神经肌肉电刺激的应用.pdf

神经肌肉电刺激的应用神经肌肉电刺激的应用 Neruomuscular Electrical Stimulation Neruomuscular Electrical Stimulation（NMESNMES）学习目的：学习目的：掌握掌握NMESNMES的定义的定义 掌握掌握NMESNMES的临床应用效果的临床应用效果 熟悉熟悉NMESNMES的改善肌力的原则的改善肌力的原则 掌握失神经肌肉电刺激的应用原则掌握失神经肌肉电刺激的应用原则 了解了解NMESNMES的临床应用情形和使用方法的临床应用情形和使用方法 定义定义 是通过完整的周围神经系统传导电流，是通过完整的周围神经系统传导电流，以引起肌肉收缩的一种电刺激方式。以引起肌肉收缩的一种电刺激方式。以低频脉冲电流刺激神经肌肉以治疗疾以低频脉冲电流刺激神经肌肉以治疗疾病的方法病的方法 临临 床床 应应 用用 维持及增加关节活动度维持及增加关节活动度 增加肌肉力量增加肌肉力量 增加肌肉耐力增加肌肉耐力 肌肉再教育及诱发肌肉再教育及诱发 降低肌肉痉挛降低肌肉痉挛 减少肌肉萎缩减少肌肉萎缩 去神经肌肉电刺激去神经肌肉电刺激 1.1.维持及增加关节活动度维持及增加关节活动度 (NMES FOR MAINTAINING AND INCREASING JOINT RANGE OF(NMES FOR MAINTAINING AND INCREASING JOINT RANGE OF MOTION)MOTION)挛缩挛缩(CONTRACTURE)(CONTRACTURE)是指横跨一个或数个关节软组织因缩短而导致是指横跨一个或数个关节软组织因缩短而导致关节活动度受限关节活动度受限。中枢神经损伤中枢神经损伤、周围神经损伤周围神经损伤、肌肉骨骼系统肌肉骨骼系统的障碍及单纯的软组织受伤的障碍及单纯的软组织受伤 缩短的软组织可以是关节囊缩短的软组织可以是关节囊、韧带韧带、肌腱肌腱、肌肌肉肉、皮肤等皮肤等。被动或主动伸展运动被动或主动伸展运动(stretching(stretching exercises)exercises)、手手术疗法术疗法 MunsatMunsat膝关节屈曲挛缩：将内置的电极放于股神经膝关节屈曲挛缩：将内置的电极放于股神经处处，以刺激股四头肌的收缩以刺激股四头肌的收缩(6 6h/h/天天)。BackerBacker增加中风病人的腕关节及手部关节的伸展活动增加中风病人的腕关节及手部关节的伸展活动度度。Bowman&WinchesterBowman&Winchester中风患者主动关节活动度的治中风患者主动关节活动度的治疗效果疗效果。腕腕/膝膝 注意：注意：NMESNMES的强度：使关节活动达到可能的最大范围的强度：使关节活动达到可能的最大范围。但太强则可能造成不必要的反射反应但太强则可能造成不必要的反射反应。便携型的刺激器可允许病人在家接受治疗便携型的刺激器可允许病人在家接受治疗，增加增加病人治疗时间病人治疗时间。居家治疗前居家治疗前，必须给予病人及其家属完整的教育必须给予病人及其家属完整的教育，以避免不必要的伤害以避免不必要的伤害。若能配合其他治疗若能配合其他治疗，如主动或被动伸展运动如主动或被动伸展运动，甚甚至配合支具使用至配合支具使用(如如AFO)AFO)，可达到更好的效果可达到更好的效果。2.2.增加肌肉力量增加肌肉力量 (NMES FOR MUSCLE STRENGTHENING)(NMES FOR MUSCLE STRENGTHENING)肌力肌力(muscle(muscle strength)strength)是指肌肉主动产生张力是指肌肉主动产生张力(tension)(tension)的能力的能力。实际操作上实际操作上，肌力被定义为肌力被定义为，一块肌肉或一组一块肌肉或一组肌群经由肌肉收缩肌群经由肌肉收缩，在特定的速度下在特定的速度下，所能产所能产生 对 抗 外 加 阻 力 的 最 大 力 量生 对 抗 外 加 阻 力 的 最 大 力 量(maximum(maximum strength)strength)或力矩或力矩(maximum(maximum torque)torque)。