功能性电刺激精品PPT课件
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功能性电刺激课件
是目前国内外康复医学科电疗手段中最为常 见的一种。
发展史
功能性电刺激是Liberson等在1961年发明的。 Liberson用脚踏开关控制电流刺激腓神经支 配的肌肉，产生踝关节背屈，以帮助患者行 走。当时称为功能性电疗法。
1962年正式定名为FES。
功能性电刺激（FES）是SCI康复中发展最迅 速的高科技技术。
FES的定义及发展史 FES的物理特性及治疗作用 FES的临床应用 FES相关治疗设备的选择 总结
主要内容
FES的定义及发展史 FES的物理特性及治疗作用 FES的临床应用 FES相关治疗设备的选择 总结
定义
功能性电刺激（functional electrical stimulation，FES） 属于神经肌肉电刺激（neuromuscular electrical stimulation，NES）的范畴； 是利用一定强度的低频脉冲电流，通过预先 设定的程序来刺激一组或多组肌肉，诱发肌 肉运动或模拟正常的自主运动，以达到改善 或恢复被刺激肌肉或肌群功能的lectrical Stimulation，FES
概述
机体的各种运动和感觉功能，从最简化的意 义上说，无非是神经冲动使相应的肌肉或神 经细胞兴奋的结果。因此，如果肌肉或神经 细胞功能正常，只是由于缺乏使之兴奋的神 经冲动而导致运动或感觉丧失的，应该可以 人工地给以电刺激而使之恢复。这就是功能 性电刺激(Funetional Eleetrieal Stimula-tion，FES)。
美国卫生部曾经评价：FES可以“改善SCI疾 病预防，促进健康，提高功能独立能力”； 美国疾病防治中心建议：“将FES作为SCI预 防和缓解继发性残疾的技术”；
吞咽障碍电刺激治疗-精品医学课件
是否需要同时进行 运动训练？
附属第三医院
电疗法 VS 运动训练
可从以下几方面解释:
肌纤维募集 触发模式 功能性使用 皮层重组
附属第三医院
肌纤维的类型
II型纤维 I型纤维
正常的肌肉组织 – 可看到II型纤维大约是I型纤维的2倍大小
附属第三医院
肌纤维的类型
收缩速度 耐力 疲劳 力量 功能
I型 “慢肌纤维”
吞咽肌主要是II型肌纤维居多
附属第三医院
肌纤维募集顺序
正常肌肉收缩
I型肌纤维先被募集 当努力程度提高时,II型肌纤维被募集 I型肌纤维在低强度的训练中就 可以得到基本的锻炼（一般的康复） 多数的II型肌纤维只有被募集才能被加强（很 少在康复过程中）
附属第三医院
废用性萎缩
概念:
一段时间活动减少后肌肉会发 生相关变化
脉冲电流: 波形
脉冲的直观表示:
对称或不对称的 和谐的或不和谐的 双向、单向或多向的
双向波在肌肉刺激中非常常见
注意：
如果电流是双向的,则电极可不断 的从阳极向阴极转换 在皮肤中没有去极化
附属第三医院
Amplitude
脉冲电流：振幅
在电流－时间图中的垂直描述 与透入深度有关联
附属第三医院
振幅与收缩力量
通过完整的外周运动神经刺激
治疗目标:
强化肌力
恢复运动控制
Vitalstim是NMES的一种类型
附属第三医院
低频电刺激:类型
肌肉电刺激:
Electrical Muscle Stimulation: EMS 直接刺激失神经性肌膜
要求宽脉冲
目标 延缓肌萎缩 改善局部血流
附属第三医院
低频电刺激:类型
附属第三医院
电疗法 VS 运动训练
可从以下几方面解释:
肌纤维募集 触发模式 功能性使用 皮层重组
附属第三医院
肌纤维的类型
II型纤维 I型纤维
正常的肌肉组织 – 可看到II型纤维大约是I型纤维的2倍大小
附属第三医院
肌纤维的类型
收缩速度 耐力 疲劳 力量 功能
I型 “慢肌纤维”
吞咽肌主要是II型肌纤维居多
附属第三医院
肌纤维募集顺序
正常肌肉收缩
I型肌纤维先被募集 当努力程度提高时,II型肌纤维被募集 I型肌纤维在低强度的训练中就 可以得到基本的锻炼（一般的康复） 多数的II型肌纤维只有被募集才能被加强（很 少在康复过程中）
附属第三医院
废用性萎缩
概念:
一段时间活动减少后肌肉会发 生相关变化
脉冲电流: 波形
脉冲的直观表示:
对称或不对称的 和谐的或不和谐的 双向、单向或多向的
双向波在肌肉刺激中非常常见
注意：
如果电流是双向的,则电极可不断 的从阳极向阴极转换 在皮肤中没有去极化
附属第三医院
Amplitude
脉冲电流：振幅
在电流－时间图中的垂直描述 与透入深度有关联
附属第三医院
振幅与收缩力量
通过完整的外周运动神经刺激
治疗目标:
强化肌力
恢复运动控制
Vitalstim是NMES的一种类型
附属第三医院
低频电刺激:类型
肌肉电刺激:
Electrical Muscle Stimulation: EMS 直接刺激失神经性肌膜
要求宽脉冲
目标 延缓肌萎缩 改善局部血流
附属第三医院
低频电刺激:类型
功能性电刺激
功能性电刺激
汇报人：XX
目 录
• 引言 • 功能性电刺激的原理 • 功能性电刺激的设备与技术 • 功能性电刺激在康复治疗中的应用 • 功能性电刺激在体育运动中的应用 • 功能性电刺激的未来发展
01
引言
功能性电刺激的定义
01
功能性电刺激（Functional Electrical Stimulation，FES）是 一种通过电流刺激神经或肌肉以 产生或恢复肌肉功能的技术。
缓解疼痛
功能性电刺激可以刺激皮肤感觉神 经末梢，产生镇痛作用，对于慢性 疼痛、神经性疼痛等有缓解作用。
03
功能性电刺激的设备与技术
功能性电刺激的设备
电刺激器
用于产生和输出电刺激信 号，通常具有多种波形、 频率和幅度可调。
电极
将电刺激信号传递至目标 肌肉或神经，常用材料包 括金属、碳和导电橡胶等 。
