低频重复经颅磁刺激联合分期针灸疗法对脑卒中后偏瘫患者表面肌电信号及康复效果的影响
2024-04-30朱彦伟柳韶真岳玮
朱彦伟,柳韶真,岳玮
1. 解放军联勤保障部队第九八八医院干部病房,河南 郑州 450007
2. 解放军联勤保障部队第九八八医院科训办,河南 郑州 450007
脑卒中是因脑部血管突然破裂或血管阻塞所致脑循环障碍引发脑组织损伤的一种急性脑血管疾病,偏瘫是脑卒中后常见并发症,发生率约为40%[1]。低频重复经颅磁刺激(LF-rTMS)通过有规律地刺激健侧M1 区相应神经元,能增强患侧脑皮质兴奋性,调节神经元活性及脑代谢,进而改善患肢运动功能障碍[2]。基于“调整阴阳、补气活血”原则的针灸疗法是治疗脑卒中偏瘫的有效方法。有学者认为,根据Brunnstrom 分期理论选穴针灸更符合中医辨证论治的观点[3]。脑卒中后偏瘫治疗是一个长期的过程,LF-rTMS 联合分期针灸治疗可能通过某种协同效应,达成改善脑卒中后偏瘫运动功能障碍的目的,但其具体作用机制尚不十分清楚[4]。相关研究表明,脑卒中后偏瘫患者患肢肌张力增高,拮抗肌在主动肌收缩过程中占比增加,表面肌电信号异常[5]。调节表面肌电信号成为治疗脑卒中后偏瘫的关键靶点。本研究拟探讨LF-rTMS联合分期针灸治疗对脑卒中后偏瘫患者表面肌电信号及上肢功能的影响,结果报道如下。
1 临床资料
1.1 诊断标准 符合《中国脑血管病防治指南》[6]中脑梗死、脑出血诊断标准。脑梗死:因脑部血液循环障碍,缺血缺氧所致局限性脑组织坏死或软化,病情在几小时或几天达到高峰,临床主要症状表现为偏瘫、偏身感觉障碍、失语、共济失调等。脑出血:急性起病;局灶性神经缺损;头颅CT 或MRI 可见出血灶。均经头颅CT 或MRI 确诊。Brunnstrom 分期[7]:Ⅰ期(软瘫期)主要表现为肢体失去控制能力;Ⅱ~Ⅲ期(痉挛期)主要表现为肌张力逐渐增高甚至亢进,内侧屈肌表现为挛缩屈曲状,外侧肌表现为驰缓疲软状;Ⅳ~Ⅴ期(恢复期)主要表现为肌张力逐渐减弱、出现分离运动;Ⅵ期(康复期)主要表现为患者达到了近乎正常的肢体运动能力,但可能仍存在轻微的肌肉运动障碍。
1.2 纳入标准 符合脑卒中后偏瘫诊断标准;伴有明显上肢功能障碍;初次发病,病程1~4 个月;Brunnstrom分期Ⅰ~Ⅳ期;意识清楚,能配合治疗。
1.3 排除标准 伴有精神病及认知功能障碍者;合并心肺肝肾等脏器功能障碍者;发病前有严重上肢功能障碍者;装有心脏起搏器或上肢有金属植入者;妊娠或哺乳期妇女。
1.4 一般资料 选取解放军联勤保障部队第九八八医院2020 年1 月—2022 年12 月收治的106 例脑卒中后偏瘫患者,随机分为LF-rTMS 组37 例、针灸组35 例及LF-rTMS 联合针灸治疗组(以下简称联合组)34 例。LF-rTMS 组男25 例,女12 例;平均年龄(57.12±7.24)岁;平均病程(55.74±8.32)d;发病类型:脑梗死24 例,脑出血13 例;偏瘫部位:左侧21 例,右侧16例;Brunnstrom分期:Ⅰ期4例,Ⅱ期12 例,Ⅲ期16 例,Ⅳ期5 例。针灸组男23 例,女12 例;平均年龄(57.45±7.36)岁;平均病程(58.15±7.65)d;发病类型:脑梗死25 例,脑出血10 例;偏瘫部位:左侧23 例,右侧12 例;Brunnstrom 分期:Ⅰ期5例,Ⅱ期10例,Ⅲ期17 例,Ⅳ期3 例。联合组男20 例,女14 例;平均年龄(58.74±7.45)岁;平均病程(58.62±8.14)d;发病类型:脑梗死26 例,脑出血8 例;偏瘫部位:左侧24 例,右侧10 例;Brunnstrom 分期:Ⅰ期7 例,Ⅱ期14 例,Ⅲ期10 例,Ⅳ期3 例。3 组性别、年龄、病程、发病类型、偏瘫部位、Brunnstrom 分期比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。本研究经解放军联勤保障部队第九八八医院医学伦理委员会审查通过(编号:988YY2021 064LLSP)。
