王陶黎 仲榮洲 王予彬

肌肉痙攣的機理研究和定量評定

王陶黎 仲榮洲 王予彬

肌肉痙攣是上運動神經元綜合征的組成部分，可分為夜間肌肉痙攣、中暑性肌肉痙攣以及中風后肌肉痙攣，患者臨床表現(xiàn)有全身強直性抽風以及高熱驚厥，當患者出現(xiàn)全身強直性抽風時可發(fā)生角弓反張，危害較大。對于肌肉痙攣的具體評分量表以及方式較多，目前世界對于肌肉痙攣的評估方式還未統(tǒng)一。本文從肌肉痙攣的定義、臨床表現(xiàn)、病因以及分類、發(fā)病機制對肌肉痙攣進行了闡述，又對肌肉痙攣的評定方法進行了研究，主要包括主觀評定方法以及客觀評定方法。

肌肉痙攣；機理研究；定量評估

肌肉痙攣是一種神經元損傷而引起肌肉僵硬、強直收縮、抽出性痙攣等為表現(xiàn)的一種病理癥狀，其中包括中風、脊髓損傷、帕金森等疾病。肌肉痙攣不僅影響患者生活質量，也影響疾病治療效果。據(jù)數(shù)據(jù)報道[1]，目前全世界超過1.2億人受到肌肉痙攣的影響。在對肌肉痙攣患者進行康復和治療時，首先需要評估肌肉痙攣的程度，但由于肌肉痙攣受神經生理影響，很難直觀的測量以及評定，故如何準確有效的評定肌肉痙攣程度成為康復醫(yī)學的重點問題[2]。本文對肌肉痙攣評定的發(fā)展過程進行綜述，探討肌肉痙攣評定的有效方法，現(xiàn)報道如下。

1 概述

1.1 定義 肌肉痙攣是一種正常情況下肌肉發(fā)生牽張反射的狀態(tài)，由于腱反射閾值降低，肌肉對叩擊、震動等反應更急敏感，一旦受到外界影響，容易導致肌肉反射性收縮，產生肌肉痙攣。但對痙攣的具體定義國際上未給出統(tǒng)一標準，有待進一步統(tǒng)一完善[3]。

1.2 臨床表現(xiàn) 肌肉痙攣有陰性和陽性癥狀，肌張力升高、腱反射亢進表現(xiàn)為明顯陽性特征，見于抑制調節(jié)減弱。而肌肉耐力下降、控制性喪失等屬于明顯陰性癥狀，是中樞神經調節(jié)能力喪失而引起[4]。

1.3 病因和分類 臨床上治療其他疾病時往往會發(fā)現(xiàn)肌肉痙攣癥狀，如甲狀腺疾病、糖尿病、激素失衡等疾病，而女性月經疼痛時也容易發(fā)生腹部及背部的痙攣。肌肉痙攣也是一種常見的神經系統(tǒng)疾病，如腦卒中、脊髓損傷、腦癱等疾病。臨床上往往根據(jù)肌肉痙攣的發(fā)病部位進行分類，包括[5]：（1）脊髓源性痙攣；（2）腦源性痙攣；（3）混合性痙攣。

1.4 發(fā)病機制 在人們接觸肌肉痙攣到如今，隨著專家學者的深入研究，目前發(fā)現(xiàn)不同肌肉痙攣的發(fā)病機制也不相同。目前多數(shù)研究認為[6-7]，肌肉痙攣的發(fā)病機制包括各種反射的亢進、神經元敏感性升高等因素。

1.4.1 生理化學機制 （1）強直收縮：強直收縮是神經系統(tǒng)控制肌肉的一種正常生理方式，但在時間較長的訓練及運動中，肌肉強直收縮強度大，負荷力超過肌肉承擔的極限，使肌肉連續(xù)強直收縮而不能得到休息恢復，導致肌肉收縮、放松不協(xié)調，引起肌肉痙攣。而機體受到寒冷刺激、運動代謝的乳酸等均可以增加肌肉痙攣的發(fā)生率[8]。（2）鈣離子：鈣離子參與了肌肉收縮和舒張的重要過程，故有學者從鈣離子方面入手，研究肌肉痙攣的發(fā)生機制。結果發(fā)現(xiàn)，鈣離子在肌肉中增加時會降低肌肉的興奮性，而在肌肉痙攣時，神經體液調節(jié)可緩慢恢復肌肉正常生理狀態(tài)[9]。（3）其他：此外，在肌肉痙攣的生理化學發(fā)生機制的研究上還包括γ環(huán)路、α-γ聯(lián)動、屈肌反射以及對側伸肌反射等[10]。

