干 峥，缪永娟，唐晓晓，阚秀丽，冀磊磊，汤 艳，吴建贤，洪永锋

(安徽医科大学第二附属医院康复医学科，安徽 合肥 230601)

我国每年约有240万人新发脑卒中，每年约110万人死于脑卒中，现存的脑卒中患者1100多万人[1]，其中约一半以上的患者存在上肢功能障碍[2]。脑卒中后上肢功能恢复明显较下肢困难，屈、伸肌群肌力下降及协同收缩机制的异常是导致偏瘫后上肢功能障碍的重要原因[3，4]。表面肌电(surface electromyography，sEMG)是肌肉收缩产生的生物电反应在皮肤表面处时间和空间上的综合，sEMG的检测方法简单、无创，容易被受试者接受[5]，可以更好的反应主动肌与拮抗肌在整个运动控制过程中的活动情况。与传统的针式肌电图相比，sEMG的空间分辨率相对较低，但探测空间较大，重复性较好，因而sEMG在康复医学临床和基础研究中具有重要价值[6～8]。常用的肌电指标包括积分肌电(integrated electromyographic，iEMG)和均方根值(root mean square，RMS)，用于评价肌肉在单位时间内的收缩特性[9，10]。本研究通过采集不同Brunnstrom分期脑卒中偏瘫患者双侧上肢在最大等长收缩(maximum isometric voluntary contraction，MIVC)状态下肱二、三头肌的RMS数值变化，并计算协同收缩率(co-contraction ratio，CR)，以揭示脑卒中患者在不同Brunnstrom分期时肱二、三头肌的表面肌电特征，从而为临床制定相应的康复治疗方案提供有益的电生理依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2016-01～2018-03在安徽医科大学第二附属医院康复医学科住院的30例脑卒中后偏瘫患者作为研究对象，所有患者均满足全国第四届脑血管病学术会议通过的诊断标准[11]，并经CT或MRI证实。

入选标准：(1)经头颅CT、MRI证实为脑出血/脑梗死的单侧肢体瘫痪；(2)双侧上肢均无皮损、骨折等；(3)病情平稳，无严重心脏病、肝肾功能等异常；(4)MMSE≥22分；(5)患者本人及家属对本研究知情同意并签署知情同意书。

排除标准：(1)意识不清；(2)上肢存在软组织损伤、骨折、周围神经损伤；(3)患侧肘关节因挛缩等因素引起被动活动受限；(4)完全性和感觉性失语；(5)脑干及小脑病变的患者；(6)正在口服或注射抗痉挛或抗抑郁药物者。

1.2 方法

1.2.1 测试仪器与材料：表面肌电设备系美国Delsys公司生产Trigno型号，分析软件为EMGworks Acquisition 4.0.2与EMGworks Analysis 4.0.2；将Delsys自带传感器，紧贴于皮肤表面，采集表面肌电信号。

1.2.2 sEMG描记：Delsys无线表面肌电系统，外置传感器，测试参数：共模抑制比>80dB，噪声<750nV RMS, 模拟/数字转换 16位, 采样频率 2000 Hz，每次测试时间5秒钟，噪声<0.75μV，在分析软件中使用带通滤波。有效测量范围±8000μV，可用通道数8。

1.2.3 测试方法：由同一专业临床医生在22～28℃室温条件下完成所有测试。患者取仰卧肩关节稍外展位(上臂长轴与正中矢状线呈30°)。检测时暴露被检侧上肢，局部皮肤清洁并以酒精脱脂后，于肱二、三头肌肌腹最隆起处贴紧表面电极(走向与所测肌纤维长轴一致)。嘱患者MICV状态下屈伸肘关节，并保持5秒以上。分析每次sEMG信号中3秒峰值片段，每个动作均重复3次取平均值，每次间隔1min。

1.2.4 分析指标：统计分析MIVC屈肘与伸肘时肱二、三头肌均方根值(RMS)的均值(M1)；并按照以下公式计算协同收缩率(CR)：协同收缩率=拮抗肌iEMG/(主动肌iEMG+拮抗肌iEMG)×100%。分析不同Brunnstrom分期健、患侧RMS、CR的差异。

1.3 统计学方法

2 结果

2.1 一般资料情况

符合入选标准的30例研究对象，男∕女 19∕11；年龄(56.13±10.41)岁，最大73岁，最小37岁；脑梗死11例(左侧偏瘫7例、右侧偏瘫4例)，脑出血18例(左侧偏瘫10例、右侧偏瘫8例)，脑出血伴脑梗死1例(左侧偏瘫)；28例右利手，2例左利手；各个Brunnstrom分期均5例；病程(141.63±239.79)d，最长1298d，最短17d。

