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1、神经肌肉电刺激在脑卒中的应用神经肌肉电刺激在脑卒中的应用燕铁斌燕铁斌 中山大学附属第二医院中山大学附属第二医院 内容 神经肌肉电刺激对脑卒中急性期患者下肢功能的影神经肌肉电刺激对脑卒中急性期患者下肢功能的影响：临床随即对照研究响：临床随即对照研究经皮电神经刺激对脑卒中早期患者脑局部血流量的经皮电神经刺激对脑卒中早期患者脑局部血流量的影响影响经皮电神经刺激对脑卒中早期患者体感诱发电位的经皮电神经刺激对脑卒中早期患者体感诱发电位的影响影响功能性电功能性电 刺激对脑卒中早期患者脑可塑性影刺激对脑卒中早期患者脑可塑性影响的功能性磁共振观察响的功能性磁共振观察Dr.Y 23IntroductionNeu
2、romuscular Electrical Stimulation(NES)refers to the electrical stimulation of an intact lower motor neuron(LMN)to activate paralyzed or paretic muscles.(Sheffler&Chae 2007)In the past decades,it has been increasingly applied to stroke rehabilitationfunctional electrical stimulation(FES)transcutaneou
3、s electrical nerve stimulation(TENS)Liberson et al.reported the first clinical application of FES to a stroke patient in the early 1960sIn 1973,the first commercially available FES unit was used for treating hemiplegic patients.(Rebersek&Vodovnik 1973)Dr.Y 4IntroductionThere was no study in the lite
4、rature on the effectiveness of TENS in promoting motor recovery in stroke patients until the 1990sLevin and Hui-Chan(1992)found that repeated applications of TENS significantly decreased spasticity and increased maximal voluntary contraction of the ankle dorsiflexorsTekeoolu et al.(1998)also examine
5、d the effects of TENS on patients with chronic stroke and foundTENS significantly decreased the spasticity of the lower limb and increased the scores of Barthel IndexDr.Y 5Limitations of Previous StudiesGlanz et al.(1996)and Chae and David(1999)critically reviewed studies on the efficacy of the NMES
6、 in treating hemiplegic patients between 1966 and 1999.They found8 single-blinded randomized controlled trialsonly one study used a placebo grouptreatment began from some 1.5-29.2 months after stroke Other observationsNearly all the patients examined were at the chronic or a combination of acute and
7、 chronic stages that might not reveal the efficacy of early interventionMany study designs were not randomized controlled trials,without either a placebo or control groupThe intervals between assessments were too long to delineate more specific changes with timeDr.Y 课题一课题一神经肌肉电刺激治疗急性脑卒中下肢瘫痪神经肌肉电刺激治疗
