美delsys表面肌電系統(tǒng)在臨床應(yīng)用的研究進(jìn)展

目前很多院校都開始展開對(duì)肌電、表面肌電測試系統(tǒng)的相關(guān)研究。把肌電應(yīng)用在更多的領(lǐng)域。如體育、療、康復(fù)等等，美delsys表面肌電測試系統(tǒng)術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟，也先后應(yīng)用到了相關(guān)的科研發(fā)展，世紀(jì)天鴻際集團(tuán)是大中華區(qū)唯一一家代理此設(shè)備的公司，對(duì)此設(shè)備的應(yīng)用和相關(guān)術(shù)都已經(jīng)熟練掌控并且可對(duì)設(shè)備采購商提供術(shù)支持。

　　Delsys Bagnoli 桌面式表面肌 Delsys Trigno Mobile便攜式delsys無線表面肌電測試系統(tǒng)　　可能很多人對(duì)表面肌電并不了解，表面肌電圖(surface electromyography, sEMG)是一種通過表面電記錄肌肉運(yùn)動(dòng)單位的電活動(dòng)信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行定量觀察分析的檢查方法。在很多領(lǐng)域它作為一種客觀定量的評(píng)估方法，如今表面肌電圖在療、體育、人機(jī)程學(xué)、傷評(píng)定等領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要對(duì)近年來表面肌電在上述領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)的介紹。

　　表面肌電信號(hào)是神經(jīng)肌肉系統(tǒng)在完成各種隨意性和非隨意性活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的生物電變化經(jīng)表面電引導(dǎo)、放大、記錄和顯示所獲得的一維電壓時(shí)間序列信號(hào)。表面電可直接置于皮膚表面，使用方便，可用于測試較大范圍的肌電信號(hào)，并且提供了安、簡便、無創(chuàng)、無痛的客觀標(biāo)。目前，表面肌電評(píng)測術(shù)已經(jīng)在臨床疾病的診斷，肌肉力量的評(píng)定，肌肉疲勞程度的判斷和假肢的控制等方面得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要對(duì)近年來表面肌電術(shù)在上述方面的應(yīng)用做一個(gè)綜述。

　　1、表面肌電術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用

　　表面肌電術(shù)作為重要的評(píng)估手段不僅在上述的療科研領(lǐng)域發(fā)揮了重要的作用，在體育領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用，例如在運(yùn)動(dòng)中肌肉活動(dòng)的力學(xué)特征分析、疲勞程度分析、反應(yīng)時(shí)和協(xié)調(diào)性分析中都發(fā)揮了重要作用，這些研究對(duì)于運(yùn)動(dòng)員提高運(yùn)動(dòng)成績，避免運(yùn)動(dòng)損傷和傷后康復(fù)等都具有實(shí)際導(dǎo)意義。

　　吳瑛等人在研究我男子拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳出拳擊打環(huán)節(jié)相關(guān)肌群的表面肌電特征時(shí)，利用表面肌電和三維紅外高速攝像系統(tǒng)同步測試方法，采集并分析了6名高水平 男子拳擊運(yùn)動(dòng)員后手直拳出拳擊打環(huán)節(jié)表面肌電和運(yùn)動(dòng)學(xué)的相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)拳擊后直拳 出拳擊打環(huán)節(jié)所選肌肉活動(dòng)呈現(xiàn)從下肢向上肢激活的次序性。擊打過程中三角肌前束、肱二 頭肌和肱三頭肌肉在相應(yīng)時(shí)間位置上出現(xiàn)的預(yù)激活和共收縮現(xiàn)象可能是反映運(yùn)動(dòng)員術(shù)水 平和特點(diǎn)的標(biāo)。在肌肉做百分比和平均振幅方面，三角肌前束、肱三頭肌和股二頭肌在 動(dòng)作過程中表現(xiàn)出相對(duì)重要的地位。上肢相關(guān)肌群的活動(dòng)次序與肩關(guān)節(jié)、上臂環(huán)節(jié)質(zhì)心和拳 心速度變化的時(shí)序性有著合理的解剖學(xué)相關(guān)，是產(chǎn)生上肢開放鏈鞭打動(dòng)作的根本原因。

