痉挛评估在康复临床工作应用研究进展

黎婉颖 欧海宁 廖婉晨 罗启航 黄嘉莉 伍启泓

1 广州医科大学附属第五医院 广东广州 510700；2 广州医科大学 广东广州 511436

目前大家普遍认为痉挛发生的原因，是上运动神经元损伤后，它丧失了对下运动神经元的抑制与调控作用，导致较原始的姿势反射模式释放,并表现为牵张反射兴奋性增高，以速度依赖性肌张力增高为特征，伴随腱反射亢进的一种临床症状。然而，2016年一项国际倡议建议采用Pandyan提出的痉挛的新定义：“上运动神经元损伤导致的感觉运动控制紊乱，表现为间歇性或持续的肌肉不自主激活[1]。”

痉挛常见于脑血管意外、颅脑创伤、脑性瘫痪、脊髓损伤、多发性硬化等中枢神经系统疾病。如果痉挛得不到有效的治疗，可能导致肌肉及结缔组织短缩，影响关节活动度。此外，痉挛还与异常姿势、疼痛、疲劳、睡眠障碍、行动受限自理能力及生活质量下降有关[2-5]。2016年Milinis等[6]进行了一项关于多发性硬化症的调查,结果显示85.7%的患者出现痉挛，痉挛程度越高，患者致残、抑郁和焦虑、疲劳的程度越高，出现疼痛和膀胱问题的概率更大。还有学者认为随着多发性硬化的病程发展，痉挛出现的百分比从50%上升到91%[7]。Rizzo等[8]调查发现三分之一的多发性硬化患者由于痉挛而需要改变或取消日常活动。另外一项有关脊髓损伤的研究指出[9]，痉挛是脊髓损伤后常见的继发性损伤之一。关于脊髓损伤后痉挛的问题，McKay等[10]对113名不同程度脊髓损伤患者进行了相关调查，其中有107名(95%)的受访者表示每天都会出现痉挛，痉挛不仅影响锻炼、洗漱、穿衣、如厕等日常活动，甚至会产生恐惧社交的心理。此外，还有学者发现脑卒中发病3个月后或18个月后，偏瘫患者痉挛的程度与日常活动能力的高低存在一定的相关性[11-12]。痉挛也是脑瘫患者的常见临床表现，2003年我国六省(区)流行病学调查脑瘫患病率为1.2%～2.7%[13]，现有患儿400～500万，脑瘫患者中约70%～80%是痉挛型脑瘫[14]。

综上所述，正如张艳宏等[15]提出的观点，若不能及时治疗痉挛，可能造成躯干或肢体肌肉萎缩，进而关节挛缩甚至僵直，导致运动功能障碍、日常生活活动能力下降及社会参与受限。Haugh[16]认为更重要的是能够测量痉挛，评估治疗方法的影响，为每个患者选择最有效和最具成本效益的方案。由此可见，痉挛的早发现早干预尤为重要，因此一种敏感且准确的评估方法是必不可少的。

1 临床常用评估肌痉挛的方法

临床上痉挛的评估可以分为两类，一类是主观评估，另一类是客观评估。主观评估操作简单方便，需要根据量表的评分标准结合评估者的主观判断而得出分值，临床上常用该方法。评估量表包括：Ashworth评分(ashworth scale，AS)和改良Ashworth评分(midified ashworth scale，MAS)，Tardieu评分(the tardieu scale，TS)和改良Tardieu评分(midified tardieu scale，MTS)，三重痉挛量表(triple spasticity scale，TSS),临床痉挛指数(clinic spasticity index，CSI)又称综合痉挛量表(composite spasticity scale，CSS)。客观评估则需要利用专门的器械设备进行评估，采用神经电生理方法如肌电图(electromyography，EMG)，采用生物力学方法测定有摆动试验、等速测试仪等。

1.1 临床肌痉挛评估量表

1.1.1 AS与MAS Ashworth痉挛评分由Ashworth[17]在1964年提出，经过反复临床实践后，1987年Bohannon等[18]重新修订并提出MAS痉挛评分量表，在AS基础上增加了1+级评分。1996年Haas等[19]在研究脊髓损伤患者下肢痉挛中，把AS与MAS进行信度比较，发现AS比MAS信度更高但差异不显著，评估时间也不明确，所以提出要明确时间且评估员需经过统一的培训。之后Mutlu等[20]研究AS与MAS在痉挛型脑瘫患儿中的信度比较，结果显示两者的信度都不高。Fleuren[21]和Ansari[22]研究结果与之相似，根据AS的信度和效度，它不能作为测量痉挛的评估标准。Zurawski等[23]为了控制测量时的速度而使用节拍器，结果发现时间一致情况下，MAS测量腕屈肌群痉挛程度比踝跖屈肌群信度更高。另外一项关于MAS信度的Meta分析也指出[24]，MAS测量上肢比下肢的信度更高，在缺少标准化方案下，随着测试者数量增多，信度也会减少。而且MAS过多依赖于检测者的主观判断，有效性较低。更重要的是，Bakheit等[25]研究发现MAS不能区分对抗拉伸的阻力是由于牵张反射还是肌肉的粘弹性产生的，这与痉挛的定义不相符。