2.2 健侧与患侧肱二、三头肌最大等长收缩屈伸肘时RMS及CR比较

在MICV状态下肘关节屈曲或伸展时，健侧肱二、三头肌RMS值均显著高于患侧(P<0.05)。患侧肱二、三头肌的协同收缩率明显大于健侧(P<0.05)。见表1。

表1 肱二、三头肌健、患侧MIVC时RMS及

2.3 不同Brunnstrom分期健、患侧最大等长收缩伸肘时的RMS及CR

将不同Brunnstrom分期患者在MICV状态下双侧上肢伸肘时的肱三头肌RMS值两两比较：均(P<0.05)。健侧CR：除了Ⅰ、Ⅱ期间比较，Ⅲ期分别与Ⅳ、Ⅵ期比较，Ⅳ分别与Ⅴ、Ⅵ期比较，Ⅴ、Ⅵ期间比较无显著性差异外，其余期间两两比较均有显著性差异(P<0.05)。患侧CR：除Ⅲ、Ⅳ期间比较无统计学差异外，其余期间两两比较差异均有显著性(P<0.05)。健、患侧CR比较：除Ⅵ期无显著性差异外，其余期均有显著性差异(P<0.05)。从趋势上看，无论系健侧还是患侧在MICV状态下伸肘时，在Brunnstrom Ⅰ期肱三头肌RMS最小、CR最大，之后肱三头肌RMS逐渐增加、CR逐渐下降，至Brunnstrom Ⅵ期肱三头肌RMS趋于最大，CR降至最低。见表2及图1、2。

表2 BrunnstromⅠ～Ⅵ期健、患侧MICV状态下伸肘时的RMS及

图1 MICV状态下伸肘时健、患侧肱三头肌RMS变化

图2 MICV状态下伸肘时健、患侧CR变化

2.4 不同Brunnstrom分期健、患侧MICV状态下屈肘时的RMS及CR值

将不同Brunnstrom分期患者在MICV状态下健/患侧上肢屈肘时的肱二头肌RMS值两两比较发现均有统计学意义(P<0.05)。除了健侧Ⅳ、Ⅴ期间CR值比较无统计学差异外，其余健侧或者患侧各期间CR值两两比较差异均有显著性(P<0.01)。健侧与患侧CR值比较：各期均有显著性差异(P<0.01)。从趋势上看，无论系健侧还是患侧在MICV状态下屈肘时，在Brunnstrom Ⅰ期肱二头肌RMS最小、CR最大，之后肱二头肌RMS逐渐增加、CR逐渐下降，至Brunnstrom Ⅵ期肱二头肌RMS趋于最大，CR降至最低。见表3及图3～4。

表3 BrunnstromⅠ～Ⅵ期健、患侧MICV状态下屈肘时的RMS及

图3 MICV状态下屈肘时健、患侧肱二头肌RMS变化

图4 MICV状态下屈肘时健、患侧CR变化

3 讨论

本研究结果显示，在MIVC状态下屈肘时，健、患侧肱二头肌RMS分别为21.380±5.623、12.820±7.349，在MICV状态下伸肘时，健、患侧肱三头肌RMS分别为16.216±5.779、 8.988±6.07，健侧均显著高于患侧(P<0.05)；该结果说明，脑卒中偏瘫患者肘关节无论主动屈曲或伸展，健侧肱二、三头肌RMS值均显著大于患侧，与余滨宾[12]等观察到脑卒中偏瘫患者MIVC状态下患侧屈肘肌群RMS平均值和最大值均明显低于健侧的研究结果相符。RMS值在一定程度上反应参与肌肉收缩过程中募集活动的运动单位数量，是评价运动单位募集数量的有效指标，其在评估肌力上有良好的线性关系，而患侧RMS值均显著小于健侧的原因考虑可能与脑卒中后高位神经控制中枢损害有关，也可能与外周肌肉废用性萎缩导致患侧肌力下降，健侧肌力显著大于患侧肌力有关[13，14]。另外，图1、3中可明显看出随着Brunnstrom分期的增加，患侧RMS值呈现逐步增加的趋势，说明患侧上肢肌肉主动收缩能力随着Brunnstrom分期的增加而逐渐改善。这与偏瘫患者临床病情逐渐恢复的过程一致。刘绵绵[15]等通过分析脑卒中患者不同手功能Brunnstrom分期时正中神经电生理的差异，结果可知脑卒中恢复期偏瘫侧自发电位分级与手功能Brunnstrom分期具有相关性,这与本文结论一致。刘骞豪[16]等通过观察20例脑卒中后偏瘫患者及20例正常人的双侧主动外展动作时肱三头肌、三角肌后束及斜方肌上束表面肌电信号，发现脑卒中患者健、患侧肩带肌肉与正常人相比均有受损，其偏瘫侧上述肌群RMS均显著小于非偏瘫侧及对照组(P<0.05)，非偏瘫侧RMS均显著大于对照组(P<0.05)。刘桂杉[17]等对60例脑卒中偏瘫患者采取两组不同的治疗手段，对治疗后患者的sEMG信号进行对照研究，结果显示两组偏瘫侧上肢所检肌肉的RMS值及上肢FMA评分、MBI评分均随着康复日程延长逐渐增大,且末次值显著大于首次值(P<0.05)。据此，刘桂杉等认为RMS既可反映脑卒中偏瘫侧上肢的康复进程,又可评价肌力与运动功能改变。由研究结果可知，患侧肱二头肌的协同收缩率为24.843±9.102，健侧为20.873±7.210，患侧肱三头肌协同收缩率为45.164±19.509，健侧为28.353±17.297，两组肌肉患侧均显著高于健侧(P<0.05)，由CR的计算公式可知，CR值反应的是拮抗肌在主动肌的收缩过程中所占的比例大小，因而提示患侧肱二头肌在主动屈肘时，其拮抗肌即肱三头肌参与成分明显高于健侧，肱三头肌在主动伸肘时其拮抗肌即肱二头肌参与成分较健侧明显增加，由图2、4可看出，在MIVC状态下无论患侧肘关节是屈曲还是伸展，其CR值均随着 Brunnstrom分期的增肌呈现整体下降的趋势，说明拮抗肌在主动肌收缩运动时所参与的比例愈来愈少，患侧肘关节在主动运动时的灵活性及肌群协调性愈来愈好。