　　在2008年北京奧運(yùn)會(huì)前夕，我家射箭隊(duì)運(yùn)用表面肌電遙測系統(tǒng)對(duì)家隊(duì)運(yùn)動(dòng)員的 術(shù)動(dòng)作進(jìn)行了測試和評(píng)估 ，分析了射箭動(dòng)作的不同階段肌肉的用力特點(diǎn)和肌肉激活順 序，結(jié)果發(fā)現(xiàn)了運(yùn)動(dòng)員術(shù)動(dòng)作各自的不足，并導(dǎo)了進(jìn)一步的訓(xùn)練安排。這為2008年奧運(yùn) 會(huì)中家射箭隊(duì)的運(yùn)動(dòng)元取得一金一銀一銅的好成績打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同樣是利用表面 肌電術(shù)，印度槍神阿比尼夫賓德拉在北京奧運(yùn)會(huì)的男子10米氣步槍比賽中獲得了金牌。AC米蘭俱樂的運(yùn)動(dòng)科學(xué)家使用表面肌電針對(duì)運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行肌肉疲勞、運(yùn)作分析及生理、心 理參數(shù)的監(jiān)測和訓(xùn)練，使運(yùn)動(dòng)員達(dá)到了佳成績，同時(shí)減少他們的運(yùn)動(dòng)損失達(dá)到90%。

　　表面肌電術(shù)在人機(jī)程學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用表面肌電術(shù)除了在療、體育等基礎(chǔ)科研領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域也有巨大的 潛力，在假肢控制方面、截肢傷殘人士專用的鼠標(biāo)的開發(fā)、智能輪椅的藝研究和康復(fù)機(jī)器 人的改進(jìn)方面都發(fā)揮著作用，相信在表面肌電術(shù)的幫助下，更多操作簡便、實(shí)用性好的設(shè) 備將為患者解除痛苦和的帶來方便和舒適的生活。 結(jié)語作為一種安、簡單、無創(chuàng)的肌肉能檢測手段，表面肌電圖在日常生活的諸多領(lǐng)域都 得到了廣泛的應(yīng)用�？傮w來說，總體來說對(duì)于疾病的機(jī)制探索、診斷鑒別、肌肉運(yùn)動(dòng)能評(píng) 估和和藥物及康復(fù)療效評(píng)定等各個(gè)方面都有良好的效果，但是由于均未取得確定性的研究成 果，不同研究結(jié)論之間尚存在一定的差異，故仍需要進(jìn)一步研究驗(yàn)證，并且在疾病的早期診 斷、疲勞分析和康復(fù)應(yīng)用方面仍需進(jìn)一步深入探討。

　　2、表面肌電術(shù)在療領(lǐng)域的應(yīng)用

　　美delsys表面肌電術(shù)作為一種定量評(píng)估的手段，目前在疾病病理特征的描述中、和發(fā)病機(jī)制的探索、疾病診斷和評(píng)估以及治療手段的評(píng)價(jià)和等諸多方面都發(fā)揮了尤為重要的作用。表面肌電在腦卒中、下背痛、腦癱、頸椎疾病、盆底疾病等諸多疾病的治療和評(píng)估中發(fā)揮的作用。

　　3、表面肌電術(shù)在腦卒中治療中的應(yīng)用

　　腦卒中患者由于中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損，反射性交感神經(jīng)營養(yǎng)不良、神經(jīng)血管萎縮等原因常引起足下垂的并發(fā)癥[1]。這與中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損后脊髓水平牽張反射亢進(jìn)有關(guān)，在下肢表現(xiàn)為伸肌痙攣，即表現(xiàn)為踝跖屈內(nèi)翻的偏癱痙攣模式。足下垂的出現(xiàn)，可使患肢殘存的運(yùn)動(dòng)能或已恢復(fù)的運(yùn)動(dòng)能再次喪失，嚴(yán)重影響下肢運(yùn)動(dòng)能的恢復(fù)[2]。

