神经肌肉电刺激疗法

神经肌肉电刺激疗法LtD神经肌肉电刺激疗法〔简称NMES〕是应用低频脉冲电流刺激肌肉使其收缩，以恢复其运动功能的方法。NMES的临床应用已有100多年的历史，近年来在神经肌肉骨骼疾病的康复中NMES的应用显著增加。一、物理特性〔一〕波型常见NMES的波型有两种：不对称双相方波和对称双相方波。前者有阴阳极之分，一般用阴极作主极，用于小肌肉、肌束的刺激。后者没有极性，用于大肌肉和肌群的刺激，McNeal和BaKer〔1988〕认为在同样的电流强度下，对称双相方波引起的肌收缩力比单相方波大20~25%。失神经支配肌肉的NMES一般用指数波〔三角波〕。〔二〕脉冲宽度许多袖珍NMES仪的波宽固定于0.2~0.4ms之间。而大型NMES仪的波宽在0.05~100ms可调。对于正常神经支配的肌肉〔包括上运动神经无麻痹的肌肉〕，Bowman等〔1985〕认为波宽0.3ms的电流比0.05ms或1ms的电流更舒适，不易引起疼痛。〔三〕频率NMES所用的频率常在100Hz以下。临床应用时常需要使肌肉到达完全强直收缩。对正常肌肉，频率30Hz以上。对失神经支配的肌肉，引起强直收缩所需的频率降低。频率越高，神经越易疲劳。〔四〕占空系数和通断比通断比在1:1~1:1.5之间。要注意通断比和频率的共同影响：30Hz、1:3的电流与50Hz、1:7的电流所引起的肌收缩力无统计学差异。病情越严重，所需的占空系数和频率就越低。〔五〕上升时间失神经支配肌肉的NMES采用指数波，其上升时间在数十毫秒至500毫秒之间。二、生理作用和治疗作用(一〕肌肉受刺激后的生理学变化大量的动物实验和人体实验证明〔Salmons、Hudlicka、Erisksson等〕肌肉受电刺激收缩后，肌纤维增粗、肌肉的体积和重量增加、肌肉内毛细血管变丰富、琥珀酸脱氢酶〔SDH〕和三磷酸腺苷酶〔ATPase〕等有氧代谢酶增多并活泼、慢肌纤维增多、并出现快肌纤维向慢肌纤维特征转变的现象。〔二〕治疗作用1982年，美国FDA正式宣布NMES用于以下三种情况是平安、有效的：1.治疗废用性肌肉萎缩；2.增加和维持关节活动度〔ROM〕；3.肌肉再学习和易化作用。此外，NMES还有生理治疗作用：4.减轻肌肉痉挛；5.促进失神经支配肌肉的恢复；6.强壮健康肌肉；7.替代矫形器或肢体和器官已丧失的功能。三、临床应用〔一〕废用性肌萎缩废用性肌萎缩发生于制动后和中枢神经系统损伤后。最明显的改变是肌肉横切面积缩小，但肌纤维数量不变。慢肌纤维比快肌纤维更易发生萎缩。大量的研究说明，NMES不能完全阻止、但能延迟萎缩发生，能增强已萎缩肌肉的肌力。Bouletreau等〔1987〕发现NMES能使长期制动的肌肉的分解代谢减弱，检测两种蛋白将解产物减少。NMES对髌骨软骨软化症、髌骨移位所致的股四头肌乏力亦有良效。锻炼废用性萎缩肌肉的治疗参数可参考下表。在病情允许的情况下。应鼓励病人多活动，尤其是早期多做等长收缩。当病人能做主动抗阻运动时，就停止NMES治疗。表3-5-1治疗废用性肌萎缩的电刺激参数严重萎缩中度萎缩轻度或无萎缩频率〔Hz〕3~1010~3030~50通电时间〔s〕55~1010~15断电时间〔s〕25~5020~3010~30每次治疗时间(min)5~101515每天治疗次数3~43~41~2〔二〕增加或维持ROM关节周围软组织或关节本身的痉挛、挛缩，可使ROM受限。NMES作为一种辅助治疗手段，可增加或维持ROM。但它不能取代被动牵拉、主动运动等疗法。作用机理是刺激肌肉收缩，引起关节活动，牵拉关节周围软组织。如果ROM只有一个方向受限，单通道的NMES就够。如ROM有两个方向受限，可用双通道的仪器，但必须能交替输出。例如Colles骨折所致腕关节屈伸均受限，很适宜用这种双通道仪器治疗。对神经支配正常的肌肉，刺激的频率和通断比与治疗废用性肌萎缩相同。Benton〔1981〕认为要维持ROM，每天的治疗时间必须到达30min；要增加ROM，治疗时间必须更长。