8、急性脑卒中下肢瘫痪:临床随机对照研究临床随机对照研究Dr.Y 6 研究目的研究目的 与单纯康复组比较，神经肌肉电刺激（与单纯康复组比较，神经肌肉电刺激（FES/TENS）对急性脑卒中患者下肢功能恢复的影响对急性脑卒中患者下肢功能恢复的影响入选标准入选标准大脑中动脉系统初发脑卒中大脑中动脉系统初发脑卒中 年龄年龄4584 岁岁 下肢中重度瘫痪下肢中重度瘫痪坐位屈髋肌力坐位屈髋肌力或或=级级发病前发病前ADL自理自理除外标准除外标准病灶位于脑干或小脑病灶位于脑干或小脑急性心肌梗死急性心肌梗死装有心脏起博器装有心脏起博器交流障碍交流障碍 认认知功能障碍知功能障碍脑外科手术脑外科手术发病前髋关节或膝关
9、节手术发病前髋关节或膝关节手术Dr.Y 7性质：出血性质：出血/梗死梗死年龄：年龄：4559岁岁,6075岁岁,75岁岁性别：男性别：男/女女瘫痪程度：瘫痪程度：2级级FESTENS安慰组安慰组(Placebo)对照组对照组(SR)分层分层分组分组标准化治疗标准化治疗60min PT60min OT每天一次每天一次每周每周5天天共共3周，周，15次次物理治疗物理治疗作业治疗作业治疗Dr.Y 8FES 方案方案:治疗仪和参数治疗仪和参数模拟正常的步态周期模拟正常的步态周期台双通道的治疗仪通过台时间转换台双通道的治疗仪通过台时间转换器连接器连接电极位置电极位置胫前肌、腓肠肌、股四头肌、腘伸肌胫前肌
10、、腓肠肌、股四头肌、腘伸肌参数参数30 Hz，脉宽，脉宽 0.3 ms,强度强度 20-30mA时间时间入院后天内开始入院后天内开始30 min/天天,5 天天/周周 x 3 周周 Dr.Y 9模拟正常步态周期的一次刺激模拟正常步态周期的一次刺激步态周期步态周期 站立期站立期 摆动期摆动期 2 8 20 20 10 13 14 13分期分期 IC LR MS TSt PSw ISw MSw TSw 刺激的肌肉刺激的肌肉胫前肌胫前肌 刺激刺激 休息休息 刺激刺激股四头肌股四头肌 刺激刺激 休息休息 刺激刺激 休息休息 刺激刺激小腿三头肌小腿三头肌 休息休息 刺激刺激 休息休息 膕绳肌膕绳肌 刺激
11、刺激 休息休息 刺激刺激Dr.Y 10TENS 治疗治疗参数参数脉宽脉宽0.2 ms,100 Hz强度：刺激阈值的强度：刺激阈值的2-3倍倍时间时间入院后天内入院后天内 60 min/次次,次次/天天,5 天天/周周 x 3周周Dr.Y 11安慰刺激Dr.Y 12TENS 治疗仪，没有电源输出治疗仪，没有电源输出电极位置相同电极位置相同评定评定综合痉挛量表综合痉挛量表（Composite Spasticity Scale,CSS）踝关节最大等长收缩（踝关节最大等长收缩（Maximum isometric voluntary contraction,MIVC)跖屈肌跖屈肌背伸背伸 肌肌站起站起-
12、走计时测试（走计时测试（the timed up and go test）评定时间评定时间治疗前治疗前治疗周后治疗周后治疗周后治疗周后治疗周后治疗周后发病后周发病后周住院期间住院期间随访随访13结果治疗前，4组之间在年龄、性别、脑卒中性质、偏瘫侧别、发病时间及其病情，差异无显著性(p0.05).Dr.Y 14组一般资料组一般资料 FES TENS 安慰组安慰组 对照组对照组 TotalNumber of subjects 13 16 17 16 62Age(years)68.2 7.7 68.3 10.2 73.2 7.7 69.8 7.5 70.0 8.5Gender M/F 7/6 8/8
13、 8/9 8/8 31/31Type of stroke I/H 12/1 14/2 15/2 15/2 55/7Paretic side L/R 6/7 8/8 10/7 9/7 33/29BMI(kg/m2)23.4 2.3 23.8 2.7 23.1 3.2 23.0 3.0 23.3 2.8AMT(score)8.4 1.7 8.5 1.5 7.6 2.0 8.5 1.2 8.2 1.7CSS(score)7.3 3.1 5.3 2.1 5.4 2.6 6.9 3.0 6.2 2.9LOS at acute hospital(day)5.7 5.0 6.3 4.0 7.1 3.4 7.
14、0 3.3 6.8 3.5Initial intervention from onset(day)8.7 5.8 8.6 4.3 9.9 2.7 9.1 3.3 9.2 3.5 结果结果Dr.Y 15 FES TENS 安慰组安慰组 对照组对照组 W0(分分)7.4 3.1 5.3 2.4 5.5 2.6 6.9 3.0 W1(分分)8.6 3.0 5.6 2.4 7.3 2.4 8.1 2.8 (W1-W0)/W0(%)16.3 86.8 5.7 35.3 33.0 52.6 17.4 58.4 W2(分分)8.8 2.7 6.6 2.4 7.9 2.5 9.3 2.2 (W2-W0)/W0
15、(%)18.8 92.2 24.5 51.2 44.0 72.5 34.7 67.5 W3(分分)9.6 2.5 7.2 1.6 8.1 2.8 10.1 1.8 (W3-W0)/W0(%)29.2 35.3 36.7 66.1 47.3 93.9*46.2 71.3*WFU(分分)10.4 1.9 7.7 2.0 8.8 2.5 10.8 1.4 (WFU-W0)/W0(%)40.3 93.5 45.3 87.3 59.7 93.3 56.3 71.4*与与FES组比较，组比较，P 0.05。结果结果治疗前后各组痉挛评定比较治疗前后各组痉挛评定比较结果结果Dr.Y 16治疗前后患侧踝关节最大