2 治疗方法
所有患者均给予常规治疗及康复训练。常规治疗包括控制血压、降脂、营养脑细胞、改善微循环等;康复训练包括物理疗法、作业疗法,每次各45 min,均每天1次。
2.1 LF-rTMS 组 给予LF-rTMS 治疗[8]。采用YRD CCY 型经颅磁刺激仪(参数为线圈直径7 cm),磁刺激频率设定为1 Hz,强度设定为90%运动阈值,患者取坐位,安静、放松状态下,刺激点位于健侧半球M1 区,线圈与颅骨表面相切。取参数为1 Hz,强度为运动阈值的80%,单个序列20 个脉冲,每次30 个序列,序列间隔2 s,每次治疗持续刺激10 min,于上午9∶00—11∶00 及下午15∶00—16∶00 各治疗1 次。1周为1个疗程(周日休息),连续6个疗程。治疗期间密切关注患者症状体征变化。
2.2 针灸组 根据Brunnstrom 分期理论进行分期针灸治疗[9]。①软瘫期。头针:选择顶颞前斜线(上1/5、中2/5)、顶旁2 线、百会、四聪,采用华佗牌毫针针刺(0.3 mm×40 mm),快速捻转(200次/min)3 min,得气后留针30 min,每天1 次。体针:肩部取肩髎、极泉2穴;上肢取手三阴、肱二头肌、曲池、内关、合谷等穴位;下肢取居髎、环跳、梁丘、足三里等穴位。采用华佗牌毫针(0.3 mm×40 mm)针刺,得气后取(肩髎、合谷)、(居髎、足三里)2 组穴位,连接华佗牌Sdz-Ⅱ脉冲电针仪,波形为疏密波,频率1.2 Hz(以患者肢体出现节律收缩为度)。每次留针15~20 min,每天1 次。②痉挛期。头针:同软瘫期。体针:上肢取肩髎、肩贞、曲池、手三里、外关、合谷等穴;下肢取环跳、承扶、足三里、太溪等穴。采用华佗牌毫针(0.3 mm×40 mm)针刺,得气后取肩贞、外关与环跳、后溪2组穴位,连接Sdz-Ⅱ脉冲电针仪,每次留针15~20 min,每天1 次。③恢复期。头针:选择顶颞前斜线中2/5、百会、风池,采用华佗牌毫针(0.3 mm×40 mm)快速针刺,得气后留针30 min,每天1 次。体针:取手三里、肩髃、合谷、外关、环跳、阳陵泉、悬钟、昆仑诸穴。采用华佗牌针刺,得气后取肩髃、合谷与环跳、昆仑2组穴,得气后连接Sdz-Ⅱ脉冲电针仪,每次留针15~20 min,每天1 次。1 周为1 个疗程(周日休息),连续6个疗程。
2.3 联合组 采用LF-rTMS 联合分期针灸治疗。操作方法与疗程同上。
3 观察指标与统计学方法
3.1 观察指标 ①表面肌电信号。于治疗前后最大等长收缩(MIVC)状态下,采用Free EMG300 型表面肌电测试仪(意大利BTS)采集偏瘫侧上肢屈肘及伸肘的肱二头肌、肱三头肌的肌电积电值(iEMG)、均方根值(RMS),计算协同收缩率(CR)。CR=拮抗肌iEMG/(主动肌iEMG+拮抗肌iEMG)×100%。②康复效果。治疗前后观察上肢运动功能、上肢痉挛程度、日常生活能力。上肢运动功能评估采用上肢运动功能测试量表(U-FMA)[10],包括反射、肩、肘、腕、手等9 大项共33 个小项,每项0~2 分,总分66 分,分值越高,上肢运动功能越好。上肢痉挛程度评估采用改良Ashworth 量表(MAS)[11]评定,分值1~6 分,分值越高,痉挛程度越严重。日常生活能力评估采用改良Barthel 指数(MBI)[12]评定,包括吃饭、穿衣等10 项,总分100 分,分值越高,日常生活能力越强。③Brunnstrom 分期康复疗效。基于Brunnstrom 分期,观察3 组治疗前后康复情况,计算恢复期(Ⅳ+Ⅴ期)患者占比。
3.2 统计学方法 采用SPSS20.0 统计学软件分析所有数据。计量资料符合正态分布者以均数±标准差()表示,组间比较采用两独立样本t检验,组内比较采用配对样本t检验;多组间比较采用单因素方差分析。计数资料以百分比(%)表示,采用χ2检验或秩和检验。P<0.05为差异有统计学意义。
4 治疗结果
