腦梗死恢復期患者大腿前后群肌肉的表面肌電特征研究.pdf

1、背景：
　　 腦卒中是中老年的常見病、多發(fā)病，具有高致死率、高致殘率特點。運動功能障礙是腦卒中后常見的臨床表現(xiàn)之一，偏癱肢體可出現(xiàn)不同程度的肌力下降、肌張力升高，影響日常生活活動能力。下肢主要功能是負重、平衡與步態(tài)，對下肢尤其是大腿肌肉運動功能進行研究，有助于腦卒中后康復功能的評定，及康復治療方案的制訂。
　　 本課題組前期分別利用表面肌電圖(sEMG)和速度編碼-相位對比MRI(Velocityencoded-phas

2、econtrastmagneticresonanceimaging)研究腦卒中后下肢肌肉的運動調性改變。對腦卒中后小腿肌肉的研究發(fā)現(xiàn)，基線期腦卒中患者踝關節(jié)自主周期性屈伸運動時，患側脛骨前肌(tibialisanteriormuscle，TA)及腓腸肌肉側頭(medialheadofgastrocnemiusmuscle，MG)作為主動肌收縮能力下降，比目魚肌(soleusmuscle，SOL)作為主動肌收縮功能明顯增強；基線期患側踝關

3、節(jié)背伸共同收縮水平增高；患側踝關節(jié)屈伸最大等長收縮(maximalisometricvoluntarycontraction，MIVC)力矩明顯下降；恢復期腦卒中患者在周期性踝屈伸運動時，患側小腿前后肌群除比目魚肌外，肌肉收縮功能均明顯下降?；紓弱柞徘鼤r比目魚肌取代正常跖屈時的腓腸外肌或腓腸內(nèi)肌成為最主要的跖屈主動肌。另外，本課題組利用VE-PCMRI和sEMG分別對10例恢復期腦卒中患者大腿肌肉協(xié)調性的預試驗結果表明，股直肌在腦卒中后

4、其功能受損較嚴重。但關于腦卒中后大腿前后群肌肉sEMG特征，各前、后群肌肉的sEMG分別在腦卒中后基線期、隨訪期，以及正常對照組之間的對比，以及大腿前后群肌肉之間收縮-拮抗的關系，仍需進一步闡明。本試驗將在前期工作的基礎上，擴大樣本量，對以上問題進行更深入的探討。
　　 目的：
　　 1、探討腦梗死后大腿前后肌群表面肌電特征的改變及其原因；
　　 2、觀察康復訓練對腦梗死患者大腿肌肉表面肌電的影響
　　

5、3、探討協(xié)同收縮率的改化可否反映大腿肌肉康復訓練效果。
　　 方法：
　　 1、受試者及分組試驗組：經(jīng)頭CT或MRI明確診斷為腦梗死，并符入選標準的受試者18例，其中男15例，女3例，平均年齡為55.5±2.26歲，平均病程為4.05±3.55月，分別來自中山大學附屬第三院康復科、廣州醫(yī)學院第二附屬醫(yī)院康復科、廣州軍區(qū)陸軍總醫(yī)院神經(jīng)科、新海醫(yī)院康復科。
　　 對照組：年齡、性別分別與試驗組相匹配的正常人18例，其

6、中男15例，女3例，均來自中山大學附屬第三院醫(yī)院，平均年齡為56.6±2.91歲。
　　 以上受試者在進行測試前均被告知本研究的目的與方案，并簽署知情同意書。
　　 2、實驗設備
　　 2.1ME6000-T8型sEMG儀，由芬蘭Mega公司生產(chǎn)，見附圖1：
　　 本試驗選擇的技術參數(shù)包括：①采用16通道進行測試：②采樣頻率為1000Hz；③SEMG信號采集率：1秒平均模式；④軟件：MEGAWIN分析軟件

7、/RMS.
　　 2.2光電觸發(fā)系統(tǒng)：由本課題組與華南理工大學共同研制，見附圖2：
　　 本設備在膝關節(jié)屈伸周期運動中，作為觸發(fā)裝置，標記的觸發(fā)信號與表面肌電信號同時在電腦屏幕上顯示，為準確提取sEMG周期運動信號提供依據(jù)。
　　 2.3Goodstrength測力系統(tǒng)：主要用于隨意等長收縮力的測試，由芬蘭metitur公司生產(chǎn)，見附圖3：
　　 該設備有以下配件構成：①應力計傳感器：經(jīng)直流放大器/模數(shù)轉

8、化器，將所側力顯示并存儲于電腦中；②測力椅：1505mm×645mm×605mm/70kg；③信號放大器：12位模數(shù)轉換器：60mm×300mm×200mm。
　　 3、評估方法
　　 在基線期及隨訪期分別進行sEMG、Berg評分、Barthel評分、最大等長收縮力矩，關節(jié)活動度、肌力、Ashworth肌張力評分等的測試；腦卒中患者測試雙側大腿的股內(nèi)側肌、股直肌、股外側肌、股二頭肌、半腱半膜肌；對照組測試左側大腿股內(nèi)側