　　近年來，內(nèi)外已有較多在腦卒中偏癱患者中應(yīng)用sEMG 術(shù)的研究。2011年楊唐柱等人[3] 通過采集和分析15例正常人(正常組)和10例偏癱患者(偏癱組)在執(zhí)行抬臂、梳頭、喝水、摸對(duì)側(cè)肩、摸后口袋這5項(xiàng)日常生活活動(dòng)時(shí)的上肢相關(guān)肌肉表面肌電信號(hào)，發(fā)現(xiàn)正常組和偏癱組上肢的相關(guān)肌肉的均方根值比值有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，從而證明了偏癱患者可采用與正常人不同的肌肉收縮策略來完成日常生活活動(dòng)。

　　2012年徐嘉和謝利[4]在研究病人痙攣發(fā)生的神經(jīng)肌肉生理機(jī)制時(shí)，利用表面肌電圖記錄和分析了17 例卒中病人偏癱側(cè)下肢股直肌的表面肌電信號(hào)參數(shù)值，包括均方根值、積分肌電值和中位頻率，并將它們與常規(guī)的徒手肌力檢查等級(jí)和Ashworth 數(shù)的相關(guān)性進(jìn)行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)Ashworth 數(shù)股直肌靜息狀態(tài)下的RMS Mean 呈正相關(guān)，從而證明了卒中病人的痙攣發(fā)生與外周肌肉狀態(tài)有一定的關(guān)聯(lián),可用表面肌電圖定量分析卒中病人痙攣的程度。 此外，表面肌電術(shù)還被證實(shí)可與等速測試聯(lián)合應(yīng)用作為評(píng)定肌痙攣的量化標(biāo)[5]，在評(píng)定治療效果方面發(fā)揮了重要作用。

　　4、表面肌電術(shù)在下腰痛治療中的應(yīng)用

　　隨著城市中生活節(jié)奏的加快和生活作習(xí)慣的改變，下腰痛的發(fā)病率逐漸增高，涉及人群范圍越來越廣，已成為影響當(dāng)代人身體健康、作能力和生活質(zhì)量的重要疾病�；�礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)，下腰痛在一定程度上與慢性腰肌肉疲勞和收縮能力下降有著互為因果的關(guān)。

　　臨床治療早已發(fā)現(xiàn)推拿手法能夠通過松解腰肌群，減輕患者臨床癥狀。2012年房敏[6] 等人應(yīng)用等速測試系統(tǒng)和表面肌電圖儀深入研究了手法治療腰突癥的干預(yù)機(jī)制。結(jié)果發(fā)現(xiàn)改善腰突癥患者腰背伸肌群收縮力量、做效率，改善腰屈、伸肌的協(xié)調(diào)性，提高腰背伸肌群的放電頻率，緩解腰肌群的疲勞程度，改善腰突癥患者腰背伸肌群失衡狀態(tài)，從而有利于恢復(fù)腰突癥患者腰背伸肌的生物力學(xué)特性，可能是手法治療腰突癥干預(yù)機(jī)制之一。

　　與上述實(shí)驗(yàn)方法類似，表面肌電術(shù)也被應(yīng)用于評(píng)價(jià)橋式運(yùn)動(dòng)用于治療腰椎間盤突出的療效[7]，結(jié)果發(fā)現(xiàn)腰椎間盤突出癥患者痛側(cè)腰肌肌肉收縮力較健側(cè)弱，且較健側(cè)易于疲勞;橋式運(yùn)動(dòng)作為腰肌訓(xùn)練體操平緩、有效。

　　5、表面肌電術(shù)在腦癱治療中的應(yīng)用

　　腦性癱瘓是出生前,出生時(shí)及生后腦發(fā)育早期各種原因引起的非進(jìn)行性腦損傷和發(fā)育缺陷所導(dǎo)致的綜合征,主要表現(xiàn)為中樞性運(yùn)動(dòng)障礙及姿勢異常。多伴有智力低下、視聽障礙、行為異常等并發(fā)損害。利用表面肌電術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)腦癱患兒的肌力肌張力的評(píng)估、平衡能判定和步態(tài)分析等。