肌力的强弱与参与肌肉收缩的运动单元肌力的强弱与参与肌肉收缩的运动单元(motor(motor unit)unit)之数目及其放电频率有关之数目及其放电频率有关。肌力较弱时力量大小与被募集肌力较弱时力量大小与被募集(recruitment)(recruitment)的运动单元数目多寡相关的运动单元数目多寡相关 当肌力逐渐增强时当肌力逐渐增强时，运动神经元放电频率运动神经元放电频率的重要性便逐渐增强的重要性便逐渐增强，进而在最後达到强进而在最後达到强直收缩直收缩。主动收缩主动收缩-运动单元的募集运动单元的募集 -“大小原则大小原则(size(size principle)principle)”肌力较弱时肌力较弱时，较小较小、放电速率较慢的运动单元放电速率较慢的运动单元(即即慢肌慢肌)先接受募集先接受募集，开始放电开始放电 运动强度增加运动强度增加，较大且放电速率较快的运动单元较大且放电速率较快的运动单元(快肌快肌)才加入收缩的行列才加入收缩的行列。在电刺激引起的肌肉收缩中在电刺激引起的肌肉收缩中，运动单元的募集情运动单元的募集情形则较为复杂形则较为复杂。研究表明研究表明，以参数得宜的电刺激以参数得宜的电刺激(kots)(kots)来训练来训练正常人的肌力正常人的肌力，可达到与运动训练相同的效果可达到与运动训练相同的效果。但电刺激之效果并无法超越一般运动但电刺激之效果并无法超越一般运动。病人肌力训练的研究病人肌力训练的研究，集中於肌肉骨骼损伤集中於肌肉骨骼损伤，以以膝关节韧带损伤的情形最多膝关节韧带损伤的情形最多。膝关节康复膝关节康复，电刺激电刺激(单双向方波单双向方波/法拉第波法拉第波/苏联苏联波波/干扰波干扰波)在减少萎缩在减少萎缩，改善肌力与步态上皆有改善肌力与步态上皆有相当好的效果相当好的效果。尤其在早期尤其在早期，电刺激效果明显优於主动运动电刺激效果明显优於主动运动，且且对於许多膝关节术後的不正常步态对於许多膝关节术後的不正常步态，有很好的预有很好的预防效果防效果。下腰痛下腰痛（苏联波背伸展肌苏联波背伸展肌）、脊柱裂脊柱裂、脑瘫脑瘫、中风中风、多发性硬化多发性硬化（干扰波盆底肌干扰波盆底肌）增强肌力的机制增强肌力的机制 与 主 动 运 动 类 似与 主 动 运 动 类 似，通 过 肌 肉 的 肥 大通 过 肌 肉 的 肥 大(hypertrophy)(hypertrophy)与改善运动单元的募集情形来增与改善运动单元的募集情形来增加肌力加肌力。关节受伤後关节受伤後，肌力之减少与反射性抑制肌力之减少与反射性抑制(reflex(reflex inhibition)inhibition)有关有关。反射性抑制常使运动单元募反射性抑制常使运动单元募集不全集不全，造成肌力的缺损造成肌力的缺损。而单纯的运动对这而单纯的运动对这种反射性抑制的训练效果并不理想种反射性抑制的训练效果并不理想。NMESNMES强化肌力的原则强化肌力的原则 训练参数 建议数值 电流形式 脉冲正弦波，单相或双相脉波 波长 20sec 1000sec 频率 25100 pps(bps)强度 最大耐受量（MTIC）60%MVIC 收缩形式 等长收缩 收缩/休息时间比 1/31/5 收缩次数 1015次 训练频率 35次/周 3.3.增加肌肉耐力增加肌肉耐力 (NMES FOR IMPROVEMENT OF MUSCLE NMES FOR IMPROVEMENT OF MUSCLE ENDURANCE)ENDURANCE)肌肉耐力肌肉耐力(muscle(muscle endurance)endurance)是指一块肌肉或是指一块肌肉或一组肌群经过一段时间的运动或刺激之後一组肌群经过一段时间的运动或刺激之後，其其维持活动力维持活动力(即产生力量或力矩即产生力量或力矩)之能力之能力。在肌耐力的训练上在肌耐力的训练上，以低频率以低频率、长期的电刺激长期的电刺激效果较佳效果较佳。但整体而言但整体而言，神经肌肉电刺激在肌耐力的训练神经肌肉电刺激在肌耐力的训练上上，仍需要更多研究来证实其效果仍需要更多研究来证实其效果，并找出最并找出最适当的电刺适当的电刺激方法激方法。