由于MAS操作简单，无创安全，成本低廉，所以MAS评估量表是目前临床应用较广的。作为神经系统肌肉痉挛的主要测量手段，MAS在成人上肢肌肉评定时信度较好，但在评估下肢肌肉时的信度则存在争议，在儿童中的信度也较低。MAS在临床研究上信度和效度均不理想，患者的体位、配合程度、情绪、评定过程中存在疼痛，评定员的操作规范、牵伸的力度和次数以及对各等级的定义的理解等，任何一个因素的改变都可能引起测量结果变化。这也可能是目前多项研究结果不一致的原因之一。正如Meseguer[24]所说需要进一步明确MAS的标准化测量方案。

1.1.2 TS与MTS Tardieu量表于1954年由Tardieu[26-27]和他的同事首次提出的，后来他本人经过数次修改及Hold等人的补充，在1999年由Boyd等人再度完善后得到如今我们常用的MTS量表[16]。之后许多学者把MAS与MTS两个量表进行比较。有学者[28-29]研究发现MAS量表测量的是神经和外周因素的组合，即MAS不能区分痉挛和挛缩，但MTS量表可以区分两者并与实验室结果有一致性。Adrienne等[30]评估18名脑瘫儿童下肢痉挛的研究中发现，MAS量表比MTS量表的信度低，因为评估过程中不可控因素很多(参与者、环境、评分者等)，所以仍需要谨慎使用这两个量表。一项关于MAS与MTS测量脑卒中偏瘫患者的信度研究中提出[31]，两个量表测量角度差的信度都不高，需要设计新量表可以更准确测量痉挛。另外，Akpinar等[32]对MAS与MTS在65例脊髓损伤伴痉挛患者的信度研究中发现，两个量表都可用于SCI患者的痉挛评估。Alhusaini等[33]采用AS和TS对27例可独立活动的脑瘫患者进行测量，结果显示TS可以区分痉挛和挛缩，但是二者都不能确定痉挛的程度，同样也提出需要一种新的可准确测量痉挛的临床手段的想法。

综上所述，MTS量表可以区分痉挛与挛缩，但由于角度测量不准确，无法判断痉挛程度。然而从1954年开始关于TS或MTS量表的研究不多，有关它们信度和效度的研究更少，而且该量表也忽略了阵挛这现象，所以Haugh[16]提出需要对其进行信度和效度进一步研究后，才能作为一种常用的痉挛测量方法。

1.1.3 TSS 三重痉挛量表(triple spasticity scale，TSS)是由Li等[34]在2014年提出的测量痉挛的量表，量表包括三部分，第一部分是两种不同牵伸速度下得到的阻力差，第二部分为阵挛程度，第三部分是动态肌肉长度，该研究结果提示TSS在肌张力测量中具有良好的信度，可作为一种测量痉挛的替代方法。通过分析该量表发现第一部分需根据评分者的感知来评分的，评分在一定程度上取决于评估员的经验，没有统一标准，人为主观误差会影响测量结果。而且该研究也指出了不足之处，只针对了肘关节和踝关节进行测量，其他关节是否适用仍不确定。由于该量表较新，仍缺乏信度和效度的研究，可能这是该量表目前极少用于临床的原因之一。

1.1.4 CSI与CSS 临床痉挛指数(clinic spasticity index，CSI)又称综合痉挛量表(composite spasticity scale，CSS)，是Levin等[35-36]在1992年提出的。该量表包括三部分，跟腱反射、踝跖屈肌群张力及踝阵挛。燕铁斌[37]曾对该量表进行信度研究，认为CSS简单明了，评定标准容易掌握，结果可靠,可用于评估脑损伤患者下肢痉挛。Levin[38]和Goulet[39]用CSS评估脑卒中和脊髓患者发现其信度良好。然而秦文婷[40]提出CSS只使用一种牵张速度，不能反映痉挛的速度依赖性特点，且腱反射只能在少数部位引出，故该量表使用范围较小。与MAS相似，CSS也不能区分痉挛状态的神经因素与非神经因素，而且难以准确量化肌张力[40]。CSS虽然有统一的操作标准，但是被动运动的速度没有统一标准，可存在人为主观误差。而且只可用于评估下肢，不能用于上肢，使用范围局限，可能这也是该量表的临床使用频率不如MAS的原因之一。到目前为止也未找到关于CSS效度的研究，希望之后有进一步研究。