9、肌、股直肌、股外側肌、股二頭肌、半腱半膜肌。被試者俯臥位下完成膝關節(jié)周期性屈伸運動，分別采集周期運動及MIVC時的sEMG信號進行分析。其余指標的測試均由同一治療師完成。
　　 4、康復治療方法
　　 4.1抗阻訓練：彈力帶(綠色，彈力系數(shù)為3.2)，進行55-60％MIVC等長收縮抗阻訓練，每次收縮保持6-10秒，放松6-10秒，一組重復10次，10組/天，5天/周；
　　 4.2耐力訓練：上、下樓梯，15-2

10、0min/次，2-3次/天；散步，30min/次，2次/天，5-6天/周。
　　 以上訓練持續(xù)進行4周。
　　 5、分析指標
　　 5.1均方根值(rootmeansquare，RMS)：一段時間內(nèi)瞬間肌電圖振幅平方平均值的開平方根，是放電有效值，取決于肌肉負荷性因素和肌肉本身的生理、生化過程之間的內(nèi)在聯(lián)系。
　　 5.2標準化RMS值(standardizedrootmeansquare，stRMS)標

11、準化RMS值=周期運動時的RMS值/最大力時的RMS值采用標準化RMS作為分析指標的意義在于使不同個體間的比較具有可比性。
　　 5.3協(xié)同收縮率協(xié)同收縮率(％)=拮抗肌stRMS/(主動肌stRMS+拮抗肌stRMS)×100％
　　 6、數(shù)據(jù)處理方法選擇周期長度較為接近的15-20個周期，取最接近的10個周期平均得出1個周期，再將所得到的1個周期值平均分成10個時間點，其中1-5為伸膝、6-10為屈膝，分別計算出每1

12、個時間點的RMS值，再求出每1個時間點的標準化RMS值進行統(tǒng)計學分析。
　　 7、統(tǒng)計方法
　　 采用SPSS13.0進行統(tǒng)計分析，分別將病例組和對照組每塊肌肉每個點的數(shù)據(jù)進行方差齊性檢驗，各組數(shù)據(jù)均呈正態(tài)分布；基線期、隨訪期患側大腿分別10個點的兩兩比較采用配對t檢驗；基線期患者健、患側大腿各塊肌肉的比較采用配對t檢驗；基線期患側大腿與正常對照組之間的比較采用獨立樣本t檢驗。將基線期、隨訪期的Barthe1指數(shù)、Ber

13、g評分分別進行配對t檢驗。設定P≤0.05時，差異具有統(tǒng)計學意義。
　　 結果：1、試驗組與對照組一般資料對比，差異無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；
　　 2、腦梗死患者基線期、隨訪期之間Barthel指數(shù)和Berg評分比較，差異均無統(tǒng)計學意義(P＞0.05)；
　　 3、基線期腦梗死患者患側大腿與正常對照組之間相比，股內(nèi)側肌在第2、3、4、5點上的差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股直肌在第1～10點上差異均具

14、有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股外側肌在第1～10個點上的差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股二頭肌在第1～10點上的差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；半腱半膜肌在第1～10點上差異均具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；
　　 4、腦梗死基線期健、患側大腿比較，股內(nèi)側肌在第2、3、4、5點上的差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股直肌除第6個點外，其余各點的差異均具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股外側肌在第2、3、4、5、6、7

15、點差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股二頭肌除第2個點外，其余各點的差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；半腱半膜肌除第1、8、9點外，其余各點差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；
　　 5、基線期與隨訪期患側大腿相比較，股內(nèi)側肌第2、9、10點差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股直肌除第2個點外，其余各點上差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股外側肌第2、3、4、5點異差具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；股二頭肌第1～10點差

16、異均具有統(tǒng)計意義(P≤0.05)；半腱半膜肌除第8、9點外，其余各點的異差具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；
　　 6、基線期健、患側大腿協(xié)同收縮率相比，第4、5、6、7、8點上的差異具有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；患側大腿基線期與隨訪期相比，除第1、9點外，其余各點差異有統(tǒng)計學意義(P≤0.05)；基線期患側大腿與正常對照組比較，第3～8點上差異具統(tǒng)計學意義(P≤0.05)。
　　 結論：
　　 1、基線期腦梗死

17、后大腿前后群肌肉功能均受損，前群肌以股直肌受損最嚴重，股外側肌功能受到一定程度的損害，股內(nèi)側肌功能受損不明顯；半腱半膜肌、股二頭肌功能均受損，受損程度差異不大。前后群肌之間失去正常的拮抗-收縮模式；
　　 2、隨訪期患側大腿前群肌中以股直肌的收縮成分占優(yōu)勢；后群肌中半腱半膜肌收縮成分多于股二頭肌，與正常對照者相似；
　　 3、腦梗死患者健側大腿肌肉的收縮功能也受到一定程度的影響；
　　 4、腦梗死后大腿肌肉表面肌