲击波（Extracorporeal shock wave therapy, ESWT）是具有声、光和力学特性的机械脉冲压强波[6]，国内外研究多已证明其可缓解脑卒中后肢体痉挛[6-8]，但对量化痉挛肌肉张力硬度的研究报道较少。数字化肌肉检测仪（MyotonPro）是具有快速、无创、非侵入性和高敏感性特点的可检测浅层肌肉力学特性的设备。近年来的研究已经证明MyotonPro 在肱二三头肌、腕屈肌、股直肌、腓肠肌等肌群具有高的信度和效度[9-10]，可有效地检测和评估脑卒中后患者肌肉张力和硬度的改变。应用MyotonPro检测治疗前后卒中患者腕屈肌群的张力和硬度，这比半定量量表改良的Ashworth 量表（Modified Ashworth scale,MAS）评估痉挛肌肉张力更客观、量化和信度。本研究拟通过MyotonPro检测患侧腕屈肌力学特性的改变、腕背伸肌群的肌电信号、腕手功能以及日常生活能力等方面，评估ESWT 和EMG-BFB 联合治疗对脑卒中后偏瘫患者腕手运动功能的影响，现在报道如下：

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择2020 年10 月至2021 年12 月广东药科大学附属第一医院康复科收治的脑卒中后合并腕手功能障碍患者64例，采用随机单盲对照试验设计，按随机数字表法分为对照组和试验组，各32 例。本研究符合广东药科大学附属第一医院相关伦理要求。

纳入标准：①年龄35～75 岁；②符合2018中国急性缺血性脑卒中诊治指南标准[11]，经头颅脑CT或MRI 证实，首次发生脑卒中，单侧偏瘫，病程≤6月，存在腕手功能障碍者；③患侧手Brunnstrom 分期在Ⅲ-Ⅴ期，肌力＞2 级，腕屈肌张力MAS 评分为1-2 级者；④18≤BMI≤25 kg/cm2[12]，且无严重认知障碍者；⑤签署知情同意书者。

排除标准：①病情不稳定，合并有心、肝、肾和造血系统等严重疾病者；②心脏起搏器、局部感染或皮肤破溃患者；③意识不清、不能配合检查及完成基本疗程者。两组患者基本资料差异无统计学意义，具有可比性，见表1。

表1 两组患者基本资料比较

1.2 治疗方法

1.2.1 两组患者均先进行常规康复治疗，包括运动疗法（肌力和耐力训练、上肢PNF 疗法、关节松动训练、转移和步态平衡训练等）、作业疗法（滚筒训练、木插板任务导向训练、腕手精细活动训练：拧螺丝、绕珠、堆积木和文字书写等）、理疗（电脑中频电刺激）等，以上常规治疗均由3 年以上工作经验的康复治疗师实施。

1.2.2 对照组 对照组在常规治疗基础上再对患侧腕背伸肌群实施肌电生物反馈治疗（型号为WOND2000F2，广州市三甲医疗信息产业有限公司）。

具体操作：①系统参数[13]：PBF 自动反馈刺激模式，脉宽为200us，频率为35Hz，刺激、维持及休息时间均为10s，刺激强度根据患者的耐受及伸腕肌群收缩效果而定（8-40mA）。治疗时间为20 分钟/次，2 次/天，5 次/周，共4 周。②患者坐位，患侧上肢自然摆放在水平台面，患手置于软垫上，酒精清洁治疗部位后，选择刺激电极（红色、白色）分别贴于腕背伸肌群近端和远端的肌腹处，记录电极（绿色、紫色）置于相应刺激电极（红色、白色）旁的部位，接地电极（黑色）置于前臂适当位置，电极间不可接触。③首次治疗前，详细跟患者演示相关操作并讲解用力伸腕与肌电信号曲线变化的关系。记录电极可测得并记录肌电信号（自发的EMG），治疗师需让患者用力伸腕以提高腕背伸肌群的肌电信号，系统会以其最高肌电信号为初始阈值并画一标线。当患者主动收缩腕背伸肌群至肌电信号达到阈值时，系统会给予刺激，并自动调高阈值；若患者不能达到阈值，系统则会自动降低阈值并给予刺激。治疗过程中要求患者跟随系统语音提示做好：休息、用力、刺激和维持等四种状态的循环模式。④治疗师记录下患者每次腕背伸肌群的最大的肌电信号（EMG）。