〔三〕肌肉再学习和易化Liberson发现电刺激治疗偏瘫或颅脑损伤病人的垂足时，于刺激停止后仍能持续一段时间病人感到足背屈较容易完成。这种效应是麻痹肌发生易化的结果。Bishop认为神经具有可塑性，即神经系统能不断适应环境的变化。通过肌肉再学习和易化，神经能恢复功能。使肌肉易化的方法有两种：1.模拟运动疗法中的促通技术。方法是电流强度较小〔感觉阈〕而看不到肌肉收缩。但病人必须有"轻触"、"拍打"样感觉，类似促通技术中的轻抚、拍打等手法。2.运动控制法。加大电流强度使肌肉收缩，向中枢传入大量的本体、运动和皮肤感觉信息，使中枢逐渐适应这种输入信号，帮助建立正常的运动模式。用NMES来易化肌肉时，病人必须合作。电流通电时，病人尽量自己收缩；电流中断时，病人必须放松肌肉。每次治疗时间不必太长，一般为15min。配合肌电生物反响疗法效果更好。〔四〕治疗痉挛痉挛是一种肌张力过高、反射亢进的状态，表现为被动活动时阻力很大、腱反射亢进、阵挛等。1952年，Levine等报道给拮抗肌以双相100Hz方波刺激引起强直收缩，治疗偏瘫、截瘫、多发性硬化。结果痉挛肌的张力下降，ROM增大。作者认为这是交互抑制的结果。从此以后，有很多报道用NMES治疗脑血管意外、脑外伤、脑瘫等取得成功。三种方法1、单纯刺激对抗肌的方法：如上述。2、单纯刺激痉挛肌的方法：这种方法多用于截瘫、多发性硬化。Robinson等〔1980〕观察了12例脊髓损伤股四头肌痉挛病人。用强刺激使股四头肌产生强直收缩：频率20Hz，脉冲宽度0.5ms，通断比为2.5s：2.5s，电流强度达100mA，持续20min。结果显示所有患者股四头肌肌张力立即显著下降。治疗前肌张力越高，治疗后降低得越明显。但疗效持续均不超过0.4小时。当给类似的病人长时间刺激后〔以上参数每天2次，每周6天，共4~6周〕，发现痉挛有加重的倾向。因此作者认为应防止长时间刺激痉挛肌。Walker报道NMES能抑制多发性硬化患者的踝痉挛达3小时。Vodovnik等〔1987〕认为刺激痉挛肌的脉冲频率100Hz、脉冲宽度0.1ms较好。3、痉挛肌和对抗肌的交替刺激〔Hufschmidt电疗法〕：这种方法的特点是将波宽和频率相同，使二者交替收缩。两路电流可单独调节，前后错开的时间也可以调节。该方法的疗效较好，持续时间较长。其原理是先使痉挛肌强烈收缩，神经肌较兴奋，通过反射使痉挛肌本身受到抑制；刺激对抗肌收缩，通过交互抑制使痉挛肌松弛。治疗时间10~15min，强度以引起肌肉明显收缩为准。适应症：CVA、脑瘫、多发性硬化、脊髓损伤、脑外伤、帕全森氏病。根据条件首选Hufschmidt法，其次是对抗肌的刺激。单独刺激痉挛肌不能过量，以免加重痉挛。〔五〕强壮正常肌肉基于NMES刺激后肌肉出现有益的解剖和生理学改变，1977年苏联医生Yakowkots给优秀运发动用NMES刺激股四头肌后，肌力增加30~40%。由此引发众多学者开展此项研究。所采用的电流有低频脉冲电流和中频电流。下面简述低频脉冲NMES。已有不少文献报道单独用NMES、肌肉主动收缩练习、NMES加运动三者增强肌肉的效果无明显差异，NMES用25~200Hz的脉冲频率，0.1~0.5ms波宽，通断比为4~10s：4~50s，电流强度为引起肌肉最大收缩为限。NMES对那些比拟薄弱的、不能理想地主动收缩的肌肉有益。对于完全正常的肌肉，没有必要用NMES。〔六〕失神经支配肌肉的电刺激失神经支配肌肉的电刺激已有100多年的历史。其目的是用电刺激使肌肉收缩，维持在"健康"状态。当神经恢复支配时，肌肉更易恢复其功能。1.失神经肌肉的改变肌肉萎缩、N-M接头退化、膜电位改变、肌张力下降或消失、收缩反响慢、反射下降或消失。病理：溶酶体上升、肌浆和肌浆网短暂上升、肉眼体积减少、在显微镜下看肌纤维直径减少。如果2年内神经不能恢复支配，那么肌纤维会被结缔组织取代，肌肉不可能恢复功能。动物实验：失神经后2周内肌肉重量减轻50%。在人体，这个速度慢一点。失神经后首先发现的反响是肌浆的局部去极化。在切断神经3小时后，肌浆静息膜电位从-80mV降至-78mV，24小时后降至并稳定在-65mV上下。