16、等长收缩是踝背伸力矩增加治疗前后患侧踝关节最大等长收缩是踝背伸力矩增加(%)*P 0.05,*P 0.01，与与FES组比较组比较.结果结果Dr.Y 173周治疗对增强周治疗对增强踝背伸时胫前肌最大收缩力踝背伸时胫前肌最大收缩力(积分肌电图积分肌电图)的影响的影响,*P0.05,*P0.01,与与FES组比较组比较结果结果Dr.Y 18治疗前后患侧踝背伸肌群协同收缩率比较（治疗前后患侧踝背伸肌群协同收缩率比较（sEMG）*P0.05，*P0.05).Dr.Y 26 TENS组组 对照组对照组Age(years)629（5077）718（5485）Gender(male/female)4/8 6
17、 /4Type(ischemia/hemorrage)8/4 7/3 Affected Side (Left/right)5/7 5/5Days post stroke (d)3021（988）2712（1242）2组一般资料比较组一般资料比较结果治疗组治疗组:TENS治疗前（左）治疗前（左）,后（右）后（右）rCBF变化变化患者，女，患者，女，55，左顶叶脑梗死左顶叶脑梗死结结果果患者，女，患者，女，71岁，岁，右基底节脑梗死右基底节脑梗死对照组对照组:治疗前（左）治疗前（左）,后（右）后（右）rCBF变化变化Dr.Y 27治疗前后放射性计数均值比较治疗前后放射性计数均值比较结结果果 项项
18、目目 时时 间间 治治 疗疗 组组 对对 照照 组组 病灶计数病灶计数 治疗前治疗前 42.7617.52 40.4110.61 治疗后治疗后 142.1541.33 78.1825.19 镜像计数镜像计数 治疗前治疗前 58.6919.34 66.1531.01 治疗后治疗后 155.0541.71 115.2859.53注：注：组内治疗前后比较组内治疗前后比较,P0.01;治疗组治疗后与对照组比较治疗组治疗后与对照组比较,P0.05.Dr.Y 28治疗前后半定量值比较治疗前后半定量值比较结结果果 时时 间间 治治 疗疗 组组 对对 照照 组组 治疗前半定量值治疗前半定量值 74.2219.
19、54 67.8319.58 治疗后半定量值治疗后半定量值 91.468.37 73.7517.39半定量值半定量值=病灶计数值病灶计数值/病灶之镜像计数值病灶之镜像计数值100%组内治疗前后比较组内治疗前后比较,P0.05;治疗组治疗后与对照组比较治疗组治疗后与对照组比较,P0.01.Dr.Y 29治疗前后不对称指数值比较治疗前后不对称指数值比较结结果果 项项 目目 时时 间间 治治 疗疗 组组 对对 照照 组组不对称指数不对称指数 治疗前治疗前 25.7825.7819.54 32.1719.54 32.1719.5819.58 治疗后治疗后 8.558.558.378.37 26.25 2
20、6.2517.3917.39注注:不对称指数值（健侧计数值不对称指数值（健侧计数值-患侧计数值）患侧计数值）/健侧计数值健侧计数值100%组内治疗前后比较组内治疗前后比较,P0.05;治疗组治疗后与对照组比较治疗组治疗后与对照组比较 P0.01.Dr.Y 30课题课题三三经经皮皮电电神神经经刺激刺激对对急性急性脑脑卒中患者提干卒中患者提干诱发电诱发电位的影响位的影响研究目的研究目的观察经皮电神经刺激脑组织急性期患者患侧肢体学位观察经皮电神经刺激脑组织急性期患者患侧肢体学位对提干诱发电位的影响对提干诱发电位的影响 31对象TENS groupPlacebo groupGender（male/fe
21、male）9/68/6age（years）63.5310.8064.298.30Type（ischemia/hemorrhage）9 /6 10/4 Side of hemiplegia（left/right）8 /7 9 /5 Post stroke（week）6533.256.642.79 2组患者一般资料入选对象和筛选对象标准同课题一和课题二.分层后患者被随机分为 TENS 组和安慰TEN组 32方法采用采用Synergy T-EP EMG/EP Monitoring Synergy T-EP EMG/EP Monitoring Systems(Oxford Instruments Me
22、dical,Inc).Systems(Oxford Instruments Medical,Inc).患者在检查室接受患者在检查室接受45min TENS 45min TENS 或安慰或安慰TENSTENS治疗前后，分别接受治疗前后，分别接受1 1次次SEPSEP检查检查分别分析分别分析N9N9和和 N20 N20的潜伏期和波幅的潜伏期和波幅 结果注：经注：经t检验，检验，p0.05,提示有显著性差异提示有显著性差异 N N9 9N N2020振幅振幅(V)潜伏期潜伏期(ms)振幅振幅(V)潜伏期潜伏期(ms)TENS TENS 组组患患侧侧2.382.380.369.419.410.181.
