低频脉冲神经肌肉电刺激治疗痛吗 (神经肌肉低频电刺激仪功效和应用)

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肘管综合征(Cubitaltunnelsyndrome,CuTS)是常见的周围神经卡压性疾病,由肘部周围尺神经受压和牵拉引起,发病率仅次于腕管综合征,肘管综合征的确切病理生理学尚不清楚,也许与吸烟有一定的联系。

男性比女性更容易受到影响,右侧更容易受到影响。肘管综合征患者通常表现为第四和第五指的感觉异常, 早期症状通常间歇性出现,并且通常在夜间更严重,尤其是在睡眠期间肘部弯曲时。

对于肘部运动要求较高的患者,例如运动员或劳动者,症状可能会因增加活动使尺神经处于拉伸状态而加剧。 随着疾病的进展,症状会在一天中的所有时间内更频繁地发生。

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长时间压迫的患者可能会出现内在的肌肉无力,导致握力减弱、捏力下降、疲劳、手部笨拙,以及开瓶或扣扣等精细运动任务困难。 在大多数慢性病例中,尺神经控制的相应肌肉可能会出现明显的萎缩。

与腕管综合征一样,传统的尺神经卡压刺激动作并不敏感或特异性。 所以,如果不及时治疗,肘管综合征患者将比腕管综合征患者更容易患晚期疾病。

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肘管综合征的病因

大多数学者都认为肘管综合征的主要病因有2个,即肘部尺神经的卡压和损伤。 在各种解剖学因素及内源性、外源性、医源性因素的共同作用下,受影响的尺神经会逐步出现缺血缺氧的现象,从而导致了肘管综合征的发生。

解剖学因素

肱骨内上髁后方Osborne韧带覆盖处,即我们常说的肘管是尺神经最常见的受压迫部位, 而除此之外尺神经还会在Struthers弓、内上髁尺神经沟、尺侧腕屈肌入口、屈肌腱膜及旋前肌腱膜处存在卡压。

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Osborne韧带起源于尺侧腕屈肌(Flexorcarpiulnaris,FCU)的内上髁和肱骨头,并插入鹰嘴和尺骨头。 Osborne韧带是由三层弹性肌筋膜层状支持带组成的,而这些支持带的病理性融合可能会减少尺神经在肘部屈伸弧中的滑动。

在肘部屈曲期间,隧道的横截面积减少了30%到41%。而其他的一些肌肉性病变则可能压迫肘管上方的尺神经,而在前臂远端, 尺神经可以卡在FCU的深筋膜上或FCU的两个头之间以及指浅屈肌(Flexordigitorumsuperficialis,FDS)的筋膜上。

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对16具(32侧)成人尸体的上肢标本进行解剖,同时得出结论: 尺神经在肘管处最容易受压,手术治疗肘管综合征时向上的切口长度约为11.02cm。

报告表示肘管通常呈椭圆形,而肘部屈曲时隧道将变为较为狭缝的形状,从而卡压尺神经。通过检查肘管处压力, 即使已经在Osborne韧带处进行松解,肘关节屈曲程度增加时肘管内压力也随之增加。

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外源性因素

(1) 急性肘部或上肢创伤导致的肘关节脱位或骨折、肘关节外翻畸形。

(2) 平时的劳动习惯、长期屈肘休息以及工作中的屈肘 ,如程序员;对于肘部运动要求较高的患者,例如运动员或劳动者

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内源性因素

(1)慢性肘部骨、关节组织炎症, 例如肘关节骨性关节炎、类风湿性关节炎或痛风形成的滑膜炎,以及血友病患者或血液患者血肿的形成

(2)肘部占位性病变,例如腱鞘囊肿、神经肿瘤

(3) 先天性肘外翻畸形,其病因和发病机理尚未得到论证,但此类患者容易发生尺神经脱位或半脱位 ,从而导致尺神经的慢性劳损或卡压。

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医源性因素

(1) 术中体位摆放问题

(2)止血带的不当使用

(3) 术中因操作不慎而造成尺神经的损伤

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肘管综合征发病机制

肘管综合症的症状在肘部屈曲时会加重。然而,对于外部压力与内在牵引力孰轻孰重的问题一直存在很多争论。 有研究测量了肘管内的压力,表示外部压力与内在牵引都在同时起作用,但他们不能具体说明每种机制的具体贡献量。