随着科技的进步和医学理论的发展， 人们逐渐认识到电流对神经和肌肉的 刺激作用，并开始尝试使用功能性电 刺激来治疗各种疾病。
随着计算机技术和生物医学工程的发 展，功能性电刺激技术不断得到改进 和完善，其应用领域也不断扩大。
功能性电刺激的应用领域
神经康复
用于治疗神经损伤、肌肉萎缩 、偏瘫等神经系统疾病，帮助 患者恢复肌肉功能和运动能力
5. 开始治疗
启动电刺激器，观察患者反应和肌肉 收缩情况，适时调整参数以确保治疗 效果和患者舒适度。
6. 结束治疗
在治疗时间结束后，关闭电刺激器并 移除电极，对患者进行必要的后续观 察和指导。
04
功能性电刺激在康复治疗中的应用
疼痛缓解
神经调节
01
通过电刺激作用于疼痛相关的神经通路，抑制疼痛信号的传递
无线刺激技术
汇报人：XX
目 录
• 引言 • 功能性电刺激的原理 • 功能性电刺激的设备与技术 • 功能性电刺激在康复治疗中的应用 • 功能性电刺激在体育运动中的应用 • 功能性电刺激的未来发展
01
引言
功能性电刺激的定义
01
功能性电刺激（Functional Electrical Stimulation，FES）是 一种通过电流刺激神经或肌肉以 产生或恢复肌肉功能的技术。
缓解疼痛
功能性电刺激可以刺激皮肤感觉神 经末梢，产生镇痛作用，对于慢性 疼痛、神经性疼痛等有缓解作用。
03
功能性电刺激的设备与技术
功能性电刺激的设备
电刺激器
用于产生和输出电刺激信 号，通常具有多种波形、 频率和幅度可调。
电极
将电刺激信号传递至目标 肌肉或神经，常用材料包 括金属、碳和导电橡胶等 。
随着科技的进步和医学理论的发展， 人们逐渐认识到电流对神经和肌肉的 刺激作用，并开始尝试使用功能性电 刺激来治疗各种疾病。
随着计算机技术和生物医学工程的发 展，功能性电刺激技术不断得到改进 和完善，其应用领域也不断扩大。
功能性电刺激的应用领域
神经康复
用于治疗神经损伤、肌肉萎缩 、偏瘫等神经系统疾病，帮助 患者恢复肌肉功能和运动能力
5. 开始治疗
启动电刺激器，观察患者反应和肌肉 收缩情况，适时调整参数以确保治疗 效果和患者舒适度。
6. 结束治疗
在治疗时间结束后，关闭电刺激器并 移除电极，对患者进行必要的后续观 察和指导。
04
功能性电刺激在康复治疗中的应用
疼痛缓解
神经调节
01
通过电刺激作用于疼痛相关的神经通路，抑制疼痛信号的传递
无线刺激技术
《物理因子治疗技术》第3章 低频电疗法(功能性电刺激疗法)
精品课件
功能性电刺激疗法
三、治疗技术 （一）设备 （二）操作方法 刺激下肢运动 将刺激器系在腰骶部，刺激电
极置于腓神经处，触发开关设在鞋底足跟部。 患者足跟离地时，开关接通，刺激器发出低频 脉冲电流，通过电极刺激腓神经，使足背伸。 患者足跟再次着地，开关断开，刺激停止，如 此重复上述动作。
精品课件
第三章 低频电疗法
精品课件
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
内容
概述 神经肌肉电刺激疗法 功能性电刺激疗法 经皮电神经刺激疗法 感应电疗法 间动电疗法 超刺激电疗法 电睡眠疗法 直角脉冲脊髓通电疗法 高压低频电疗法
精品课件
第三节 功能性电刺激疗法
精品课件
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功能性电刺激疗法 （二）禁忌证
带有心脏起搏器者禁用在其他部位的神经 功能性电刺激。意识不清、肢体骨关节挛缩畸 形、下运动神经元受损、局部对功能性电刺激 无反应者。
精品课件
功能性电刺激疗法
（三）注意事项 此疗法必须与其他疗法，如运动训练、心
理治疗相结合，才能取得很好地效果。操作者 应准确掌握刺激点的解剖、生理等，也是治疗 成功的重要因素。
精品课件
功能性电刺激疗法
二、治疗原理及治疗作用 FES生理学作用原理是利用神经细胞的电
兴奋性，通过刺激支配肌肉的神经使肌肉收缩， 因此，它要求所刺激的肌肉必须有完整的神经 支配。低频电流作用于神经细胞膜，能在神经 元上产生动作电位，而能诱发动作电位产生的 最小电流被称为阈电位。由电刺激所产生的动 作电位与自然生理状态所产生的动作电位是一 样的，具有“全或无”的特征。
功Байду номын сангаас性电刺激疗法
功能性电刺激(functional electrical stimulation, FES) 是使用低频电流刺激失去 神经控制的肌肉，使其收缩，以替代或矫正器 官及肢体已丧失的功能。也可归属神经肌肉电 刺激的范畴。
功能性电刺激疗法
三、治疗技术 （一）设备 （二）操作方法 刺激下肢运动 将刺激器系在腰骶部，刺激电
极置于腓神经处，触发开关设在鞋底足跟部。 患者足跟离地时，开关接通，刺激器发出低频 脉冲电流，通过电极刺激腓神经，使足背伸。 患者足跟再次着地，开关断开，刺激停止，如 此重复上述动作。
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第三章 低频电疗法
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第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 第六节 第七节 第八节 第九节 第十节
内容
概述 神经肌肉电刺激疗法 功能性电刺激疗法 经皮电神经刺激疗法 感应电疗法 间动电疗法 超刺激电疗法 电睡眠疗法 直角脉冲脊髓通电疗法 高压低频电疗法
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第三节 功能性电刺激疗法
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功能性电刺激疗法 （二）禁忌证
