神经肌肉电刺激疗法

神经肌肉电刺激疗法（简称NMES）是应用低频脉冲电流刺激肌肉使其收缩，以恢复其运动功能的方法。NMES的临床应用已有100多年的历史，近年来在神经肌肉骨骼疾病的康复中NMES的应用显著增加。

一、物理特性

（一）波型

常见NMES的波型有两种：不对称双相方波和对称双相方波。前者有阴阳极之分，一般用阴极作主极，用于小肌肉、肌束的刺激。后者没有极性，用于大肌肉和肌群的刺激，McNeal和BaKer（1988）认为在同样的电流强度下，对称双相方波引起的肌收缩力比单相方波大20~25%。

失神经支配肌肉的NMES一般用指数波（三角波）。

（二）脉冲宽度

许多袖珍NMES仪的波宽固定于0.2~0.4ms之间。而大型NMES 仪的波宽在0.05~100ms可调。对于正常神经支配的肌肉（包括上运动神经无麻痹的肌肉），Bowman等（1985）认为波宽0.3ms的电流比0.05ms或1ms的电流更舒适，不易引起疼痛。

（三）频率

NMES所用的频率常在100Hz以下。临床应用时常需要使肌肉达到完全强直收缩。对正常肌肉，频率30Hz以上。对失神经支配的肌肉，引起强直收缩所需的频率降低。频率越高，神经越易疲劳。（四）占空系数和通断比

通断比在1:1~1:1.5之间。要注意通断比和频率的共同影响：30Hz、1:3的电流与50Hz、1:7的电流所引起的肌收缩力无统计学差异。病情越严重，所需的占空系数和频率就越低。

（五）上升时间

失神经支配肌肉的NMES采用指数波，其上升时间在数十毫秒至500毫秒之间。

二、生理作用和治疗作用

(一）肌肉受刺激后的生理学变化

大量的动物实验和人体实验证明（Salmons、Hudlicka、Erisksson 等）肌肉受电刺激收缩后，肌纤维增粗、肌肉的体积和重量增加、肌肉内毛细血管变丰富、琥珀酸脱氢酶（SDH）和三磷酸腺苷酶（ATPase）等有氧代谢酶增多并活跃、慢肌纤维增多、并出现快肌纤维向慢肌纤维特征转变的现象。

（二）治疗作用

1982年，美国FDA正式宣布NMES用于下列三种情况是安全、有效的：

1. 治疗废用性肌肉萎缩；

2. 增加和维持关节活动度（ROM）；

3. 肌肉再学习和易化作用。

此外，NMES还有生理治疗作用：

4. 减轻肌肉痉挛；

5. 促进失神经支配肌肉的恢复；

6. 强壮健康肌肉；

7. 替代矫形器或肢体和器官已丧失的功能。

三、临床应用

（一）废用性肌萎缩

废用性肌萎缩发生于制动后和中枢神经系统损伤后。最明显的改变是肌肉横切面积缩小，但肌纤维数量不变。慢肌纤维比快肌纤维更易发生萎缩。

大量的研究表明，NMES不能完全阻止、但能延迟萎缩发生，能增强已萎缩肌肉的肌力。Bouletreau等（1987）发现NMES能使长期制动的肌肉的分解代谢减弱，检测两种蛋白将解产物减少。

NMES对髌骨软骨软化症、髌骨移位所致的股四头肌乏力亦有良效。

锻炼废用性萎缩肌肉的治疗参数可参考下表。在病情允许的情况下。应鼓励病人多活动，尤其是早期多做等长收缩。当病人能做主动抗阻运动时，就停止NMES治疗。

表3-5-1 治疗废用性肌萎缩的电刺激参数

严重萎缩中度萎缩轻度或无萎缩频率（Hz）3~10 10~30 30~50

通电时间（s） 5 5~10 10~15

断电时间（s）25~50 20~30 10~30

每次治疗时间(min) 5~10 15 15

每天治疗次数3~4 3~4 1~2

（二）增加或维持ROM

关节周围软组织或关节本身的痉挛、挛缩，可使ROM受限。NMES作为一种辅助治疗手段，可增加或维持ROM。但它不能取代被动牵拉、主动运动等疗法。

作用机理是刺激肌肉收缩，引起关节活动，牵拉关节周围软组织。

如果ROM只有一个方向受限，单通道的NMES就够。如ROM 有两个方向受限，可用双通道的仪器，但必须能交替输出。例如Colles 骨折所致腕关节屈伸均受限，很适宜用这种双通道仪器治疗。

对神经支配正常的肌肉，刺激的频率和通断比与治疗废用性肌萎缩相同。Benton（1981）认为要维持ROM，每天的治疗时间必须达到30min；要增加ROM，治疗时间必须更长。

（三）肌肉再学习和易化

Liberson发现电刺激治疗偏瘫或颅脑损伤病人的垂足时，于刺激停止后仍能持续一段时间病人感到足背屈较容易完成。这种效应是麻痹肌发生易化的结果。Bishop认为神经具有可塑性，即神经系统能不断适应环境的变化。通过肌肉再学习和易化，神经能恢复功能。

使肌肉易化的方法有两种：

1. 模拟运动疗法中的促通技术。方法是电流强度较小（感觉阈）而看不到肌肉收缩。但病人必须有"轻触"、"拍打"样感觉，类似促通技术中的轻抚、拍打等手法。

2. 运动控制法。加大电流强度使肌肉收缩，向中枢传入大量的本体、

运动和皮肤感觉信息，使中枢逐渐适应这种输入信号，帮助建立正常的运动模式。

用NMES来易化肌肉时，病人必须合作。电流通电时，病人尽量自己收缩；电流中断时，病人必须放松肌肉。每次治疗时间不必太长，一般为15min。配合肌电生物反馈疗法效果更好。

（四）治疗痉挛

痉挛是一种肌张力过高、反射亢进的状态，表现为被动活动时阻力很大、腱反射亢进、阵挛等。

1952年，Levine等报道给拮抗肌以双相100Hz 方波刺激引起强直收缩，治疗偏瘫、截瘫、多发性硬化。结果痉挛肌的张力下降，ROM 增大。作者认为这是交互抑制的结果。从此以后，有很多报道用NMES 治疗脑血管意外、脑外伤、脑瘫等取得成功。

三种方法

1、单纯刺激对抗肌的方法：如上述。

2、单纯刺激痉挛肌的方法：这种方法多用于截瘫、多发性硬化。Robinson等（1980）观察了12例脊髓损伤股四头肌痉挛病人。用强刺激使股四头肌产生强直收缩：频率20Hz，脉冲宽度0.5ms，通断比为2.5s：2.5s，电流强度达100mA，持续20min。结果显示所有患者股四头肌肌张力立即显著下降。治疗前肌张力越高，治疗后降低得越明显。但疗效持续均不超过0.4小时。当给类似的病人长时间刺激后（以上参数每天2次，每周6天，共4~6周），发现痉挛有加重的倾向。因此作者认为应避免长时间刺激痉挛肌。