FES治疗脑卒中的临床应用及其机制ppt课件

功能性电刺激治疗脑卒中及其机制探讨 1 内容 脑卒中后 运动控制障碍 相关研究临床应用 2 脑损伤后 运动障碍表现 上肢运动障碍 下肢运动障碍 吞咽障碍 3 脑卒中后运动控制障碍表现 n 肌张力异常 n 肌张力降低 n 肌张力增高 n 肢体运动模式异常 n 协同运动 n 共同运动 n 躯体控制障碍 n 平衡与协调控制障碍 n 功能性活动障碍 4 上运动神经元综合症表现 n 阳性症状 (positive symptom) n 肌张力增高 n 腱反射增强 n 阵挛（重复性牵张反射释放） n 屈曲反射释放 (病理反射 ) n Babinski 征 n 协同（共同）运动模式 （ mass synergy patterns） n 阴性症状 (negative symptom) n 手指的精细动作减少 n 肌肉无力 n 运动缓慢 n 吞咽障碍 n 选择性活动能力减弱 n 5 治疗脑卒中后运动障碍的方法 n 药物 n 营养神经，改善微循环 n 功能训练 (functional training， motor control) n 运动再学习 (motor relearning program) n 重复性训练 (repetition) n 强制性使用 (constrain-induced movement) n 物理因子治疗 n 声、光、电、磁等 n 低频电刺激近几十年来发展 比较快 6 内容 脑卒中后 运动控制障碍 相关研究FES临床应用 7 功能性电刺激 n Functional electrical stimulation, FES n 属于低频电刺激和神经肌肉电刺激（ neuromuscular electrical stimulation,NES）范畴 n 广义 n 凡是刺激神经肌肉的电刺激都可以称之为 NES n 狭义 n 低频 脉冲电流 （ 0.05) 2组一般资料比较 25 2组改良 Ashworth量表（ MAS）评分比较 组别 治 疗 前 治 疗 2周后 治 疗 3周后 治 疗 后 1月 治 疗 后 3月 治 疗 后 6月 FES组 0.53 0.5 0.60 0.58 1.16 0.50*# 1.42 0.51*# 1.56 0.53# 1.67 0.52# 对 照 组 0.5 0.51 0.67 0.59 0.78 0.55# 1.11 0.32# 1.50 0.53# 1.86 0.38# 注：治疗后与治疗前组内比较 # P0.05； 治 疗 后 3组 SSA得分和 SaO2降低 值 比 较 ， a: P0.05,b:与 电 刺激 组 比 较 ， c:与冰刺激 组 比 较 。 表 2 3组 患者治 疗 前、后吞咽情况比 较 33 结果与结论 n 3种治疗方法均能改善患者的吞咽功能 n 疗效依次为 n 神经肌肉电刺激、冰刺激、常规治疗 伍少玲，燕铁斌，马超， 中华物理医学与康复杂志， 2007， 29; 117-120 伍少玲，马超，郭友华等 . 中华物理医学与康复杂志， 2007,29: 537-539. 34 内容 脑卒中后 运动控制障碍 相关研究临床应用 n 问题的提出 n FES为什么能促进脑卒中患者肢体功能恢复 n 通过什么机制 n 神经可塑性（ neuroplasticity） n 如何找出证据 n 影像学 n 神经电生理 n 分子机制 n 其它？ 35 相关基础研究 对健康者 fMRI研究 对脑卒中 fMRI研究 对脑卒中患者 SEP和 MEP的影响 text4 text5 text6 FES对脑 可塑性影 响 Human being Animal study 36 FES对健康者和脑卒中患者上肢 运动功能影响的 fMRI研究 37 材料与方法 -fMRI n fMRI设计和扫描 n 采用组块设计 :基于认知减法模式的 “基线 任务模式 ” n 每一任务组块持续 24s，各组块之间插入 24s控制任务 n Cycle: 5次， t: 240s n Volre: 8个动态，共 80个动态，共可得到 2000幅原始功能图 。 