引用本文： 卞瑞豪, 罗子翀, 黄鑫, 黄承发, 黄东锋, 李乐. 脑卒中腕屈肌的痉挛成分及其与量表的相关性. 华西医学, 2018, 33(10): 1238-1241. doi: 10.7507/1002-0179.201805178 复制
痉挛是一种在脑卒中、脑瘫、帕金森病等神经系统疾病中常见的症状。大部分脑卒中患者在疾病恢复过程中会出现上肢的痉挛状态。上肢痉挛可导致疼痛、运动功能障碍、姿势障碍等多方面问题，是影响脑卒中后康复进程的重要因素和康复难点[1-3]。Lance[4] 将痉挛定义为：一种因牵张反射亢进引起的、速度依赖的、以牵伸时肌腱强直收缩为特征的运动障碍。此定义强调了牵伸肌肉肌腱时神经反射引起的阻力的增加，却忽略了肌肉和软组织自身特性的改变引起的牵伸阻抗的增加[5]。临床对于痉挛的评估常运用改良 Ashworth 量表（Modified Ashworth Scale，MAS），但以往研究表明其信度较低[6-9]。因而，临床上对于痉挛的诊断、鉴别，监测其不同时期的变化以指导治疗等，尚缺乏客观、信度好、效度好、方便使用的评估方法。NeuroFlexor（瑞典 Aggro 医疗科技公司）是一种新的临床痉挛仪器检查方法，其对腕关节屈肌痉挛的测量信度效度已有相关报道[10]。本研究中，我们使用 NeuroFlexor 对脑卒中患者痉挛的腕屈肌进行检测分析，并对其各成分与临床量表间的相关性进行分析。本研究的发现可能会有助于我们对脑卒中后痉挛的影响因素和发生机制的理解。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
对 2017 年 3 月—8 月在中山大学附属第一医院康复医学科住院的脑卒中患者进行筛选纳入。纳入标准：① 影像学检查确认为单侧首次发作的脑卒中；② 检测时至少为卒中发病后 1 个月以上；③ 检测时 MAS 为 1～3 级；④ 对本研究知情同意。排除标准：① 检测时腕关节被动关节活动度小于屈曲 20° 或伸展 30°；② 存在其他不能配合检测的情况。
本研究经中山大学附属第一医院伦理委员会通过，所有参与者均签署知情同意书。本研究共纳入研究对象 15 例，一般资料见表 1。其中，手长为受试者腕、手关节均处于中立位时，沿第 3 掌骨长轴方向，第 3 掌指关节至腕横纹的长度。
表1
受试者一般资料
1.2 实验方法与设备
NeuroFlexor 能在电脑软件控制下产生设定速度的等速转动，并通过托手板下的压力传感器实时同步记录整个转动过程中的阻力和角度随时间的变化。阻力的数据经电脑化的生物力学模型，结合每例受试者的身高、体重、性别、手长等信息计算分析后得出 3 个痉挛组成成分，包括神经成分（neural component，NC）、弹性成分（elasticity component，EC）和黏性成分（viscosity componet，VC）。已有学者报道了对该阻力变化的生物力学模型的构建与信度效度研究[10-11]。在该生物力学模型中，EC 和 VC 由 5°/s 的慢速牵伸动作的阻力减去惯性摩擦等分析得出，NC 由 236°/s 的快速牵伸动作的阻力去除 EC 和 VC 的组分等得出。依据 Lance[4] 对于痉挛的定义，NC 代表了传统定义上的痉挛，而 EC 和 VC 就代表了肌肉和软组织特性的改变。以往已有学者将 NeuroFlexor 运用于脑卒中、帕金森病、脑瘫等病例的研究中[4, 12-14]。
测试前，NeuroFlexor 先通过未放置手掌的慢速（5°/s）和快速（236°/s）两种模式空转。此时测出的阻力即代表机器本身的摩擦力、托手板的惯性等引起的力的变化。接着将受试者手掌放置于托手板上再次进行慢速（5°/s）和快速（236°/s）两种模式转动。这样测得的阻力代表由机器本身的摩擦力、惯性等加上受试者神经肌肉在被动牵伸时引起的阻力变化。放置手掌时与空转时测得的阻力的差值即可有效地反映被测试肌群和软组织的特性。
依据 Lance[4]对于痉挛的定义，慢速牵伸（5°/s）应该是不会引起牵张反射的。该模式下的阻力变化应当是由于肌肉弹性和软组织黏性的变化引起的。快速牵伸（236°/s）会引起牵张反射，肌肉肌腱反射性收缩。该模式下测得的阻力变化应为肌肉弹性、软组织黏性与神经反射的总和。二者之差，即可反映牵张反射引起的被动阻力的大小。
