摘要：功能性电刺激是利用一定强度的低频脉冲电流，通过预先设定的程序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，可促进截瘫患者的肢体恢复。通过对肢体的刺激，进而激活相关脑区和脑功能网络连接。
关键词：功能性电刺激 脊髓损伤 康复 上肢 下肢
中图分类号：G658.5文献标识码：A文章编号：0257-2826（2018）04-0184-01
脊髓损伤(spinal cord injury , SCI) 是临床上有严重危害的急性病损，医疗的进步使治疗后生存率及生存时间显著增加，致残率也随之升高。随现代化进程提高，脊髓发病率居高不下。严重影响人类健康和生存质量，是亟待解决的医学难题。脊髓损伤的病人的临床表现主要是感觉功能障碍，运动功能障碍，反射功能障碍，大小便功能失禁，损伤后的一些继发病等。但目前尚没有治愈脊髓损伤有效手段，防止脊髓损伤后继发性损害的措施也非常有限。因此探索用不同的方法和新的技术去替代或修复损伤脊髓是实现脊髓修复一个发展方向。
功能性电刺激(functional electrical stimulation, FES)技术是使用电刺激的手段，以精确的刺激顺序和刺激强度激活瘫痪或轻瘫的肌肉，使脊髓损伤患者恢复一定运动功能的一种康复治疗技术[1]。
研究进展
电刺激治疗包括普通电刺激和功能性电刺激治疗，前者使用非常广泛。 如：膝关节扭伤，理疗师利用电刺激来恢复肌力；后者是功能性电刺激治疗，用电刺激的方法恢复神经肌肉功能, 如用微量的电流脉冲刺激并支配肌肉神经纤维, 引起肌肉收缩, 带动肌体关节按一定规律运动, 从而完成伸臂、抓物、站立和行走等适当的运动功能发挥功能性治疗作用。
1.功能性电刺激对骨密度的影响
应力与生长关系是一切生物存在形式。缓慢牵伸活组织产生一种应力，可刺激某些组织的再生和活跃生长，能够调动和促进机体自身修复和再生的潜能，有效地治疗肢体不等长等多种骨科疑难疾病。外界施加的牵张应力改变了延长区的微环境，影响愈合的进度和成骨方式，应力负荷对骨骼的结构和骨量有着极其重要的影响。大量研究表明在脊髓损伤后，由于肌肉失用，失去原有骨骼受到周期性应力刺激，骨骼密度严重下降。 而骨骼功能方面损伤更为严重，骨的承受力下降骨折的发生率高。在对股四头肌电刺激6个月后与刺激前比较，显示能明显阻止骨密度丢失。所以功能性电刺激对脊髓损伤患者肢体的骨密度增加有积极作用。
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2.功能性刺激对肌肉作用
脊髓受伤以后所表现的是在损伤节段以下即发的完全性弛缓性瘫痪伴有各种反射、感觉、括约功能丧失的脊髓休克。在轻伤病例这一现象可于数小时或数日内恢复，不留后遗征。但在较重的损伤时，这一现象将持续很久，常需3周～6 周后才逐渐出现损伤节段以下的脊髓自主活动。这时常难以判断脊髓的损伤是 功能性阻断还是解剖上的横断。因此早期给与电刺激治疗不仅可以促进损伤脊髓功能重建，而且对于接受外界刺激，建立应答有直接益处。横贯性损伤时在脊髓休克期消逝后损伤节段以下的运动功能完全消失，但肌张力逐渐增高，反射亢进。 部分损伤者在脊髓休克期恢复后可逐步出现肌肉的自主活动，但相当于损害节段所管辖的肌群可表现为张力松弛、萎缩、腱反射消失等。若要恢复脊髓损伤后肌肉的功能，必须提高肌肉的抗疲劳性有报道，电刺激完全性脊髓损伤患者的胫骨前肌，观察其对提高屈踝及抬脚功能的影响。 对部分损伤患者给予功能性电刺激治疗，可以改善和维持快慢肌纤维在肌肉结构比例，阻止慢肌在脊髓损伤后含量下降，增强抗疲劳性[3]。完全性脊髓损伤的患者进行每天 1 h 的电刺激， 刺激器分别置于两条腿上，一条腿为对照组，除重力外不施加任何阻力，而另一条腿为实验组，给予水压阻力，并随着肌肉力量的增加而增加。结果显示，股四头肌的张力增加异常迅速。
3.功能性刺激对血管再生作用
形成有效的血管再生，须具备以下条件： (1)内皮细胞从降解的基底膜中定向地迁移出来；(2)内皮细胞 随周围空间的不同情况而重新定向；(3) 内皮细胞增生。近来研究显示，电场对这三方面都能产生显著的影响，为诱导毛细血管形成提供了技术可能。 最近，一系列的生长因子和细胞因子被证实是血管形成的重要调节因子，但其具体机制仍不十分清楚。 其中最重要的是血管内皮生长因子（vascular endothelial growth factor, VEGF） 和碱性成纤维细胞生长因子（basic fibroblast growth factor, bFGF）。 有研究显示电刺激能促进新的血管形成[4]。 在体和离体的 实验证实，微弱的脉冲式电刺激（不足以引起肌肉收缩）可激活和增强 VEGF 的表达；同样的电流可以使 缺血的大鼠肢体的血流及毛细血管的密度增加[5]。 这些实验均显示电流的刺激引起平滑肌细胞的血管 内皮生长因子水平的上调[6]。
总结
功能性电刺激可以刺激肌肉收缩运动，而运动可增加轴突的芽生，增加神经兴奋性，诱导突触蛋白的表达，建立新的突触，并增加突触的链接。
应用功能性电刺激对不完全性脊髓损伤患者的最明显的作用是能促进患者的随意运动。功能性电刺激相对普通电刺激可诱发患者产生步行动作并通过运动再学习，有可能使患者恢复对一些肌群的随意控制。对不完全性截瘫患者进行周期性电刺激的也能提高已经发生废用性萎缩肌肉的肌力。有学者研究减重训练结合FES能更好地恢复不完全性脊髓损伤患者的步行能力[7]。
Thrasher TA, Popovic MR. Functional electrical stimulation of walking: Function,exercise and rehabilitation[J].Annales dereadaptation et de medecine physique,2008,51（6）:452—460.
论文作者:王璐静
论文发表刊物:《基础教育课程》2018年4月07期
论文发表时间:2018/5/18
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