[科普中国]-功能性电刺激疗法

电刺激是首先应用于康复治疗的方法,从最初被动刺激，延缓偏瘫患者因为肌肉废用引起的肌萎缩、消炎、促进机体康复速度直到现在名目繁多的各类肌肉刺激、神经刺激。各种刺激手段，凡以代替或矫正肢体和器官已丧失的功能，同时理论上兼以神经系统功能重建的电刺激形式统称为功能电刺激(functional electrieal stimulation,FES)。

定义功能性电刺激（functional electrical stimulation，FES）属于神经肌肉电刺激（neuromuscular electrical stimulation，NES）的范畴，是利用一定强度的低频脉冲电流，通过预先设定的程序来刺激一组或多组肌肉，诱发肌肉运动或模拟正常的自主运动，以达到改善或恢复被刺激肌肉或肌群功能的目的。1

物理特性1. 频率：理论上FES的频率为1~100Hz

2. 脉冲：常在100~1000之间，多使用200~300。

3. 占空比：大多数为1：1至1：3之间。

4. 波升/波降：波升是指达到最大电流所需要的时间，波降是指从最大电流回落到断电时所需的时间，波升、波降通常取1~2s。

5. 一般FES使用表面电极时，其电流强度在0mA~100mA之间。使用肌肉内电极时，其电流强度在0mA~20mA之间。1

治疗作用1．代替或矫正肢体和器官已丧失的功能

2．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。1

临床应用常应用到以下方面：

1、上运动神经元瘫痪

2、呼吸功能障碍

3、排尿功能障碍

4、特发性脊柱侧弯

5、肩关节半脱位

功能性电刺激最突出的例子就是心脏起博器。

功能性刺激包括治疗应用和恢复运动功能的应用。治疗应用可以进一步改善或阻止残疾状态的进一步发展，一般情况下，这类应用的时间较短(最长只有几年)；运动功能恢复包括增强上肢的控制性和下肢的运运能力。当神经损伤稳定后开始使用功能恢复法并保持下去，可使应用者终身受益。

还有一些其他应用。

1、缓解疼痛的神经电子刺激器

疼痛是一种极其复杂的临床症状，与机体组织、器官的受损伤程度并不成正比，在某种程度上，疼痛受精神、情绪和心理因素的影响很大。疼痛可引起患者不同程度的恐惧、惊慌、焦虑、悲伤等不良情绪，使患者精神痛苦，甚至影响其饮食起居。随着现代工作、生活节奏的日益加快和老龄化社会的到来，疼痛对人体健康的影响越来越受到人们的关注。

荷兰一家公司推出一种小型电池驱动的ENS901及ENSgll经皮式神经电子刺激器，它是利用放置在疼痛区近端或远端的电极发出电脉冲波来治疗持续性疼痛。这些电脉冲能阻断传送至脊髓的痛性刺激，并能启动阻断刺激到达胸部的神经系统的生理控制机制，这种治疗方法可减少药物的使用。

2、下肢助行器

下肢瘫痪是运动神经元瘫痪导致的一种结果，可能由脑血管意外、脑外伤、脊髓损伤、脑性瘫痪、发性硬化引起。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。英国曼斯切特的一些科技人员和欧洲12个国家的研究人员联合研制成一种使下肢瘫痪者正常行走的电子装置。这种电子装置产生一种类似于由大脑发出的神经信号的电刺激，能使病人的肌肉恢复活力，行走比较自如。已研制的辅助瘫痪者行走的电子装置，安置在患者的臀部，可使患者缓慢地行走一公里。新的电子装置则安置在患者的胃部，它所产生的电刺激类似于大脑本身所产生的相应的神经信号。安置这种装置后，患者可以基本上象正常人行走一样，而且不感到疲劳。此外，这种电子装置还能使植入者上下楼梯。

3、上肢的助动器

上肢的运动比下肢复杂许多。应用4一8通道的FES系统刺激手和前臂肌肉，可使病人完成各种抓握动作。因为手和前臂肌肉较小，一般用植入式电极，通过同侧肩部肌肉或对侧上肢来控制开关。日本Tohku大学研究小组开发出恢复已丧失运运功能的新方法。该方法是采用植入肌肉内的电极提供电刺激来完成的。在肌肉未被损坏的情况下，如果仅是信号传送通路被破坏，脑中风或脊柱受损患者也能够松弛其运动感官。该研究小组设计的新系统，在计算机控制下，通过植入肌肉的电极刺激肌肉，可使已丧失神经功能的患者的手臂运动。该系统扮演了己损伤的脑和肌肉的角色。美国神经肌肉刺激系统公司开发了一种应用低能电刺激恢复因脊髓损伤的肌肉控制的康复技术—神经肌肉电刺激(NMES)。病人操作时，只要轻轻欲控制装置内按钮即可。低能量电流脉冲作用于肌肉并增强肌肉功能，尚可改善关节活动范围。

4、助呼吸器

利用刺激隔神经维持呼吸大概算得FES临床应用的最早尝试。用于控制和调节呼吸运动的FES系统为隔肌起搏器。一对植入电极埋入双侧隔神经上(亦可用体表电极置于双侧劲部隔神经运动点上)，与固定于胸壁上的信号接收器相连。控制器发出无线电脉冲信号，由接收器将其变为低频电流，经电极刺激隔神经，引起隔肌收缩。主要用于脑血管意外、脑外伤、高位脊髓损伤所致的呼吸肌麻痹。

5、尿失禁控制器

实际上这种病人的脊髓排尿中枢和它支配下的膀肤逼尿肌、尿道括约肌等都仍然是完整的。用FES控制尿失禁的一种方法是将刺激电极植入膀肤逼尿肌或其骸神经根，甚至植入脊髓的中间外侧柱。另一种比较简单而实用的方法是经阴道或直肠刺激尿道括约肌。

6、助视器

由于眼球病变而致全盲者，实际上各级视中枢仍未受累，如果用FES代替视网膜的传入冲动，应能供盲人重“见”光明。这方面已有大量研究，经过人体试验已发现，刺激盲人枕叶皮层一定部位，可使盲人“看”到在视野一定位置出现光点。

7、助听器

由于耳蜗(毛细胸)病变而致聋者，听神经和听中枢仍然完整，因此一些学者设想用微型话筒配合电子计算机处理，对耳蜗基底膜的听神经末稍进行FES以重建听觉。

8、治疗脊术侧弯

本病常见于青少年，病因不明。传统的治疗方法是戴脊柱矫形器。但因佩戴时间长(每天需23小时)，矫形器限制患者的活动、不舒服，影响患者的形象，病人往往不愿戴从而使治疗半途而废。在70年代，一种用于脊柱侧弯治疗的FES问世，这种能替代矫形器的FES称为“电子矫形器”(electrical。rthotic)，Bobeehk。等首先在1979年报道用植入电极和射频发射控制的系统治疗本病获得成功。由于植入电极有危险性和副作用，80年代以来改用体表电极。到1989年n月，已有超过1000例患者应用此装置进行治疗，有76%的脊柱侧弯患者病情好转或得以维持。

还可以应用于脊柱融合刺激，经皮神经刺激助产仪，肩关节半脱位，治疗癫痈等2。

本词条内容贡献者为:

宋春霖 - 副教授 - 江南大学