不完全性脊髓損傷患者腰背屈伸肌表面肌電與坐位平衡的關系

宋希猛,張衛紅,史國棟

(1.濟寧市兗州區人民醫院脊柱外科,山東濟寧 272000;2.濟寧醫學院附屬醫院脊柱外科,山東濟寧 272000;3.上海長征醫院脊柱外科,上海 200003)

脊髓損傷后,坐位平衡訓練是康復治療中的重要部分,坐位平衡能力直接或間接地影響患者的生活自理能力[1]。腰背肌屈伸肌肉功能改善對脊髓損傷患者的軀干控制有重要作用,脊髓損傷后,因中樞神經損傷,早期臥床等均可能造成腰背肌結構及功能的改變,還伴隨著抗疲勞能力下降、控制能力減弱等,影響脊柱穩定性,最終可能通過脊柱-骨盆結構影響坐位平衡能力[2]。表面肌電(surface electromyography,sEMG)是淺層肌肉肌電信號和神經活動在皮膚表面的綜合效應,可用于評價肌肉功能狀態[3]。本研究對不完全性脊髓損傷(incomplete spinal cord injury,ISCI)患者腰背屈伸肌sEMG與坐位平衡的關系進行分析,為臨床改善平衡障礙、指導行走和坐立不穩的規范性康復治療提供理論依據。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選擇本院2019年10月～2020年7月收治的40例ISCI患者設為研究組,其中男24例,女16例;年齡32～67歲,平均(45.6±7.2)歲;體質量指數為19.5～29.0 kg/m2,平均(23.5±1.6)kg/m2。納入標準:①確診為ISCI,ASIA分級B～D級;④近1個月內未服用過影響肌張力、肌力的藥物。排除標準:①長期使用鎮靜催眠藥物或存在酒精依賴史;②合并神經系統、肝腎系統、血液系統、免疫系統嚴重疾病;③脊髓損傷后,未度過急性期。另選擇同期的40例健康體檢者設為對照組,其中男23例,女17例;年齡33～68歲,平均(46.2±7.5)歲;體質量指數為19.0～28.5 kg/m2,平均(23.1±1.4) kg/m2。兩組一般資料比較,差異均無統計學意義(P>0.05)。本研究經本院倫理委員會審核批準,所有研究對象均已簽署知情同意書。

1.2 sEMG檢查方法

兩組均使用表面肌電系統SA7550(上海涵飛醫療器械有限公司)進行檢查,患者取端坐位,將電極片分別放置在L3旁3 cm處的豎脊肌,肚臍上3 cm處的腹直肌,然后對肌電信號的原始數據進行分析,并計算對稱指數,計算公式=(左側-右側)/(左側+右側)。若得到的數值為正數,表示左側肌肉激活程度大于右側;得到的數值為負數,表示右側肌肉激活程度大于左側。

1.3 坐位平衡檢查方法

兩組均使用醫用平衡儀進行檢查,先取端坐位,被檢查者坐于平衡板上,目視前方,前30 s保持睜眼,30 s后保持閉眼,共評估1 min,分別記錄豎脊肌、腹直肌的sEMG對稱指數。測試結束后,再記錄X軸壓力中心(X-axiscenter of pressure,XCOP)、Y軸壓力重心(Y-axiscenter of pressure,YCOP)的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數。讓被檢查者向前最大程度地屈曲軀干,再回到中立位,向后最大程度地伸展軀干,從而得到向前屈曲和向后伸展時的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數。

1.4 統計學分析

2 結果

對照組睜眼、閉眼時態的豎脊肌和閉眼時態的腹直肌sEMG對稱指數顯著低于研究組(P<0.05),見表1;對照組XCOP和YCOP的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數均顯著低于研究組(P<0.05),見表2。對照組屈曲、伸展時的豎脊肌和伸展的腹直肌sEMG對稱指數均顯著低于研究組(P<0.05),對照組屈曲時的腹直肌sEMG對稱指數顯著高于研究組(P<0.05),見表3。

表1 兩組睜眼和閉眼時態的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數比較

表2 兩組XCOP、YCOP的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數比較

表3 兩組屈曲和伸展時的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數比較

坐位平衡參數的睜眼、閉眼、XCOP、YCOP、屈曲、伸展狀態,分別與豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數呈負相關(P<0.05),見表4。

表4 ISCI患者腰背屈伸肌sEMG對稱指數顯著與坐位平衡的關系分析(r值)

3 討論

脊髓損傷除了脊髓神經以外,手術、臥床等也會造成一定程度的腰背肌群損害,而腰背肌群是維持脊柱運動及平衡的重要動力來源,不僅能支撐軀體完成旋轉、屈曲、伸展等運動,也可在運動中產生較大的收縮力,參與外在負荷的對抗[4]。本研究顯示,兩組睜眼和閉眼的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數均為負數,對照組為負數,但數值較小,說明雖然由于個體化差異,一側肌肉運動相對另一側肌肉更為頻繁,但差距較小[5];而在ISCI患者中,一側肌肉激活程度大于另一側,且兩側肌肉存在不平衡性,相比健康人群而言,其右側與左側的不平衡性更嚴重[6]。因此,對照組睜眼的豎脊肌、閉眼的豎脊肌、閉眼的腹直肌sEMG對稱指數顯著低于研究組。豎脊肌下起骶骨背面、上達枕骨后方,為一對強大的伸脊柱肌,是維持行走、坐位平衡的關鍵肌群,在ISCI患者sEMG檢查中,對稱指數越接近1,表示兩側肌肉不對稱情況較為明顯,而對稱指數越接近0,表示患側與健側肌肉的對稱性越好[7-8]。

兩組睜眼的腹直肌sEMG對稱指數無明顯差異,與王惠娟等[9]研究結果相似,考慮與脊髓損傷患者后肌肉功能減退情況不同有關。XCOP、YCOP反映被檢查者保持坐位平衡下的重心位置,測出的對稱指數越大,表明被檢查者的重心分布越不均勻,穩定性越差[10]。對照組XCOP、YCOP的豎脊肌、腹直肌sEMG對稱指數均顯著低于研究組,可見脊髓損傷后,患者的重心控制力會顯著下降,從而出現肢體運動不協調或部分肌群運動功能障礙。對照組屈曲、伸展時的豎脊肌和伸展時的腹直肌sEMG對稱指數顯著低于研究組,考慮因為不完全脊髓損傷后殘留的神經功能障礙,可持續影響患者運動功能及平衡能力,致屈曲和伸展時sEMG對稱指數增大[11]。但對照組屈曲時的腹直肌sEMG對稱指數顯著高于研究組,考慮與患側肌肉受損后,完成某一動作的時候,會產生不同身體側別代償情況有關[12]。此外,坐位狀態下,重心擺動的面積和長度不同,也會影響檢查結果,出現軀干肌對稱指數誤差[13]。因此,在利用sEMG和平衡儀對ISCI患者進行評估時,還應注意檢查儀器的可靠性、精準度,以縮小誤差,客觀反映被檢查者的平衡功能。

綜上所述,ISCI患者腰背屈伸肌sEMG與坐位平衡有顯著相關性,腰背屈伸肌sEMG對稱指數越大,則坐位平衡參數越低;臨床可通過調節豎脊肌與腹直肌的靈活性,來恢復患者的平衡功能。