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基于表面电极肌电信号研究平衡功能训练对帕金森患者运动控制能力的影响

2021-07-14张颖张亚军钱辉蓝美洁张宏卫

中国现代医生 2021年14期
关键词:帕金森

张颖  张亚军  钱辉  蓝美洁  张宏卫

[關键词] 表面电极肌电信号;平衡功能训练;帕金森;运动控制能力

[中图分类号] R742.5          [文献标识码] A          [文章编号] 1673-9701(2021)14-0007-05

Study on the effect of balance function training on the motor control ability of patients with Parkinson based on surface electrode electromyography signal

ZHANG Ying   ZHANG Yajun   QIAN Hui   LAN Meijie   ZHANG Hongwei

Rehabilitation Center, Affiliated Hospital of Shaoxing University of Arts and Sciences, Shaoxing   312000, China

[Abstract] Objective To explore the effect of balance function training on the motor control ability of patients with Parkinson′s (PD) based on the surface electrode electromyography signal. Methods A total of 80 PD patients admitted to our hospital from January 2019 to January 2020 were selected as the research objects. A random grouping list was generated by the computer, and the corresponding number was placed in a closed and opaque envelope. The tester opened the envelope to determine the grouping. The subjects were randomly divided into the control group (drug treatment group) and the functional training group, with 40 cases in both groups. The control group(n=40) was treated according to the specialist's drug treatment plan, and the functional training group(n=40) received functional training five times a week. The surface EMG signal parameters and gait of the two groups were compared before and after treatment. The surface EMG signal parameters, gait parameters, balance function (BBS score, UPDRS3.0 score), sleep status, cardiopulmonary function, quality of life were compared between the two groups before and after treatment. Results After four weeks of treatment, the RMS, iEMG, MNF, and MF of the functional training group were higher than those of the control group(P<0.05). The step length, pace, and BBS scores of the functional training group were higher than those of the control group(P<0.05), and the UPDRS3.0 score of the functional training group was lower than that of the control group(t=12.122, P<0.05). After four weeks of treatment, the PSQI score, VO2peak, 6MWD, FEV1, FVC, FEV1/FV, and SF-36 scores of the functional training group were higher than those of the control group(P<0.05). Conclusion The balance function training based on the surface electrode EMG signal applied to Parkinson′s disease can improve the gait, thereby improve the cardiopulmonary function, and improve the quality of life. It is easy to operate and worthy of promotion.

[Key words] Surface electrode electromyography signal; Balance function training; Parkinson; Motor control ability

帕金森病(Parkinson′s disease,PD)又称震颤麻痹,是一种老年人最常见的神经系统锥体外系变性疾病。该病主要表现为进行性运动迟缓、肌强直、静止性震颤、平衡失调和姿势步态异常等运动症状,还可伴有嗅觉减退、抑郁、睡眠障碍等非运动症状(Non-motor symptoms scale,NMSS)[1],导致患者日常生活能力减弱,甚至长期卧床,生活质量严重下降[2]。前期临床实践发现,有PD患者在进行常规药物治疗的同时给予康复训练,主要是平衡功能训练,其平衡功能、步态功能及日常生活能力较单纯口服用药者改善明显[3]。基于上述临床现状提出研究假设:平衡功能训练可能更有利于PD患者运动控制能力改善。为探讨基于表面电极肌电信号研究平衡功能训练对帕金森患者运动控制能力的影响,本文本课题选择2019年1月至2020年10月我院收治的PD患者80例作为研究对象,现报道如下。

1 资料与方法

1.1一般资料

本课题选择2019年1月至2020年10月我院收治的PD患者80例作为研究对象,通过计算机产生随机分组列表,并将对应的编号放入密闭不透明的信封中,由试验者拆开信封以确定分组,将受试者随机分对照组(单纯药物治疗组)和功能训练组,两组均为40例。纳入标准:符合中国帕金森病的诊断标准[5];年龄≥50岁;且经评估存在步态和平衡功能降低或受损者;经危险分层及专科医生判断,定义为中、低危者;经专科医生同意参与针刺和功能训练干预和或治疗;自愿参加,受试者签署书面知情同意书。排除标准:不稳定的严重心血管、肾脏、肝脏疾病患者;急性全身感染,伴发热、全身疼痛或淋巴结肿大;下肢骨折或其他损伤影响步行者;有严重认知障碍[简易精神状态评价量表(Mini mental state examination, MMSE)评分<10分]或精神疾病。对照组中男性、女性分别为24例、16例;年龄41~75岁,平均 (62.53±5.26)岁;病程1~6年,平均(2.35±0.24)年。功能训练组中男性、女性分别为26例、14例;年龄41~74岁,平均(63.55±5.86)岁;病程1~7年,平均(2.47±0.31)年。本次研究获得绍兴文理学院附属医院医学伦理委员会的批准开展,两组性别、年龄、病程等一般资料比较无明显差异(P>0.05),具有可比性。