Cousins E[18]等指出sEMG能很好地反映脑卒中患者肌肉痉挛状况，且在准确度和灵敏度方面优于改良Ashworth评分。尤其是CR常被用以评价肌肉痉挛程度[19，20]。脑卒中患者瘫痪侧肢体在恢复期往往存在不同程度的肌肉痉挛，因而其CR值多表现为异常增高[21，22]。原因考虑与偏瘫患者的皮质脊髓束下行抑制作用减弱,原始皮质下运动中枢兴奋性亢进，导致肌肉间过度的协同收缩有关[3]。然而，表2显示，偏瘫侧最大等长收缩伸肘肱二头肌CR在Brunnstrom Ⅰ、Ⅱ期分别为30.307±15.314、28.476±5.706，均显著高于Brunnstrom Ⅲ期24.014±7.588(P<0.05)，但临床上Brunnstrom Ⅲ脑卒中患者屈肘肌痉挛程度明显高于Brunnstrom Ⅰ、Ⅱ期，提示在采用CR值评估脑卒中患者肌痉挛时，需要结合Brunnstrom 分期综合评价才更为客观。

在表2、3中Brunnstrom Ⅰ、Ⅱ期与功能相对较好的Brunnstrom Ⅵ期健侧屈/伸肘CR相比均有显著性增加(P<0.01)，该结果提示在Brunnstrom分期较早期的患者健侧主动肌收缩时参与成分不足，脑卒中后患者健侧屈肘、伸肘功能均有受损,该结果与陈小红[13]等的研究结果相符。故而我们对脑卒中偏瘫侧进行屈、伸肘训练的同时，需要同时对健侧上肢的屈伸肘运动功能进行适度训练，以提高患者的整体功能。健侧在MIVC状态下屈、伸肘时的CR均在Brunnstrom Ⅰ、Ⅱ期最高，而在Ⅲ期及以后则显著下降，提示在脑卒中后Brunnstrom分期早期时健侧的屈、伸肘运动训练较其后各期更为重要。以上发现支持了脑卒中后一定时间内通过Bobath握手进行屈、伸肘运动对于改善双侧上肢活动能力具有积极意义。李贞晶[14]等将31例脑卒中偏瘫患者随机分成单侧(患侧)肢体康复训练组、双侧肢体康复训练组，治疗4周后结果表明双侧肢体训练组在患侧肢体肌力以及整体运动功能方面均显著优于单一的患侧训练组。临床上在脑卒中早期阶段采用强制性使用运动治疗(constraint-induced movement therapy,CIMT)[23]即限制健侧肢体活动以强制增加患侧肢体活动，可能会有助于患侧上肢运动功能的恢复，但如果患侧使用过度而健侧活动时间过短则有可能负面影响健侧上肢屈、伸肘功能的改善。如澳大利亚卒中指南指出每天大于20h的CIMT治疗对早期脑卒中患者有害[24]。Kim[25]等对脑卒中恢复期患者采用改良强制性使用运动治疗(mCIMT)，每天健侧佩戴6h的手套，对其患侧进行2h的任务训练，比较结果发现mCIMT组患者较常规康复组呈现显著的功能提高。因此，在应用CIMT治疗早期阶段偏瘫患者时应注意选择合适的治疗时间和频率，以避免过度锻炼患侧肢体而忽略健侧功能的恢复。

总之，本研究通过分析脑卒中不同Brunnstrom分期患者的健患侧肱二、三头肌的表面肌电信号，发现随着Brunnstrom分期的进展，其健患侧肱二、三头肌的功能均有进步，尤其是患侧肱二头肌；因此我们可根据不同Brunnstrom分期或者表面肌电信号为临床上下一步治疗方案的制定提供主观及客观的参考依据，以有利于患者最大程度的康复。

本研究的不足之处：纳入的个别患者病程较长；样本量不大；所检的sEMG指标未与肌力、肌张力、日常活动能力等临床量表评估进行关联性分析等，以上这些均有可能对研究结果造成一定影响，今后将在科研设计中注意补足。