研究观察了肘管内的尺神经的内部和外部的压力, 通过肘管内测压计以及MRI来评估尺神经被压缩和肘关节屈曲时肘管容积的变化。

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同时他们注意到,与膜外压力相比,膜内压力的增加要大得多,而且没有直接压迫尺神经的证据。这一数据表明, 随着肘部的屈曲,肘关节屈曲时对尺神经的牵引更有可能是造成膜内压力增加和症状的主要原因。

这一结论将在手术方式中更倾向于尺神经松解前置术,而不是单纯的尺神经松解。在最近的研究中表明在我们的健康人群中, 几乎四分之一的尺神经超声截面积超过8mm2,少数超过10mm2。超声截面积尺神经测量值超过10mm2可认为是病理性的。

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肘管综合征的保守治疗

在进行任何手术干预之前,均可对患者进行保守治疗,以试图缓解被压迫的尺神经 ,例如:宣传教育、制动、肘垫、物理治疗、中药治疗、非甾体类抗炎药和皮质类固醇注射等。

外周经皮电极放置已被研究并显示出减轻疼痛症状的潜力。 这种使用刺激针放置电极的技术被证明是一种简单的治疗方式,但同时又可有效减轻疼痛症状 ,在低频率和间歇性刺激下效果更佳。

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一些超声引导技术可以在尺神经卡压疾病中起到良好定位的作用。 一项研究展示了超声波能较精准地将靶向电极放置在尸体上肢远端桡神经、正中神经和尺神经上。

虽然超声在治疗尺神经卡压引起的神经病变方面具有潜在的益处,但也存在一些局限性。 除了在判断周围神经肿瘤的准确率和肿瘤分级方面表现出有限的能力外,也很准确判断最终需要手术干预的具体的神经。

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保守治疗的选择与否取决于尺神经卡压的严重程度。证据表明,尺神经被压迫程度与保守治疗是否成功有关。根据文献报道, 大约50%的尺神经受压的患者在没有任何手术程序的情况下达到了康复,而使用非手术措施治疗的严重肘管综合征患者则预后均不佳。

手术治疗

现在临床上对于治疗CuTS所采用的手术方式较多,手术方式主要分为两大类:(1)肘管切开松解减压术:① 单纯神经松解但不移位,包括原位神经松解术、内侧髁切除术;

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②尺神经前置术(皮下移位术、肌间移位术和肌下移位术);(2) 内窥镜下尺神经松解术。而肘管肘管切开松解减压术则又根据术中切口的长短分为传统型和小切口型。

具有较大切口的传统方法在早期治疗中被证明效果不错,目前相对来说使用较多的术式为尺神经前置术。 但最近的研究表明,在用于减压或转位尺神经的小切口手术技术中也可得到相同的手术结果及预后 ,例如通过小切口治疗或借助内窥镜进行的手术治疗。

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而近年来发展迅速的内窥镜治疗中具有以下优点, 原位小切口手术治疗的理论优势包括减少神经处理、减少周围组织损伤、加快患者恢复时间、减少术后并发症和减少术后疤痕。

这种内窥镜下尺神经原位减压术由于切口小,只能解决1-2个压迫部位的病变。因此, 术前必须确定压迫部位,准确评估其他潜在压迫部位,从而正确选择合适的手术指征,进行尺神经压迫的精准治疗。

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术中神经肌肉电刺激治疗的研究基础

其实使用神经肌肉电刺激来辅助治疗神经损伤并不是一种新颖的方法。 1790年,在将电线连接到从青蛙身上切断的腿部肌肉后首次观察到运动,1831年,证明电流可以刺激神经产生积极的运动。

最早使用电刺激肌肉功能的临床实验之一是刺激腿部的腓神经 ,以纠正中风相关偏瘫患者在行走期间的足下垂。

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刺激时机与时间的研究基础

在早期的研究中大多数的神经肌肉电刺激治疗都是通过附着在患者皮肤上的电极传递电流 ,那么电刺激的效果将会受到各层组织内电流分布的限制。

在具有三层组织(皮肤=1mm、脂肪=1mm和肌肉=96mm)的体积导体的分析模型中, 研究发现在距离电极10mm的皮肤中电流密度将会衰减到原始刺激的10% ,该实验证实了电流密度会随着距离的增加而显著衰减。

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通过研究发现针状电极在距离肌肉0.5cm深度(距皮肤表面约2.5cm)处检测到的电流大于附着在皮肤上的电极(2cm×2cm)施加的电流 ,考虑为脂肪层将皮肤与肌肉分开的过滤作用。

