功能性电刺激

1、 洛阳市中心医院 刘磊刺激是首先应用于康复治疗的方法,从最初被动刺激,延缓偏瘫患者因为肌肉废用引起的肌萎缩、消炎、促进机体康复速度直到现在名目繁多的各类肌肉刺激、神经刺激。各种刺激手段,凡以代替或矫正肢体和器官已丧失的功能,同时理论上兼以神经系统功能重建的电刺激形式统称为功能电刺激(functional eleetrieal stimulation,FES)中文名；功能性电刺激疗法 外文名；functional electrical stimulation,FES属 于；神经肌肉电刺激利 用；一定强度的低频脉冲电流1 定义2 物理特性3 治疗作用4 临床应用5 设备和

2、方法功能性电刺激（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目的。1. 频率 理论上FES的频率为1100Hz2. 脉冲 常在1001000µs之间，多使用200300µs。3. 占空比 大多数为1：1至1：3之间。4. 波升/波降 波升是指达到最大电流所需要的时间，波降是

3、指从最大电流回落到断电时所需的时间，波升、波降通常取12s。5. 一般FES使用表面电极时，其电流强度在0mA100mA之间。使用肌肉内电极时，其电流强度在0mA20mA之间。1代替或矫正肢体和器官已丧失的功能2功能重建 FES在刺激神经肌肉的同时，也刺激传入神经，加上不断重复的运动模式信息，传入中枢神经系统，在皮层形成兴奋痕迹，逐渐恢复原有的运动功能。1 上运动神经元瘫痪2 呼吸功能障碍3 排尿功能障碍4 特发性脊柱侧弯5 肩关节半脱位 上运动神经元瘫痪包括脑血管意外、脑外伤、脊髓损伤、脑性瘫痪、发性硬化等。FES治疗的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

4、的恢复。 (1). 辅助站立和步行：最早应用单侧单通道刺激，用以纠正足下垂。其原理是：在患侧摆动相开始时，足跟离地，放在鞋后跟里的开关接通，电流刺激腓神经或胫骨前肌，使踝背屈。进入站立相后，开关断开，电刺激停止。 对截瘫患者，可用4通道刺激。在双站立相（即双足同时站立时），刺激双侧股四头肌；在单侧站立相，一个通道刺激同侧股四头肌，同时对侧处于摆动相，一个通道刺激胫骨前肌。后来有人在此基础上，再增加了两个通道，分别刺激双侧臀中肌或臀大肌，控制骨盆活动。这样，患者使用FES可以站立、转移、行走。 1986年Petrofsky等设计了一个FES系统与RGO矫形器配合使用，能使病人行走的效率、速度均提

5、高，减少能量消耗。 1987年Peckham等成功设计了多达26通道的FES系统，控制整个下肢。它的程控化很高，能使病人上、下楼梯。(2). 控制上肢运动：上肢的运动比下肢复杂许多。应用48通道的FES 系统刺激手和前臂肌肉，可使病人完成各种抓握动作。因为手和前臂肌肉较小，一般用植入式电极，通过同侧肩部肌肉或对侧上肢来控制开关。 Cooper等（1988）发明了声控的FES系统。他们先将上肢运动程序输入电脑，然后训练电脑使其能识别1025个词的发音，这些词是用来控制上肢运动的。患者为C5C6脊髓损伤的四肢瘫，经训练后病人能较好地完成手抓握、放松等动作用于控制和调节呼吸运动FES系统为膈肌起搏器

6、。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(1). 尿潴流 当骶髓排尿中枢遭到破坏或S2S4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： 直接刺激逼尿肌；刺激脊髓排尿中枢；刺激单侧骶神经根；刺

7、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。 (2). 尿失禁 是由于下运动神经元损伤，尿道括约肌和盆底肌无力，出现排尿淋漓不尽，或腹压轻微增高就排尿。 FES刺激尿道括约肌和盆底肌，增强其肌力。对男性患者可用体表电极或直肠电极；对女性患者可用阴道电极。最早使用阴道电极是在1977年。刺激参数为频率20Hz，波宽0.15ms，通断比为8：15s，波型为交变的单相方波或双相方波。用阴道电极治疗的有效率很高，Susset等（1995）报道成功率达62%；Smith（1996）报道对紧张性尿失禁的有效率为66%，对detrusor不稳定的有效率为72%。病常见于青少年，病因不

8、明。传统的治疗方法是戴脊柱矫形器。但因佩戴时间太长（每天需23小时），矫形器能限制患者的活动，不舒服，影响患者的形象，病人往往不愿戴从而使治疗半途而废。 70年代开始对用电刺激替代矫形器的研究。这种能替代矫形器的FES称为电子矫形器（electrical orthosis）。Bobechko等首先在1979年报道用植入电极和射频发射控制的系统治疗本病获得成功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。本病的治疗多用支具、吊带来托住上肢，但这会限制上肢的活动。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67小时的刺激，以后再逐渐增加通电时间，减少断电时间。通过对肩关节X片观察，FES能显著减轻肩关节半脱位的程度。疗效与治疗前半脱位的程度和疼痛无关。而肩吊带和轮椅臂托不能