功能性电刺激

《低频电疗法》见：南登崑主编.实用物理治疗手册.北京.人民军医出版社，2001，316-363医学上把频率1000Hz以下的脉冲电流称作低频电流，或低频脉冲电流。

应用低频脉冲电流来治疗疾病的方法称为低频电疗法。

低频电流的特点是：①均为低频小电流，电解作用较直流电弱，有些电流无明显的电解作用；②对感觉神经和运动神经都有强的刺激作用；③无明显热作用。

低频脉冲电流在医学领域的应用已有一百多年的历史。

但最早用“电”来治病要追溯到公元前420年的古希腊医生希波克拉底（Hippocrates）和公元前46年的古罗马医生Scribonius Largus，他们分别将一种放电的鱼（torpedo fish）给病人食用或放在病人患处来治疗头痛和痛风。

1700年Dureney开始了用电流刺激蛙肌肉的生理实验。

1831年法拉第（Michael Faraday）发明了感应电装置后，低频脉冲电流常用于治疗头痛、瘫痪、肾结石、坐骨神经痛，甚至心绞痛。

19世纪后期和20世纪初是“电疗的黄金时代”，电生理学研究不断深入，多种低中频电疗法得到发明并广泛应用于临床。

首先是被称为“电疗之父”的D.B.Duchenne 出版了基于电疗的电生理学著作，第一次描述肌肉运动点。

然后，1909年法国人Louis Lapicque最早使用“基强度（rheobase）”和“时值（chronaxie）”二词（直到今天仍在沿用）。

1916年Adrian首次描述了正常肌肉和病肌的强度—时间曲线。

1950年间动电疗法问世。

但在随后的本世纪中期，由于生物化学、药理学的进展，电疗一度被临床医生冷落。

直到1965年Melzack和Wall提出闸门控制学说和70年代对阿片肽（内原性吗啡样物质）的研究，电疗才又重新受到重视。

60年代，高压脉冲电流和电子生物反馈技术开始应用。

1968年我国晶体管低频脉冲电针机研制成功，使电针迅速在全国推广普及，并用于针刺麻醉上。

同年，Shealy等根据闸门控制学说推出脊髓电刺激疗法，以后相继开展了中枢性电刺激（大脑导水管周围灰质、丘脑、尾核、脑垂体埋入电极刺激法）的研究。

功能性电刺激（FES）对脑卒中患者上肢功能恢复的研究进展发表时间：2019-11-18T15:44:57.013Z 来源：《世界复合医学》2019年7期作者：饶利斌[导读] 随着生活水平的提高和生活方式的改变,急性脑血管病脑卒中的发病率大大增加。

随着生活水平的提高和生活方式的改变,急性脑血管病脑卒中的发病率大大增加。

近年来，但脑卒中的死亡率已呈逐年下降趋[1]。

脑卒中( apoplexy) 又称脑血管意外( cerebrovascular accident，CV A) ，曾称“中风”，是指突然发生的、由脑血管病变引起的局限性或全脑功能障碍[2]。

据美国心血管疾病协会( American heart association，AHA) 资料统计每 40 s 就会出现一位新的脑卒中患者，在发病初期，大约有 69%～ 80% 的患者有上肢和手功能障碍，发病3 个月后，约有37% 的患者手部抓握、伸展动作控制不精确，对脑卒中患者生活质量和社会参与度影响深远[3]。

