神经肌肉电刺激疗法.doc

. 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2025%。 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0.20.4ms之间。而大型NMES仪的波宽在0.05100ms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达到完全强直收缩。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1:11:1.5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跃、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用于下列三种情况是安全、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。 大量的研究表明，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） 310 1030 3050通电时间（s） 5 510 1015断电时间（s） 2550 2030 1030每次治疗时间(min) 510 15 15每天治疗次数 34 34 12（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达到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。配合肌电生物反馈疗法效果更好。（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46周），发现痉挛有加重的倾向。因此作者认为应避免长时间刺激痉挛肌。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1015min，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报告给优秀运动员用NMES刺激股四头肌后，肌力增加3040%。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25200Hz的脉冲频率，0.10.5ms波宽，通断比为410s：450s，电流强度为引起肌肉最大收缩为限。 NMES对那些比较薄弱的、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、收缩反应慢、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，则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应是肌浆的部分去极化。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，515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1：45，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：1025Hz，用于部分失神经肌肉时，由于波宽0.5ms ，故1025Hz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，只要达到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：受伤后越早治疗效果越好；每次治疗时间为520个等长收缩3，每天13次或46次；治疗中两段时间：10min，或510min。例如：每个收缩5s，间歇25s ，则每分钟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13次。（6）电极：单极法：主极置于肌肉上最易兴奋之处，大小12cm2，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。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. 应用原则（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，以避免刺激感觉神经。（3）通断比为1：45，防止肌疲劳。（4）强度达到中强的肌肉收缩，又不能引起病人不适。四、设备和注意事项（一）常用设备 理想的NMES仪应该体积小、功能全、安全舒适、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Biometer AM706型、美国Promatek公司Electrostim 180-2型和Medtronic公司Respond 3128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：0.12s 载波频率：8000Hz 电流1宽度：0.31.5s可调 电流2宽度：0.30.5s 延时：0.051.2s（二）注意事项1. 对电极的要求：电极必须导电均匀、与皮肤接触良好、不妨碍身体活动、无皮肤刺激性；2. 电极的大小和放置原则 （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