即高导电性肌肉和皮肤真皮层将形成电容器的极板,由皮下脂肪层隔开,从而衰减了原刺激强度。 本研究中的术中刺激则能够将双极电刺激直接放置于神经及肌肉上,能够减少刺激衰减并给予更准确的电刺激强度。

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术中NMES在神经修复时可以加速轴突再生,能提高神经恢复的可能性, 但术中NMES的使用可能会受到手术时间的限制且会增加手术的复杂程度,那术中的刺激时间成为了值得讨论的问题。

使用大鼠模型评估了短期电刺激方案(30min)是否能有效促进神经修复后的再生,研究表明术中NMES只需30min即可增加早期轴突再生并促进神经横断修复后神经功能的恢复, 同时此研究还得出NMES能刺激早期轴突生长穿过缝合修复部位进入远端神经到达末端器官。

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刺激频率的研究基础

使用大鼠股神经横断模型来研究NMES是否通过逆行标记运动神经元从而直接加速轴突再生以及研究中的NMES参数, 根据动物和人类运动神经元的平均放电频率,为本研究选择的应用NMES频率为10Hz与30Hz。

一些研究表明,以10Hz电刺激受伤的周围神经1小时可提高神经元环磷酸腺苷(cAMP)的活性并加速和增加神经营养因子及其受体在神经元和施万细胞中的上调, 加速并增加细胞骨架蛋白(包括肌动蛋白和T-α1-微管蛋白)以及包括GAP-43在内的生长相关蛋白的神经元表达。

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高频的NMES也可以有中枢贡献,与10Hz和50Hz的刺激相比,以100Hz刺激筋骨前肌时 ,脊髓池中运动神经元的激活程度最高。

而对于前臂肌来说,30Hz的NMES有同样的效果,同时较高的频率通常会更舒适, 因为刺激后的肌肉反应更为平滑并具有发麻的感觉,而较低的频率则会引起轻敲效应,使患者感到不适或者疼痛。

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交替刺激的研究基础

关于在NMES中使用交替参数的方式已经在一些基础研究及临床研究中得到了肯定。 利用替的电刺激对大鼠的颏舌肌放电活动,结果表明交替的电刺激优于单次的电刺激。

使用NMES在胫骨前肌和腓总神经之间进行了交替的电刺激, 研究发现交替的NMES可以有效地产生功能上有意义的收缩以及在收缩过程中抵抗疲劳感。

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通过交替(20Hz—100Hz)NMES对9名健康参与者优势足的踇外展肌进行了刺激, 研究发现该刺激能降低肌肉疲劳指数(FTI)且在后续的肌肉适应性训练中提供了基础。

使用1Hz及5Hz交替的重复经颅磁刺激治疗卒中后注意障碍患者的治疗效果以及对神经电生理指标的影响 ,研究结果发现使用交替方案的疗效更好。

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而以上这些实验研究均能说明, 在实验中使用交替参数的NMES能够在一定程度上提升治疗方案的疗效 ,对最佳参数的研究有着一定的参考价值。

术中低高频交替电刺激的优势

研究中,我们发现即便无术中NMES治疗,随着时间的推移,患者术后的功能和神经传导性的仍有恢复,同时低频或者高频的NMES对中重度CuTS患者术后的恢复均有效, 但低高频交替的NMES则能使中重度CuTS患者获得更好的预后,并能加快患者神经传导性的恢复。

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术中低高频交替NMES能够起到积极作用可能的原因是: 不同频率的NMES对不同的受体进行刺激时能够释放相应的阿片类物质,形成级联反应共同参与镇痛效应。

以相对不变的频率行持续NMES时会形成“刺激疲劳”现象, 交替的NMES可以有效地招募更多的运动单位产生在功能上有意义的收缩并在收缩过程中抵抗疲劳感 ,从而提高神经及周围组织的敏感性,而在电场极性的作用下。

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新生的神经生长因子更快向负极移动, 电场促进血管扩张,提高血流量,增加了生长因子的聚集。

在术中行NMES只需30min便可刺激早期轴突生长穿过缝合修复部位进入远端神经到达末端器官 ,从而增加早期轴突再生并促进神经横断修复后神经功能的恢复。

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这将大幅度提升刺激的效率并缩短了术后患者恢复的时间,且术中NMES能更直接地刺激所需的神经部位,更直观看到受刺激肌肉的收缩,利于术者在术中确定神经松解是否充分。

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