1.2 神经电生理评定方法

神经电生理学临床上常用表面肌电图通过检查F波、H反射等电生理指标反映运动神经元的活性，从而得到肌肉痉挛的情况，是一项较客观的检查方式。表面肌电图(surface electromyography，sEMG)，又称动态肌电图(dynamic electromyography，DEMG)，可用于客观评价肌肉在静态或者动态下的神经肌肉活动情况。Higashi等[41]发现偏瘫患者胫神经的H/M比值增加与肌张力增加、腱反射亢进、病理征阳性等上运动神经元体征在时间上有相关性。王永慧等[42]对32例恢复期偏瘫患者的双下肢分别进行了胫神经H反射检查及CSS评估，结果发现患侧CSS评分和H/M比值显著正相关。除了关于下肢的研究，还有用于上肢的研究，郭明远[43]对37例偏瘫患者进行徒手MAS评估同时用sEMG收集肱二头肌和肱三头肌的肌电信号，发现sEMG可用于分析偏瘫侧肘关节被动屈伸活动时主动肌和拮抗肌的肌电活动，说明了肌电图可为MAS评估痉挛提供量化的参考。

然而Sherwood等[44]对97例脊髓损伤患者采用AS和肌电图评估下肢，发现肌电图的数据与AS的评估结果差异较大，所以该项研究认为sEMG的数据量化评估痉挛是存在争议的。董仁卫等[45]表示神经生理测试结果与临床MAS评分相关性不高，神经电生理技术在评价痉挛中的应用价值仍需进一步研究。2019年Korupolu等[46]发表了一篇关于电生理结果作为脊髓损伤临床评估方法的综述，该篇综述首先肯定了电生理结果在脊髓损伤临床试验中是一种有价值的、敏感的客观测量方式，同时发现了众多研究的收集数据方式和收集参数类型都有很大差异，所以提出需要建立电生理测量结果的统一标准，该用何方式收集数据以及采集何种参数作为评价指标都要有相应标准，才能在脊髓损伤研究领域能够很好地评估新兴干预措施的疗效及对功能的影响。所以说，采用表面肌电图测量痉挛仍需作进一步研究，确定评估标准。

1.3 生物力学评定方法及其应用

生物力学评估方法包括摆动试验和等速技术，随着科技发展，等速测试仪的优势日益突出，可通过仪器量化肌肉被动活动时的速度依赖性阻力，是一项客观的检查方式。

1.3.1 摆动试验 1951年由Wartenberg[47]提出的摆动试验(pendulum test)，又称为“Wartenberg试验”，该试验需要记录小腿从水平位置下落到静止过程的运动轨迹及摆动次数。Boczko等[48]在1958年对其进行了修改，将其作为一种仪器测试，使用手电筒和相机捕捉振荡的轨迹。之后Jamshidi[49]证明了摆动试验能够辨别痉挛，且试验结果与痉挛程度有相关性。Bohannon等[50]对脑卒中患者用Polhemus系统记录摆动试验测量痉挛的结果，实验证明摆动试验具有良好的信度和效度，并提出进行摆动试验时下肢不需要额外增加负重。然而有学者认为摆动试验的仪器装置成本高，不利于临床应用，Yeh等[51]根据任天堂Wii遥控器可检测高性能运动的特点，用Wii遥控器与电测角仪对3名正常人和13名偏瘫患者进行摆动试验测量，结果发现两者之间有较好的相关性，并提出Wii可作为一种方便的测量痉挛的工具。

Fowler[52]和White[53]都认为摆动试验应用于痉挛性脑瘫患儿方面是一项可靠的测量方法，但Fowler发现摆动测试不能明确区分轻中重度痉挛，而且原认为松弛指数是测量标准，试验后却发现其并不是一个敏感指标。与之结果相似，Whelan等[54]把摆动试验指标与MAS评估结果比较，发现摆动试验识别痉挛存在的准确性较高，但判断痉挛分级的准确性较低，而且提出需要深入研究摆动试验能否量化程度更严重的痉挛。Rahimi等[55]围绕摆动试验所发表的系统回顾中提到，大多研究试验以不同的参数结果作为标准，有些基于角速度，有些基于加速度的，说明该试验没有制定统一的参数标准，因此需要统一摆动试验的参数指标，方可提高试验结果的一致性。关于摆动试验，大多数研究只关注膝关节周围肌肉痉挛，对其他关节研究极少[50,56]，所以目前不能广泛应用。

