醫(yī)科大學(xué)精品課件：生物反饋療法修改

1、Physical Therapy物理治療學(xué),南京醫(yī)科大學(xué)康復(fù)醫(yī)學(xué)學(xué)系 Rehab Dept Nanjing Medical University,生物反饋療法,Biofeedback therapy,緣起醫(yī)學(xué)研究結(jié)果,當(dāng)代醫(yī)學(xué)研究結(jié)果表明 許多疾病不是由細(xì)菌、病毒或致病的理化因素引起的，而是根源于有害的社會心理因素。 我們醫(yī)療工作面臨的任務(wù) 不僅應(yīng)研究消除患者機(jī)體的病變和殘疾，而且還應(yīng)研究解除患者心理上的困擾和不安,治療新技術(shù)生物反饋,是現(xiàn)代物理治療學(xué)的一項新技術(shù)，涉及物理醫(yī)學(xué)、控制論、心理學(xué)、生理學(xué)等許多學(xué)科。 是一個涉及多學(xué)科綜合應(yīng)用的新技術(shù),1、生物,生物就是有生命的物體。初一生物書 自

2、然界中所有具有生命的物體叫做生物。 生物的特征 生物的生活需要氧。 生物能進(jìn)行呼吸。 生物能排出體內(nèi)廢物。 生物能對外界刺激做出反應(yīng)。 生物能生長和繁殖。 除病毒外，生物都是由細(xì)胞構(gòu)成。 生物的分類：植物、動物和微生物,2、反饋,美國數(shù)學(xué)家Norbert Winner提出。 反饋是指將控制系統(tǒng)的輸出信號以某種方式返輸回控制系統(tǒng)，以控制控制系統(tǒng)的方法。 生物反饋 生物反饋？ 生物的信號反饋給生物體。 絕不是“強(qiáng)調(diào)患者參與的主觀能動性,正反饋與負(fù)反饋,正反饋 在反饋過程中，若反饋的結(jié)果使原動作加強(qiáng)，稱為正反饋。 負(fù)反饋 在反饋過程中，若反饋的結(jié)果使原動作減弱，則稱為負(fù)反饋,3、歷史發(fā)展,1962年

3、 Kamiya發(fā)現(xiàn)人能自身調(diào)節(jié)腦電波的節(jié)律。 1963年 Basmajian通過實驗證明，人可以控制單個運動單位的放電。 1969年 Miller闡明人在某些情況下可以隨意控制內(nèi)臟和腺體。 1971年 Barber和Kamiya正式提出并使用生物反饋這一術(shù)語。 60年代中期以后 人們開始探索和應(yīng)用生物反饋的原理治療疾病,4、定義生物反饋療法,Biofeedback therapy，BFT 又稱生物回授療法。 應(yīng)用電子技術(shù)將人在一般情況下感覺不到的肌電、皮膚溫度、血壓、心率、腦電等體內(nèi)不隨意生理、病理活動轉(zhuǎn)變?yōu)橐暵犘盘?，通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練使患者對體內(nèi)非隨意生理活動進(jìn)行自我調(diào)節(jié)控制，改變異?；顒?、治療

4、疾病的方法稱為生物反饋療法,一、生物反饋療法原理,生物反饋療法原理,自我調(diào)節(jié) 生物反饋與控制論 經(jīng)典條件反射與操作條件反射 生物反饋作用原理,1、自我/身調(diào)節(jié),人生存于自然界，要面對兩個環(huán)境。 外環(huán)境（External Environment） 人體生活的外部環(huán)境。如大氣環(huán)境等。 內(nèi)環(huán)境（Internal Environment） 是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。 細(xì)胞外液,體液的分布及交換示意圖,穩(wěn)態(tài)（Homeostasis,內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持相對恒定是維持機(jī)體生存的必要條件。 穩(wěn)態(tài) 維持內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)經(jīng)常處于相對穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)或自穩(wěn)態(tài),生理功能條件的方式,神經(jīng)調(diào)節(jié) Nervo