1.2.3 试验组 试验组在对照组治疗基础上再对患侧腕屈肌桡侧、尺侧增加实施体外冲击波治疗（型号为XY-K-MEDICAL-A，河南翔宇医疗设备股份有限公司）。

具体操作：①系统参数[6]：选用R15 探头（深度可达35mm），强度为1.6-2.0bar（视患者耐受程度而定），频率为8Hz，冲击量为2000 下，治疗时间为隔天1 次，3 次/周，连续治疗4 周。②患者仰卧位，患侧上肢自然平放床面，伸直位，掌心朝上，自然放松，在患侧腕屈肌桡、尺侧肌腹上均匀涂抹耦合剂（广工牌），探头紧贴肌腹皮肤，手柄压力适中，沿着肌腹自上而下缓慢移动（2cm/s），患侧腕屈肌桡、尺侧各冲击1000下。

1.3 评定指标

应用运动功能状态量表（Motor Status Scale,MSS）中的腕与手部（Wrist and Hand, W/H）功能评分、MyotonPro 力学参数、患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）[14-15]、患侧腕背伸主动关节活动度（Active Range of Motion,AROM）[15]和改良Barthel 指数评定量表（MBI）来评估两组患者治疗前后患侧腕手运动功能状况、腕屈肌张力硬度的改变和腕背伸肌EMG、腕背伸AROM以及患者日常生活活动能力。

1.3.1 MSS-W/H 评分[16]MSS 是有良好的测量学特性，在腕手运动功能评定方面更精细全面，能够克服上肢运动功能评分（Fugl-Meyer assess‐ment of upper extremity, FMA-UE）的天花板效应，可弥补FMA-UE 无单个手指运动功能评定的短板[19-20]。本研究采用MSS量表中的腕手功能部分（MSS-W/H, 总分42 分）：包括3 个腕部动作、15个手指动作和手的3个功能性任务。得分越高则说明患者的手腕运动功能越好。

1.3.2 MyotonPRO测量[9-10]两组在治疗前后，应用MyotonPRO 测量患者静息状态下患侧腕屈肌桡侧、尺侧腕屈肌的阻尼振动频率（Oscillation Fre‐quency,F）、动态硬度（Dynamic Stiffness,S）。F 是指在肌肉放松状态下的振荡频率，反映的是肌肉张力。F 值越高，代表肌肉张力越大。S 描述的是肌肉抵抗收缩或外部压力使之形变的能力，反映的是肌肉的硬度。S越高，代表肌肉硬度越大。

具体操作：患者仰卧位，患侧上肢放松置于床面，掌心朝上，垫厚毛巾于患侧腕部使肘屈曲至45°[18]。根据视觉-触觉测试确定，腕屈肌桡侧、尺侧的测试点为前臂中上1/3 肌腹最饱满处，分别标记为测试点A 和B 点[6]。测量前患者平卧5分钟，待患者放松肌肉后，分别用MyotonPRO 的测试针垂直放置在A 和B 上，系统设置为5 秒内连续测量5 次，结果为5 次平均值。在试验组行ESWT 治疗后，亦需要休息5 分钟再检测，减少肌肉紧张带来的影响。

1.3.3 患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）两组患者治疗前后患侧腕背伸最大收缩时，记录电极可通过皮肤测得并记录EMG。EMG值越大，说明患者的腕背伸肌群肌力越强。