功能性电刺激（FES）是一种广泛的用于康复的技术，利用电流激活神经支配四肢受脊髓损伤引起的麻痹影响，头部受伤，中风和其他神经系统疾病。

患者通过FES训练可以在日常功能性活动中得到运动、本体感觉及认知的综合输入，使患者的自主性活动和使用患手进行功能性活动的能力得到提高[4]。

近年来，康复医学领域的前辈对功能性电刺激（FES）对脑卒中患者上肢功能恢复做了很多有益的研究，本文将相关研究进展进行综述。

上肢主要承担复杂、精细、灵巧的动作，尤其是手的功能相当精细和复杂，在日常生活中起着重要作用。

卒中后，上肢功能恢复远较下肢的恢复缓慢和困难，通常还会伴有肩关节半脱位、肩手综合征等并发症，这使上肢所需的康复评估和治疗更为复杂。

此外，卒中后痉挛经常引起上肢的灵活度减低、关节挛缩、异常姿势、功能活动减低等，也是影响卒中后上肢功能恢复的主要障碍[5]。

有研究显示脑卒中3个月后，仅有 20%的后遗症患者的上肢能保留正常功能[6] ，因而争取早期对患肢的手功能进行恢复治疗是降低脑卒中病残率的重要环节。

功能性点刺激(FES)功能性电刺激疗法是使用低频电流刺激失去神经控制的肌肉，使期收缩，以替代或矫正器官及肢体以丧失的功能。

该方法是Liberson等在1961年发明的。

他们用脚踏开关控制电流刺激腓神经支配的肌肉，产生踝关节背屈，以帮助患者行走。

当时称为功能性电疗法，1962年才正式定名为FES。

目前FES的研究应用已涉及临床各个领域。

如心脏起搏器用于心律失常和窦房结功能低下（病窦综合征）；膈肌起搏器（膈神经刺激器）用于救治呼吸中枢麻痹、调整呼吸；通过植入电极控制膀胱功能；调整胃肠功能等。

一、物理特性由于FES的应用范围非常广泛，所用的仪器和电流参数差异很大。

在此仅介绍神经肌肉的FES电流的性能：波型：双相指数波、方波；波宽：0.3~0.6ms；频率：20~100Hz；脉冲群宽度：0.8~1.8s；调幅：用梯形波，上升时间0.5~1.5s，下降时间0~1.0s可调。

二、FES的作用（一）代替或矫正肢体和器官已丧失的功能，如偏瘫患者的足下垂、脊柱侧弯。

（二）功能重建。

FES在刺激神经肌肉的同时，也刺激传入神经，加上不断重复的运动模式信息，传入中枢神经系统，在皮层形成兴奋痕迹，逐渐恢复原有的运动功能。

三、临床应用（一）上运动神经元瘫痪上运动神经元瘫痪包括脑血管意外、脑外伤、脊髓损伤、脑性瘫痪、发性硬化等。

FES治疗的目的是帮助病人完成某些功能活动，如步行、抓握，协调运动活动，加速随意控制的恢复。

1. 辅助站立和步行：最早应用单侧单通道刺激，用以纠正足下垂。

其原理是：在患侧摆动相开始时，足跟离地，放在鞋后跟里的开关接通，电流刺激腓神经或胫骨前肌，使踝背屈。

进入站立相后，开关断开，电刺激停止。

对截瘫患者，可用4通道刺激。

在双站立相（即双足同时站立时），刺激双侧股四头肌；在单侧站立相，一个通道刺激同侧股四头肌，同时对侧处于摆动相，一个通道刺激胫骨前肌。

后来有人在此基础上，再增加了两个通道，分别刺激双侧臀中肌或臀大肌，控制骨盆活动。

物理因子治疗是应用电、光、声、磁和热动力学等物理学因素结合现代科学技术方法治疗患者的方法。

主要包括利用光、电、声物理特性结合现代科技手段而采用的治疗手段，其中有音频、超声、激光、红外线、短波、微波、超短波、固频干扰、电磁、旋磁、仿生物电等许多种类；另外还有采用各种冷或热的物理特性进行治疗的方法，如水疗、蜡疗等就是利用了热动力学因素。

一、作用与应用功能性电刺激疗法（functional electrical stimulation，FES）是使用高频、低频、中频等瞬间出现的医用电流来刺激失去神经控制的横纹肌或平滑肌，引起肌肉收缩，以获得有益的功能性运动。

