表面肌电图起源
表面肌电图的起源可以追述到17世纪中叶,意大利物理学家Francesco发现电鱼的电能来自一种高度特异化的肌肉组织。年,意大利解剖学家LuiggiGalvani通过一系列的研究获得了肌肉收缩与电生理变化关系的直接证据,并且通过改变静电电荷实现了肌肉收缩的诱发,被称为“电生理之父”。年美国神经生理学家Gasser采用阴极示波器代替传统的检流计,在肌肉活动中观察到了肌肉信号的变化,于年因此获得诺贝尔奖。-年,加拿大生理学家Jasper研制了第一台肌电图机。
表面肌电图分析的常用指标
sEMG常用分析指标有积分肌电值(iEMG)、平均肌电值(AEMG)、均方根值(RMS)、平均功率频率(MPF)、中位频率(MF)等。
iEMG:是一定时间内肌肉中参与活动的运动单位的放电总量,时间不变的前提下,反映运动单位数量的多少和每个运动单位的放电大小,随着负荷持续时间呈线性规律递减。
AEMG:是反映信号振幅变化的特征性指标,是一段时间内瞬间肌电图振幅的平均,反映肌肉活动时运动单位激活的数量、参与活动的运动单位类型以及同步化程度。
RMS:是一段时间内瞬间肌电图平方平均的平方根,是放电的有效值,与AEMG意义基本相同。
MF:是骨骼肌收缩过程中肌纤维放电频率的中间值,与肌肉组织中快和慢肌纤维组成的比例有关,快肌纤维兴奋出现高频放电,慢肌纤维兴奋则以低频放电为主。
表面肌电图在脑卒中后运动功能康复中的应用
卒中后患者的神经功能状态及其康复治疗效果是目前康复医学研究和临床应用的重要问题。表面肌电信号分析能够在一定程度上反应运动单位电位募集和同步化等中枢控制因素以及肌肉兴奋传到速度等外周因素的共同作用。采用表面肌电信号分析技术可以研究脑卒中偏瘫患者神经控制机制、患肢肌肉神经功能状态、指导康复治疗及评估康复疗效。
1)对脑卒中后运动功能障碍的分析
轻度偏瘫或处于恢复期的脑卒中患者在肘关节屈、伸最大等长收缩过程中,屈肘时,健侧主动肌iEMG明显大于患侧,健、患侧肱三头肌iEMG差异无统计学意义;伸肘时,患侧肱二头肌iEMG明显大于健侧,健侧肱三头肌大于患侧。因此提示脑卒中后偏瘫上肢的康复治疗以增强伸肌肌力和抑制拮抗肌同步收缩为主。
脑卒中患者在膝伸展状态下,其健侧主动肌的iEMG大于患侧,而健侧或者患侧拮抗肌的iEMG差异无显著意义;当膝屈曲时,主动肌的检测iEMG大于患侧,而拮抗肌的患侧iEMG大于健侧。膝屈曲时患侧的协同收缩大于健侧;膝伸展时,患侧的协同收缩率与健侧相比,差异无显著意义。提示处于恢复期的脑卒中患者,仍然存在下肢伸肌群的痉挛,表面患者下肢运动失调的原因与下肢伸肌肌张力增高有关。
2)对痉挛的评估
采用改良Ashworth量表对脑卒中患肢痉挛程度进行评估,其存在一定的主观性,应用表面肌电图检查可客观观察肌肉痉挛程度。在患肢进行等速运动时,可应用表面肌电图观察到患肢iEMG相对于健侧高。可以利用该项检查观察康复治疗前后以及肉*素注射之后脑卒中患者患肢痉挛的改善程度。该项检查相对于量表具有准确度高且客观、灵敏的优点。
3)步态分析
通过表面肌电研究下肢肌肉在步态周期中的动态变化规律,来客观的评价脑卒中患者患侧下肢的步行特征。
正常情况下,下肢肌群表面肌电信号变化呈现出周期性的活动段以及左右侧同名肌肉交替活动的规律。但是脑卒中患者常因平衡、负重、迈步三要素难以有机地结合而形成异常步态。利用表面肌电图观察偏瘫患者与正常人,发现脑卒中患者的下肢肌肉在步态周期中的活动时序发生了巨变,脑卒中患者平衡控制能力受损,故出现患侧胫骨前肌在单腿支撑相活动持续时间缩短。而患侧胫骨前肌在摆动期持续收缩时间明显延长,是为了克服摆动期的阶段的踝跖屈障碍,以便能够向前行进。在下肢肌肉活动起止时间方面也发生改变,脑卒中患者的臀中肌、胫骨前肌、比目鱼肌、股直肌和腘绳肌在足跟触地时过早活动,而停止活动的时间又明显延迟,这表明脑卒中患者膝、踝关节的主动肌和拮抗肌在支撑相时共同
收缩过度。脑卒中患者出现异常步态模式,以异常的肌肉共同收缩为特点,且在姿势稳定性被打破时尤为明显。在摆动期,偏瘫患者的腓肠肌内侧头和比目鱼
肌过早活动,胫骨前肌-趾长伸肌之间活动的持续时间和sEMG振幅均不对称,偏瘫患者的胫骨前肌在整个摆动期正常活动、sEMG振幅略微下降。在双支撑相阶段,伴有肌张力增高的脑卒中患者的患侧胫骨前肌—腓肠肌内侧头的共激活程度增加,健侧胫骨前肌—腓肠肌内侧头的共同活动持续时间延长。
表面肌电图检查在脑卒中康复中的应用是多方面的,由于其无创、安全、便捷、客观等的优点,越来越广泛应用于卒中后偏瘫的康复治疗及评估中。
参考文献:
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编辑:高李
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