带有心脏起搏器者禁用在其他部位的神经 功能性电刺激。意识不清、肢体骨关节挛缩畸 形、下运动神经元受损、局部对功能性电刺激 无反应者。
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功能性电刺激疗法
（三）注意事项 此疗法必须与其他疗法，如运动训练、心
理治疗相结合，才能取得很好地效果。操作者 应准确掌握刺激点的解剖、生理等，也是治疗 成功的重要因素。
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功能性电刺激疗法
二、治疗原理及治疗作用 FES生理学作用原理是利用神经细胞的电
兴奋性，通过刺激支配肌肉的神经使肌肉收缩， 因此，它要求所刺激的肌肉必须有完整的神经 支配。低频电流作用于神经细胞膜，能在神经 元上产生动作电位，而能诱发动作电位产生的 最小电流被称为阈电位。由电刺激所产生的动 作电位与自然生理状态所产生的动作电位是一 样的，具有“全或无”的特征。
功Байду номын сангаас性电刺激疗法
功能性电刺激(functional electrical stimulation, FES) 是使用低频电流刺激失去 神经控制的肌肉，使其收缩，以替代或矫正器 官及肢体已丧失的功能。也可归属神经肌肉电 刺激的范畴。
功能性电刺激
波宽在是否可引起有效的肌肉收缩及病人的舒服 度之影响占著非常重要之角色。
小于40微秒时，则需要非常高的电流量才能够 引起动作神经之冲动，而波宽较长时，则仅需 较小的电流强度，就可引起神经电位之变化。 300 微秒波宽比 50 微秒或 1000 微秒造成较好舒 服度，因此大部份NMES电刺激器采用此固定 波宽。 引起肌肉收缩之理想波宽为200至400微秒，因 此临床上以200至400微秒最多见。
波频(Pulse Rate)
波频之单位为每秒之脉波数 (pulse per second， 简称pps)。 波频与肌肉收缩的品质与肌肉疲乏的快慢有关 系，要引起持续而稳定之肌肉收缩产生动作， 则必须大於30 pps。 理论上波频愈高，则阻抗愈低、愈能产生较大 肌肉收缩力量，但神经肌肉交接处之神经传导 物质愈快用完，因此容易造成疲乏。 在寻找运动点时，通常使用1～5 pps，一般训 练时皆使用 30 ～ 50pps ，但另需考量肌肉大小 与病况。
学习目的
了解FES的原理及参数 了解FES在各肌肉的电极刺激点 了解FES的临床使用方法
内容
应用原理 肢体肌肉的刺激 临床应用
应用原理
利用电刺激动作神经引起肌肉收缩， 以达到增加肢体的功能性活动
电极片系统 电刺激参数 安全准则
电极片系统
表面电极片 (surface electrode) ：使用方便、非侵 入性。对肌肉刺激的选择性不很好，无法单独选 择刺激位於深部的肌肉；主机与电极片间需连接 许多管线，因此造成行动不便；会对皮肤造成电 化学之反应；会刺激到感觉神经，引起不必要之 不良反应；对於每天施用神经肌肉电刺激之病人， 得花费时间贴电极、拿下电极及收拾仪器。 电极片黏於紧身衣上直接套上，减少每天要寻找 置放电极片位置之麻烦。 透皮的电极片 (percutaneous electrodes) 或是植入 式电极片(inplanted electrode) 。
小于40微秒时，则需要非常高的电流量才能够 引起动作神经之冲动，而波宽较长时，则仅需 较小的电流强度，就可引起神经电位之变化。 300 微秒波宽比 50 微秒或 1000 微秒造成较好舒 服度，因此大部份NMES电刺激器采用此固定 波宽。 引起肌肉收缩之理想波宽为200至400微秒，因 此临床上以200至400微秒最多见。
波频(Pulse Rate)
波频之单位为每秒之脉波数 (pulse per second， 简称pps)。 波频与肌肉收缩的品质与肌肉疲乏的快慢有关 系，要引起持续而稳定之肌肉收缩产生动作， 则必须大於30 pps。 理论上波频愈高，则阻抗愈低、愈能产生较大 肌肉收缩力量，但神经肌肉交接处之神经传导 物质愈快用完，因此容易造成疲乏。 在寻找运动点时，通常使用1～5 pps，一般训 练时皆使用 30 ～ 50pps ，但另需考量肌肉大小 与病况。
学习目的
了解FES的原理及参数 了解FES在各肌肉的电极刺激点 了解FES的临床使用方法
内容
应用原理 肢体肌肉的刺激 临床应用
应用原理
利用电刺激动作神经引起肌肉收缩， 以达到增加肢体的功能性活动
电极片系统 电刺激参数 安全准则
电极片系统
表面电极片 (surface electrode) ：使用方便、非侵 入性。对肌肉刺激的选择性不很好，无法单独选 择刺激位於深部的肌肉；主机与电极片间需连接 许多管线，因此造成行动不便；会对皮肤造成电 化学之反应；会刺激到感觉神经，引起不必要之 不良反应；对於每天施用神经肌肉电刺激之病人， 得花费时间贴电极、拿下电极及收拾仪器。 电极片黏於紧身衣上直接套上，减少每天要寻找 置放电极片位置之麻烦。 透皮的电极片 (percutaneous electrodes) 或是植入 式电极片(inplanted electrode) 。
功能性电刺激PPT幻灯片课件
32
髋伸直肌
使用电刺激用来增强髋伸直肌，协助维 持良好直立的髋伸直姿势非常有效。
其电极片摆放位置，主动电极可以放在 上后髂嵴之稍下方，分散电极可放在臀 部下沿臀大肌的肌肉上，如果使用双相 波之电刺激，则分散性电极可以稍为往 上移
33
肩关节处肌肉
通常用於加强肌力或诱发动作，对於有中枢神 经损伤或脊髓损伤之病患，加强其肩部外展、 屈曲之动作，同时对於冰冻肩或肩手症候群之 病患，也可用电刺激降低其疼痛。
1．电极片愈小，则电流强度密度愈大，较易引起去极化 (depolarization)但较痛；
2．电极片愈大，则可刺激到之肌肉范围愈大，肌肉收缩 反应愈强；