1.3.4 患侧腕背伸AROM 两组患者治疗前后用量角器测量患侧腕背伸AROM，AROM 值越大，说明患者腕背伸关节活动越好。

1.3.5 改良Barthel 指数评定量表（MBI）[17]MBI量表包含穿衣、进食、洗澡等10 个日常生活相关的条目，总分100 分。得分越高说明患者日常生活能力越好。

1.4 统计学分析 本研究采用的统计软件版本为SPSS20.0，年龄、病程、BMI 指数、MSS-W/H 评分、EMG 值、F 值和S 值，组内比较使用配对样本t检验，组间比较采用独立样本t检验，数据采用±s表示；性别、疾病类型和偏瘫侧别等计数资料用例表示，比较用χ2检验。P＜0.05代表有统计学意义。

2 结果

2.1 腕手运动功能状态MSS-W/H评分 治疗前，两组患者患侧MSS-W/H 评分差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组患者患侧MSS-W/H评分均较治疗前升高（P＜0.01），且试验组治疗后患侧MSSW/H评分高于对照组（P＜0.001）。见表2。

表2 两组治疗前后患侧腕手运动功能MSS-W/H比较（± s，分）

表2 两组治疗前后患侧腕手运动功能MSS-W/H比较（± s，分）

注：与治疗前比较，①P＜0.01

治疗后21.81±3.51①27.69±4.77①-5.616＜0.001组别对照组试验组例数32 32 tP治疗前14.03±2.86 14.38±2.74-0.491 0.625

2.2 MyotonPro 测量值 治疗前，两组患者患侧腕屈肌桡、尺侧F 和S 值差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组患者患侧腕屈肌桡、尺侧F和S 值均较治疗前显著降低（P＜0.05），且试验组治疗后患侧腕屈肌桡、尺侧F 和S 值显著低于对照组（P＜0.05）。见表3。

表3 两组治疗前后腕屈肌桡尺侧MyotonPro测量值（± s，n=32）

表3 两组治疗前后腕屈肌桡尺侧MyotonPro测量值（± s，n=32）

注：治疗前比较，①P＜0.05；与对照组比较，②P＜0.05；a为治疗后组间对比

组别对照组时间治疗前治疗后治疗前治疗后腕屈肌桡侧振动频率（F，Hz）17.77±1.66 16.88±1.64①17.81±1.60 15.93±1.82①②试验组动态刚度（S，N/m）323.13±36.07 298.41±31.74①322.66±33.91 281.03±35.41①②腕屈肌尺侧振动频率（F，Hz）16.81±2.20 16.11±1.56①16.78±2.26 15.23±1.82①②动态刚度（S，N/m）304.69±27.21 282.09±20.84①305.09±27.45 265.91±22.06①②tP 2.184a 2.067a 2.062a 3.017a 0.033a 0.043a 0.043a 0.004a

2.3 腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）治疗前，两组患者患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组患者患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）均较治疗前显著升高（P＜0.01），且试验组治疗后患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）显著高于对照组（P＜0.001），见表4。

表4 两组治疗前后患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）比较（± s，μV）

表4 两组治疗前后患侧腕背伸肌最大收缩时的肌电信号幅度（EMG）比较（± s，μV）

注：与治疗前比较，①P＜0.01

治疗后71.98±4.01①116.43±14.67①-16.533＜0.001组别对照组试验组例数32 32 tP治疗前34.23±5.14 34.31±5.19-0.062 0.951

2.4 腕背伸主动关节活动度（AROM）治疗前，两组患者患侧腕背伸AROM 差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组患者患侧腕背伸AROM 均较治疗前显著升高（P＜0.01），且试验组治疗后患侧腕背伸AROM显著高于对照组（P＜0.001）。见表5。