活动 休息 休息 休息 休息休息 活动 活动 活动 活动 38 方法与材料 -FES v FES刺激模式 n 波形为双向方波，频率 30Hz，脉宽 0.2ms n 波升：波降 1s： 1s n 电流强度取受试者耐受最大电流 v FES预刺激 n 定位后，预先进行刺激，设置强度 n FES刺激诱发右手及腕活动 n 避免主动伸腕拇外展 n 避免对侧（左侧）肢体活动 39 结果 性 别 / 年 龄 SMC S2 PM SMA CMA IPL PFC CRB C I C I C I C I C I C I C I C I 1 女 /68 2 女 /56 3 女 /54 4 女 /75 5 女 /55 健康组和脑卒中组脑区激活表 1 2 女 /64 女 /64 3 男 /66 4 女 /72 5 女 /74 6 女 /69 7 女 /58 患者 健康组 C：对侧半球， I：同侧半球， SMC：初级感觉运动区， S2：第二感觉区 ， PM：运动前区， SMA:辅助运动区； CMA:扣带回运动区， IPL:顶下小叶 ， PFC: 额前叶皮层， CRB：小脑 40 两组双侧 SMC(初级运动感觉区 )的激活体积与强度的比较 对照组 脑卒中组 脑卒中组对照组 对照组 脑卒中组 脑卒中组对照组 体积 强度 41 两组双侧 PM（运动前区）激活体积与强度比较 对照组 脑卒中组 脑卒中组对照组 健康组较脑卒中组激活强度高，且有统计学差异（ P 0.05），同侧 PM激活强度则显示小于脑卒中组趋势 体积 强度 对照组 脑卒中组 对照组 脑卒中组 42 健康者和脑卒中患者接受 30minFES的刺激时在标准立体脑和脑切面的脑区激活图 健康者： 激活区集中在运动手 对侧脑中央沟前后 脑卒中患者： 左基底节脑梗死 激活区除了对侧的感觉 运动区 SMC,还有同侧 的运动前区 PMC、前 额叶 PFC、顶下小叶 IPL 43 结论 n FES可以 n 激活与运动和感觉相关的多个脑区 n 促进脑卒中患者大脑重塑过程 n 损伤侧 SMC的重建与两侧脑的兴奋平衡的 重塑是运动功能恢复的重要预后因素 44 组别 例数 年 龄 （ 岁 ） 性 别 脑 卒中 类 型 发 病到治 疗时 间 （天） 男 女 梗死 出血 FES组 19 62.28.7 11 8 17 2 25.921.3 对 照 组 18 66.09.6 10 8 16 2 22.716.6 两组一般资料 FES改善脑卒中偏瘫上肢功能 SEP研究 n 研究对象和技术路线同前 45 2组 SEP(N-9)评分比较 注：治疗后与治疗前组内比较 # P0.05； FES组与对照组比较治疗， * P0.05。 组别 N-9潜伏期（ ms） N-9波幅 (V) 治 疗 前 治 疗 3周后 治 疗 前 治 疗 3周后 FES组 11.00.8 7.71.2# 3.91.3 6.01.2*# 对 照 组 10.80.7 8.50.8# 3.61.0 5.11.3# 46 2组 SEP(N-20)评分比较 注：治疗后与治疗前组内比较 # P0.05； FES组与对照组比较治疗， * P0.05。 组别 N-20潜伏期（ ms） N-20波幅 (V) 治 疗 前 治 疗 3周后 治 疗 前 治 疗 3周后 FES组 21.72.3 17.42.2*# 6.02.0 8.72.6*# 对 照 组 21.41.6 19.11.5# 5.81.5 7.52.0# 47 结论 n 3周 FES治疗可以 n 缩短脑细胞兴奋的潜伏期 n 增强脑细胞的兴奋性 n FES增强脑细胞突触可塑性（ synaptic plasticity）的证据 48 FES对脑卒中患者 SEP和 MEP的影响 青年受试者 研究对象 初发脑卒中 13例 病灶位于一侧大脑半球 4080岁 一侧肢体偏瘫 无明显感觉及认知功能障碍 愿签署知情同意书 健康志愿者 15例 平均 22.90.7岁 既往无神经系统疾病史 体格和神经系统检查正常 愿签署知情同意书 脑卒中患者 49 脑卒中患者 8 FES组 8例 安慰刺激组 5例 检测 SEP 再次检测 SEP和 MEP 30min FES治疗 30min 安慰刺激 检测 MEP N9 , N20的潜伏期和波幅 各刺激点的潜伏期和波幅 50 FES治疗 仪器及参数 : 美国产 Respond Select FES治疗仪 间歇输出模式 频率 30Hz 脉宽 200s 通电断电比 5s/5s 波升波降比 1s/1s n 运动点选取： n 肌电图定位选择运动点 4个 ； n 腕背伸拇外展动作 n 治疗时间 30min 1651 FES组 安慰 电 刺激 组 治 疗 前 治 疗 后 变 化率（） 治 疗 前 治 疗 后 变 化率（） 偏 瘫侧 潜伏期 N9 9.131.12 