4.1 3 组治疗前后RMS、CR 比较 见表1。治疗前,3 组屈肘、伸肘的肱二头肌和肱三头肌的RMS,屈肘肱二头肌CR、伸肘肱三头肌CR比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,3 组屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌RMS 均较治疗前增大(P<0.05),屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌CR 均较治疗前缩小(P<0.05);且联合组屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌RMS均大于LF-rTMS 组、针灸组(P<0.05),针灸组屈肘肱二头肌与伸肘肱三头肌RMS 均大于LF-rTMS组(P<0.05);联合组屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌CR 均小于LF-rTMS组、针灸组(P<0.05),针灸组屈肘肱二头肌与伸肘肱三头肌CR 均小于LF-rTMS组(P<0.05)。
表1 3组治疗前后RMS、CR比较()
表1 3组治疗前后RMS、CR比较()
注:①与本组治疗前比较,P<0.05;②与LF-rTMS组、针灸组治疗后比较,P<0.05;③与LF-rTMS组治疗后比较,P<0.05
治疗后7.21±1.15①②2.02±0.47 0.92±0.58 5.51±1.12①②14.45±4.13①②26.43±5.26①②指 标屈肘肱二头肌RMS(10-5V)屈肘肱三头肌RMS(10-5V)伸肘肱二头肌RMS(10-5V)伸肘肱三头肌RMS(10-5V)屈肘肱二头肌CR(%)伸肘肱三头肌CR(%)LF-rTMS组(例数=37)治疗前4.52±1.15 2.12±0.42 1.05±0.51 3.56±0.75 23.12±5.13 38.56±7.21治疗后5.56±1.21①2.07±0.50 0.97±0.56 4.52±0.80①19.45±4.34①33.42±6.45①针灸组(例数=35)治疗前4.48±1.06 2.10±0.45 1.08±0.50 3.52±0.81 23.54±5.20 39.12±7.16治疗后6.15±1.14①③2.05±0.51 0.94±0.62 4.98±1.05①③17.41±4.23①③30.26±6.13①③联合组(例数=34)治疗前4.42±1.05 2.13±0.51 1.10±0.48 3.47±0.82 23.75±5.21 39.54±7.06
4.2 3 组治疗前后Brunnstrom 分期康复效果比较见表2。治疗前,3 组Brunnstrom 分期中恢复期病例占比比较,差异均无统计学意义(P>0.05)。治疗后,3 组恢复期病例占比均较治疗前升高(P<0.05),且联合组恢复期病例占比高于LF-rTMS 组、针灸组(P<0.05)。
表2 3组治疗前后Brunnstrom 分期康复效果比较 例(%)
4.3 3 组治疗前后U-FMA、MAS、MBI 评分比较见表3。治疗前,3组U-FMA、MAS、MBI评分比较,差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,3组U-FMA、MBI 评分均较治疗前升高(P<0.05),MAS 评分均较治疗前降低(P<0.05);且联合组U-FMA、MBI 评分均高于LF-rTMS 组、针灸组(P<0.05),MAS 评分均低于LF-rTMS 组、针灸组(P<0.05);针灸组UFMA、MBI 均高于LF-rTMS 组(P<0.05),MAS 评分低于LF-rTMS组(P<0.05)。
表3 3组治疗前后康复效果比较()分
表3 3组治疗前后康复效果比较()分