表5 两组治疗前后患侧腕背伸主动关节活动度（AROM）比较（± s，°）

表5 两组治疗前后患侧腕背伸主动关节活动度（AROM）比较（± s，°）

注：与治疗前比较，①P＜0.01

组别对照组试验组例数32 32治疗后55.81±4.46①65.69±4.40①-8.913＜0.001 tP治疗前33.81±5.21 33.72±5.24 0.072 0.943

2.5 改良Barthel指数（MBI）评分 治疗前，两组患者MBI 评分差异无统计学意义（P＞0.05）。治疗后，两组患者MBI 评分均较治疗前显著升高（P＜0.01），且试验组治疗后MBI评分显著高于对照组（P＜0.001）。见表6。

表6 两组治疗前后改良Barthel指数（MBI）评分比较（± s，分）

表6 两组治疗前后改良Barthel指数（MBI）评分比较（± s，分）

注：与治疗前比较，①P＜0.01

治疗后58.28±5.68①67.81±6.91①-6.026＜0.001组别对照组试验组例数32 32 tP治疗前39.41±4.93 39.28±5.04 0.100 0.921

3 讨论

脑卒中患者中较常见的后遗症是腕手功能障碍，主要表现腕手指屈肌张力增高、腕手指伸肌肌群无力、软组织肌肉挛缩僵硬及腕手关节受限等，导致腕手精细运动模式丧失和严重地制约患者日常生活能力[21-22]。EM-GBFB 和ESWT 都是近年来临床应用较多的新技术，但两者结合应用在腕手功能障碍的报道较少。

EM-GBFB 是一种需要患者主动配合、具有神经兴奋性和视听觉反馈的低频肌肉电刺激疗法，可实时检测和收集目标肌肉的肌电信号，通过系统转换为可视信号的阈值，经治疗师现场指导和鼓励，调动患者主动收缩肌肉的积极性超过初始阈值，形成肌肉刺激，强化肌肉运动功能[23]。有研究证明[24]，肌肉随意收缩时，通过表面电图测定的iEMG 与肌肉肌力呈正相关。研究还发现EMGBFB 有助于改善瘫痪肌肉的肌电信号[25]，增强肌肉收缩功能[13]。本研究对两组患侧腕背伸肌群均进行EM-GBFB，两组腕背伸肌EMG 在治疗后均比较前明显提高（P＜0.01），肌力明显改善。这一结果与蔡琛等[15]、高亚南等[26]研究利用EM-GBFB改善脑卒中后患者腕背伸功能，提高腕背伸肌群EMG 的结果是一致的。同时，研究还显示治疗后两组腕背伸AROM 均较前增大（P＜0.01），MSS-W/H 和MBI 评分亦较前提高（P＜0.01）。结果说明通过“运动-刺激-维持”这种视听反馈方式[23]，不断增强患者的主动收缩和运动再学习的意识，提高腕背伸肌群的刺激阈值，主动肌和拮抗肌两者之间形成协调性动作，并将相应运动模式反馈至受损的中枢神经系统，其潜在性突触被激活，从而重建神经环路，形成新的感觉兴奋记忆，提升其运动控制能力，进而改善腕手运动功能，提高患者日常生活能力，增强患者康复自信心[15]。

ESWT 是一种安全系数高、快速有效、非侵入性的三维压力机械脉冲波，具有超强压应力及张应力。当ESWT 作用于人体时，能瞬间释放能量产生极高峰值的压力并快速到达目标肌肉软组织，起到缓解疼痛、松解肌肉粘连、降低肌肉痉挛和促进组织修复的作用[6]。痉挛主要因为脑卒中后上运动神经元损伤引起牵张反射的过度增强，腕屈肌痉挛过高会严重制约患者的腕手运动功能，影响日常生活。Manganotti等[27]研究表明应用ESWT 作用于卒中后痉挛的腕屈肌，患者的腕手肌肉的痉挛明显降低，腕背伸被动关节活动度亦明显增加，疗效维持在12 周以上。Daliri等[28]给予中风后手腕屈肌痉挛患者ESWT 治疗，结果显示腕手屈肌的MAS 评分均较前明显改善，疗效能维持5 周。鹿梁燕等[29]、鲍赛荣等[6]对卒中后痉挛腕屈肌群行ESWT，能有效降低肌肉张力及硬度，增大腕背伸PROM。本研究运用MyotonPro 检测两组治疗前、后患侧腕屈肌桡、尺侧的力学特性F 和S 值，结果显示两组腕屈肌的F、S 值较治疗前降低（P＜0.05），且试验组较对照组降低显著（P＜0.05）。说明冲击波治疗可有效降低患侧腕屈肌群张力和硬度，缓解痉挛，从而改善腕手运动功能。