3．在可能范围内，电极片愈大，则可以在不痛状况下产 生最大肌肉收缩，因此大肌肉通常使用大的电极片；
4．主动电极(active pad)使用之电极片小於分散式电极 (dispersive electrode)，如此可单独刺激到运动点(motor point)，较不会有扩散(overflow)到不欲刺激肌肉之现 象
对於刚完成骨科手术病患，在使用NMES配合 运动治疗时，需与开刀医师讨论肌肉活动之安 全限度。
对脊髓损伤病患要注意使用电剌激中或後有无 反射失常症状。
25
为避免电极片施用对病患产生电学、化学或机 械性伤害，需注意不得使用太小之电极片(直 径不得小於1．5公分)，电极片与皮肤要完全 且均匀接触，当病患对某一类电极片有过敏反 应时，应更换电极片；贴电极片时，将贴处皮 肤摆在最大张力之位置；电刺激前，剃除贴电 极片处之长毛发，或顺毛发生长方向缓慢且小 心撕下电极片。
单相波 双相波 单脉波 脉波丛
16
双相波，一相产生刺激作用，另一相当平衡波， 可降低电刺激导致之化学作用。大肌肉电刺激 一般使用对称性双相方波若刺激小肌肉则使用 不对称性双相方波较能产生反应。
髋伸直肌
使用电刺激用来增强髋伸直肌，协助维 持良好直立的髋伸直姿势非常有效。
其电极片摆放位置，主动电极可以放在 上后髂嵴之稍下方，分散电极可放在臀 部下沿臀大肌的肌肉上，如果使用双相 波之电刺激，则分散性电极可以稍为往 上移
33
肩关节处肌肉
通常用於加强肌力或诱发动作，对於有中枢神 经损伤或脊髓损伤之病患，加强其肩部外展、 屈曲之动作，同时对於冰冻肩或肩手症候群之 病患，也可用电刺激降低其疼痛。
1．电极片愈小，则电流强度密度愈大，较易引起去极化 (depolarization)但较痛；
2．电极片愈大，则可刺激到之肌肉范围愈大，肌肉收缩 反应愈强；
3．在可能范围内，电极片愈大，则可以在不痛状况下产 生最大肌肉收缩，因此大肌肉通常使用大的电极片；
4．主动电极(active pad)使用之电极片小於分散式电极 (dispersive electrode)，如此可单独刺激到运动点(motor point)，较不会有扩散(overflow)到不欲刺激肌肉之现 象
对於刚完成骨科手术病患，在使用NMES配合 运动治疗时，需与开刀医师讨论肌肉活动之安 全限度。
对脊髓损伤病患要注意使用电剌激中或後有无 反射失常症状。
25
为避免电极片施用对病患产生电学、化学或机 械性伤害，需注意不得使用太小之电极片(直 径不得小於1．5公分)，电极片与皮肤要完全 且均匀接触，当病患对某一类电极片有过敏反 应时，应更换电极片；贴电极片时，将贴处皮 肤摆在最大张力之位置；电刺激前，剃除贴电 极片处之长毛发，或顺毛发生长方向缓慢且小 心撕下电极片。
单相波 双相波 单脉波 脉波丛
16
双相波，一相产生刺激作用，另一相当平衡波， 可降低电刺激导致之化学作用。大肌肉电刺激 一般使用对称性双相方波若刺激小肌肉则使用 不对称性双相方波较能产生反应。
神经肌肉电刺激疗法PPT课件
谢
➢ 防止肌肉大量失水和发生电解质、酶系统和收缩 物质的破坏
➢ 保留肌中结缔组织的正常功能，防止其挛缩和束 间凝集
➢ 失神经支配后，肌肉有纤维化和硬化的倾向，电 刺激能抑制肌肉的纤维化
广东省中西医结合医院康复治疗区
功能性电刺激(FES)定义：
应用各种参数的电刺激作用于已丧失功能或功能不正 常的器官或肢体，使其产生即时效应来代替或矫正器官或 肢体已丧失的功能。
禁忌症
神经肌肉电刺激
不能放置电极
严重心功能衰竭 心律失常者 佩带心脏起搏器者 外周血管性疾病 静脉血栓形成
颈动脉窦处 感染部位 手术部位 恶性肿瘤部位 孕妇腹部、腰骶部 皮肤感觉缺损 对电极过敏的部位 痉挛肌肌腹处
广东省中西医结合医院康复治疗区
神经肌肉电刺激疗法在临床中的应用
与反复重复，只有电诊断手持法可实现）
广东省中西医结合医院康复治疗区
放置部位 放在失神经肌肉运动点上.
广东省中西医结合医院康复治疗区
电刺激疗程长短的估计 ❖ 可根据电诊断和临床检查来综合确定
无失神经反应3－4周 部分失神经6－12周 完全失神经6－12月
广东省中西医结合医院康复治疗区
电刺激治疗时机的选择 ❖ （1）失神经支配后头一个月，肌萎缩最快，应
1
下运动神经元性瘫痪的NMES
2
偏瘫肢体的NMES
3
脑瘫患儿的NMES
4
截瘫患者的NMES
广东省中西医结合医院康复治疗区
神经肌肉电刺激疗法在临床中的应用
1
下运动神经元性瘫痪的NMES
广东省中西医结合医院康复治疗区
下运动神经元性瘫痪的NMES治疗技术
参数的选择
➢ 波型的选择、t升、 t降、 t止、频率的选择
➢ 防止肌肉大量失水和发生电解质、酶系统和收缩 物质的破坏
➢ 保留肌中结缔组织的正常功能，防止其挛缩和束 间凝集
➢ 失神经支配后，肌肉有纤维化和硬化的倾向，电 刺激能抑制肌肉的纤维化
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功能性电刺激(FES)定义：
应用各种参数的电刺激作用于已丧失功能或功能不正 常的器官或肢体，使其产生即时效应来代替或矫正器官或 肢体已丧失的功能。
禁忌症
神经肌肉电刺激
不能放置电极
严重心功能衰竭 心律失常者 佩带心脏起搏器者 外周血管性疾病 静脉血栓形成
颈动脉窦处 感染部位 手术部位 恶性肿瘤部位 孕妇腹部、腰骶部 皮肤感觉缺损 对电极过敏的部位 痉挛肌肌腹处
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神经肌肉电刺激疗法在临床中的应用
与反复重复，只有电诊断手持法可实现）
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放置部位 放在失神经肌肉运动点上.
