体外冲击波对脑卒中肌肉痉挛的临床研究分析与总结

背景

体外冲击波（extracorporeal shock wave，ESW）是一系列单脉冲的高能机械波，具有高压强（100 MPa），压力增高迅速（＜10 ns），作用周期短（10μs）的特点。ESW利用液电能量转换及传递原理，造成不同密度组织之间产生能量梯度差及扭拉力，产生裂解硬化骨、松解粘连、刺激微血管再生、促进骨生成等作用，达到治疗疾病的目的。ESW通过物理效应和生物效应对机体产生作用，但这两种效应均取决于冲击波的能级和能量密度。ESW通常分为低、中、高三个能级：低能级0.06～0.11 mJ/mm2，中能级0.12～0.24 mJ/mm2，高能级0.25～0.39 mJ/mm2。高能量的冲击波可产生空化气泡，空化气泡塌陷，继而降解肌腱附着处的钙化沉积部位，产生物理性震动刺激骨折部位。低中剂量的冲击波可对神经元轴突产生强刺激，使之重新适应神经连接的改变而达到镇痛效应；另一方面可改变神经膜极性促进代谢终产物的移除和吸收，进而达到消炎的作用。1980年体外冲击波治疗（extracorporeal shock wave therapy，ESWT）首次应用于肾结石患者的碎石治疗，紧接着ESWT又成功地运用到多种肌肉骨骼系统疾病的治疗，如骨折的延迟愈合、足底筋膜炎、肩部的钙化性肌腱炎、一些炎症性肌腱病和肌筋膜痛综合征等。由于其具有安全、无创、无痛等特点，成为近年来备受关注的一种新的康复治疗技术，其在脑卒中患者肌肉痉挛方面的作用也得到了。

一、ESWT在脑卒中患者上肢肌痉挛的临床应用研究

研究表明ESWT可降低脑卒中患者的上肢屈肌肌张力，有效改善肌痉挛。Manganotti等应用ESWT对脑卒中患者上肢肌张力亢进的疗效进行了观察。他们选取上肢肌张力亢进的脑卒中患者20例，对前臂屈肌的肌腹给予1 500次脉冲冲击，手部骨间肌给予3200次脉冲冲击，能量密度均为0.030 mJ/mm2。结果表明，ESWT后即刻较治疗前能有效降低腕屈肌和指屈肌的肌张力；其中指屈肌肌张力在治疗后1周、4周及12周较治疗前均有明显改善；而腕屈肌肌张力在治疗1周及4周后较治疗前明显改善，而在12周后较治疗前无明显改善。另外，研究测定了小指外展肌末梢运动神经传导速度和F反应，观察冲击波刺激尺神经的情况，结果未见电位改变等失神经变化指征，未能解释其作用机制。该研究表明ESWT可显著降低脑卒中患者的上肢肌痉挛，尤其对指屈肌肌张力疗效显著，并且可维持疗效达12周之久。

Troncati等对12例上肢痉挛的偏瘫患者进行ESWT观察，前臂屈肌的肌腹1 600次脉冲，能量密度为0.105 mJ/mm2，手部骨间肌800次脉冲，能量密度为0.08 mJ/mm2。结果表明，肩外旋肌、屈肘肌、腕屈肌和指屈肌的肌张力治疗后较治疗前降低；治疗3个月和6个月后，肩外旋肌、腕屈肌和指屈肌的肌张力较治疗前降低，而屈肘肌肌张力较治疗前无明显变化。上肢关节被动活动度在治疗后、治疗后3个月及治疗后6个月均有明显提高。认为冲击波治疗对上肢运动功能上具有确切的疗效，可明显改善上肢运动功能，其疗效可持续6个月。该研究表明ESWT对于脑卒中患者上肢痉挛具有长期的疗效，与Manganotti等研究结果一致。Yoo等采用ESWT作用于屈肘肌及旋前圆肌，1 000次脉冲/次，频率4 Hz，能量密度为0.069 mJ/mm2，每周1次，连续3周，治疗后即刻显示治疗效果，且疗效维持到治疗后4周，与Manganotti等结果一致。Bae等以ESWT作用于屈肘肌的肌腹及肌腱连接处，1 200次脉冲/次，频率4 Hz，能量密度为0.12 mJ/mm2，每周1次，连续3周，结果显示ESWT即刻降低屈肘肌的肌张力，第1周和第4周均未维持疗效，与前述试验结果不一致。Daliri等对15例腕屈肌痉挛的脑卒中患者进行了单盲临床试验，结果显示ESWT显著改善腕屈肌的张力，并且提高了初级运动神经元的兴奋性。Li等也发现ESWT能够较为有效地降低手指屈肌及腕屈肌的肌张力，与前述研究结论一致。

