功能性电刺激和治疗性运动对慢性脊髓损伤患者躯干肌张力和动态坐姿平衡的影响

潘健，李国臣，韩超，芦斌

(空军军医大学附属唐都医院骨科，陕西西安 710038)

创伤性脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)患者的物理治疗项目包括治疗性运动(therapeutic exercise,TE)、坐姿练习功能活动等[1]。TE可用于改善肌肉活化，功能性电刺激(functional electrical stimulation,FES)用于引起上运动神经损伤的肌肉收缩、提高躯干稳定性，也可用于改善肌肉的恢复[2]。坐姿稳定性在SCI患者中尤为重要，本文旨在探讨FES和TE对SCI患者肌肉张力和坐姿平衡的影响，报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

经医院伦理委员会批准，选择2017年1月～2019年12在本院就诊的慢性SCI患者作为研究对象。采用随机数字表法将患者分为A组33例和B组31例。A组中，男18例，女15例；年龄23～52岁，平均(37.28±7.26)岁；体质量指数18.3～27.3 kg/m2，平均(22.85±2.72)kg/m2；脊髓损伤时间2.3～11.4年，平均(4.08±1.73)年；AIS评分B级19例，C级14例。B组中，男16例，女15例；年龄26～55岁，平均(38.02±8.14)岁；体质量指数17.9～28.8 kg/m2，平均(23.01±3.14)kg/m2；脊髓损伤时间1.9～10.7年，平均(3.96±1.54)年；AIS评分B级18例，C级13例。两组患者的各项基线资料比较，差异均无统计学意义(P>0.05)。

1.2 研究方法

A组给予TE治疗，包括扶坐训练、独坐训练、辅助坐位训练、坐姿转换训练等共8种训练模式，旨在改善坐姿平衡和上身姿势，每项训练重复12次，每周训练2次。

B组给予TE联合FES治疗。FES采用4通道FES仪的预设程序，用5 cm×5 cm自粘凝胶电极进行经皮电刺激，电极放置于两侧竖脊肌(erector spinae,ES)和腹直肌(rectus abdominis,RA)肌肉的胸腰椎区域，选择ES和RA肌肉进行刺激。FES包括热身、刺激和恢复阶段，根据说明进行调整，热身和恢复均持续5 min；在刺激阶段按照以下方案变换频率：每个周期8 Hz脉冲8 s，然后2 Hz脉冲2 s，最后18 Hz脉冲10 s，脉冲持续时间275 μs。每次刺激30min，电流强度以可获得强烈肌肉收缩而患者无明显不愉快感觉为度。双侧肌肉用同等电流强度刺激。两组患者均持续干预6周。

1.3 观察指标

1.3.1 肌肉张力

患者取坐姿，测量ES和RA肌肉的自然振荡频率(muscle natural oscillation frequencies,MOF)。采用MyotonPro设备进行测量，ES腹肌测量点标记在L2椎骨水平，RA测量点在脐下两侧2 cm处，在干预前后进行测量。

1.3.2 动态坐姿平衡

采用稳定性极限(Limits of stability,LOS)评估参与者的动态坐姿平衡，患者保持坐姿，在屈曲时尽可能向前倾斜躯干，然后在侧向弯曲时向右侧(R)或左侧(L)倾斜，每个方向上进行三次尝试，对平均数据进行统计分析。

1.4 统计学方法

2 结果

A组干预后ES和RA的MOF与治疗前比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；B组干预后ES和RA的MOF均显著高于干预前(P<0.05)，且显著高于A组(P<0.05)，见表1。A组干预后的前屈、右屈、左屈LOS与治疗前比较，差异均无统计学意义(P>0.05)；B组干预后的前屈LOS显著高于干预前(P<0.05)，且显著高于A组(P<0.05)，见表2。

表1 两组患者干预前后MOF变化

表2 两组患者干预前后LOS水平变化

3 讨论

本研究显示，FES联合TE治疗改善SCI患者肌张力以及动态坐姿平衡的效果，明显优于单纯TE治疗。肌张力反映肌肉静息状态下的张力性活动或背景活动，是中枢和外周机制协调作用的结果，有利于姿势的维持。Myotonipro等设备可定量评估肢体肌肉的粘弹性，从而判断肌张力的大小，测量过程无创、简单、快速，其中MOF反映肌肉完全放松状态下的肌肉张力，实现无创条件下检测出肌肉的肌张力[3]。

正常的躯干肌肉张力能够抵抗重力，并允许肌肉运动。对于SCI患者而言，痉挛也会影响躯干肌肉，导致姿势异常。研究显示，SCI康复目标之一是减少痉挛，鉴于痉挛对坐姿具有积极作用，如果肌张力降低，SCI患者可能无力支撑日常坐姿活动，因此应在一定范围内减少痉挛[4]。FES通常用于减少SCI患者的痉挛肌张力，但研究显示，只有当肌张力非常高时使用FES，干预后肌张力才会降低[5]。本研究中，患者的肌张力较低，因此FES联合TE组患者并没有表现为肌张力降低，反而表现为肌张力升高。这与既往在下肢肌肉中的研究结果一致[6]。结果提示，在FES治疗期间，应监测肌张力的变化，肌张力过高或过低均可能影响动态坐姿平衡，必须保持一个最佳状态，使其既不干扰运动，又有助于对抗重力姿势的保持。

姿势控制需要强直性和阶段性肌肉活动，因为SCI患者的神经支配部分或完全丧失，传递到大脑的信息减少，可影响坐姿平衡[7]。本研究显示，联合应用FES与TE对于改善屈曲LOS具有较好的效果。国外研究显示，通过FES和TE联合治疗可缩小SCI与正常人群屈曲LOS的差异[8]。本研究两组患者经干预后，左屈和右屈LOS水平虽然都有轻微增加，但与干预前相比较没有显著差异；B组出现前屈LOS轻度增加，可能是FES通过刺激ES和RA，使患者屈曲位姿势获得良好效果，而FES可使患者身体变硬，在练习过程中，患者应该向不同的方向移动躯干，在某些情况下患者认为FES是一种干扰，在非运动状态下行FES可能更有利于改善静态坐姿平衡。

综上所述，本研究显示，FES和TE联合的6周治疗方案较单纯TER更能增加慢性SCI患者肌肉张力和屈曲时的动态坐姿平衡。