5、us Regulation 體液調(diào)節(jié) Humoral Regulation 自身調(diào)節(jié) AutoRegulation,1）神經(jīng)調(diào)節(jié),人體最主要的調(diào)節(jié)方式。 神經(jīng)活動的基本過程：反射。 反射（Reflex） 在中樞神經(jīng)系統(tǒng)參與下，機(jī)體對內(nèi)外環(huán)境刺激所產(chǎn)生的規(guī)律性應(yīng)答。 反射的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：反射弧。 神經(jīng)調(diào)節(jié)的特點 效應(yīng)迅速、調(diào)節(jié)作用準(zhǔn)確、作用時間短暫,反射弧,2）體液調(diào)節(jié),體液調(diào)節(jié) 是指由內(nèi)分泌細(xì)胞或某些組織細(xì)胞生成并分泌的特殊的化學(xué)物質(zhì)，經(jīng)由體液運輸，到達(dá)全身或局部的組織細(xì)胞，調(diào)節(jié)其活動。 分類 全身性調(diào)節(jié)、局部性調(diào)節(jié) 特點 效應(yīng)較緩慢、作用廣泛、持續(xù)時間較長,激素、受體,3）自身調(diào)節(jié),自身調(diào)節(jié) 是

6、指機(jī)體的器官、組織、細(xì)胞自身不依賴于神經(jīng)和體液調(diào)節(jié)，而由自身對刺激產(chǎn)生適應(yīng)性反應(yīng)的過程。 如心肌收縮的初長度調(diào)節(jié)。 特點 調(diào)節(jié)幅度較小、靈敏度較低，但在某些器官和組織，仍具有重要的生理意義,自身調(diào)節(jié)示例圖,2、生物反饋和控制論,20世紀(jì)40年代興起。 控制論觀點 人體為了適應(yīng)環(huán)境的變化，在大腦和各器官之間存在著一套反饋調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其控制部分和被控制部分之間依反饋信息存在著往返的雙向聯(lián)系，用以維護(hù)機(jī)體功能正常運行,人體效應(yīng)器官（被控部分）大都有多種神經(jīng)感受器，將采集到的信息反饋給控制部分。 如骨骼肌中有肌梭感知肌張力的變化，并將其反饋到中樞，使中樞對肌肉活動控制更加精確,自我控制和反饋調(diào)節(jié)圖示,生

7、物反饋療法是控制論的反饋原理在人體的應(yīng)用，它是通過再學(xué)習(xí)或訓(xùn)練來調(diào)整人體的內(nèi)環(huán)境，改善身體內(nèi)部調(diào)節(jié)機(jī)制的一種治療方法,3、條件反射與操作條件反射,經(jīng)典條件反射可獲得動物的內(nèi)臟反應(yīng) 操作性條件反射也可獲得某些內(nèi)臟反應(yīng) Miller認(rèn)為：這是同一現(xiàn)象在不同條件下的兩種表現(xiàn),應(yīng)答性行為 指由特定的、可觀察的刺激所引起的行為。 如在巴甫洛夫?qū)嶒炇依?，狗看見食物或燈光就流唾液，食物或燈光是引起流唾液反?yīng)的明確的刺激,操作性行為 指在沒有任何能觀察的外部刺激的情境下的生物體行為，是自發(fā)的。 如白鼠在斯金納箱中的按壓杠桿行為就找不到明顯的刺激物,斯金納提出兩種學(xué)習(xí)形式,經(jīng)典式條件反射 用以塑造有機(jī)體的應(yīng)答行

8、為。 操作式條件反射 用以塑造有機(jī)體的操作行為,鈴聲與食物結(jié)合形成條件反射機(jī)制,操作性條件反射的建立,如果一個操作發(fā)生后，接著給予一個強(qiáng)化刺激，那么其強(qiáng)度就增加。 例如，鴿子偶一抬高頭，受到強(qiáng)化，此后會繼續(xù)抬高它的頭；嬰兒偶爾叫一聲“媽”，媽媽便報以微笑和愛撫，于是孩子學(xué)會了叫“媽媽”。 斯金納甚至依據(jù)這個原理，訓(xùn)練兩只鴿子玩一種乒乓球游戲，獲得成功,操作性條件反射的消退,關(guān)于操作性條件反射的消退，斯金納總結(jié)說：如果在一個已經(jīng)通過條件化而增強(qiáng)的操作性活動發(fā)生之后，沒有強(qiáng)化刺激物出現(xiàn)，它的力量就削弱。“ 可見，與條件作用的形成一樣，不消退的關(guān)鍵也在于強(qiáng)化。 例如，白鼠的壓桿行為如果不予強(qiáng)化，壓桿