1.3.2 等速测试仪 美国学者Hislop和Perrine[57]最早于1967年提出等速运动的概念，国内在20世纪80年代初开始引进等速肌力测试与训练仪(以下称“等速测试仪”)，主要用于运动员的肌肉功能评价和训练，以提高运动竞技水平[58]。近10年等速测试仪逐渐开始应用于康复医学领域，多用于评估肌肉功能及提高肌力，鲜有等速测试仪用于肌痉挛评估的报道。在国外，1996年Perell等[59]发现通过等速测试仪测量肌张力，可区分脊髓损伤患者及正常受试者。还有学者[60]采用等速测试仪以6个特定速度测量33例痉挛型脊髓损伤患者的被动阻力，结果显示等速测试仪可作为评估和量化痉挛的工具。Pierce等[61]发现当等速测试仪以180°/s测量脑瘫患儿伸膝及屈膝肌群的痉挛程度时，发现重测信度较高。基于之前研究者们关于等速测试仪测量肌张力的研究，李雪萍等[62]联合表明肌电与等速测试仪评定肌痉挛，发现具有良好的信度，且稳定性较好。此外，杨今姝等[63]根据摆动试验原理，利用等速测试仪量化评估肌痉挛，发现效度良好，重测信度高。随着等速测试仪越来越普及使用，有研究者把它作为实验的客观评估手段。例如Moon等[64]利用等速测试仪分析体外冲击波治疗脑卒中患者下肢痉挛的疗效。

与主观评估方法不同，等速测试仪以特定的速度客观地评价被动运动肢体时阻力的大小及记录阻力的角度，而获得肌痉挛评估结果，避免了主观因素导致的不稳定性。随着等速测试仪的普及，将会有更多关于等速测试仪的进一步研究，那么它有可能成为评估肌痉挛的主要方法，正如雷斌[65]说的，可以评价不同的治疗方案如牵伸治疗、体外冲击波治疗、口服药物治疗及局部注射肉毒毒素对降低肌张力的疗效，评估不同治疗方法对肌张力中不同因素的效果差异。就像Hameau等[66]采用等速测试仪作为评估手段，对痉挛性偏瘫患者股四头肌进行肉毒毒素治疗，研究发现股四头肌的痉挛减少了，但是力量也下降了。

2 总结

痉挛不仅给患者带来运动不便，还可能引起疼痛、疲劳，影响心理健康和生活质量，所以正确评估和处理痉挛在临床诊断和康复治疗中具有重要的意义。目前临床常用的是主观评估法，然而量表的信度和效度并不理想，测试者对阻力大小及对角度的感受等主观因素存在较大差异性。有些评估量表甚至无法区分痉挛和挛缩，并不符合痉挛的定义，临床痉挛量表仍需要进一步完善。

表面肌电图、摆动试验、等速测试仪等客观评估方法各有优势与不足。表面肌电图是一项敏感且有价值的神经电生理评估方法，仪器轻便，价格相对较低，但要统一电生理测量结果标准才能在临床上广泛应用。摆动试验是运用生物力学原理的评估方法，记录肢体下降时运动轨迹和摆动次数作为测量结果。摆动试验可识别痉挛，但是不能区分痉挛分级，不能提供准确的数值，这不利于临床上使用。等速测试仪大多用于肌力评定和肌力训练上，很少研究用于肌痉挛评估，但相关研究显示信度及效度均较好，敏感性高。但等速测试仪价格较高，希望未来更多关于这方面的研究支持，为肌痉挛评定提供更好的方法。

正如Burridge[67]和马晔[68]都提出痉挛评定需要更客观、更量化、更可靠的评估手段，使临床医生可以准确诊断病情、监测康复进展以及评估治疗手段，同时使科研工作人员能够在肌肉层面研究痉挛机制。虽然国内外的研究学者已经在客观评估这方面中付出了巨大努力，但是关于测量方法、参数标准、客观数据等都没有统一要求，仍需深入研究。之后可以效仿李雪萍[62]和杨今姝等[63]的研究方法，例如，等速测试仪联合表面肌电图作为评估，可以利用双方的优势，互补不足。