注:①与本组治疗前比较,P<0.05;②与LF-rTMS 组、针灸组治疗后比较,P<0.05;③与LF-rTMS 组治疗后比较,P<0.05
MAS评分3.52±0.85 3.10±0.78①3.70±0.76 2.68±0.72①③3.90±0.74 2.32±0.68①②组 别LF-rTMS组针灸组联合组时 间治疗前治疗后治疗前治疗后治疗前治疗后例数37 37 35 35 34 34 U-FMA评分28.35±5.16 32.45±5.21①28.16±5.24 36.45±5.32①③28.05±5.15 41.43±5.45①②MBI评分46.34±7.45 60.42±8.15①45.62±7.36 65.15±8.36①③45.21±7.52 71.43±8.24①②
5 讨论
脑卒中后偏瘫患者多表现为肌肉收缩力下降、肌张力增高、肌群间协调异常等,与双侧大脑半球间整合作用有关,表现为健侧大脑半球活动过度活跃,患侧大脑半球运动皮层对健侧大脑半球抑制作用减弱[13]。中枢神经具有重组及可塑性的特点,建立侧支循环轴突-突触间的联系,有助于恢复对侧大脑半球的代偿功能[14]。故采用有效的康复治疗方法,促进侧支循环轴突-突触间联合具有重要临床意义。
经颅磁刺激(TMS)是基于电磁原理刺激大脑皮质的一种电生理技术,通过线圈释放电荷产生感应电流,可引导局部大脑神经细胞去极化,通过兴奋或抑制调节大脑可塑性。重复经颅磁刺激(rTMS)作为一种有规律、有节律的刺激方式,具有双向调节大脑皮质、作用持久等优势,但也有诱发癫痫、一过性听觉障碍的风险[15]。LF-rTMS 是以低于1 Hz 的rTMS,可通过持续rTMS 的累积叠加效应,抑制大脑半球皮质兴奋性,改变患者大脑半球间抑制状态。本文研究通过观察治疗前后Brunnstrom 分期疗效、U-FMA、MAS、MBI 等指标变化,说明高强度LF-rTMS治疗脑卒中后偏瘫有一定的疗效。Brunnstrom分期理论认为,脑卒中后偏瘫运动功能恢复是一个持续渐进的过程,不同分期临床表现、病理机制各不相同[16]。软瘫期治疗应以增强肌力为主,重点关注拮抗肌的治疗。针刺顶颞前斜线上1/5、中2/5能够矫治对侧下肢、上肢运动功能障碍,百会、四聪能够调督醒脑[16]。肩髎、居髎分属手少阳、足少阳经,能够疏通手足局部气血经络;合谷为大肠经气血汇聚之所,足三里为足阳明胃经穴位,均有疏通经络、补益气血的功效。针灸诸穴,可奏醒脑开窍、疏通经络的效果[17]。痉挛期多属阳虚阴盛之证,治疗当“泻其有余、补其不足”,以抑制肌张力增高、促进分离运动出现。针灸肩髎、肩贞、外关、环跳、足三里、后溪等穴,既能补阳之虚,也可缓阴之急,达到“阴中求阳”“阳得阴助而生化无穷”的效果[18]。恢复期治疗的关键在于通过兴奋与抑制双向调节作用,促进肢体功能的协调运动,针灸手三里、肩髃、合谷、外关、环跳、悬钟、昆仑诸穴,能调节患者气血亏虚,符合“治痿独取阳明”的针刺原则[19]。
U-FMA 量表是一种常用于评估脑卒中患者肢体功能恢复程度的量表。它包括了对上肢、下肢和平衡/协调三个方面的评估,该量表可以帮助医生和康复专家评估患者的运动恢复情况,跟踪治疗的效果。MAS 量表是一种常用于评估肌肉痉挛程度的量表,也称为修订版Ashworth量表。与传统的Ashworth量表相比,它在评估肌肉痉挛时更加客观和系统化,可以用于评估多种疾病的患者,如中风、脊髓损伤、帕金森病等,并帮助临床和康复专家了解患者的肌肉痉挛情况,制定个性化的治疗方案,并跟踪治疗效果。MBI指数是一种常用于评估患者日常生活自理能力的量表,也称为改良版MBI指数或扩展版MBI指数。它在传统的Barthel 指数基础上增加了一些项目,可以更全面地评估患者的自理能力和治疗效果。本研究结果显示,治疗后联合组和针灸组的U-FMA、MBI评分均高于LF-rTMS组,MAS评分低于LF-rTMS组,结果与郑苏等[20]报道基本相似,说明分期针灸治疗更符合中医辨治论治的内涵,效果优于LF-rTMS治疗。