1.2 方法

将受试者随机分为单纯药物治疗组作为对照组和功能训练组。所有受试者均口服多巴类药,并给予常规心理咨询、用药指导及帕金森健康宣教。从试验开始前,就让患者知晓其可能分两组的任一组,并签署知情同意書。整个试验过程中让患者知晓一旦在治疗过程中有任何不适,可以自愿选择退出研究。同时试验者将电话或E-Mail等联系方式告知患者,以便患者询问。

对照组:按专科医生药物治疗方案进行治疗,每隔二周会诊一次,调整治疗方案;心理咨询、用药指导及帕金森健康宣教,保持原有生活习惯,定期随访,了解受试者现状。

功能训练组对受试者进行每周5次功能训练,总共干预4周,功能训练时间采取循序渐进的方式进行,第1~2周适应并强度逐渐增加,第3~4周时每次治疗持续时间达到45分钟的运动强度。具体治疗方案如下:根据Berg平衡量表(Berg balance scale,BBS)结果行平衡功能训练,包括俯卧位三点-两点训练支撑负重训练,双-单膝支撑负重训练,手膝互碰训练及跨越障碍物训练[6];治疗强度: 第1周:45%THR,15 min/d,5 d/w;第2周:45%THR,30 min/d,5 d/w;第3~4周: 65%THR,45 min/d,5 d/w。

1.3 观察指标

1.3.1 两组患者治疗前后表面肌电信号参数[7]、步态参数[8]、平衡功能[9]比较  Berg平衡量表(BBS)、统一帕金森病评定量表(Unified parkinson′s disease rating scale,UPDRS3.0),UPDRS3.0评分积分越高,说明康复效果更好。其中,表面肌电信号参数:包括振幅参数均方根值(Root mean square,RMS)及积分肌电值(Integrated EMG,iEMG)和频率参数:平均频率(mean frequency,MNF)及中位频率(Median frequency,MF)。平衡功能:BBS量表,将平衡功能分为 14 个项目,每个项目 5 级,得分由低到高为 0、1、2、3、4 分,得分与平衡功能呈正相关。

1.3.2 次要指标比较  包括睡眠状况、心肺功能、生活质量,其中①睡眠状况采用匹兹堡睡眠质量指数[10]:采用中文版匹兹堡睡眠质量指数(Pittsburgh sleep quality index,PSQI)表评估睡眠,含有7个维度。累计各因子得分为PSQI总分,总分范围0~21分。得分越高表示睡眠质量越差,一般睡眠障碍者划界分为:PSQI>7分。②心肺功能:峰值摄氧量(Peak oxygen puls,VO2peak),在运动时逐渐增加坡度和速度的一种方式,直至患者无法耐受时停止运动,在运动中监测心率、耗氧量等指标,从而测定出VO2peak。6 min步行试验(Six-minute walk distance,6MWD),选取一段30 m 的平直道路,无路障,患者采取折返运动方式尽力行走,记录患者6 min内的折返次数并计算步行总距离。本次研究通过日本产ChestCraphJHI-701型肺功能测定仪对肺功能指标进行检测,1秒钟用力呼气容积(Forced expiratory volume,FEV1)、用力肺活量(Forced vital capacity,FVC)、FEV1与用力肺活量比值(FEV1/ FVC)。③生活质量:应用SF-36生活质量评定量表。

1.4 统计学方法

应用SPSS 20.0软件对数据进行处理,计量资料以(x±s)表示,计数资料采用率表示,比较分别采用t检验、χ2检验,P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 两组患者治疗前后表面肌电信号参数比较

治疗前,对照组和功能训练组RMS、iEMG、MNF、MF组间比较,差异无统计学意义(P>0.05);治疗4周后,功能训练组RMS、iEMG、MNF、MF均高于对照组(P<0.05)。见表1。