广东省中西医结合医院康复治疗区
电刺激疗程长短的估计 ❖ 可根据电诊断和临床检查来综合确定
无失神经反应3－4周 部分失神经6－12周 完全失神经6－12月
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电刺激治疗时机的选择 ❖ （1）失神经支配后头一个月，肌萎缩最快，应
1
下运动神经元性瘫痪的NMES
2
偏瘫肢体的NMES
3
脑瘫患儿的NMES
4
截瘫患者的NMES
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神经肌肉电刺激疗法在临床中的应用
1
下运动神经元性瘫痪的NMES
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下运动神经元性瘫痪的NMES治疗技术
参数的选择
➢ 波型的选择、t升、 t降、 t止、频率的选择
功能性电刺激课件
注：波升是指达到最大电流所需要的时间，波降是指从最大电流回落到断电时所需的时间。
对运动神经和肌肉:
1～10Hz：可引起肌肉单收缩 25～50Hz：可引起肌肉强直收缩 100Hz ：可引起肌肉收缩减弱或消失
使一种频率较高的电流的幅度和频率随着一种频率 较低的电流的幅度变化而改变，称为调制。其受控 制（即频率较高）的电流称被调波；控制电流（即 频率较低）则称调制波。 低频调制的中频电流的生理学特点： 幅度恒定的中频电流易为人体所适应； 目前临床上已用低频（0～150Hz）电流调制 中频电流，使中频电流的幅度随低频电流的频率发 生变化。因此，这种电流兼有低、中频电流的特点， 且由于其波形、波幅、频率、调幅度的不每一种功能都是涉及许多细胞的极 其复杂而协调精确的活动，加以技术上的困难， FES真正应用于临床还只是最近十几年的事， 但它已显示了巨大的价值和诱人的前景，成为 生物医学工程学的重要内容之一。
最突出的例子就是心脏起搏器，它已在全世界 被广泛应用，拯救了千百万心脏病患者的生命。
主要内容
患者为C5~C6脊髓损伤的四肢瘫，经训练 后病人能较好地完成手抓握、放松等动作
（二） 呼吸功能障碍
用于控制和调节呼吸运动FES系统为膈肌起搏器。
一对植入电极埋入双侧膈神经上（亦可用体表电极 置于双侧颈部膈神经运动点上），与固定于胸壁上 的信号接收器相连。控制器发出无线电脉冲信号， 由接收器将其变为低频电流，经电极刺激膈神经， 引起膈肌收缩。 主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤所致 的呼吸肌麻痹。
Thomas等发现正常人FES和主动运动时心率明显高于 被动运动，SCI者心率无显著改变，但FES运动时每搏 量明显高于被动运动，表明SCI患者FES运动时主要通 过增加静脉回流来增加心输出量而不是心率。
对运动神经和肌肉:
1～10Hz：可引起肌肉单收缩 25～50Hz：可引起肌肉强直收缩 100Hz ：可引起肌肉收缩减弱或消失
使一种频率较高的电流的幅度和频率随着一种频率 较低的电流的幅度变化而改变，称为调制。其受控 制（即频率较高）的电流称被调波；控制电流（即 频率较低）则称调制波。 低频调制的中频电流的生理学特点： 幅度恒定的中频电流易为人体所适应； 目前临床上已用低频（0～150Hz）电流调制 中频电流，使中频电流的幅度随低频电流的频率发 生变化。因此，这种电流兼有低、中频电流的特点， 且由于其波形、波幅、频率、调幅度的不每一种功能都是涉及许多细胞的极 其复杂而协调精确的活动，加以技术上的困难， FES真正应用于临床还只是最近十几年的事， 但它已显示了巨大的价值和诱人的前景，成为 生物医学工程学的重要内容之一。
最突出的例子就是心脏起搏器，它已在全世界 被广泛应用，拯救了千百万心脏病患者的生命。
主要内容
患者为C5~C6脊髓损伤的四肢瘫，经训练 后病人能较好地完成手抓握、放松等动作
（二） 呼吸功能障碍
用于控制和调节呼吸运动FES系统为膈肌起搏器。
一对植入电极埋入双侧膈神经上（亦可用体表电极 置于双侧颈部膈神经运动点上），与固定于胸壁上 的信号接收器相连。控制器发出无线电脉冲信号， 由接收器将其变为低频电流，经电极刺激膈神经， 引起膈肌收缩。 主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤所致 的呼吸肌麻痹。
Thomas等发现正常人FES和主动运动时心率明显高于 被动运动，SCI者心率无显著改变，但FES运动时每搏 量明显高于被动运动，表明SCI患者FES运动时主要通 过增加静脉回流来增加心输出量而不是心率。
(优质医学)功能性电刺激
常见的病因有： 包括脑外伤，脑血管意外， 脊髓损伤，脑瘫，多发硬化、 变性、中毒、以及内科某些 疾病，如糖尿病、血卟啉病、 大红细胞性贫血及维生素 B12缺乏等等。
FES的治疗目的是帮助病人 完成某些功能活动，如步行， 抓握，协调运动活动，加速 随意控制的恢复。
12
Contraindications I
6
各种起 搏器
特发性脊 柱侧弯
缓解疼 痛
治疗应 恢复运
用
动功能上运动 神经元 Nhomakorabea瘫痪助听器、 助视器
排尿功 能障碍
7
起搏器
8
特发性脊柱侧弯
也叫“电子矫形 仪”，电极置于侧弯 的上下方，每天于晚 睡时刺激8~10小时， 频率25Hz,脉宽0.2ms, 通断比6:6，连续刺激 6~42个月
9
肩关节半脱位
LOGO
1
Contents
FES
什么是FES? 它有什么特性？ 它有何功用？ 它在临床上的应用？ 它有何禁忌？ 它的发展方向其趋势？
2
Introduction
功能性电刺激（functional eleetrieal stimulation，FES）
指应用低频脉冲电流，按需编定程序，以一定强度输 给人体，也可通过信号—电流转换放大后送入人体， 作用于丧失功能的器官或肢体，刺激感觉和运动神经 （含肌肉）使产生的即时效应来替代或矫正器官和肢 体已丧失的功能的一种治疗方法。
电流强度
一般FES使用表面电极时，其电流强度在0mA~100mA之间。使用肌肉 内电极时，其电流强度在0mA~20mA之间。
5
Physiological functions
代替或矫正肢体和器官已丧 失的功能，如偏瘫患者的足下 垂、脊柱侧弯。
FES的治疗目的是帮助病人 完成某些功能活动，如步行， 抓握，协调运动活动，加速 随意控制的恢复。
12
Contraindications I
6
各种起 搏器
特发性脊 柱侧弯
缓解疼 痛
治疗应 恢复运
用
动功能上运动 神经元 Nhomakorabea瘫痪助听器、 助视器
排尿功 能障碍
7
起搏器
8
特发性脊柱侧弯
也叫“电子矫形 仪”，电极置于侧弯 的上下方，每天于晚 睡时刺激8~10小时， 频率25Hz,脉宽0.2ms, 通断比6:6，连续刺激 6~42个月
9
肩关节半脱位
LOGO
1
Contents
FES
什么是FES? 它有什么特性？ 它有何功用？ 它在临床上的应用？ 它有何禁忌？ 它的发展方向其趋势？
2
Introduction