国内林歆等利用ESWT脑卒中患者上肢肌痉挛，选取30例伴有上肢肌痉挛的偏瘫患者，对照组和治疗组各15例。治疗部位为肱二头肌、旋前圆肌、腕屈肌群的肌腹，每部位2 000次脉冲，冲击波强度为150 kPa，1次/周，连续4周。分别于治疗前和每次治疗后以及4周后随访评定肌张力。研究结果显示治疗组在ESWT后改良Ashworth痉挛评定量表（modified Ashworth scale，MAS）评分显著降低。4周后随访评定，肌张力降低的效果持续存在。该研究在评价肌张力的同时评价了上肢功能的变化，结果显示治疗组每次治疗后均有运动功能的改善，认为ESWT后肌张力的降低，减弱或消除因痉挛所诱发的联合反应，增加肢体运动的协调，减少不随意运动，使肘关节伸展、前臂自然下垂、手指放松，因此改善了上肢运动功能。与对照组同时间点比较，首次接受ESWT即出现显著的肌张力改善，而运动功能则是在4次ESWT后及随访时才有统计学差异，表明ESWT对运动功能的显著改善不会在早期出现。该试验结果表明ESWT可以降低脑卒中患者上肢肌张力并且其效果具有持续性。姜雪等使用体外单次冲击波治疗16例上肢痉挛的偏瘫患者，作用于肱二头肌，1 500次冲击波脉冲，治疗压力为200 kPa。改良Tardieu量表（modified tardieu scale，MTS）对偏瘫侧肘关节进行评定，结果显示治疗后偏瘫侧肱二头肌MTS评分均较治疗前改善。

脑卒中后易引起患者上肢痉挛，表现为肌张力的增高，严重影响患者上肢功能的恢复，尤其影响患者的生活自理能力。ESWT通过降低上肢肌张力、增加关节活动度，而对运动功能恢复具有显著的治疗效果。

二、ESWT对脑卒中患者下肢肌痉挛的临床应用研究

Moon等对30例踝跖屈肌痉挛的出血性脑卒中患者进行了ESWT，冲击波作用于腓肠肌内侧头和外侧头肌腱的连接处，1 500次脉冲/次，频率为4 Hz，能量密度为0.089 mJ/mm2，每周1次，连续3周，分别进行MAS、踝阵挛分级、关节被动活动度及Fugl-Myer下肢运动功能评价量表评定。结果显示 MAS 评分在治疗后即刻及治疗后 1 周均有显著降低，而在治疗4周后未见明显变化；踝阵挛明显缓解，关节被动活动度增加；Fugl-Myer量表评分显示，治疗后下肢运动功能明显改善。该试验结果表明，ESWT对脑卒中患者下肢肌痉挛即刻有效改善，但随着时间的推移其治疗效果逐渐下降，治疗4周后无显著改善。Santamato等评估了ESWT对伴有马蹄内翻足脑卒中患者的疗效，该试验作用于跖屈肌，结果显示治疗即刻跖屈肌肌张力显著降低，踝关节被动活动度得到改善。

Sohn等进行ESWT对于腓肠肌痉挛和电生理学的变化研究，分别选取10例健康成人和10例具有踝跖屈肌痉挛的脑卒中偏瘫患者，给予腓肠肌中间头肌腹上1次ESWT，1 500次脉冲，能量密度为0.1 mJ/mm2，并避免比目鱼肌受到刺激。同时对胫骨神经F波和H反射进行记录，以评价ESWT对肌痉挛的电生理学改变。结果显示踝跖屈肌的MAS评分较治疗前有显著降低，而胫骨神经的电生理学无明显改变。表明ESWT对脑卒中下肢痉挛的治疗有效，而其机制却无法从电生理学方面予以解释。Radinmehr等采用单次ESW作用于下肢踝跖屈肌，2 000次脉冲/次，能量密度0.340 mJ/mm2，结果发现治疗后即刻及1 h后肌张力较治疗前均明显改善。Santamato等采用ESWT作用于踝跖屈肌得到一致结论。

杨志杰等对22例脑卒中小腿三头肌痉挛的患者进行了研究，分为对照组和ESWT组。ESWT组给予有效刺激1次，冲击次数3 000次，频率8 Hz，压力强度100 kPa。对照组仅给予安慰刺激1次。结果显示治疗组于治疗后即刻及治疗后1周、4周，MAS评分较对照组均有明显降低，踝关节的被动活动度较治疗组显著改善，而胫神经H反射的H波最大波幅（Hmax）和M波最大波幅（Mmax）值治疗前后未见明显变化。该结果提示ESWT可增加踝关节活动度、降低肌张力，有效改善小腿三头肌痉挛。