23、151.150.4532.0532.052.61*(n=15)(n=15)健健侧侧3.373.370.469.059.050.357.607.600.8319.9619.960.22安慰安慰TENS组组患患侧侧3.463.460.439.229.220.181.651.650.5128.4828.482.78*(n=14)(n=14)健健侧侧4.054.050.399.269.260.165.945.940.8619.7919.790.3634Dr.Y 治疗前，2组患侧与健侧比较，患侧的N9和N20振幅降低，潜伏期缩短，差异有显著性（*Po.o5）治治疗疗前前2组组健健侧侧和患和患侧侧SEP组
24、组内比内比较较治疗后，治疗后，治疗后，治疗后，2 2组患侧组患侧组患侧组患侧SEPSEP值组间比较值组间比较值组间比较值组间比较N9N20振幅振幅(V)潜潜 伏伏 期期 (ms)振幅振幅(V)潜伏期潜伏期(ms)TENS 组组2.991.619.190.722.012.0920.771.34*安慰安慰TENS组组3.681.859.230.641.631.9628.5110.36*注：注：经经两独立两独立样样本本T检验检验，P0.052.993.689.199.232.011.6320.7728.51302520151050N9波幅N20波幅N9潜伏期N20潜伏期35*p0.05TENS 组组
25、安慰安慰TENS组组 N9 振幅振幅 N20 振幅振幅 N9 潜伏期潜伏期 N20 潜伏期潜伏期*P0.05，2组之间比较治疗后治疗后2组组SEP变化变化%比较比较N9N20振幅振幅(V)潜伏期潜伏期(ms)振幅振幅(V)潜伏期潜伏期(ms)TENS group39.5541.13*2.312.02*54006711*28.4822.95*Placebo group1.014.480.100.63-1.9812.420.150.5436Dr.Y 变变化率化率%=(%=(治治疗疗后后治治疗疗前前)SEP)SEP值值 /治治疗疗前前 SEP SEP值值，*po.o5*po.o5，2 2组组之之间间
26、比比较较课题四课题四功能性电功能性电 刺激对脑卒中早期患者脑可塑性影响刺激对脑卒中早期患者脑可塑性影响的功能性磁共振观察的功能性磁共振观察目的目的观察观察FES对脑可塑性影响的功能性磁共振研究对脑可塑性影响的功能性磁共振研究Dr.Y 37第一部分：健康年轻志愿者初步报告第二部分：脑卒中患者与同年龄组的健康老人 正在进行 38对象与方法4位右利手的健康年轻志愿者男性2人,女性2,23-32 岁在FES治疗中，采用 fMRI（1.5T）检查 FES 放在右前臂的伸腕肌群，诱发出最大的肌肉收缩 39FES 治疗仪,Pulsecure-pro KR-7,日本初步结果FES诱发出的伸腕肌群与大脑对侧运动
27、皮层的兴奋诱发出的伸腕肌群与大脑对侧运动皮层的兴奋性相关性相关Dr.Y 4041An fMRI risk map.A 24 years male.The fMRI activation areas are visualized as yellow and red areas after repeated wrist extension induced by FES within the 1.5 T MRI.我们研究的结论神经肌肉电刺激，包括FES和TENS较之安慰电刺激组和标准对照组，能促进初发脑卒中患者更早、更快的运动功能恢复FES的作用比 TENS的作用出现早，效果强 (课题一)Dr.Y
28、42我们研究的结论可能的机制可能的机制增加脑卒中患者患侧和健侧脑局部血流量增加脑卒中患者患侧和健侧脑局部血流量rCBF (课题课题二二)增加神经原的兴奋性增加神经原的兴奋性,表现为表现为SEP的潜伏期缩短、振幅增的潜伏期缩短、振幅增加加 (课题课题三三)增加健康年轻者脑的血氧水平，增加健康年轻者脑的血氧水平，fMRI表现表现 也许可以激活脑卒中患者脑细胞也许可以激活脑卒中患者脑细胞 的活性，促进功能重组的活性，促进功能重组 (课题课题四四)Dr.Y 43近几年我科发表的与神经肌肉电刺激方面有关的论文近几年我科发表的与神经肌肉电刺激方面有关的论文YAN T,HUI-CHAN CWY,LI LSW
29、 Functional electrical stimulation improves knee joint proprioception in subjects with acute stroke:A randomized control trial.the 4th World Congress of the ISPRM,June 9-14,2007 Seoul Korea,keynote speaker Wei NWei N,Yan T,Hui-Chan C.W.Y Effects of Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation(TENS)on