1.4.2 病理生理機制 在目前研究中，專家學者對肌肉痙攣的病理生理有較多關注，有學者解釋，肌肉痙攣可能是由于中樞神經緊張反射導致，還可能是由于肌肉及連接組織機械特性改變而引起。肌肉痙攣反射是目前研究較多的領域，其可能機制包括[11]：（1）脊髓上興奮性改變；（2）運動神經元興奮性增加；（3）神經抑制性降低等。

2 肌肉痙攣的評定

2.1 主觀評定法 在臨床上應用各種量表定量或半定量對肌肉痙攣進行評定的方法叫做主觀評定法。主觀評定法主要體現(xiàn)了患者日常生活能力、運動能力以及生活質量等狀態(tài)。

2.1.1 Ashworth量表（Ashworth scale for spasticity，ASS） 在1964年Ashworth提出把肌肉所感受到的阻力將痙攣分為5個等級，分別為0～4級。但隨著臨床的應用，人們發(fā)現(xiàn)被評定為1級的患者數(shù)量太大。直到20世紀80年代末，國外學者從ASS基礎上進行改良，在1級的基礎上增加了1+級，形成6個分級。這也是第一個對肌肉痙攣提出主觀評定的量表，被廣泛運用于當時肌肉痙攣的測評[12]。但由于在測評時忽略了腱反射和陣攣，故之后被其他量表替代。改良ASS量表的具體分級標準見表1。

2.1.2 綜合痙攣量表（composite spasticity scale，CSS）在ASS量表不能滿足臨床需求后，加拿大學者根據(jù)臨床需求制定了一個評定痙攣程度的量表，包括ASS不具備的陣攣、腱反射等，總分16分，無痙攣：0～7分；輕度痙攣：8～9分；中度痙攣：10～12分；重度痙攣：13～16分[13]。

表1 改良Ashworth量表（MAS）

2.1.3 修正Tardieu量表（modified Tardieu scale，MTS）Tardieu量表是一個測量痙攣活動速度、角度等方面的評定量表，經多次修正后為MTS量表。

2.1.4 內收肌肌張力分級（bilateral adductor tone rating） 改量表主要測量肌肉痙攣治療前后的肌張力情況，常被臨床運用于治療預后的觀察，共5個等級，分別為0～4級。見表2。

表2 兩側內收肌肌張力分級

2.1.5 痙攣頻率量表（Spasm frequency Scale）

（1）penn痙攣頻率量表：主要用于對脊髓損傷患者的雙下肢肌肉痙攣程度和頻率進行測定。見表3。

表3 Penn痙攣頻率量表

（2）每天痙攣量表：對肌肉痙攣患者每天肌肉痙攣的程度及頻率進行治療，臨床上主要用于治療預后的評估。見表4。

表4 每天痙攣頻率量表

2.1.6 陣攣評分（clonus score） 主要對肌肉痙攣患者踝關節(jié)進行評定，根據(jù)踝關節(jié)陣攣的持續(xù)時間作為評定標準。見表5。

表5 痙攣的陣攣評分

2.2 客觀評定法

2.2.1 藥理學評定 在20世紀初期，臨床上主要以麻醉劑使用劑量來聘雇痙攣程度，之后有專家學者對此進行評估標準的補充，這也是最早運用于肌肉痙攣客觀評定的方法之一。