9、反應(yīng)便停止。學(xué)生某一良好反應(yīng)未受到教師充分的關(guān)注和表揚，學(xué)生便最終放棄這一作出良好反應(yīng)的努力,生物反饋療法,生物反饋療法多與內(nèi)臟和自主神經(jīng)的操作性條件反射有關(guān)。通過學(xué)習(xí)學(xué)會控制自身某些不隨意活動的能力,生物反饋療法在形成操作性條件反射時，需要幾個基本條件： 靶反應(yīng)（Target response，R） 實驗者和受試者均希望得到的一種特異反應(yīng)，如EMG、ECG、EEG、BP、心率、手指溫度的變化等。 強(qiáng)化刺激（Reinforcing Stimulus，S） 是在生物反饋儀上，靶反應(yīng)一旦出現(xiàn)，立即向患者提供聲、光、儀表讀數(shù)、曲線或圖像等反饋信號。 工具（Instrument）：電子儀器，轉(zhuǎn)換信號,

10、4、生物反饋作用原理,生物反饋作用原理,二、生物反饋治療分類,生物反饋療法,從生物反饋原理而言，各種生物信息都可以用于生物反饋療法。常用的有 肌電生物反饋（EMGBF） 手指溫度生物反饋（FSTBF） 血壓生物反饋（BPBF） 心率生物反饋（HRBF） 腦電生物反饋（EEGBF） 皮膚電生物反饋（GSRBF,1、肌電生物反饋,肌電生物反饋治療時通過傳感器采得患者某病患部位骨骼肌的肌電信號，經(jīng)過放大、處理取得積分電壓，此電壓與肌緊張程度呈正比。通過聲、光、數(shù)碼顯示，可以觀察到肌緊張的程度；再通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練使患者學(xué)會隨意控制該骨骼肌的收縮,2、手指溫度生物反饋,手指溫度與肢體外周血管功能狀態(tài)和血液

11、循環(huán)有密切關(guān)系。 當(dāng)人處于應(yīng)激狀態(tài)時，外周血管阻力增大，血流減少，手指溫度降低。 在精神安定，情緒良好的狀態(tài)下，手指溫度升高,3、血壓生物反饋,現(xiàn)代研究結(jié)果表明，相當(dāng)部分的原發(fā)性高血壓，是由于心理應(yīng)激或CNS過度緊張造成的。 治療時用電子器械測量出血壓值，患者通過觀察血壓值學(xué)習(xí)自我調(diào)節(jié)血壓,4、心率生物反饋,心率受植物神經(jīng)控制。正常人的心率每分鐘70次左右，在精神松弛、心情平靜的狀態(tài)下，心率變慢；情緒激動、焦慮、運動和其他刺激，則使心率加快。 分類 心動過緩生物反饋治療 心動過速生物反饋治療,5、腦電生物反饋,腦電圖有、四種波形,正常腦電波各種波形,波 在清醒、安靜并閉眼時出現(xiàn)。 波 波與波同

12、時在一個部位出現(xiàn)，而波重合在波的上面。 波 在成年人極度疲勞時及麻醉狀態(tài)下出現(xiàn)。 波 在困倦時可見。 成人清醒狀態(tài)下，幾乎是沒,正常腦電波各種波形,6、皮膚電生物反饋,皮膚電阻與皮膚血管舒張與汗腺分泌有密切關(guān)系。 在精神緊張和交感神經(jīng)興奮時，手掌心或足心出汗。皮膚表面汗液中的水分和NaCl，可使皮膚電阻值降低。 應(yīng)用皮膚電生物反饋能調(diào)節(jié)情緒、血壓和周圍血管張力，治療交感神經(jīng)興奮性增高疾病,7、其它,血管容積 胃腸PH值 直腸壓力,三、技術(shù)與方法,1、生物反饋儀,生物反饋儀性能和質(zhì)量優(yōu)劣，直接關(guān)系到治療的成敗。 技術(shù)參數(shù) 工作范圍、靈敏度、線性度、頻響與帶寬、信噪比、穩(wěn)定性、隔離度、反饋方式 電