受试者坐于仪器旁，肩关节外展 45°，屈肘 90°，前臂旋前位，手心向下，手掌放松于托手板上[8]（图 1）。在进行数据采集前进行数次预采集。要求受试者在数据采集过程中保持放松，不做躯干、四肢及头部的主动运动动作。本研究中，NeuroFlexor 活动度设置为腕关节屈曲 20° 至伸展 30°，先在不放置手的情况下分别以 5、236°/s 的速度空转各 2 次。在按标准固定受试者手掌于托手板上后（图 1），先慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌 5 次，每次间隔 10 s。慢速牵伸结束后休息 30 s，进行快速（236°/s）被动牵伸腕屈肌 10 次，每次间隔 10 s。活动的过程中，NeuroFlexor 记录下被动牵伸时的阻力和角度随时间的变化[10]。同时，我们将慢速（5°/s）被动牵伸至活动末端后 1 s 的平均阻力作为峰阻力。
图1
受试者标准体位摆放示意图（俯视）
1.3 临床量表的测量
由中山大学附属第一医院康复医学科的一位临床经验丰富的物理治疗师依照评估的标准，在每位受试者的 NeuroFlexor 测量前，进行患侧腕关节的 MAS 和 Fugl-Meyer 量表（Fugl-Meyer Assessment，FMA）评估。MAS 评估采取坐位，肘屈曲 90°，前臂旋前的体位进行。统计分析时，将 1+ 换算为 1.5 进行分析。
1.4 统计学方法
采用 SPSS 19.0 软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示。对受试者的健患侧峰阻力比较采取配对 t 检验。运用 Spearman 等级相关分析 MAS、FMA 得分与峰阻力、NC、EC、VC 的相关性。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 健患侧峰阻力比较
慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌时患侧峰阻力［（10.49±1.65）N］高于健侧［（8.98±1.11）N］，差异有统计学意义（t=2.963，P=0.010）。图 2 展示了一例典型受试者慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌时健患侧的阻力随时间变化情况，患侧较健侧阻力上升快，且峰阻力更高。
图2
一例典型受试者慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌时健患侧阻力随时间变化情况
2.2 相关性分析
MAS 与 NeuroFlexor 各成分和峰阻力间均无线性相关关系（P>0.05）。FMA 与 NC 有线性相关关系（rs=–0.645，P=0.009），NC 越高的受试者 FMA 得分越低。见表 2。
表2
MAS 、 FMA 与 NC 、 EC 、 VC 、峰阻力相关分析（n=15）
3 讨论
既往已有多位学者使用 NeuroFlexor 对不同病种的患者进行痉挛评估。Zetterberg 等[11]报道，相对于正常对照组，帕金森病患者受累侧腕关节的被动牵伸阻力增加。von Walden 等[15]在脑瘫患儿中的研究也有相似的结果。与以往研究相似，本研究对于健患侧的被动牵伸阻力的检测进一步证实了 NeuroFlexor 在痉挛评估中的应用价值。由此可见，NeuroFlexor 作为一种新型的痉挛评估方法是可行的。
各成分结合临床量表的评估也许会对痉挛的理解更全面。以往对于脑卒中后上肢痉挛的研究并未发现 FMA 和各成分间的相关性[16]。本研究显示，NC 与 FMA 评分之间存在线性相关关系。NC 值较高的受试者，FMA 评分较低。脑卒中患者的上肢功能活动能力下降与痉挛存在一定的相关性。
由图 2 可以看出，在痉挛症状出现时，不仅是痉挛的肌肉的牵张反射亢进这一神经性的因素，而且其自身黏弹性特征也发生了一定的改变。肌肉、软组织长期的弹性下降、黏性增加会形成畸形的姿势，引起相应关节挛缩。这也能较好地解释临床常见的早期痉挛未得到良好控制，晚期痉挛症状消失但出现关节挛缩的现象。
MAS 是临床常用的痉挛评定量表，但本研究并未发现其与被动牵伸阻力的各成分间的线性相关关系。这一结果可能与许多研究中报道的 MAS 主观性强、信度效度差、更适合中重度痉挛、更适用脑卒中慢性期患者有关[10, 16]。相对于 MAS 的主观性，NeuroFlexor 的测量会更量化和客观。
本研究的局限性：我们仅使用了被动牵伸阻抗和临床量表对痉挛进行研究，并未涉及痉挛肌肉的主动动作数据的研究。以后的研究中我们可能会进一步用表面肌电等技术观测其与神经成分的关系。
