神经网络的重建
――肌电生物反馈神经肌肉电刺激疗法介绍

　　低频脉冲电流在医学领域的应用已有一百多年的历史，已成为物理治疗中最常用、最重要的方法。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。60年代，电子生物反馈技术开始应用。70年代，Long和Shealy发明了划时代的TENS 疗法。80年代以来，随着大规模集成电路和计算机技术的应用，又开发了很多功能先进、体积小巧、使用方便的电疗设备，在功能性电刺激、肌电生物反馈及镇痛的研究和应用上取得了很大的进展。其中将肌电生物反馈技术与神经肌肉电刺激完美结合形成的神经网络重建疗法是最具特色的。
　　我们知道，对失神经支配的肌肉进行电刺激，引起肌肉节律性收缩，可以促进局部血液循环，延缓肌肉萎缩，增强肌力，还可促进神经再生和传导功能恢复。常规应用的神经肌肉电刺激是用频率30～50Hz、波宽0.2～0.4ms的方波电流，以刺激3～10s、间歇3～20s的节律使肌肉被动收缩，患者完全是被动的，不能随机控制仪器参数。
　　神经网络重建疗法是用患者自己的肌电信号反馈回仪器，控制电刺激输出。具有生物反馈、认知再学习、促进本体感觉恢复的作用。仪器能自动检测瘫痪肌肉的肌电信号，动态设定阈值，重建大脑和瘫痪肌肉的功能联系，充分调动病人的积极性，促进病人达到越来越高的目标。因此，比普通的神经肌肉电刺激疗法有更好的疗效。

图1. 肌电反馈电刺激的原理

　　其原理可以用图1来解释。图中纵坐标为肌电信号强度，仪器预设EMG阈值为100μV。其意义是，仪器探测到患者肌肉收缩的EMG强度达到或超过此阈值时，就将发出一组强度很大的低频脉冲电流，使肌肉收缩。反之，仪器不发出电刺激电流。
　　如图1，患者第一次用力收缩肌肉（A），肌电信号最大为70μV（B），因达不到100μV的阈值，仪器自动降低阈值到90μV（D）。患者第二次收缩，肌电信号为60μV（E），仍达不到调整后的阈值90μV，仪器再次自动降低阈值到77μV（F）。患者第三次收缩，肌电信号超过了77μV，诱发仪器发出电流，使肌肉强直收缩。然后，仪器又自动调高了阈值到90μV（I）。患者要想得到仪器发出电刺激，就必须自己先用力收缩，使肌电信号超过阈值，患者自己收缩的力量增强后，阈值也逐渐提高，调动患者需用更大的力。这样就能使患者达到越来越高的目标。

图2. 电极放置方法

　　与普通神经肌肉电刺激疗法只需2个电极不同，神经网络重建治疗需要3个或5个电极。使用3个电极时，其刺激电极同时也是肌电信号检测电极，置于治疗的肌肉体表。另一电极可置于身体其它部位。因此，治疗时必须用仪器配备的特制电极，不能用普通电极代替。

　　此疗法需要病人的充分配合参与，因此病人必须有比较好的认知功能。有认知障碍的病人，应该先行或同时进行认知训练。

　　我科去年从丹麦进口AM800神经网络重建仪，开展了此疗法。由于疗效好，病人多，仪器一直满负荷运作。主要适应证是脑血管意外、颅脑外伤引起的偏瘫，脊髓损伤、周围神经损伤引起的肌无力。