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3秒自动关闭窗口神经肌肉电刺激的临床运用
指导老师：邹瑞怡
学生：张晓兰&&&谢孝青&&陈琬丽&&&粱世澄&
功能性电刺激&
维持及增加关节活动度&
增加肌肉耐力&
肌肉再教育及诱发&
减少肌肉萎缩&
增加肌肉力量&
降低肌肉痉挛&
去神经肌肉电刺激&
预防深层静脉栓塞&
&&&&以电刺激引起肌肉收缩作为一种治疗的方法，在临床上已经使用多年。最初，临床治疗与研究者皆着重于周边神经受伤后，麻痺肌肉之复健。一直到1970年代中期，神经肌肉电刺激的使用才引起广泛的注意。
&&&&神经肌肉电刺激（Neuromuscular&Electrical&Stimulation,NMES）是经由完整的周边神经系统传导电流，以引起肌肉收缩的一种电刺激方式。在1976年的蒙特娄奥运中，前苏联科学家Yadov&M.&Kots使用神经肌肉电刺激，配合主动运动训练前苏联奥运代表队。这个训练方式通常被称为苏联技术（Russian&technique）。Kots指出，这个技术的运用，可增强运动员的肌力，且比单独使用运动训练，增加百分之三十到四十。这个结果引起了西方科学家的兴趣，并开始了一连串的研究。
&&&&在临床使用时，不论是针对主动或被动关节活动，神经肌肉电刺激的强度必须能有效的使关节活动达到可能的最大范围。电刺激引起之肌肉收缩最好能对抗重力，并完成完整之关节活动。但电刺激强度亦不可太强，造成不必要的反射反应。由于关节活动度的增加与治疗时间长短有关，携带型的刺激器可允许病人在家接受治疗，增加病人治疗时间。
&&&&除了神经肌肉电刺激以外，若能配合其他治疗，如主动或被动伸展运动，甚至配合辅具使用（如serial&casting,&AFO），可达到更好的成果。
二、功能性电刺激（functional&electrical&stimulation,&FES）
&&&&功能性电刺激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。
(一)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。因此电极片不要放在脂肪堆积或骨突处。此外，电流方向若平行肌纤维，其导电性比垂直肌纤维走向高4倍左右，因此两个电极片摆放通常平行肌肉纤维方向。
电极片越小，则电流强度密度越大，较易引起去极化(depolarization)但较痛。&
电极片越大，则可刺激到之肌肉范围越大，肌肉收缩反应越强。&
在可能范围内，电极片越大，则可以在不痛状况下产生最大肌肉收缩。&
主动电极(active&pad)使用之电极片小于分散式电极(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。&
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，但由于电流密度是越近电极片越高，因此仍有一电极片在运动点上较易引发肌肉收缩。&
两电极片间之距离越接近，则电流在两极间较浅层肌肉组织处流动。&
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(alternation&contraction)。此外，也可使用引动式(trigger)，配合动作进行，于适当时间压下控制钮引起收缩。&
(二)&电刺激之参数
&&&&&在双极刺激状况下，若使用不对称双相波(asymmetrical&biphasic&wave)，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(depolarization)引发动作电位或神经冲动。
2.电极波波型
&&&&&使用在FES之电刺激可有多种波型，即单相波(monophasic)，双相波(biphasic)，单脉波(pulsed)或脉波丛(bursted)。双相波，一相产生刺激作用，另一相当平衡波，可降低电刺激导致电刺激之化学作用。大肌肉电刺激一般对称性双相方波(symmetrical&biphasic&square&wave)，小肌肉则使用不对称性双相方波。单脉波常用于上肢小肌肉，而下肢大肌肉则因脂肪阻抗大，因而适用中频波：苏联波。Kots指出利用电刺激增强肌力，其一需产生极强的肌肉收缩，其二电刺激电流不会很痛，才能将强度增至引起最大肌肉收缩。因苏联波的高频率可降低阻抗，其波宽仅200微秒，与止痛之经皮神经电刺激参数吻合(一般所使用的经皮神经电刺激的相宽大约介于20到200微秒之间)，因此可调高强度，以达肌肉训练之目的。
3.电流强度