2.2.2 生物力學評定 （1）腱反射和肌肉反射：主要使用叩診來敲擊肌腱引起腱反射及肌肉反射，通過肌肉反射的強度來判定肌肉痙攣的程度。臨床上最先出現(xiàn)的是一種可測量力的叩診小錘，使用小錘敲擊肌肉痙攣患者肌腱，控制敲擊力度，來觀察患者肌腱反射及肌肉收縮情況。而在之后有學者采用系統(tǒng)辨識技術，對肌腱反射的動態(tài)性進行研究，從髕韌帶的叩擊響應曲線上，取若干參數(shù)進行計算，反映了反射的閾值[14]。（2）便攜式測力計：便攜式測力計是一種較為方便的測力儀器，主要用于對痙攣患者痙攣程度的測定，可使用量化體現(xiàn)痙攣程度，簡單易行。但由于數(shù)據(jù)變異性高，測量精確度有待進一步研究[15]。（3）擺動試驗：擺動試驗是對股四頭肌和胭繩肌痙攣程度的評定方法。在肌肉痙攣時，患者常表現(xiàn)為下肢擺動，擺動受限越明顯時，肌肉痙攣越嚴重。隨著對肌肉痙攣的深入研究，人們建立擺動模型進行研究，發(fā)現(xiàn)肌肉長度對肌肉痙攣程度有一定影響[16]。（4）機械擾動實驗：機械擾動實驗是利用機械對肌肉痙攣患者進行肢體牽拉，測量運動過程中肌電信號、肢體位移等參數(shù)從而給肌肉痙攣患者肌肉反射收縮能力進行定量的一種方法。在以往研究中[17]，人們開展了各種各樣的機械擾動實驗。有學者運用奈奎斯特圖以及正弦定律來測量痙攣肢體的關節(jié)力矩，利用曲線面積計算痙攣程度，但由于方法復雜，不適用于臨床。還有學者建立串并聯(lián)結構模型，通過一系列復雜計算計算肌肉反射和關節(jié)力矩的關系；還有學者應用模型對肌肉反射及機械特性進行研究，雖然有較多種類的機械擾動實驗對肌肉痙攣進行研究，但多數(shù)研究不能應用于臨床。由于在擾動信號的設計上需要根據(jù)具體病情來考慮，消除測量過程中的影響因素，因此想運用于臨床還需要進一步深入研究。

2.2.3 神經電生理檢查 通過人們對肌肉痙攣的不斷認識，臨床上以動態(tài)肌電圖來測量肌肉痙攣的程度及變化，是一種簡單有效的臨床測定方法。肌電圖主要分為時域、頻域兩個方面進行分析，應用于對肌肉收縮特性及肌肉疲勞程度的評定，在臨床上運用較廣。

2.2.4 超聲評定 近年來隨著影像學的不斷發(fā)展，超聲的應用越來越廣泛。有學者利用超聲觀察肌肉結構參數(shù)與肌纖維的關系[18]，結果發(fā)現(xiàn)肌肉收縮能力與肌纖維長度（fasciclelength，F(xiàn)L）有關，肌纖維厚度（muscular thickness，MT）反映了肌纖維垂直力矩，而肌肉羽狀角度（pennation angle，PA）則呈現(xiàn)了肌肉后軸向力矩與肌纖維走向力矩的關系?？梢娊柚暡粌H可對肌肉結構參數(shù)進行評定，還能評估肌肉痙攣的機械性因素。隨后有學者應用超聲觀察PA、FL以及MT的變化，結果發(fā)現(xiàn)，腦卒中患者抗痙攣治療后，PA明顯下降、FL明顯上升，而MT下降幅度較小，也證明了超聲觀察肌肉結構參數(shù)及機械性因素評估的可行性[19]。且超聲具備無創(chuàng)、價格便宜、操作方便、重復性高、安全性高等優(yōu)勢，成為專家學者的主要研究方向。但由于超聲檢測受到眾多因素影響，故單獨使用超聲檢測肌肉的方式有待進一步研究。

3 總結

肌肉痙攣的評定一直是康復醫(yī)學中的重難點，雖然隨著醫(yī)學的不斷發(fā)展和進步，對肌肉痙攣的評定也出現(xiàn)了眾多方法，但評定方法均具有局限性，目前國際上仍未有統(tǒng)一的方法和規(guī)定[20]。在觀察整個肌肉痙攣評定的過程中可見，超聲評定成為當前研究的熱點之一，隨著醫(yī)學影像學的不斷發(fā)展和進步，專家學者們認為超聲檢測為量化評定肌肉痙攣提供了新的可能。機械擾動結合系統(tǒng)仿真及辨識技術使目前評估最為精確的評定方式，但其復雜性和性價比依舊成為困擾專家學者的問題，限制了臨床的應用和推廣。

綜上所述，對于肌肉痙攣的評定需要生物學、臨床醫(yī)學等各領域專家學者共同參與合作，以達到肌肉痙攣評定的目標。

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上海市殘聯(lián)系統(tǒng)優(yōu)秀學科帶頭人基金（2014KFA01YK）

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