　　在對(duì)痙攣型偏癱腦性癱瘓患兒的表面肌電特征進(jìn)行研究時(shí)，許晶莉和潘速躍[8]采用患、健側(cè)自身對(duì)照的試驗(yàn)方法探討了痙攣型偏癱腦性癱瘓(腦癱) 患兒肱二頭肌、股四頭肌在大自主等長收縮過程中的表面肌電圖的變化特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在大自主等長收縮過程中，痙攣型偏癱腦癱患兒健側(cè)肱二頭肌、股四頭肌平均率頻率值均明顯大于患側(cè)，健、患側(cè)肱二頭肌、股四頭肌的中位頻率無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。并且患兒健側(cè)率譜sEMG 信號(hào)明顯強(qiáng)于患側(cè)。從而證明了痙攣型偏癱腦癱患兒肱二頭肌、股四頭肌存在表面肌電信號(hào)異常，提示表面肌電儀對(duì)神經(jīng)肌肉系統(tǒng)能狀態(tài)的評(píng)價(jià)具有實(shí)用價(jià)值。

　　在應(yīng)用表面肌電進(jìn)行腦癱治療的療效評(píng)價(jià)時(shí)，許晶莉和李林應(yīng)用表面肌電圖對(duì)20例痙攣型雙癱患兒能性電刺激前后的肌電活動(dòng)進(jìn)行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)治療后患兒能位測試肱二頭肌、股四頭肌的肌電積分降低, 而自主收縮測試的肌電積分升高。從而得出結(jié)論：經(jīng)電刺激治療可使患兒肌張力降低, 肌力增強(qiáng)。并且表面肌電設(shè)備可以作為電刺激治療痙攣型雙 癱患兒的療效客觀評(píng)估方法。 除此以外，表面肌電術(shù)近年來還被證明在評(píng)估痙攣偏癱型腦癱患兒肌張力方面具有實(shí)用價(jià)值[10]，與常規(guī)腦癱評(píng)估方式--改良Ashworth 量表(MAS) 的評(píng)定結(jié)果一致。

　　6 表面肌電術(shù)在盆底疾病治療中的應(yīng)用

　　盆底疾病不僅是肛腸科、泌尿外科、婦產(chǎn)科的常見疾病，在腦卒中、脊髓損傷等疾病中也常伴隨著盆底能的障礙，表現(xiàn)為便秘、尿失禁、大便失禁等癥狀。Glazer盆底表面肌電評(píng)估方案作為一種非侵人性、便捷、實(shí)時(shí)的檢測方法，有助于定量地評(píng)估盆底能障礙患者盆底肌的變化。

　　2012年著名的盆底研究專家丁曙晴和丁義江等人采用Glazer盆底表面肌電評(píng)估方案采集了正常人和盆底失弛緩綜合征患者的表面肌電值,分析了肌電波幅、變異系數(shù)和不同收縮狀態(tài)下的肌電波幅、變異系數(shù)、收縮反應(yīng)時(shí)間及中值頻率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)與正常人群相比, 盆底失弛緩患者的盆底表面肌電值存在明顯差異，這些表面肌電的數(shù)值為臨床診斷和治療盆底相關(guān)疾病提供了參考依據(jù)。

　　在對(duì)不同損傷程度的脊髓損傷患者的肛門括約肌進(jìn)行Glazer盆底肌表面肌電評(píng)估時(shí)也發(fā)現(xiàn)：脊髓損傷患者在快速收縮、持續(xù)10秒收縮、持續(xù)60秒收縮階段肛門括約肌的表面肌電檢測值明顯低于正常，這對(duì)患者進(jìn)一步選擇康復(fù)訓(xùn)練項(xiàng)目具有導(dǎo)意義。