脑卒中后下肢肌肉的挛缩、肌张力的增高、软组织的粘连均可加重跖屈肌痉挛，最终严重影响患者站立及步行功能的恢复，而ESWT可以有效控制脑卒中患者下肢肌痉挛，有助于促进下肢步行能力的提高。

三、目前存在的问题

临床研究表明，ESWT可以改善脑卒中患者的肌肉痉挛，且无严重的不良反应，而其治疗的有效性及疗效的持续性方面研究结果不尽相同，可能存在以下方面的原因。

1.量表选择：采用信用度高的量表来评价肌肉痉挛的疗效是一个值得探讨的问题。目前在临床评价肌痉挛量表中，MAS具有较高的可信度，而MAS并未考虑到肌痉挛时速度依赖性的成分和出现阻力时肌肉可屈伸的度数。根据Lance痉挛的定义，MAS并不能充分地评估出痉挛的程度。姜雪等应用MTS对偏瘫测上肢痉挛进行评定，MTS通过对比慢速和快速情况下被动牵伸时肌肉的阻力，从而体现了痉挛的速度-依赖性，因此认为较MAS更适用于Lance痉挛评估。另一方面，MAS评分并未囊括临床症状如疼痛、抽搐和对功能的影响等方面，而这些方面和肌痉挛是密切相关的。相反，伴随肌痉挛可出现抽搐、疼痛和日常生活能力下降等临床症状。因此，观察ESWT的治疗效果还应进行其他临床量表如疼痛视觉量表（visual analog scale，VAS）、痉挛频率量表（spasticity frequency scale，SFS）、日常生活能力评定量表以及患者或护理者的目标评估等。

2.病例选择：Manganotti等和Troncati等研究结果均显示ESWT对脑卒中患者上肢痉挛的治疗效果具有持续性，而Bae等却发现EWST具有即时疗效。可能是Bae等的研究对象入选标准中囊括了痉挛较轻微的患者，不足以达到持久的效果；另一原因可能是患者病程较长，肌肉痉挛持续时间较长，关节周围组织硬化较持久，只有反复进行冲击波治疗才有可能缓解这些结缔组织僵硬。以后的研究中应更严谨地规定入组标准，使研究结果具有可参照性。

3.治疗部位及治疗参数：Troncati等研究中腕屈肌、指屈肌和肩外旋肌的MAS评分在治疗3个月、6个月后均有降低，而屈肘肌却无显著变化，认为样本量不足原因外，可能是肌肉部位的不同、冲击波的剂量、强度的不足等因素影响。另一方面，以上临床研究中，治疗时间及随访时间均不一致，因此很难确定EWST最佳的治疗间隔时间。

四、可能的作用机制

尽管ESWT在降低高肌张力方面获得了比较满意的疗效，但其作用机制尚未得到确切的阐释。Hmax/Mmax值被认为是评估下运动神经元兴奋性的较好指标，可作为临床评价痉挛的客观神经电生理指标。Manganotti等研究中尝试从电生理学机制解释，结果却没有观察到F波振幅的变化以及运动神经元兴奋性的变化。Sohn等也试图监测ESW电生理学作用机制，同样未得到预期的结果。以上研究排除了ESW通过周围神经及神经肌肉阻滞而发挥作用的可能性。Sohn等还推测可能是冲击波的机械振动刺激机制来发挥作用，这种刺激可以降低运动神经元的兴奋性表现为F波的变化，同样未得到预期的结果，排除了该机制的可能性。

Mariotto等认为ESWT通过诱导一氧化氮（NO）的合成来发挥作用。NO参与完成周围神经系统的神经-肌肉接头的形成，而且在中枢神经系统的生理功能方面发挥着重要作用，包括神经传递、记忆及突触的可塑性。该研究在采用冲击波治疗时避开了主要血管与神经走行位置，以此排除了肌张力降低是由冲击波造成的失神经支配所引起的可能性，推测ESWT治疗痉挛与诱导NO合成进而参与中枢神经系统生理功能有关。

五、总结与展望

ESWT具有安全、无创等特点，在康复医学领域中的应用愈加广泛，虽然ESW对肌肉痉挛的作用机制尚未清楚，但已证实了其疗效确切。展望未来，如何更好地发挥ESW在肌痉挛中的治疗作用，尤其对其近期疗效、远期疗效、治疗间隔时间及最佳治疗参数等方面仍需进一步研究探索，另一方面仍需大量试验证实其作用机制。

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