8.831.07* -3.151.36* 10.330.96 10.281.02 -0.651.17 N20 19.681.75 19.211.54* -2.301.28* 21.231.39 21.131.22 -0.430.93 波幅 N9 3.401.41 3.921.33* 21.6318.84* 2.821.53 2.881.52 2.684.74 N20 7.984.69 8.664.78* 8.676.75* 7.722.18 7.622.28 -1.855.25 健 侧 潜伏期 N9 8.650.90 8.590.95 -0.760.82 9.900.85 9.850.88 -0.530.47 N20 18.801.13 18.811.17 0.020.60 19.481.08 19.461.10 -0.070.25 波幅 N9 4.221.85 4.261.96 -0.195.37 4.101.09 4.150.96 2.175.33 N20 9.863.88 10.003.95* 1.490.71 9.653.36 9.663.36 1.000.10 2组脑卒中患者治疗前后 SEP值比较（ xs） *与治疗前比 P 0.05； *与安慰电刺激组变化率比较 P 0.05 23 结果 52 治 疗组 安慰 组 治 疗 前 治 疗 后 变 化率（） 治 疗 前 治 疗 后 变 化率（） 偏 瘫侧 潜伏期 肘 7.481.22 7.131.10* -4.441.36* 8.021.23 7.951.36 -1.162.23 臂 丛 11.721.62 11.341.61* -3.271.48* 11.000.58 11.060.48 0.572.23 C7 5.826.90 5.646.69 -3.120.94* 5.805.72 5.865.75 1.000.17 波幅 肘 2.481.29 3.111.05* 42.6443.72* 3.880.82 3.970.77 2.873.94 臂 丛 4.883.17 5.792.68* 40.6263.64* 5.742.60 5.962.61 4.403.61 C7 0.160.24 0.420.50 261.90236.4* 0.200.26 0.200.24 0.10.71 健 侧 潜伏期 肘 7.370.86 7.340.86* -0.480.41 7.550.92 7.520.87 -0.380.63 臂 丛 11.601.52 11.461.52* -1.221.08 10.960.44 10.870.38 -0.650.53 C7 8.726.55 8.726.56 0.050.17 9.206.40 9.206.41 0.070.19 皮 层 21.141.52 20.981.30* -0.690.95 23.482.11 23.292.30 -0.860.58 波幅 肘 3.391.94 3.561.98* 6.275.94 6.841.70 7.011.66 3.271.51 臂 丛 5.883.98 5.764.01 -2.434.48 6.732.99 6.792.91 1.653.60 C7 0.480.40 0.490.39 4.0112.60 0.080.15 0.090.18 5.0016.2 皮 层 1.300.32 1.360.35 5.7116.71 1.160.47 1.260.50 8.283.20 2组脑卒中患者治疗前后 MEP值比较（ xs） *与治疗前比 P 0.05； *与安慰电刺激组变化率比较 P 0.05 结果 53 结论 n 与安慰刺激组比较， 30min的 FES可以 n 增强脑卒中病灶部位的兴奋性 n 潜伏期缩短 n 波幅增大 n 对健侧脑组织没有显著性影响 n 提示 n 以促进脑卒中后脑可塑性为目的的 FES，需要 连续治疗，才可以产生累积效应 54 1 3 5 FES促进急性脑梗死大鼠内源性神经干细胞研究4 已经完成 已经完成 正在进行 正在进行 FES对大鼠脑梗死灶镜区皮质突触可塑性的影响2 已经完成 基 础 研 究 FES对脑梗死大鼠偏瘫肢体功能康复的影响及其 诱导脑皮质可塑性变化的分子机制研究 FES对急性局灶性脑梗死大鼠 运动功能及梗死边缘区 胶质纤维酸性蛋白表达的影响 Wnt信号通道介导 FES调控 急性脑梗死大鼠 内源性 NSC行为机制的研