4.4.肌肉再教育及诱发肌肉再教育及诱发 (NMES FOR MUSCLE REEDUCATION AND(NMES FOR MUSCLE REEDUCATION AND FACILITATION)FACILITATION)NMESNMES肌力的增加肌力的增加，一是由於肌肉的肥大一是由於肌肉的肥大，但但在肌力训练的早期在肌力训练的早期，多是由於神经肌肉控制能多是由於神经肌肉控制能力力(neuromuscular(neuromuscular control)control)的改善造成的的改善造成的。电刺激的训练後电刺激的训练後，受试者的动作控制能力增强受试者的动作控制能力增强，反应时间减少反应时间减少-肌肉再教育的最直接例证肌肉再教育的最直接例证。中枢神经损伤中枢神经损伤，功能性电刺激对肌肉控制功能性电刺激对肌肉控制、动动作诱发作诱发、与功能改善有关与功能改善有关 机制：重复的练习机制：重复的练习，大量的感觉输入对中枢大量的感觉输入对中枢神经系统的刺激神经系统的刺激，动作感觉动作感觉、本体感觉的输入本体感觉的输入，对运动神经元的直接刺激等对运动神经元的直接刺激等，大量的上行传入大量的上行传入信息信息，除了对中枢神经系统的各个感觉接受区除了对中枢神经系统的各个感觉接受区有直接影响外有直接影响外，可能对中枢的整合也有正面的可能对中枢的整合也有正面的效果效果 。5.5.降低肌肉痉挛降低肌肉痉挛 (NMES FOR SPASTICITY CONTROL)(NMES FOR SPASTICITY CONTROL)骨骼肌痉挛骨骼肌痉挛(spasticity)(spasticity)一直是中枢神经系统损伤病人一直是中枢神经系统损伤病人康复中的一项难题康复中的一项难题。痉挛可能是由於传入痉挛可能是由於传入 运动神经元的各种神经讯号的运动神经元的各种神经讯号的平衡遭到破坏所致平衡遭到破坏所致。痉挛为一种不正常的肌肉张力状态痉挛为一种不正常的肌肉张力状态，病人的牵张反病人的牵张反射与皮肤反射皆有反应过度的情形射与皮肤反射皆有反应过度的情形，且病人的且病人的 运动运动神经元活动增加神经元活动增加，肌肉张力过高肌肉张力过高，动作控制能力降动作控制能力降低低。保守性疗法如冷热疗保守性疗法如冷热疗、运动治疗运动治疗、支具支具、药药物等物等，及手术皆被用来降低痉挛及手术皆被用来降低痉挛。电刺激拮抗肌电刺激拮抗肌、电刺激协同肌电刺激协同肌、拮抗肌与协拮抗肌与协同肌同时刺激同肌同时刺激、感觉程度的电刺激感觉程度的电刺激、穴位的穴位的电 刺 激电 刺 激、脊 髓 电 刺 激脊 髓 电 刺 激、合 并 药 物 的合 并 药 物 的(Botulinum(Botulinum toxintoxin A A，肉毒梭菌毒素肉毒梭菌毒素)电刺激治电刺激治疗疗，皆对痉挛有一定的控制效果皆对痉挛有一定的控制效果。痉挛降低维持的时间痉挛降低维持的时间(？)并无一种治疗法可适用於所有情形并无一种治疗法可适用於所有情形。以电刺激控制痉挛的过程中以电刺激控制痉挛的过程中，必须慎选电刺激必须慎选电刺激参数参数，并对治疗效果小心评估并对治疗效果小心评估。6.6.减少肌肉萎缩减少肌肉萎缩 (NMES FOR NMES FOR DECREASING MUSCLE ATROPHYDECREASING MUSCLE ATROPHY)肌肉萎缩的产生，与废用肌肉萎缩的产生，与废用(disuse)(disuse)，或肌肉的麻，或肌肉的麻痹痹(paralysis)(paralysis)有关。有关。防止肌肉萎缩与肌力训练使用的电流参数及训防止肌肉萎缩与肌力训练使用的电流参数及训练方式是相同的。练方式是相同的。7.7.失神经肌肉电刺激的应用失神经肌肉电刺激的应用 （NMES FOR DENNERVATED MUSCLES)NMES FOR DENNERVATED MUSCLES)肌肉电刺激肌肉电刺激(electrical muscle(electrical muscle stimulation,EMS)stimulation,EMS)失神经肌肉变化失神经肌肉变化-萎缩的产生萎缩的产生，肌肉重量肌肉重量、收收缩蛋白质及肌纤维数目减少缩蛋白质及肌纤维数目减少，纤维化的产生纤维化的产生，肌肉逐渐被纤维组织及脂肪组织取代肌肉逐渐被纤维组织及脂肪组织取代。