综上所述，本研究再一次证实了 NeuroFlexor 在痉挛评估中的有效性。脑卒中患者痉挛的腕屈肌的被动牵伸峰阻力显著高于健康侧，神经成分较低的患者上肢功能表现较好。NeuroFlexor 各成分结合临床量表的评估可进一步加深我们对于脑卒中患者痉挛的理解。
痉挛是一种在脑卒中、脑瘫、帕金森病等神经系统疾病中常见的症状。大部分脑卒中患者在疾病恢复过程中会出现上肢的痉挛状态。上肢痉挛可导致疼痛、运动功能障碍、姿势障碍等多方面问题，是影响脑卒中后康复进程的重要因素和康复难点[1-3]。Lance[4] 将痉挛定义为：一种因牵张反射亢进引起的、速度依赖的、以牵伸时肌腱强直收缩为特征的运动障碍。此定义强调了牵伸肌肉肌腱时神经反射引起的阻力的增加，却忽略了肌肉和软组织自身特性的改变引起的牵伸阻抗的增加[5]。临床对于痉挛的评估常运用改良 Ashworth 量表（Modified Ashworth Scale，MAS），但以往研究表明其信度较低[6-9]。因而，临床上对于痉挛的诊断、鉴别，监测其不同时期的变化以指导治疗等，尚缺乏客观、信度好、效度好、方便使用的评估方法。NeuroFlexor（瑞典 Aggro 医疗科技公司）是一种新的临床痉挛仪器检查方法，其对腕关节屈肌痉挛的测量信度效度已有相关报道[10]。本研究中，我们使用 NeuroFlexor 对脑卒中患者痉挛的腕屈肌进行检测分析，并对其各成分与临床量表间的相关性进行分析。本研究的发现可能会有助于我们对脑卒中后痉挛的影响因素和发生机制的理解。现报告如下。
1 资料与方法
1.1 一般资料
对 2017 年 3 月—8 月在中山大学附属第一医院康复医学科住院的脑卒中患者进行筛选纳入。纳入标准：① 影像学检查确认为单侧首次发作的脑卒中；② 检测时至少为卒中发病后 1 个月以上；③ 检测时 MAS 为 1～3 级；④ 对本研究知情同意。排除标准：① 检测时腕关节被动关节活动度小于屈曲 20° 或伸展 30°；② 存在其他不能配合检测的情况。
本研究经中山大学附属第一医院伦理委员会通过，所有参与者均签署知情同意书。本研究共纳入研究对象 15 例，一般资料见表 1。其中，手长为受试者腕、手关节均处于中立位时，沿第 3 掌骨长轴方向，第 3 掌指关节至腕横纹的长度。
表1
受试者一般资料
1.2 实验方法与设备
NeuroFlexor 能在电脑软件控制下产生设定速度的等速转动，并通过托手板下的压力传感器实时同步记录整个转动过程中的阻力和角度随时间的变化。阻力的数据经电脑化的生物力学模型，结合每例受试者的身高、体重、性别、手长等信息计算分析后得出 3 个痉挛组成成分，包括神经成分（neural component，NC）、弹性成分（elasticity component，EC）和黏性成分（viscosity componet，VC）。已有学者报道了对该阻力变化的生物力学模型的构建与信度效度研究[10-11]。在该生物力学模型中，EC 和 VC 由 5°/s 的慢速牵伸动作的阻力减去惯性摩擦等分析得出，NC 由 236°/s 的快速牵伸动作的阻力去除 EC 和 VC 的组分等得出。依据 Lance[4] 对于痉挛的定义，NC 代表了传统定义上的痉挛，而 EC 和 VC 就代表了肌肉和软组织特性的改变。以往已有学者将 NeuroFlexor 运用于脑卒中、帕金森病、脑瘫等病例的研究中[4, 12-14]。
测试前，NeuroFlexor 先通过未放置手掌的慢速（5°/s）和快速（236°/s）两种模式空转。此时测出的阻力即代表机器本身的摩擦力、托手板的惯性等引起的力的变化。接着将受试者手掌放置于托手板上再次进行慢速（5°/s）和快速（236°/s）两种模式转动。这样测得的阻力代表由机器本身的摩擦力、惯性等加上受试者神经肌肉在被动牵伸时引起的阻力变化。放置手掌时与空转时测得的阻力的差值即可有效地反映被测试肌群和软组织的特性。
依据 Lance[4]对于痉挛的定义，慢速牵伸（5°/s）应该是不会引起牵张反射的。该模式下的阻力变化应当是由于肌肉弹性和软组织黏性的变化引起的。快速牵伸（236°/s）会引起牵张反射，肌肉肌腱反射性收缩。该模式下测得的阻力变化应为肌肉弹性、软组织黏性与神经反射的总和。二者之差，即可反映牵张反射引起的被动阻力的大小。