功能性电刺激（functional eleetrieal stimulation，FES）
指应用低频脉冲电流，按需编定程序，以一定强度输 给人体，也可通过信号—电流转换放大后送入人体， 作用于丧失功能的器官或肢体，刺激感觉和运动神经 （含肌肉）使产生的即时效应来替代或矫正器官和肢 体已丧失的功能的一种治疗方法。
电流强度
一般FES使用表面电极时，其电流强度在0mA~100mA之间。使用肌肉 内电极时，其电流强度在0mA~20mA之间。
5
Physiological functions
代替或矫正肢体和器官已丧 失的功能，如偏瘫患者的足下 垂、脊柱侧弯。
FES(功能性电刺激)
FES可以替代支具、吊带治疗肩关节半脱位，不影响上肢运动。方法是用双相方波刺激冈上肌和三角肌后部（图3-6-2）。Baker和Parker（1986）观察了63例脑血管意外伴肩关节5cm以上半脱位的病人。FES频率为20Hz，波宽0.3ms，通断比1：3。逐渐增大电流强度和治疗时间。5天后病人可以耐受连续6~7小时的刺激，以后再逐渐增加通电时间，减少断电时间。
疗效：与矫形器的效果一致。病人的年龄、弯曲的位置和程度、是否有并发症，能影响疗效。一般说弯曲度（Cobb角）在20~40°之间的进行性侧弯，适合FES治疗。
（五）肩关节半脱位
肩关节半脱位常见于脑血管意外、四肢瘫、格林-巴利综合征。是由于冈上肌、三角肌无力所致。可出现疼痛、上肢肿胀等症状。
本病的治疗多支具、吊带来托住上肢，但这会限制上肢的活动。
主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤所致的呼吸肌麻痹。
（三）排尿功能障碍
1.尿潴流
当骶髓排尿中枢遭到破坏或S2~S4神经根损伤后，膀胱逼尿肌麻痹，出现尿潴留。当损伤部位在骶髓以上，则出现反射性膀胱，排尿不能受意识控制。
FES对尿潴留的治疗都是采用植入式电极刺激逼尿肌，使其收缩，并达到一定的强度，克服尿道括约肌的压力，使尿排出。电极植入的位置和刺激部位有几种：①直接刺激逼尿肌；②刺激脊髓排尿中枢；③刺激单侧骶神经根；④刺激骶神经根的部分分支。典型的刺激参数是频率20Hz，脉冲宽度1ms。
目前FES的研究应用已涉及临床各个领域。如心脏起搏器用于心律失常和窦房结功能低下（病窦综合征）；膈肌起搏器（膈神经刺激器）用于救治呼吸中枢麻痹、调整呼吸；通过植入电极控制膀胱功能；调整胃肠功能等。
一、物理特性
由于FES的应用范围非常广泛，所用的仪器和电流参数差异很大。在此仅介绍神经肌肉的FES电流的性能：
疗效：与矫形器的效果一致。病人的年龄、弯曲的位置和程度、是否有并发症，能影响疗效。一般说弯曲度（Cobb角）在20~40°之间的进行性侧弯，适合FES治疗。
（五）肩关节半脱位
肩关节半脱位常见于脑血管意外、四肢瘫、格林-巴利综合征。是由于冈上肌、三角肌无力所致。可出现疼痛、上肢肿胀等症状。
本病的治疗多支具、吊带来托住上肢，但这会限制上肢的活动。
主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤所致的呼吸肌麻痹。
（三）排尿功能障碍
1.尿潴流
当骶髓排尿中枢遭到破坏或S2~S4神经根损伤后，膀胱逼尿肌麻痹，出现尿潴留。当损伤部位在骶髓以上，则出现反射性膀胱，排尿不能受意识控制。
FES对尿潴留的治疗都是采用植入式电极刺激逼尿肌，使其收缩，并达到一定的强度，克服尿道括约肌的压力，使尿排出。电极植入的位置和刺激部位有几种：①直接刺激逼尿肌；②刺激脊髓排尿中枢；③刺激单侧骶神经根；④刺激骶神经根的部分分支。典型的刺激参数是频率20Hz，脉冲宽度1ms。
目前FES的研究应用已涉及临床各个领域。如心脏起搏器用于心律失常和窦房结功能低下（病窦综合征）；膈肌起搏器（膈神经刺激器）用于救治呼吸中枢麻痹、调整呼吸；通过植入电极控制膀胱功能；调整胃肠功能等。
一、物理特性
由于FES的应用范围非常广泛，所用的仪器和电流参数差异很大。在此仅介绍神经肌肉的FES电流的性能：
最新功能性电刺激治疗脑卒中及其机制探讨讲学课件
properly designed, Dr. Christina W. Y. Hui-Chan, from The Hong Kong Polytechnic University, and colleagues note.
• To address this issue, the researchers assessed the outcomes of 46 patients who were randomly treated with standard rehabilitation alone or in combination with either FES or fake "placebo" stimulation. Stimulation began a few days after the stroke and was given five days per week for three weeks. The researchers' findings appear in the American Heart Association's journal Stroke. Compared with the other two interventions, FES plus standard rehabilitation improved several measures of lower limb function.
结论
• 3周FES 治疗可以
– 延缓偏瘫下肢痉挛的发生及其发展 – 增加拮抗肌的收缩，降低痉挛肌的协同收缩 – FES组较安慰刺激组和对照组早 2~4天恢复独立步行，
FES组患者治疗 3周后均能行走 – 回归家庭
• FES组84.6%，安慰组56.3%，对照组 41.7%
• To address this issue, the researchers assessed the outcomes of 46 patients who were randomly treated with standard rehabilitation alone or in combination with either FES or fake "placebo" stimulation. Stimulation began a few days after the stroke and was given five days per week for three weeks. The researchers' findings appear in the American Heart Association's journal Stroke. Compared with the other two interventions, FES plus standard rehabilitation improved several measures of lower limb function.