30、 Yan T,Hui-Chan C.W.Y Effects of Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation(TENS)on Sometosensory Evoked Potential(SEP)of Strokes Subjects:A pilot Study.5th Pan Pacific Sometosensory Evoked Potential(SEP)of Strokes Subjects:A pilot Study.5th Pan Pacific Rehabilitation Conference,2006,Aug Hong KongR
31、ehabilitation Conference,2006,Aug Hong Kong （Best PosterBest Poster）Yan T,Hui-Chan CWY,Li LSW.Functional electrical stimulation improves motor recovery of the Yan T,Hui-Chan CWY,Li LSW.Functional electrical stimulation improves motor recovery of the lower extremity and walking ability of subjects wi
32、th first acute stroke:a randomized,placebolower extremity and walking ability of subjects with first acute stroke:a randomized,placebo-controlled Trial.controlled Trial.StrokeStroke,2005,36:80-85.,2005,36:80-85.燕铁斌，燕铁斌，Hui-Chan CWY.经皮穴位电刺激对急性脑卒中偏瘫患者踝关节肌张力及协同收缩率的影响经皮穴位电刺激对急性脑卒中偏瘫患者踝关节肌张力及协同收缩率的影响.中华物
33、理中华物理医学与康复杂志医学与康复杂志，2007,29:25-28.魏妮，燕铁斌，魏妮，燕铁斌，Hui-Chan CWY，陈月桂，陈月桂.经皮穴位电神经刺激不同部位对脑卒中患者体感诱发电位的影响经皮穴位电神经刺激不同部位对脑卒中患者体感诱发电位的影响.中中华物理医学与康复杂志华物理医学与康复杂志，2007,29:29-32.郭友华，燕铁斌郭友华，燕铁斌,Hui-Chan CWY.,Hui-Chan CWY.经皮电神经刺激对脑卒中患者脑局部血流量的影响经皮电神经刺激对脑卒中患者脑局部血流量的影响.中华物理医学与康复杂志，中华物理医学与康复杂志，20052005，2727：507507509509
34、燕铁斌等燕铁斌等.盆底肌肉电刺激治疗脊髓损伤后尿失禁疗效观察初报盆底肌肉电刺激治疗脊髓损伤后尿失禁疗效观察初报.中华物理医学与康复杂志中华物理医学与康复杂志,2005:2005:27:286-288 27:286-288 郭友华，燕铁斌，郭友华，燕铁斌，Hui-Chan CWY.Hui-Chan CWY.低频电刺激治疗脑卒中偏瘫的临床研究进展低频电刺激治疗脑卒中偏瘫的临床研究进展.中华物理医学与康复杂志中华物理医学与康复杂志，20052005，2727：507507509.509.郭友郭友华华，燕，燕铁铁斌，斌，Hui-ChanHui-Chan CWY CWY.低低频电频电刺激治刺激治疗脑疗脑
35、卒中偏卒中偏瘫瘫的神的神经经机制研究机制研究进进展展.中国康复医学中国康复医学杂杂志志，20052005，2020：156-158.156-158.燕铁斌，郭友华，卢献平等燕铁斌，郭友华，卢献平等.经皮电刺激对脑卒中患者脑局部血流量的影响初报经皮电刺激对脑卒中患者脑局部血流量的影响初报.中国康复医学杂志中国康复医学杂志，20042004，1919：499-501.499-501.燕铁斌，燕铁斌，Hui-Chan.Hui-Chan.踝背伸和跖屈肌群的最大等长收缩：脑卒中急性期患者与同龄健康老人表面肌电图对照研踝背伸和跖屈肌群的最大等长收缩：脑卒中急性期患者与同龄健康老人表面肌电图对照研究究.中华物理医学与康复杂志中华物理医学与康复杂志,2003,2003，2525：212-215.212-215.燕铁斌燕铁斌.神经肌肉电刺激及其在痉挛性瘫痪治疗中的临床应用神经肌肉电刺激及其在痉挛性瘫痪治疗中的临床应用.中国康复理论与实践中国康复理论与实践.2003,9:155-158.2003,9:155-158燕燕铁铁斌斌.经经皮神皮神经电经电刺激在刺激在脑脑卒中康复治卒中康复治疗疗中的中的应应用用.中国康复理中国康复理论论与与实实践践，20022002，8 8，140-141.140-141.44Dr.Y Dr.Y 45