&&&&功能性电刺激电流强度一般最高是100毫安培(mA)，电刺激造成的肌肉收缩生理，基本上与正常的肌肉收缩生理是不相同的。在正常肌肉收缩时，动作单元(motor&unit)征召(recruitment)是非同步性的，由较小的动作单元先开始，随着肌肉力量之增大，才有较大之动作单元加入。而电刺激引起动作单元之征召，通常在两电极范围内且较靠近电极处的大动作单元开始引发，且同步性，离电极较远或较小的动作单元只有较大之电流强度才会受征召。大的动作单元通常属于第二类的肌肉纤维(type&II)，第二类肌肉纤维可以产生较大的的肌肉力量，但也较易疲劳，因此电刺激下的肌肉收缩，通常比较容易产生肌肉疲劳(muscle&fatique)的现象因此需要有适度之休息时间，需注意刺激周期(duty&cycle)。
4.波宽(Pulse&Duration)
&&&&&波宽在是否可以引起有效的肌肉收缩及病人的舒服度之影响占着非常重要之角色，肌肉神经电刺激器会提供50至1000微秒之波宽范围，而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。
5.波频(Pulse&Rate)
&&&&&波频之单位为秒之脉波数(pulse&per&second,简称pps)，波频越高，则阻抗越低、越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越快用完，因此容易造成疲乏(neuromuscular&fatique)。寻找运动点(motor&point)时，通常使用1~5pps，一般训练时多用30~50pps，。
6.刺激周期(Duty&cycle)
&&&&&刺激周期为刺激时间除以全部周期之百分比，又可以刺激与休息时间(on&time:off&time&ratio)来表示。中枢神经障碍病患通常以1:5开始，而骨科病患以1:3开始，临床上，一般刺激时间为5~20秒，休息时间为5~60秒，刺激周期须与波频同时间考虑，较高波频较易引起肌肉疲乏，因此需要给予较长休息时间。
7.坡升时间(Ramp&up&time)与坡降时间(Ramp&Down&time)
&&&&&&若电刺激强度一下子就增强至原设定之电流强度，可能造成肌肉收缩动作不平顺或导致对侧痉挛肌肉受牵张而收缩，为使刺激较舒服，电流强度通常采渐升级渐降之方式。但由于刺激痉挛肌肉之拮抗肌时，为避免对于痉挛肌肉之快速牵张，要将坡升时间延长至6~8秒钟。
(三)&临床应用
1.行走时功能性支架之应用
&&&&使用功能性电刺激使用在步态之训练，通常用于矫正垂足步态，电极片置于膝下腓神经，另一电极片则置于大腿或胫前肌，主要刺激患侧之踝关节屈曲肌及膝关节伸直肌，于摆动期时刺激踝屈曲肌，站立期时刺激膝伸直肌。使用之波宽20-250μsec、波频30-300pps，其触动开关（trigger&control）可在脚跟或于助行器之扶手上。FES可协助脊髓损伤病患促进下肢之行走功能。
&&&&Mulcahey(1997)等人探讨FES于脊髓损伤病人之运用，结果显示功能性电刺激是唯一可以促进病患主动捉握功能。此外病患周围神经不能有损伤，否则很难达到由电刺激造成肌肉足够收缩力量。另外病患之被动关节活动度，需有一般活动所需之角度。至于使用下肢方面之个案选择，注意上肢之肌力是否足够，下肢骨密度是否正常，若骨密度低于正常值40﹪，则要小心使用FES。
&&&&Mulcahey研究显示使用功能性电刺激与病患穿上下肢支架可以得到相似之行走功能，然而能量消耗仍是一大问题需要克服。Burridge（1997）将慢性中风病患给予FES，结果FES可显着增加行走速度，并降低生理能量之消耗。迈阿密大学结果显示，其站及走之时间增长，腿围增长，心肺耐力增加，沮丧情形有改善。
2.改善不明原因之脊柱侧弯
&&&&不明原因非进行性之脊柱侧弯为最适合功能性电刺激之病患，选取脊柱侧弯之角度大于20度，但小于40度。可将两组电极片凸侧，两电极在最凸点上下方，其刺激之强度增至病人可以忍受之最大肌肉收缩强度，所使用之波频25-35&PPs，波宽则是逐渐增强至病人可以忍受持续8小时的电刺激，刺激时间6秒，休息时间4-25秒，渐升时间1.5秒，渐降时间0-1秒，刺激时间一般由睡觉时间开始，每次8-10小时，病人可每晚使用直到骨骼成熟。过去之研究显示，以功能性电刺激来协助不明原因角度在20至40度之脊柱侧弯之青少年，尤其减缓恶化之功效。
3.改善肩关节脱位
&&&&利用功能性电刺激改善肩关节脱位，主要用于中风病人，避免或是矫正其中风后之肩关节脱位。主动电极在后三角肌大约1/3之地方，分散电极片则放在棘上肌上，一般建议之参数为：电流强度逐渐增至可忍受范围，达到肌肉可使肱骨重新回到关节盂，波型为不对称双相波，波频为12-25&PPs，刺激时间15秒，渐渐增加为25秒，休息时间由30秒渐渐减至为2秒钟，治疗时间由开始10-15分钟，逐渐增至6-8小时而不会产生肩部肌肉的疲劳。Baker（1986）等人对中风病人使用FES6个星期后，其肩关节脱位现象有显着改善。
&&&&FES以临床使用表面电极引起肌肉收缩为主。FES可以当作功能性支架，达到改善或增加肢体功能之效果。此外，在不同状况及治疗目的，需调整电刺激之各项参数，功能应电刺激临床使用时，一定要根据病人之情况与治疗目的调整治疗之各项参数配合功能动作训练，才能得到有效之治疗。
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