等速肌力测试及训练在脑卒中痉挛患者中应用进展

周 康, 曹晓光, 夏 清, 左陈艺

1.合肥市第二人民医院(蚌埠医学院附属合肥市第二人民医院) 康复医学科,安徽 合肥 230011;2.安徽城市管理学院,安徽 合肥 230013

脑卒中是脑血管堵塞或脑血管破裂导致的急性脑损伤,也是引起患者运动障碍的重要原因。痉挛是脑卒中的常见并发症之一,是以速度依赖性的牵张反射出现增强为主要特征的肌肉张力异常[1]。相关数据统计,世界范围内有超过1 200万的痉挛患者,其中,1/3脑卒中并发痉挛患者需要进行治疗[2]。痉挛所导致的运动功能障碍如不积极治疗,会引起瘫痪侧肌张力永久升高,进而出现关节挛缩、肢体僵硬和异常的运动模式,延迟康复训练进程,严重影响患者的生活质量[3]。客观评价痉挛程度对患者康复疗效及预后具有重要意义。目前,痉挛的评定方法包括Ashworth评分(Ashworth scale,AS)和改良Ashworth评分(midified Ashworth scale,MAS)、Tardieu评分(the Tardieu scale,TS)和改良Tardieu评分(midified Tardieu scale,MTS)、三重痉挛量表、临床痉挛指数(又称综合痉挛量表)。上述评估多属于主观评估,会因为不同测试者的主观测量造成评定结果误差,影响康复医师及治疗师的判断,具有一定的局限性。而客观评估是利用专用的器械设备进行评估,如神经电生理方法,其中,肌电图(electromyography,EMG)是最常用的评价手段之一,生物力学方法测定包括摆动试验、等速测试仪等[4]。等速肌力测试训练仪作为客观评估仪器,在脑卒中痉挛患者痉挛的评定及增强肌肉力量中均发挥了重要作用。本文将等速肌力测试仪定量评估脑卒中痉挛患者痉挛程度和等速肌力相关训练对脑卒中患者具体的痉挛程度影响作一综述,旨在为痉挛患者实施临床评估及具体康复训练提供相应的思路。

1 等速肌力测试在痉挛测试中应用

等速肌力测试对痉挛患者的评定原理为以恒定的角速度对肢体产生被动运动,在一定程度上模拟人工测试的条件,设定合适的角速度及关节活动范围进行痉挛评价[5]。目前,应用Cybex、Biodex、Kincom等装置测量的参数,包括峰力矩(peak torque,PT)、PT/体质量(body weight,BW)、特定角度力矩(如0°、30°、60°、90°)与肌张力的关联较强。Pisano等[6]研究发现,静息状态的肌张力在关节被动等速运动且运动角速度<10°/s范围内测量时,收缩状态的肌张力在等速运动且运动角速度在60°～500°/s范围内测量时,测得的相关指标与肌张力的大小相关性最强。Annaswamy等[7]对创伤性脑损伤患者实施小腿三头肌痉挛等速测试PT,发现其与MAS存在一定的相关性。宋凡等[8]在不同角速度(180°/s、120°/s、30°/s)下测试脑损伤痉挛患者膝关节被动屈伸峰PT、PT/BW和MAS之间的相关性,发现MAS与PT、PT/BW高度相关,在反映肌痉挛方面具有一致性。Starsky等[9]研究发现,脑卒中痉挛患者上肢肘关节等速测试阻力矩与MAS具有良好的相关性。Pierce等[10]采用等速装置测量了18例脊髓损伤患儿在不同角速度(180°/s、90°/s、15°/s)下膝关节屈伸肌群具体的痉挛,在证明了PT、MAS、痉挛频率量表具有相关性的基础上指出,角速度为90°/s时的痉挛最为显著。邓思宇等[11]对脑卒中患者小腿的三头肌痉挛期进行测量发现,120°/s的速度是其最佳的角速度。

生物力学模式主要是在恒定的运动角速度下,记录受试者关节受到外界阻力时正弦曲线出现的PT、振动幅度及PT/BW情况,从而量化肌肉痉挛具体的程度,客观地将受试者肌肉出现的阻力记录下来。此外,在痉挛患者的评定中,通过EMG配合,等速肌力测试可以捕获受试者肌肉对抗拉伸期间具体的反射活动,辨别对抗拉伸所产生的力量是源于受试者自身肌肉的黏弹性还是神经系统牵张反射。但是,这一过程需要掌握评估的具体时间和频率,使评定结果具有更高的稳定性和可信度[12]。Starsky等[9]研究报道,等速技术对上肢肘关节肌肉痉挛评估应至少每2天评估1次,每次评估至少需要3次重复测量才能降低因牵张反射引起的各种变异性,从而准确地评估上肢肌肉痉挛的具体状况。因此,等速技术评估患者肌肉痉挛可以量化患者痉挛程度,判断痉挛治疗效果,为脑卒中痉挛患者的康复提供新的思路和良好的应用指导。

