刘 鑫，武俊英，李雯燕
脑卒中后痉挛的患病率为25.3%，偏瘫病人中患病率高达39.5%，其中9.4%的中风偏瘫病人出现严重或致残性痉挛[1]。在肢体康复中，适度的痉挛对肢体恢复有益，但过度的痉挛影响病人肢体活动及功能康复训练。致残性痉挛严重影响病人日常生活，增加了社会负担，因此，对痉挛正确的认知及评估至关重要。虽然痉挛的定义不一，但受到广泛认可的是1980年由Lance提出的，痉挛是速度依赖性牵张反射亢进所致感觉运动系统紊乱，伴有强烈的肌腱抽搐，是上运动神经元综合征的表现之一。
临床主要采用各种量表评估痉挛，如改良Ashworth量表(MAS)[2]、改良Tardieu量表(MTS)[3]等，这些量表具有主观性、低准确性及低敏感性的特点。鉴于脑卒中后痉挛的神经机制及外周机制，痉挛的精准评估基于电生理测量及生物力学测量而展开。综述各种评估方法的优缺点及适用性，并在此基础上提出了今后痉挛精准评估方法的研究方向。
1.1 H反射 H反射首先在1918年由Hoffmann描述，是一种单突触脊髓反射，起初被应用于研究小腿三头肌反应[4]。H反射可反映脊髓前角α运动神经元兴奋性，而α运动神经元过度兴奋是脑卒中痉挛病人脊髓内变化的主要表现[5]，因此H反射常被用于描述痉挛。M波是由运动神经元激活直接引发的，激发阈值高于H反射[6]。
最大H反射幅度与最大M反应幅度比值(Hmax/Mmax)与H反射募集曲线的发育斜率与M反应的发育斜率比值(Hslp/Mslp)表明由H反射激活的运动神经元与直接激活的运动神经元比值，从而反映运动神经元兴奋性。Pizzi等[7]研究显示，Hmax/Mmax可客观描述痉挛。Higashi[8]研究显示，Hslp/Mslp是评估偏瘫病人痉挛侧运动神经元池兴奋性的首选指标，由于M反应强度的增加可抑制Hmax/Mmax，进而不能客观反映运动神经元兴奋性，且发现Hslp/Mslp与Brunnstrom阶段的钟形模式具有较好的一致性。提示Hslp/Mslp是采用运动神经元兴奋性评估运动恢复程度的方法。
1.2 F波 F波最初在1950年被提出，是电刺激周围神经后的逆行运动神经元反应[9]。当超强刺激作用于周围神经后，首先出现M波，之后出现F波。F波认为是衡量脊髓前角运动细胞兴奋性的指标[10]。在脑卒中病人双上肢F波的研究中，冯新红等[11]结果发现，F波潜伏期延长、波幅增加与改良Ashworth评分呈正相关，可将F波作为评估痉挛的客观指标。谢莉红等[12]研究显示，除了波幅，F波的传导速度及面积可用于评估痉挛。一项全身振动疗法对痉挛的疗效观察显示，F波评估痉挛的灵敏度及准确度优于MAS评分[13]。
1.3 表面肌电图(surface electromyography，sEMG) 表面肌电信号是源于大脑运动皮层控制下脊髓运动神经元的生物电活动，可反映运动神经元损伤病人神经肌肉的整体功能状态，常用于描述痉挛。sEMG主要通过平均肌电值(AEMG)、积分肌电值(iEMG)、均方根值(RMS)及协同收缩率(CR)评价痉挛。廖志平等[14]研究显示，对脑卒中偏瘫病人股四头肌进行被动牵伸时，AEMG及RMS均与MAS评分呈正相关，因此认为表面肌电可客观评估痉挛。谢平等[15]探讨脑卒中病人表面肌电信号与痉挛性肌张力关系的研究发现，iEMG、RMS、CR均与肌张力呈正相关，并提出了采用紧张性牵张反射阈值(tonic stretch reflex thresholds，TSRT)定量描述痉挛。
TSRT是一种采用间接测量量化痉挛的方法，符合Lance对痉挛的定义，考虑了速度的影响。TSRT评估脊髓上和节段影响引起的运动神经元兴奋性，表现为被动伸展时，肌肉或运动神经元开始收缩时的关节角度[16]。肌电学上牵张反射阈值(stretch reflex thresholds，SRT)定义为当肢体以一种或多种速度移位时，首次检测到肌电反应的角度。动态牵张反射阈值(dynamic stretch reflex thresholds，DSRT)依赖于速度，不同的速度对应不同的DSRT。在速度角度坐标中，TSRT角度定义为通过DSRT的回归线与角度轴的交点(即速度为零时所对应的角度)[17]。皮质脊髓束可调节TSRT，但这种能力在脑卒中后受损[18]。临床中，TSRT通过便携式设备蒙特利尔痉挛度量仪(Montreal Spasticity Measure，MSM)进行测量。Calota等[19]在脑卒中后肘屈肌痉挛病人的TSRT评估中发现，MSM评估者内和评估者间信度良好，在MSM中TSRT值与痉挛程度成反比。Blanchette等[20]应用TSRT评估脑卒中病人踝屈肌痉挛程度，并肯定了其可行性。Frenkel-Toledo等[21]研究显示，TSRT评估脑卒中后肘屈肌痉挛具有良好的评分间信度，且测试响应性优于MAS评分。Marques等[22]研究显示，拉伸速度逐渐增加，TSRT评估痉挛的可靠性更高。