结论
• 3周FES 治疗可以
– 延缓偏瘫下肢痉挛的发生及其发展 – 增加拮抗肌的收缩，降低痉挛肌的协同收缩 – FES组较安慰刺激组和对照组早 2~4天恢复独立步行，
FES组患者治疗 3周后均能行走 – 回归家庭
• FES组84.6%，安慰组56.3%，对照组 41.7%
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1．电极片愈小，则电流强度密度愈大，较易引起去极化 (depolarization)但较痛；
2．电极片愈大，则可刺激到之肌肉范围愈大，肌肉收缩 反应愈强；
3．在可能范围内，电极片愈大，则可以在不痛状况下产 生最大肌肉收缩，因此大肌肉通常使用大的电极片；
4．主动电极(active pad)使用之电极片小於分散式电极 (dispersive electrode)，如此可单独刺激到运动点(motor point)，较不会有扩散(overflow)到不欲刺激肌肉之现 象
16
双相波，一相产生刺激作用，另一相当平衡波， 可降低电刺激导致之化学作用。大肌肉电刺激 一般使用对称性双相方波若刺激小肌肉则使用 不对称性双相方波较能产生反应。
单脉波之电刺激通常在携带型与非携带型电刺 激器皆有提供，对於小肌肉之电刺激常用。
增强下肢肌肉力量，通常比较适用於不可携带 型电刺激器产生出之中频波。如苏联波
由於FES大部份会引起肌肉之收缩而产生动 作，因此电极片以具柔软度会紧贴皮肤较佳。
7
导电性金属片：为增加导电性，金属片 与皮肤间加潮湿海棉垫(moistened sponge) 或加潮湿羊毛毡(moistened feltpad)。这 种电极片适用短期1～2次使用者，在寻 找运动点(motor point)时尤其方便。
2
学习目的
了解FES的原理及参数 了解FES在各肌肉的电极刺激点 了解FES的临床使用方法
3
内容
应用原理 肢体肌肉的刺激 临床应用
4
应用原理
利用电刺激动作神经引起肌肉收缩， 以达到增加肢体的功能性活动
电极片系统 电刺激参数 安全准则
5
电极片系统
表面电极片(surface electrode)：使用方便、非侵 入性。对肌肉刺激的选择性不很好，无法单独选 择刺激位於深部的肌肉；主机与电极片间需连接 许多管线，因此造成行动不便；会对皮肤造成电 化学之反应；会刺激到感觉神经，引起不必要之 不良反应；对於每天施用神经肌肉电刺激之病人， 得花费时间贴电极、拿下电极及收拾仪器。
8
碳 矽 橡 胶 电 极 片 (carbon-impregnated siliconrubber electrode)：加於这类电极片上，增加导 电性之物质可分以下种：
(1)加导电性软胶(conductive gel)：通常似牙膏状， 每次使用时挤出适量加在电极片上，再贴在病
人皮肤上。阻抗低，电极片使用期限较长，但 较不方便。
13
电刺激参数
极性 电极波波型 电流强度Fra bibliotek 波长 波频 刺激周期 坡升时间和坡降时间 治疗时间与治疗频率
14
极性
在双极刺激状况下，若使用不对称双相 波，则负极当主动电极可引起较大肌肉 收缩。因负极有较高浓度带负电离子， 可造成去极化引发动作电位或神经冲动
15
电极波波型
单相波 双相波 单脉波 脉波丛
功能性电刺激
(functional electrical stimulation，FES )
1
功 能 性 电 刺 激 (functional electrical stimulation ， FES) ， 亦 是 一 种 神 经 肌 肉 电 刺 激 (Neuromuscular Electrical Stimulation ， NMES) ， 利 用 电 刺 激 动 作 神经引起肌肉收缩，以达到增加肢体的 功能性活动，例如以电刺激替代支架， 当作改善功能之活动支架。
(2)卡拉亚片(Karaya pad)：一种天然具导电性之 胶状片，较合成性导电胶片不会引起过敏。
(3)合成性导电胶片(synthetic copolymer gel pad)：
通常与电极片一体成型，属自黏式，但使用几
次其导电性或黏性不佳时就需更换
9
电极片选择标准
1．低皮肤一电极片阻抗； 2．传导之电流其强度均匀分布； 3．与皮肤可均匀且完全接触； 4．不会使皮肤有过敏反应； 5．低成本高效益； 6．不会妨碍动作之产生
12
5．在单相波电刺激状况下 ，主动电极在运动点(motor point)或神经近皮肤表层处，参考电极(reference electrode) 在远端；在双相波电刺激状况下，两电极片置放在欲刺激 之肌肉或肌肉群上，但由於电流密度是愈近电极片愈高， 因此仍有一电极片在运动点上较易引发肌肉收缩；
6．两电极片间之距离愈接近，则电流在两极间较浅层肌 肉组织处流动；若距离较远，电流在较深处流动；
17
电流强度
一般最高是100毫安培(mA)，一般人於 10-20毫安培之电流强度即有反应，会先 有痛之感觉，在电流强度增至某种程度 才引起肌肉收缩。逐渐增强电流强度， 可逐渐增加肌肉收缩强度，治疗时依刺 激感觉神经或动作神经之目的而调整电 流强度，但应在受刺激者可忍受范围内。
7．一般电刺激器会提供两组(channels)电刺激管线，即正 负电极片各2组，因此可同时治疗二个肌肉群，可用同步 (synchronous)、或交互(reciprocal)模式；即受刺激之两组 肌 肉 同 时 收 缩 (co-contraction) 或 交 替 收 缩 (alternating contraction)。此外，也可使用引动式(trigger)，配合动作 进行，於适当时间压下控制钮引起收缩。
电极片黏於紧身衣上直接套上，减少每天要寻找 置放电极片位置之麻烦。
透皮的电极片(percutaneous electrodes)或是植入 式电极片(inplanted electrode) 。
6
电极片种类：
导电性金属片 碳矽橡胶电极片
目前使用上皆以合成性胶片加导电胶片较普 通且便利，但仍依临床适用与皮肤敏感性而定。
10
电极片尺寸与放置位置
在固定电压下，电流强度与电阻成反比， 因此若能减少阻抗(impedance)，则用较 低之电量即可引起同样之收缩。
应将电极片置放处用酒精或用水清洗乾净， 并去除皮肤角质层以增加传导性。