目前，ESWT 有效降低肌肉痉挛的作用机制尚不完全明确。有研究提出[30]，ESWT 是通过诱导合成一氧化氮（NO）来发挥作用。NO 参与神经系统的代谢，具有促进神经传导、记忆和神经突触形成的功能[31]。ESWT 是一种高能高效的脉冲机械波，能瞬间将量能传递到痉挛组织，促进局部血液循环和致密组织的裂解，促进新血管形成和钙沉积物的再吸收，增加细胞膜的通透性，可松解粘连肌肉组织，改善局部微循环，缓解肌肉痉挛[32]。另外，腕屈肌群长时间的痉挛会导致肌肉纤维化、软组织粘连和僵硬[33]。当ESWT 作用在痉挛肌群时，在不同介质的交界面产生机械应力效应和能量梯度差，可抑制痉挛肌肉纤维化，改善痉挛肌肉和结缔组织的机械特性，有效地松解粘连组织和减低肌肉张力硬度[34]。

另外结果显示试验组腕背伸EMG、AROM、MSS-W/H 和MBI 评分均较对照组显著增大或提高（P＜0.01）。分析原因可能试验组通过EMGBFB治疗兴奋患侧腕背伸肌群，增强其主动收缩能力，增大AROM 的同时叠加ESWT 对腕屈肌群缓解痉挛的作用，“一强一弱”的效果，达到抑制腕屈肌兴奋性，降低腕屈肌的张力和硬度，缓解痉挛，进而有效地改善脑卒中后腕手运动功能，提高患者的日常生活能力。另外，ESWT 重复有规律的振动刺激可增加肌肉深浅感觉的输入，通过反射介导机制形成特定生物效应，有助于降低肌梭对牵张反射的敏感性和脊髓运动神经元的兴奋性[6，32]，减少肌肉纤维化和缓解痉挛，可平衡腕背伸肌群和腕屈肌群之间的肌力和张力，减少腕手功能受限程度，从而促进受损中枢神经修复、代偿或重塑，提高患者运动再学习能力和机体运动能力，有效改善腕手运动功能和日常生活能力。

由于ESWT 作用于人体时会产生有规律的振动及响声，操作前需于患者说明情况和注意事项，避免因为机械振动而出现患者不适和造成腕屈肌群的紧张、痉挛加重的情况，治疗结束后需休息5 分钟放松肌肉再进行MyotonPro 的检测，减少振动刺激对腕屈肌群张力及硬度带来的干扰。研究过程中，患者未有不适及脱落，且皮肤未出现瘀点。不足方面，本研究没有对比EMGBFB 对患者腕背伸肌群的张力和硬度等力学特性的影响，同时没有具体分析MSS-W/H 量表中患者各个动作的得分情况和对患者治疗后更长时间的跟踪回访。另外，ESWT 缓解痉挛的最佳的参数还没有统一标准，仍需进行更深入的研究。由于研究样本量有限，实验结果仍需经过更大更多更长时间观察的样本做进一步验证。

综上所述：ESWT 联合EM-GBFB 能有效改善脑卒中后患者腕手运动功能，降低腕屈肌群张力和硬度，增大腕背伸AROM，提高患者日常生活能力。