如何在神经重新支配之前如何在神经重新支配之前，保存肌肉的最佳状保存肌肉的最佳状态态，一直是学者研究的重点一直是学者研究的重点。肌肉的兴奋性及对电刺激的反应产生改变肌肉的兴奋性及对电刺激的反应产生改变。失神经肌肉的膜电位较不稳定失神经肌肉的膜电位较不稳定，且有下降的情形且有下降的情形(减少减少负值负值)。膜电位会呈现自主的放电膜电位会呈现自主的放电，造成肌纤维颤动造成肌纤维颤动。乙酰胆硷受体分散乙酰胆硷受体分散，肌肉纤维对乙酰胆硷呈现过度反肌肉纤维对乙酰胆硷呈现过度反应的现象应的现象。因失神经肌肉的时值与基本电位上升因失神经肌肉的时值与基本电位上升，失神经肌肉需失神经肌肉需要更大的电刺激强度要更大的电刺激强度，更长的电刺激波长才能造成肌更长的电刺激波长才能造成肌肉收缩肉收缩，且较且较难形成强直收缩难形成强直收缩。失神经肌肉对电刺激的反应失神经肌肉对电刺激的反应 失神经肌肉反应 时值 1msec，通常要数十毫秒的波长才能引起肌肉收缩 基本电位 较正常肌肉增加 动作电位传导 沿肌肉纤维细胞膜传导，速度较正常肌肉慢 肌肉收缩状态 无法同步收缩，呈现蠕动状态，且收缩放松所需时间较长 肌肉收缩张力 产生张力较正常肌肉低，且较不易达到强直收缩 适应情形 不易产生适应 周围神经损伤后的电刺激治疗优点：周围神经损伤后的电刺激治疗优点：减少肌肉萎缩减少肌肉萎缩 减少纤维化的产生减少纤维化的产生 维持去神经肌肉的正常神经肌肉活动与正常的肌维持去神经肌肉的正常神经肌肉活动与正常的肌肉性质肉性质 不影响神经的再生不影响神经的再生。临床遵循原则：临床遵循原则：1 1足够的强度以引起肌肉的强直收缩足够的强度以引起肌肉的强直收缩。2 2以等长收缩的方式加以训练以等长收缩的方式加以训练 3 3越早开始治疗越早开始治疗，效果越好效果越好 4 4电刺激波长必须大於失神经肌肉的时值电刺激波长必须大於失神经肌肉的时值，才能引起才能引起肌肉的收缩肌肉的收缩。方波或是缓慢上升的三角波皆可适用方波或是缓慢上升的三角波皆可适用。5 5电极片的摆置以能引起最大肌肉收缩准。电极片的摆置以能引起最大肌肉收缩准。失神经肌肉的电刺激失神经肌肉的电刺激 训练参数 建议数值 电流形式 方波或三角波 波长 10msec,或300500msec（缓慢上升的三角波）频率 25100pps(bps),以引起强直收缩 强度 最大耐受量（MTIC）收缩形式 等长收缩 电极 双极摆置法为佳 收缩/休息时间比 1/31/5，以减少疲乏的产生 收缩次数 10至20次 训练频率 每天治疗至35次/星期 国内失神经肌肉电刺激参数国内失神经肌肉电刺激参数 选择脉宽和间隙：选择脉宽和间隙：轻度损伤：选用脉宽轻度损伤：选用脉宽101050ms50ms，间隙，间隙5005001000ms1000ms 中度损伤：选用脉宽中度损伤：选用脉宽5050150ms150ms，间隙，间隙100010002500ms2500ms 重度损伤：选用脉宽重度损伤：选用脉宽150150300ms300ms，间隙，间隙200020004000ms4000ms。电流量以能引起电流量以能引起肌肉明显收缩肌肉明显收缩为度，时间为度，时间5 51010分钟分钟 运动点运动点 T/R 参数可调节性脉冲 总结总结 阐述神经肌肉电刺激的发展与临床应用阐述神经肌肉电刺激的发展与临床应用 在临床使用上，因病人的差异性与病人对神经在临床使用上，因病人的差异性与病人对神经肌肉电刺激的反应各不相同，小心的评估与拟肌肉电刺激的反应各不相同，小心的评估与拟订治疗计划，为治疗成功的基础。订治疗计划，为治疗成功的基础。神经肌肉电刺激在痉挛的控制，肌肉再教育的神经肌肉电刺激在痉挛的控制，肌肉再教育的应用，肌耐力的增加，与去神经肌肉的电刺激应用，肌耐力的增加，与去神经肌肉的电刺激上，仍存上，仍存有许多疑点，需要更多的研究加以探有许多疑点，需要更多的研究加以探讨。讨。