电极片不要放在脂肪堆积或骨突处。 两个电极片摆放通常平行肌肉纤维方向。
11
理想的电极片尺寸与肌肉大小、电极片放置位 置相关 。
2．电极片愈大，则可刺激到之肌肉范围愈大，肌肉收缩 反应愈强；
3．在可能范围内，电极片愈大，则可以在不痛状况下产 生最大肌肉收缩，因此大肌肉通常使用大的电极片；
4．主动电极(active pad)使用之电极片小於分散式电极 (dispersive electrode)，如此可单独刺激到运动点(motor point)，较不会有扩散(overflow)到不欲刺激肌肉之现 象
16
双相波，一相产生刺激作用，另一相当平衡波， 可降低电刺激导致之化学作用。大肌肉电刺激 一般使用对称性双相方波若刺激小肌肉则使用 不对称性双相方波较能产生反应。
单脉波之电刺激通常在携带型与非携带型电刺 激器皆有提供，对於小肌肉之电刺激常用。
增强下肢肌肉力量，通常比较适用於不可携带 型电刺激器产生出之中频波。如苏联波
由於FES大部份会引起肌肉之收缩而产生动 作，因此电极片以具柔软度会紧贴皮肤较佳。
7
导电性金属片：为增加导电性，金属片 与皮肤间加潮湿海棉垫(moistened sponge) 或加潮湿羊毛毡(moistened feltpad)。这 种电极片适用短期1～2次使用者，在寻 找运动点(motor point)时尤其方便。
2
学习目的
了解FES的原理及参数 了解FES在各肌肉的电极刺激点 了解FES的临床使用方法
3
内容
应用原理 肢体肌肉的刺激 临床应用
4
应用原理
利用电刺激动作神经引起肌肉收缩， 以达到增加肢体的功能性活动
电极片系统 电刺激参数 安全准则
5
电极片系统
表面电极片(surface electrode)：使用方便、非侵 入性。对肌肉刺激的选择性不很好，无法单独选 择刺激位於深部的肌肉；主机与电极片间需连接 许多管线，因此造成行动不便；会对皮肤造成电 化学之反应；会刺激到感觉神经，引起不必要之 不良反应；对於每天施用神经肌肉电刺激之病人， 得花费时间贴电极、拿下电极及收拾仪器。
8
碳 矽 橡 胶 电 极 片 (carbon-impregnated siliconrubber electrode)：加於这类电极片上，增加导 电性之物质可分以下种：
(1)加导电性软胶(conductive gel)：通常似牙膏状， 每次使用时挤出适量加在电极片上，再贴在病
人皮肤上。阻抗低，电极片使用期限较长，但 较不方便。
13
电刺激参数
极性 电极波波型 电流强度Fra bibliotek 波长 波频 刺激周期 坡升时间和坡降时间 治疗时间与治疗频率
14
极性
在双极刺激状况下，若使用不对称双相 波，则负极当主动电极可引起较大肌肉 收缩。因负极有较高浓度带负电离子， 可造成去极化引发动作电位或神经冲动
15
电极波波型
单相波 双相波 单脉波 脉波丛
功能性电刺激
(functional electrical stimulation，FES )
1
功 能 性 电 刺 激 (functional electrical stimulation ， FES) ， 亦 是 一 种 神 经 肌 肉 电 刺 激 (Neuromuscular Electrical Stimulation ， NMES) ， 利 用 电 刺 激 动 作 神经引起肌肉收缩，以达到增加肢体的 功能性活动，例如以电刺激替代支架， 当作改善功能之活动支架。
(2)卡拉亚片(Karaya pad)：一种天然具导电性之 胶状片，较合成性导电胶片不会引起过敏。
(3)合成性导电胶片(synthetic copolymer gel pad)：
通常与电极片一体成型，属自黏式，但使用几
次其导电性或黏性不佳时就需更换
9
电极片选择标准
1．低皮肤一电极片阻抗； 2．传导之电流其强度均匀分布； 3．与皮肤可均匀且完全接触； 4．不会使皮肤有过敏反应； 5．低成本高效益； 6．不会妨碍动作之产生
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5．在单相波电刺激状况下 ，主动电极在运动点(motor point)或神经近皮肤表层处，参考电极(reference electrode) 在远端；在双相波电刺激状况下，两电极片置放在欲刺激 之肌肉或肌肉群上，但由於电流密度是愈近电极片愈高， 因此仍有一电极片在运动点上较易引发肌肉收缩；
6．两电极片间之距离愈接近，则电流在两极间较浅层肌 肉组织处流动；若距离较远，电流在较深处流动；
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电流强度
一般最高是100毫安培(mA)，一般人於 10-20毫安培之电流强度即有反应，会先 有痛之感觉，在电流强度增至某种程度 才引起肌肉收缩。逐渐增强电流强度， 可逐渐增加肌肉收缩强度，治疗时依刺 激感觉神经或动作神经之目的而调整电 流强度，但应在受刺激者可忍受范围内。
7．一般电刺激器会提供两组(channels)电刺激管线，即正 负电极片各2组，因此可同时治疗二个肌肉群，可用同步 (synchronous)、或交互(reciprocal)模式；即受刺激之两组 肌 肉 同 时 收 缩 (co-contraction) 或 交 替 收 缩 (alternating contraction)。此外，也可使用引动式(trigger)，配合动作 进行，於适当时间压下控制钮引起收缩。
电极片黏於紧身衣上直接套上，减少每天要寻找 置放电极片位置之麻烦。
透皮的电极片(percutaneous electrodes)或是植入 式电极片(inplanted electrode) 。
6
电极片种类：
导电性金属片 碳矽橡胶电极片
目前使用上皆以合成性胶片加导电胶片较普 通且便利，但仍依临床适用与皮肤敏感性而定。
10
电极片尺寸与放置位置
在固定电压下，电流强度与电阻成反比， 因此若能减少阻抗(impedance)，则用较 低之电量即可引起同样之收缩。
应将电极片置放处用酒精或用水清洗乾净， 并去除皮肤角质层以增加传导性。
电极片不要放在脂肪堆积或骨突处。 两个电极片摆放通常平行肌肉纤维方向。
11
理想的电极片尺寸与肌肉大小、电极片放置位 置相关 。