对乙酰胆碱的敏感性增强。2.当前关于NMES对失神经支配肌肉的治疗作用的争议Herbison等〔1983〕报道完全失神经10天后，NMES组肌肉这重量显著大于对照组，5~15天之间肌肉纤维化倾向明显低于对照组。Colo和Garimer〔1984〕认为NMES能延缓失神经肌肉萎缩、肌力下降。支持NMES对失神经肌肉的治疗作用的证据：〔1〕电刺激能使失神经肌肉收缩，延迟肌萎缩。〔2〕肌肉收缩能改善肌肉血液循环，减轻水肿或失水的发生，抑制肌肉纤维化。〔3〕给予适当的电刺激后，恢复速度加快。反对使用NMES的证据：〔1〕肌肉收缩会阻碍N-M连接处的神经再生。〔2〕失神经支配的肌肉对创伤更加敏感，电刺激会进一步对失神经支配的肌肉造成损伤。〔3〕神经再生的时间很长。在时间上、经济上不值得长时期做电刺激疗法。3.临床应用治疗参数：〔1〕波型：指数波。〔2〕波宽：必须等于或大于失神经肌肉的时值，所以在治疗前有必要做时值测定。脉冲群的通断比应为1：4~5，每个收缩〈5s。〔3〕强度：应引起肌肉最大收缩，即所有肌纤维都收缩，特别是使用皮肤电极时，如电极不够强，深部的肌纤维可能会刺激不到。〔4〕频率：10~25Hz，用于局部失神经肌肉时，由于波宽〈0.5ms，故10~25Hz引起强直收缩。〔5〕收缩的类型：等长收缩：国外作者报道等长收缩的作用比等张收缩好，只要到达最大的等长收缩张力，时间治疗就可很短。甚至有人认为收缩的类型比波宽、频率等参数更重要。治疗时要适当固定关节。等张收缩在促进肌肉恢复中也有重要作用。〔6〕时间：①受伤后越早治疗效果越好；②每次治疗时间为5~20个等长收缩×3，×每天1~3次或4~6次；③治疗中两段时间：〉10min，或5~10min。例如：每个收缩5s，间歇25s，那么每分钟2个收缩，10个收缩即5分钟为一段，中间休息10分钟，2段共20分钟，等于每次治疗20分钟，每天1~3次。〔6〕电极：①单极法：主极置于肌肉上最易兴奋之处，大小1~2cm2，副极的大小应使病人不会感觉到电极下皮肤刺激，放置于远处。②双极法：主极同上。副极置于肌腱上。最易兴奋处并不一定是运动点，因为失神经支配后运动点的功能消失了。尽量不要引起邻近正常肌肉收缩。5.仪器频率、强度、通断比时间、间歇时间、波宽应能调节。波宽应有足够宽度〔〉10ms〕。6.应用原那么〔1〕波宽尽量短，但需能引起肌肉收缩。〔2〕波形应尽量陡，但又不能太直，以防止刺激感觉神经。〔3〕通断比为1：4~5，防止肌疲劳。〔4〕强度到达中~强的肌肉收缩，又不能引起病人不适。四、设备和考前须知〔一〕常用设备理想的NMES仪应该体积小、功能全、平安舒适、稳定可靠，各个参数应该有较大的范围调节，具有多通道输出。国产DXZ-2、DXZ-3型低频治疗仪、D88-1型程控神经肌肉诊疗仪、丹麦BiometerAM706型、美国Promatek公司Electrostim180-2型和Medtronic公司RespondⅡ3128型神经肌肉刺激仪均能满足上述要求。〔图3-5-2〕国内生产的KJ-1型痉挛肌治疗仪，其参数指标为：波形：方波调制的正弦波周期：0.1~2s载波频率：8000Hz电流1宽度：0.3~1.5s可调电流2宽度：0.3~0.5s延时：0.05~1.2s〔二〕考前须知1.对电极的要求：电极必须导电均匀、与皮肤接触良好、不阻碍身体活动、无皮肤刺激性；2.电极的大小和放置原那么〔1〕对大肌肉和肌群，可用两个等大的大号电极，放在肌肉两端或肌腹两侧；〔2〕对小肌肉和单个肌肉，用一个小电极置于运动点上〔失神经支配肌肉没有运动点，那么放在获得最正确反响的点上〕，另一个较大的电极置于远端或肌腱上；〔3〕避开疤痕、骨突位置；〔4〕两电极不能靠得太近，否那么电流在皮肤外表短路。适当加大电极间距离，电流的作用加深；〔5〕两个电极通常应放在身体的同侧。五、适应证和禁忌证〔一〕适应证各种上下运动神经元麻痹，神经失用症，各种原因所致的废用性肌萎缩，肌腱移植术后，关节制动后，大型手术后为防止静脉血栓形成。〔二〕禁忌证带心脏起搏器者，恶性肿瘤部位，出血倾向等。