生物反馈疗法（EMG）如何运用到偏瘫患者的手功能康复？

数据显示[1],脑卒中仍是最严重的全球重大公共卫生问题之一。卒中后约80%的患者遗留上肢运动功能障碍,严重影响患者日常生活活动能力。上肢康复周期长、难度大,有近50%的患者难以通过单纯的运动疗法改善[2]。

近年来生物反馈电刺激在偏瘫患者上肢功能恢复中的作用越来越得到了认可与推荐,最新的《中国脑卒中康复治疗指南》中把“功能性电刺激”和“肌电生物反馈”列为“I级推荐,A级证据”[3]。

《生物反馈联合作业治疗对脑卒中上肢功能的疗效》研究结果也证明了,生物反馈治疗与作业治疗结合更优于作业疗法,能更有效改善脑卒中患者上臂和手功能[4]。

对于脑卒中患者而言,手部运动功能障碍较为常见,其功能障碍主要表现为手部强直或软瘫,该症状会给日常工作和生活造成很大影响。手部之所以能够实现复杂且重要的功能,与其解剖结构有着密切的关系。手部的骨关节主要由腕骨、掌骨和指骨三部分构成,手部骨关节如图 1所示,其中腕骨排列为远、近两列,共有 8 块组成;掌骨共有 5 块组成,两端分别与腕骨和指骨相连接;指骨共包含 14 块[4]。

图1手部骨关节示意图[4]

手指关节具有高度的灵活性,可以完成屈曲、伸展等运动形式以及手指间联动等动作,这与手部骨关节周围的韧带和肌肉是分不开的。与手部关节运动相关的肌肉分别有前臂肌和手肌,其中前臂肌分布于尺骨和桡骨的周围,如图 2 所示分为屈肌和伸肌两部分。人体手部具有复杂的肌骨系统,若将其视为一个普通机械结构,则人手具有高达 21 个自由度,生物复杂程度极高。

图2 前臂肌与手肌[4]

中风后导致患者手部运动功能受损甚至丧失整个手部的运动功能,这导致了患者的个人工作生活以及生活质量严重降低。手部功能的实现主要依靠手腕和手指间灵活、协调的运动来完成,因此如何帮助脑卒中患者尽快地实现手部运动功能的康复训练,从而恢复手部的肌力、关节运动能力以及手指的灵活性就显得十分重要。

人体大脑在无论是简单还是复杂的生理活动中都起着至关重要的作用,人体的任何动作都是大脑控制神经肌肉系统导致的结果。

当手部在完成动作时,一个完整的神经系统起着至关重要的作用,运动神经由脊髓发出,轴突与肌纤维直接相连,当神经元收到一个信号之后就会产生神经冲动,该神经冲动随后沿运动神经传导,并传递给肌细胞,肌细胞膜表面的动作电位被传递到肌细胞内部之后会发生“电化学转换”,将神经信号转化为化学信号,从而引起肌肉运动来完成相应的收缩动作[5]。

而卒中后,中枢神经的损伤有可能导致身体的残疾,以至于影响一些器官的运动功能的实现。实验研究表明,中枢神经系统具有一定的可塑性,在大脑神经功能受损后,可通过康复训练来帮助中枢神经恢复其功能。

生物反馈电刺激,能够通过实时采集并监测瘫痪患者手部残存的微弱主动肌电信号强度,根据肌电信号代表的肌力强度来触发同步电刺激,从而刺激患者肌肉收缩功能,以达到患者肢体的自主运动功能训练的目的,如图3所示。

图3 讯丰通手功能康复治疗仪工作原理

肌电生物反馈作为一种电刺激,能采集患者偏瘫侧肌肉的肌电信号,通过视觉反馈,让患者感受肌肉的收缩与放松,能够明显增加上肢神经的传导速度,增强肌力,扩大关节活动范围,提高肌肉的紧张度和活动性[6]。

讯丰通H2手功能康复治疗仪更是一款结合了EMG生物反馈和功能性电刺激FES技术的智能创新可穿戴式多功能生物反馈电刺激仪,它能够适用于脑中风等疾病导致的中枢神经系统损伤的上肢功能障碍患者进行肢体肌肉运动功能的修复及康复训练。此外,H2手功能康复治疗仪还可以预防肌肉挛缩,防止或延缓废用性萎缩,增加局部血液循环。同时,一体化电极和人性化可穿戴式的设计,配合APP使用效果更直观,能够为医护人员和患者朋友带来良好的治疗体验。

参考文献

[1]Global, regional, and national burden of neurological disor-ders, 1990-2016: a systematic analysis for the Global Bur-den of Disease Study 2016(J]. Lancet Neurol, 2019, 18(5): 459-480.

[2]Kwakkel G, Veerbeek JM, Van Wegen EE, et al. Con-straint-induced movement therapy after stroke[J]. Lancet Neu-rol,2015,14(2): 224--234.

[3]张通.中国脑卒中康复治疗指南(2011完全版)[J].中国康复理论与实践,2012,18(4):301-318.

[4]李金贤,陶静,赵文君.生物反馈联合作业治疗对脑卒中上肢功能的疗效[J].新疆医学,2022,52(08):861-864.

[5]Gray H. Gray's anatomy[M]. Arcturus Publishing, 2009

[6]姜锴. 基于功能性电刺激的手部康复系统设计与实现[D].郑州大学,2021.DOI:10.27466/d.cnki.gzzdu.2021.000185.

[6] 许林海,韩丽雅. 功能强化训练结合肌电生物反馈对急性脑卒中患者上肢功能的影响. 中国康复,2015,30(3):185-188