受试者坐于仪器旁，肩关节外展 45°，屈肘 90°，前臂旋前位，手心向下，手掌放松于托手板上[8]（图 1）。在进行数据采集前进行数次预采集。要求受试者在数据采集过程中保持放松，不做躯干、四肢及头部的主动运动动作。本研究中，NeuroFlexor 活动度设置为腕关节屈曲 20° 至伸展 30°，先在不放置手的情况下分别以 5、236°/s 的速度空转各 2 次。在按标准固定受试者手掌于托手板上后（图 1），先慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌 5 次，每次间隔 10 s。慢速牵伸结束后休息 30 s，进行快速（236°/s）被动牵伸腕屈肌 10 次，每次间隔 10 s。活动的过程中，NeuroFlexor 记录下被动牵伸时的阻力和角度随时间的变化[10]。同时，我们将慢速（5°/s）被动牵伸至活动末端后 1 s 的平均阻力作为峰阻力。
图1
受试者标准体位摆放示意图（俯视）
1.3 临床量表的测量
由中山大学附属第一医院康复医学科的一位临床经验丰富的物理治疗师依照评估的标准，在每位受试者的 NeuroFlexor 测量前，进行患侧腕关节的 MAS 和 Fugl-Meyer 量表（Fugl-Meyer Assessment，FMA）评估。MAS 评估采取坐位，肘屈曲 90°，前臂旋前的体位进行。统计分析时，将 1+ 换算为 1.5 进行分析。
1.4 统计学方法
采用 SPSS 19.0 软件进行数据分析。计量资料以均数±标准差表示。对受试者的健患侧峰阻力比较采取配对 t 检验。运用 Spearman 等级相关分析 MAS、FMA 得分与峰阻力、NC、EC、VC 的相关性。检验水准 α=0.05。
2 结果
2.1 健患侧峰阻力比较
慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌时患侧峰阻力［（10.49±1.65）N］高于健侧［（8.98±1.11）N］，差异有统计学意义（t=2.963，P=0.010）。图 2 展示了一例典型受试者慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌时健患侧的阻力随时间变化情况，患侧较健侧阻力上升快，且峰阻力更高。
图2
一例典型受试者慢速（5°/s）被动牵伸腕屈肌时健患侧阻力随时间变化情况
2.2 相关性分析
MAS 与 NeuroFlexor 各成分和峰阻力间均无线性相关关系（P>0.05）。FMA 与 NC 有线性相关关系（rs=–0.645，P=0.009），NC 越高的受试者 FMA 得分越低。见表 2。
表2
MAS 、 FMA 与 NC 、 EC 、 VC 、峰阻力相关分析（n=15）
3 讨论
既往已有多位学者使用 NeuroFlexor 对不同病种的患者进行痉挛评估。Zetterberg 等[11]报道，相对于正常对照组，帕金森病患者受累侧腕关节的被动牵伸阻力增加。von Walden 等[15]在脑瘫患儿中的研究也有相似的结果。与以往研究相似，本研究对于健患侧的被动牵伸阻力的检测进一步证实了 NeuroFlexor 在痉挛评估中的应用价值。由此可见，NeuroFlexor 作为一种新型的痉挛评估方法是可行的。
各成分结合临床量表的评估也许会对痉挛的理解更全面。以往对于脑卒中后上肢痉挛的研究并未发现 FMA 和各成分间的相关性[16]。本研究显示，NC 与 FMA 评分之间存在线性相关关系。NC 值较高的受试者，FMA 评分较低。脑卒中患者的上肢功能活动能力下降与痉挛存在一定的相关性。
由图 2 可以看出，在痉挛症状出现时，不仅是痉挛的肌肉的牵张反射亢进这一神经性的因素，而且其自身黏弹性特征也发生了一定的改变。肌肉、软组织长期的弹性下降、黏性增加会形成畸形的姿势，引起相应关节挛缩。这也能较好地解释临床常见的早期痉挛未得到良好控制，晚期痉挛症状消失但出现关节挛缩的现象。
MAS 是临床常用的痉挛评定量表，但本研究并未发现其与被动牵伸阻力的各成分间的线性相关关系。这一结果可能与许多研究中报道的 MAS 主观性强、信度效度差、更适合中重度痉挛、更适用脑卒中慢性期患者有关[10, 16]。相对于 MAS 的主观性，NeuroFlexor 的测量会更量化和客观。
本研究的局限性：我们仅使用了被动牵伸阻抗和临床量表对痉挛进行研究，并未涉及痉挛肌肉的主动动作数据的研究。以后的研究中我们可能会进一步用表面肌电等技术观测其与神经成分的关系。
综上所述，本研究再一次证实了 NeuroFlexor 在痉挛评估中的有效性。脑卒中患者痉挛的腕屈肌的被动牵伸峰阻力显著高于健康侧，神经成分较低的患者上肢功能表现较好。NeuroFlexor 各成分结合临床量表的评估可进一步加深我们对于脑卒中患者痉挛的理解。