治疗后,联合组恢复期病例占比高于LF-rTMS 组、针灸组,说明LF-rTMS 联合分期针灸疗法对恢复期患者的康复效果较好。究其原因可能在于,LF-rTMS 联合分期针灸疗法能够更加全面地刺激大脑和身体,促进神经系统和肌肉系统的协同作用,同时影响患者的神经可塑性、血液循环、代谢过程和肌肉功能;在恢复期阶段,患者的大脑和身体对康复刺激的敏感性和反应性较高,LF-rTMS 联合分期针灸疗法能够更好地利用这一时机,加速恢复期患者的神经恢复和肌肉功能改善。此外,联合组恢复期病例占比升高还可能与治疗的个性化和针对性有关。LF-rTMS 联合分期针灸疗法能够根据患者的具体情况进行个性化的治疗,针对不同的肌肉群和患者的特殊需求进行有针对性的刺激,提高治疗的效果。在恢复期阶段,患者的康复需求和治疗目标可能各不相同,联合分期针灸疗法能够更好地满足患者的个性化需求,提供更加精准治疗。
表面肌电信号为表面肌电图采集的肌群收缩时释放的生物电信号,通过定量(或定性)分析主动肌和拮抗肌活动状态,能够综合反映肌肉收缩时肌力、运动单元募集模式、动作电位传导等相关信息[21]。RMS 是一种与肌力变化相关的时域分析指标,CR 表示拮抗剂在主动肌收缩过程中所占比例,二者均能够反映肌肉力量减弱及肌肉痉挛程度[22]。相关研究表明,脑卒中患者MIVC 状态下,屈肘时肱二头肌与伸肘时肱三头肌RMS 均明显低于健侧,CR 明显高于健侧[23]。LF-rTMS 通过持续健侧M1 区,能降低健侧大脑半球的兴奋性,缓解对患侧大脑半球的抑制作用,调节两侧大脑半球间兴奋性平衡,维护表面肌电信号的均衡性[24]。本研究结果显示,治疗后3 组屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌RMS 均较治疗前增大,屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌CR 均较治疗前缩小;且联合组屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌RMS 均大于LF-rTMS 组、针灸组,针灸组屈肘肱二头肌与伸肘肱三头肌RMS均大于LF-rTMS 组;联合组屈肘肱二头肌、伸肘肱三头肌CR 均小于LF-rTMS 组、针灸组,针灸组屈肘肱二头肌与伸肘肱三头肌CR 均小于LF-rTMS组,提示了LF-rTMS 联合分期针灸疗法治疗能有效改善脑卒中后偏瘫患者的表面肌电信号。具体原因主要在于,LF-rTMS 和针灸疗法都是常用的康复治疗方法,可以促进脑卒中后偏瘫患者的神经恢复和肌肉功能改善。LF-rTMS 可以刺激患侧皮层区域,提高神经兴奋性和可塑性,促进神经网络的重构和修复;针灸可以通过调节患者体内的生理功能和代谢过程,改善血液循环和神经兴奋性,促进肌肉的营养供应和代谢产物的排泄。联合分期针灸疗法可以综合发挥这两种康复治疗方法的优势,同时刺激大脑和身体,促进神经系统和肌肉系统的协同作用,从而更加有效地改善患者的表面肌电信号。此外,LF-rTMS 联合分期针灸疗法也可以根据患者的具体情况进行个性化治疗,针对不同的肌肉群进行有针对性刺激,提高治疗效果和安全性。分期针灸是根据脑卒中后偏瘫不同时期病理生理特点的不同,采用辨证分治的方法,软瘫期以增强肌力为主,痉挛期以抑制肌张力增高为主,恢复期以促进肢体功能协调发展为主。LF-rTMS 与分期针灸可通过作用于不同部位,以及共同的疏通经络与调节血液循环等特点,能产生协同效应,达成治疗效果的最大化。这也是联合组表面肌电信号、Brunnstrom 分期、康复效果优于针灸组、LF-rTMS组的原因所在。
综上所述,LF-rTMS 联合分期针灸治疗能够缓解脑卒中后偏瘫患者上肢痉挛程度,提高运动功能及日常生活能力,其机制可能与调节患肢表面肌电信号有关。需要指出的是,本文尚缺乏表面肌信号、康复效果的动态分析,也没有对LF-rTMS 联合分期针灸影响表面肌电信号、康复效果的可能作用机制进行深入分析,有待于后续研究中进一步探讨。