2.2两组患者治疗前后步态、平功能位衡功能及UPDRS 3.0评分比较

治疗前,对照组和功能训练组步长、步速、BBS评分、UPDRS3.0评分组间比较无明显差异(P>0.05);治疗4周后,功能训练组步长、步速、BBS评分均高于对照组(P<0.05),UPDRS3.0评分低于对照组(P<0.05)。见表2。

2.3两组患者治疗前后睡眠状况、心肺功能、生活质量比较

治疗前,对照组和功能训练组PSQI评分、VO2peak、6MWD、FEV1、FVC、 FEV1/FV、SF-36评分组间比较无明显差异(P>0.05);治疗4周后,功能训练组PSQI评分、VO2peak、6MWD、FEV1、FVC、FEV1/FV、SF-36评分均高于对照组(P<0.05)。见表3和表4。

3 讨论

PD被医学界认为是继肿瘤、心脑血管病之后严重危害老年人身体健康的致残性疾病,是中老年的“第三杀手”,也是最易被忽略的“老年杀手”[11]。有的研究等[12]。生存分析表明PD患者的躯体运动功能下降,尤其是步态障碍与高死亡风险率相关;更有研究报道显示平衡步行功能障碍致使的跌倒是PD死亡的重要原因[13],严重影响了PD患者的生活质量和预后。随着我国老龄化的进程,其患病人数必将保持增长并长期维持在高水平状态,这将会是家庭和社会巨大的考验,尤其给家庭和社会带来沉重的经济负担[14]。

近年来,非药物治疗对PD患者运动控制能力的疗效越来越受关注。不断有文献研究证实:太极拳、虚拟现实技术、运动训练、深部脑电刺激及针刺等治疗技术的介入,对PD患者的运动能力、平衡功能及步态均有积极影响[15-16],同时还能降低药物的副作用。但是目前关于非药物治疗对PD患者运动控制影响的相关研究多采用半定量分析获得,如选用主要由医生观察和患者自我感觉评估PD分级的统一帕金森病评定量表(UPDRS),有较高的主观性[17]。sEMG是一种客观反映神经肌肉系统生物电活动的检测手段和方法[18]。目前,sEMG技术已逐步应用PD运动障碍机制、肌肉运动功能客观评估、药物及康复治疗评定等各个方面,相关评价结果客观,能够较好量化PD患者治疗时神经肌肉生物電活动;因此,采用sEMG技术对于提高临床诊断的准确率和制定更有效的个体化治疗方案至关重要[19]。然而,基于sMEG研究平衡功能训练对PD患者运动控制能力的影响的报道尚少。本次研究中,治疗4周后,功能训练组RMS、iEMG、MNF、MF均高于对照组(t=10.654、10.765、9.765、4.011,P<0.05),提示基于表面电极肌电信号研究平衡功能训练应用于帕金森疾病中,能够改善表面电极肌电信号特征,与既往研究[20]一致,原因在于,其最大特点在于非损伤性、多靶点检测以及肌电信号特征变化与内丰生理病理改变的一致性;且能够精确地反映不同肌肉在活动时序、活动强度、疲劳状态等方面的信息,常被用来对人体神经肌肉活动进行“系统分析”。治疗前,对照组和功能训练组步长、步速、BBS评分、UPDRS 3.0评分组间比较比较无明显差异(P>0.05);治疗4周后,功能训练组步长、步速、BBS评分均高于对照组(t=14.525、9.652、14.003,P<0.05),UPDRS3.0评分低于对照组(t=12.122,P<0.05),提示基于表面电极肌电信号研究平衡功能训练应用于帕金森疾病中,能够改善其步态,提高PD患者的屁精很能力与既往研究[21]一致。治疗4周后,功能训练组PSQI评分、VO2peak、6MWD、FEV1、FVC、FEV1/FVC、SF-36评分均高于对照组(t=10.997、7.824、9.643、12.152、8.142、7.652、7.765,P<0.05),提示基于表面电极肌电信号研究平衡功能训练应用于帕金森疾病中,改善睡眠质量,而且提高心肺功能,进而提高生活质量,与既往研究[22]一致。

综上所述,基于表面电极肌电信号研究平衡功能训练应用于帕金森疾病中,能够改善其步态,进而改善心肺功能,提高生活质量,操作简单,值得推广。

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(收稿日期:2020-11-13)

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