2 等速肌力训练在脑卒中患者痉挛训练中应用

脑卒中致残主要表现在高级脑功能及肢体功能障碍。脑卒中后发生肢体功能障碍最主要的原因是肌张力及肌力的异常,异常的肌张力是导致异常运动模式的主要因素之一。痉挛与肌无力关系密切,是脑卒中最主要的临床表现之一[13]。异常用力会在早期增加脑卒中偏瘫患者的肌张力,在一定程度上影响运动功能恢复,进而影响整个康复进程。因此,多数学者不建议痉挛患者早期进行肌力训练,以免在康复过程中产生异常模式。目前,降低肌张力的方法包括物理疗法、药物疗法、中医疗法、手术治疗等,其中,物理疗法包括物理因子疗法和运动疗法[14]。而等速肌力训练可以在提高患者肌力的同时不会引起肌张力增高。雷斌等[15]研究表明,5°/s的角速度进行等速被动牵伸训练20 min可有效改善患者的痉挛程度,并且疗效可维持20 min左右,其中,MAS 2级患者对治疗最敏感。Sin等[16]研究发现,等速肌力训练不仅能快速增加脑卒中偏瘫患者的肌肉力量,训练过程中也不会加剧肌肉痉挛,训练安全性明显优于等张训练。有研究报道,等速肌力训练通过改变脊髓反射机制和肌肉痉挛时肌肉的弹性来降低肌张力[17-18]。另有研究报道,等速肌力训练并非通过运动神经元来降低肌张力,其可能是通过神经生理机制降低肌张力,包括突触前相互抑制的减少、五羟色胺1A受体易化性降低和脊髓间神经元变化等,但等速肌力训练降低肌张力的具体机制仍未完全阐明[19]。

部分脑卒中患者存在痉挛的同时也存在本体感觉障碍。本体感觉的减弱或消失不仅影响平衡功能,也会引起异常的痉挛模式,尤其是偏瘫患者步行低头时往往诱发屈颈反射及下肢的伸肌痉挛模式[20]。吴祖贵等[21]研究表明,等速肌力训练可有效改善膝关节本体感觉中的位置觉,本体感觉的恢复对于痉挛的改善具有间接作用。等速肌力训练可以通过改善关节的位置觉进而降低痉挛状态,促进患者运动功能恢复。

肌肉在等速运动过程中,肌纤维长度会随着运动缩短或拉长,运动关节产生相关的活动,这类运动作为一种动力性的收缩,类似于肌肉的等张收缩。此外,在运动期间,等速仪器会提供顺应性的阻力,根据受试者肌肉收缩张力的大小,等速肌力训练可提供相应的顺应阻力,这类运动方式与肌肉的等长收缩类似。因此,等速运动兼具了等张及等长收缩的部分特点,在等速运动过程中,随着肌肉收缩力量的增加,相应提供的阻力也增加,可以确保肌力训练时不会出现加速运动[22]。因此,在等速肌力训练过程中,患者的关节角速度保持不变,即使患者的肌肉收缩力不断增高,关节角速度依然保持在固定的速度下运动,机体产生的速度不会因为肌张力的改变而发生变化,运动在增强肌力的同时不受肌张力影响,且如果训练速度选择合适,训练过程也不会引起肌张力增加。

3 等速肌力训练局限性

等速肌力测试仪作为脑卒中痉挛患者的训练仪器,在临床上取得了较好的治疗效果,尤其在增强肌力方面已被证实为最佳的训练方法。但目前,研究等速训练与肌张力关系可供参考的文献较少,而且,关于痉挛评定时角速度的选择与评定结果的信度、效度尚无统一定论。此外,等速肌力训练仪成本较高,且熟练掌握相关技术的专业人员较少,全面推广该技术存在较大困难。

4 小结

目前,等速肌力训练在国内偏瘫患者痉挛评定及训练中的应用较少,且涉及到的文献参考也较少。笔者总结了等速肌力训练在脑卒中痉挛患者评定及训练中应用的国内外文献,对定量评估脑卒中患者痉挛程度及等速肌力训练对脑卒中患者痉挛的影响具有积极作用,为等速肌力训练仪用于脑卒中痉挛患者的定量评估及训练方案提供了新的思路。