使肌肉产生被动的、节律性收缩。

1.引起肌肉组织的生物化学改变通过电刺激可以保留肌肉中糖原含量，节省肌中蛋白质消耗，减轻肌肉的消瘦。

规律性收缩和舒张可以促进静脉和淋巴回流，改善代谢和营养，延缓萎缩，并且防止肌肉大量失水和发生电解质、酶系统和收缩物质破坏，保留肌肉中的结缔组织正常功能。

抑制肌肉纤维化，防止肌肉组织变短和硬化。

多数脑性瘫痪等运动障碍患者由于受肌张力的影响，主动运动功能减弱或消失，严重影响了肌肉营养状况，引起肌肉血液循环不良。

可通过功能性电刺激疗法调节肌肉组织的生物化学改变，辅助康复治疗。

2.缓解痉挛痉挛是指骨骼肌、平滑肌等局部紧张，长时间收缩，是一种因牵张反射使肌肉兴奋性增高所致的以速度依赖性肌肉张力增高为特征的运动障碍，且伴有腱反射的亢进。

痉挛的原因是中枢神经系统损伤或受刺激、肌肉本身受束缚、损伤引起。

FES是着重解决患儿痉挛以及导致的运动功能障碍。

例如，对于因上肢肌肉痉挛而影响上肢运动的患儿，可用控制指腕背伸的痉挛仪，通过对桡神经或肌肉的刺激，从而达到恢复手指运动功能的目的。

FES应用于脑瘫患儿治疗，主要是缓解脑瘫患儿的肢体和躯干肌肉的痉挛，进而改善运动异常及姿势异常。

电刺激治疗应用在康复治疗中，可以被运用于再训练。

FES的疗效在某些方面优于其他神经病学治疗方法，该法可以启动反射机制，活化运动神经元活性和促进动作的形成，是必不可少的辅助治疗方法。

名词解释临床康复工程学:是在临床实践中，采用工程学的原理和方法来改善功能障碍者的活动和参与，使之重返社会,提高其生活质量的一门学科。

功能障碍者:是指有一种或多种损害,一种或多种活动受限，一种或多种参与限制，或三者综合的人。

康复工程：是研究并应用现代科学技术手段，最大限度地开发功能障碍者的潜能，以帮助功能障碍者实现全面康复。

辅助器具：简称辅具,是指能预防、补偿、监护、减轻或抵消损伤、活动受限和参与局限性的任何产品（包括器具、设备、工具、技术和软件），可以是特别生产的或通常可获得的。

辅助技术:是指为改善功能障碍者的功能而设计和利用的各种装置、服务、策略和实践.辅助技术服务:是指能直接帮助功能障碍者在选择、获得或应用辅助技术装置方面提供的服务.环节：相邻2个关节中心之间的肢体部分为一个环节。

运动链：3个或3个以上环节通过关节相连,组成运动链.步态周期:行走过程中,从一侧足跟着地开始到该足跟再次着地构成一个步态周期。

步态分析:对行走功能的测量、分析和评价方法称为步态分析。

应力集中：应力集中是指受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起局部范围内应力显著增大的现象。

人机工程学:是研究“人-机—环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系。

运用其理论有助于更好地解决残疾人全面康复实践中的问题。

蠕变：若应力保持一定，物体的应变随时间的增加而增大，这种现象称为蠕变。

应力松弛：当物体突然发生应变时，若应变保持一定，相应的应力会随时间的增加而下降，这种现象叫做应力松弛。

肌肉的离心收缩：指外力作用于受刺激肌肉，并且这个力大于受刺激肌肉产生的最大肌力,此时肌肉被拉长，称为离心收缩。

重心：在人体运动中是很重要的一个基本参数，人体全部环节(整个人体)所受重力合力的作用点就称为人体重心。

环境控制技术:利用各种设备来提高残疾人实现一种或多种操作能力的方法,其研究目的在于为功能障碍者创造一个全新的、可控的、人工的积极环境,全面辅助功能障碍者的工作、学习和日常生活.生物力学：是应用力学原理和方法对生物体中的力学问题进行定量研究的学科。

功能性电刺激名词解释
功能性电刺激（FunctionalElectricalStimulation，简称FES）是一种技术，它通过电刺激改变神经控制特定肌肉的现象，从而恢复或促进生物功能。

它是一种可选择性，可定制的技术，可以用于改变肌肉活动模式，从而治疗多种疾病、损伤和障碍。

FES术可以恢复运动功能，主要是通过改变神经信号到肌肉，从而改变肌肉收缩力和动作模式。

FES用于各种疾病和损伤，包括脊髓损伤，痉挛性疼痛，僵硬性肌肉的神经控制障碍，以及骨性关节病等。

FES术可以通过改善肌肉活动，帮助患者获得自主性能力，帮助他们进行正常日常活动。

它可以用于治疗瘫痪、康复肌肉力量和动作模式，或者增强患者肌肉活动，帮助他们保持平衡。

FES术还可以帮助改善患者的情感状态，帮助减轻焦虑，改善压力反应和协调功能。

它可以帮助患者更好地调节自己的情绪，促进良好的情绪状态，有助于促进整体性的生物功能的恢复。

FES术涉及到多种系统，包括控制、传感器、电刺激和功能反馈系统。

它使用电极植入人体，以及可调节电刺激模式和信号模式，以调节神经伤害和肌肉损伤程度对患者的影响。

FES术是一种非常有效的技术，可以帮助患者恢复生物功能，改善患者的生活质量，并有助于增强社会能力。

它可以使患者更自主、更自信，从而提高他们的功能和社会能力，并帮助他们进行正常的日常活动。

总之，功能性电刺激是一种有效的技术，可以通过电刺激对神经
和肌肉的刺激，恢复或促进生物功能，帮助患者更好地控制他们的行为和心理状态，从而改善患者的生活质量，增强他们的社会能力，并帮助他们进行正常的日常活动。