13、極與傳感器,2、訓(xùn)練前準(zhǔn)備,了解病情 訓(xùn)練環(huán)境 心理準(zhǔn)備 自身準(zhǔn)備 仔細(xì)觀察,3、訓(xùn)練方法,訓(xùn)練體位 皮膚清潔 電極放置,4、家庭訓(xùn)練,家庭訓(xùn)練是指不在治療室中、脫離生物反饋儀的情況下進(jìn)行自我訓(xùn)練。 要求患者將在治療時的感受在脫離儀器的情況下獨自重復(fù)訓(xùn)練，以強(qiáng)化刺激，增加療效,5、療效評價,肌電生物反饋,溫度生物反饋,四、臨床應(yīng)用,生物反饋解決的功能問題,痙攣狀態(tài) 松弛狀態(tài) 疼痛 活動度受限,在康復(fù)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用,上運動神經(jīng)元損害 腦血管意外、脊髓損傷、腦癱等。 下運動神經(jīng)元損害 周圍神經(jīng)病損 癔病性癱瘓 肌肉痙攣 如痙攣性斜頸、慢性疼痛等。 矯形術(shù)后 假肢活動的功能訓(xùn)練,在其它臨床疾患的應(yīng)用,

14、頭痛 哮喘 消化道疾病 雷諾氏病 精神科疾病 癲癇 高血壓與心率紊亂 兒童多動癥 口吃,五、肌電生物反饋療法,1、肌電生物反饋,肌電生物反饋治療時通過傳感器采得患者某病患部位骨骼肌的肌電信號，經(jīng)過放大、處理取得積分電壓，此電壓與肌緊張程度呈正比。通過聲、光、數(shù)碼顯示，可以觀察到肌緊張的程度；再通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練使患者學(xué)會隨意控制該骨骼肌的收縮,2、分類,肌肉松弛性反饋訓(xùn)練 治療時依病情選擇相應(yīng)的肌肉，放置電極，檢測肌電信號，讓患者全神貫注的根據(jù)由EMG轉(zhuǎn)變而來的視聽信號，用意識控制放松肌肉，使之達(dá)到治療目的。 肌肉興奮性反饋訓(xùn)練 方式是將電極放置于被訓(xùn)練肌肉的體表，讓患者根據(jù)EMG轉(zhuǎn)變來的視聽信號

15、，努力提高肌電水平，達(dá)到增強(qiáng)肌力，恢復(fù)運動功能的目的,3、治療作用,隨意控制降低肌肉的緊張度，用于放松訓(xùn)練的負(fù)反饋訓(xùn)練。 或增強(qiáng)受訓(xùn)肌肉收縮、提高肌力的正反饋訓(xùn)練,4、臨床應(yīng)用,頭痛、焦慮癥、失眠、腦卒中后偏癱、脊髓損傷后截癱、腦癱、周圍神經(jīng)損傷、肌移位術(shù)后、痙攣性斜頸、肺氣腫患者呼吸訓(xùn)練等,5、設(shè)備,采用肌電生物反饋治療儀。 儀器可以描記顯示肌電的數(shù)值和曲線，并發(fā)生不同顏色的燈光和聲音信號。儀器附有3個表面電極（傳感器），其中2個是記錄電極，1個是地極。有的儀器帶有供患者使用的耳機(jī),6、操作方法,電極安放 先用肥皂水清潔擬安放電極部位的皮膚，再用95%酒精脫脂，角質(zhì)層厚的部位可先用細(xì)沙紙輕擦

16、。 在電極表面涂以導(dǎo)電膏，固定在皮膚上。 電極部位 治療頭痛時將電極放在額部。 治療肢體癱瘓時將電極放在患肢上。 通常地極放在兩個記錄電極之間,開啟電源后，儀器描記顯示肌電電壓數(shù)值和曲線，發(fā)出燈光和聲音信號。按照治療要求，引導(dǎo)患者學(xué)會根據(jù)視聽信號自我控制調(diào)節(jié)肌電電壓，從而放松肌肉或增強(qiáng)收縮。 一般每次先訓(xùn)練5min，休息35min后再訓(xùn)練，反復(fù)訓(xùn)練4回，達(dá)到每次總共訓(xùn)練1015min，放松或收縮75100下，每日訓(xùn)練13次,7、注意事項,治療前找好最合適的電極放置位置，治療后在皮膚上作好標(biāo)記，以保證療效。 訓(xùn)練時環(huán)境應(yīng)安靜，患者要集中注意力仔細(xì)體會肌肉緊張與放松的感覺，注意視聽信號和操作者的引導(dǎo)，努力配合治療訓(xùn)練。 開始時要在操作者（或錄音帶）的指導(dǎo)語引導(dǎo)下進(jìn)行，指導(dǎo)語的速度、音