Hu等[23]提出了一种基于希尔伯特-黄变换边际谱熵和表面肌电信号均方根值的痉挛程度评估方法，该方法省略了计算TSRT的步骤，直接通过表面肌电信号的均方根值评估痉挛。Du等[24]提出了一种基于经验模式分解去噪和改进样本熵识别的伸展反射起始检测方法，极大提高了伸展反射的起始识别率。Wang等[25]提出了一种基于均方根值计算得的新指数(A-APA)评估肘关节痉挛状态，并发现A-APA与MAS评分存在相关性。
2.1 等速测试法 等速测试法是采用等速肌力测试仪测量肌肉对不同恒定角速度下阻力矩的量进行客观的量化痉挛[26]。在脑卒中病人膝关节痉挛的评定中，邓思宇等[27]发现了不同角速度下等速测试法与改良Ashworth评定量表结果的相关性，符合痉挛中速度依赖的定义，并提出采用角速度以每秒120°进行测试敏感性最高。雷斌等[28]提出用Work差值量化痉挛的设想。Salehi等[29]研究显示，等速测试法对脑卒中病人腕屈肌痉挛的评估具有较高的可靠性和反应性，且角速度越大可靠性和反应性越高。
2.2 钟摆试验 钟摆试验最初是用于评估小腿从水平位置自由下降摆动过程中膝关节的痉挛情况[30]，之后也用于评估其他关节的痉挛。仪表式钟摆试验具有客观性，但不同仪表的选择、测量参数的选择尚未达成共识，需要更标准、更客观的临床装置[31]。慢性非卧床脑卒中人群中，Huang等[32]发现钟摆试验参数第一摆动角及松弛指数不仅有利于评估病人步行时的痉挛状态，并且可评估痉挛所致的活动障碍。各种测量方法的特点及局限性见表1。
表1 不同测量方法的测量参数特点及局限性
超声剪切波弹性成像技术近年来受到广泛认可，可为局部注射肉毒毒素的精准治疗提供位置信息。超声剪切波弹性成像技术反映了肌肉力学特性，其原理是将声波射频力脉冲作用于组织，产生横向的剪切波，通过不同的剪切波传播速度，反映组织不同的弹性[33]，以此间接反映痉挛情况。基本参数是杨氏模量，又称为弹性模量，是一种描述固体物质抵抗形变能力的物理量，为应力与应变之比。在脑卒中后肱二头肌痉挛病人的评估中，Wu等[34]研究显示，超声剪切波弹性成像技术可作为脑卒中后痉挛的客观评估指标，剪切波传播速度与痉挛程度和上肢功能有关，且具有良好的评分者间与评分者内可靠性。Liu等[35]研究显示，超声剪切波弹性成像是分析脑卒中后肌肉结构及功能变化的定量指标，且可用于评估康复治疗前后的效果。在相关性分析中，郭雪园等[36]研究显示，脑卒中后肱二头肌痉挛病人完全伸肘时，剪切波传播速度与MAS分级及MTS量表评分存在相关性，与 Fugl-Meyer评分呈负相关。相关性分析结果为超声剪切波弹性成像技术评估脑卒中病人痉挛状态提供了依据。
NEEM外骨骼是一种评估肘关节痉挛状态的机器人设备，它可自动记录与监控肘关节在被动拉伸与主动运动状态下各项电生理及生物力学数值。Posteraro等[37]首次使用NEEM外骨骼检测肉毒杆菌毒素引起的肘关节痉挛变化，结果显示，相较于MAS等量表，NEEM外骨骼具有更客观、更精确、对临床治疗指导性更高等优势。Heung等[38]提出了一种基于3D打印软弹性复合驱动器的软机器手，它能在训练中实时了解手指痉挛情况并根据结果提供适合的训练方案。为了验证软机器手测量结果的准确性，Shi等[39]将软机器手与标准关节刚度量化方法进行比较，认为使用软机器手客观量化痉挛是可行的。
目前，多种测量方法可精准评估痉挛。然而一些测量方法存在评估方式相对单一、测量过程中病人有不适感等问题，且多数测量方法受限于仪器移动性差，不能被评估者在正常活动过程中动态测量。临床应用中，评估者根据评估目的及实际情况选择合适的测量方法。今后研究应致力于开发客观、可量化、允许分开神经及非神经测量、可穿戴、适用于各种场合的痉挛评估方法。
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