功能性電刺激 (2)講稿

1、關(guān)于功能性電刺激 (2)第一張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月功能性電刺激(functional electrical stimulation，F(xiàn)ES)，亦是一種神經(jīng)肌肉電刺激(Neuromuscular Electrical Stimulation，NMES)，利用電刺激動(dòng)作神經(jīng)引起肌肉收縮，以達(dá)到增加肢體的功能性活動(dòng)，例如以電刺激替代支架，當(dāng)作改善功能之活動(dòng)支架。 第二張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月學(xué)習(xí)目的了解FES的原理及參數(shù)了解FES在各肌肉的電極刺激點(diǎn)了解FES的臨床使用方法第三張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月內(nèi)容應(yīng)用原理肢體肌肉的刺激臨床應(yīng)用第四張，P

2、PT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月應(yīng)用原理 利用電刺激動(dòng)作神經(jīng)引起肌肉收縮，以達(dá)到增加肢體的功能性活動(dòng)電極片系統(tǒng)電刺激參數(shù)安全準(zhǔn)則第五張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電極片系統(tǒng)表面電極片(surface electrode)：使用方便、非侵入性。對(duì)肌肉刺激的選擇性不很好，無法單獨(dú)選擇刺激位於深部的肌肉；主機(jī)與電極片間需連接許多管線，因此造成行動(dòng)不便；會(huì)對(duì)皮膚造成電化學(xué)之反應(yīng)；會(huì)刺激到感覺神經(jīng)，引起不必要之不良反應(yīng)；對(duì)於每天施用神經(jīng)肌肉電刺激之病人，得花費(fèi)時(shí)間貼電極、拿下電極及收拾儀器。電極片黏於緊身衣上直接套上，減少每天要尋找置放電極片位置之麻煩。透皮的電極片(percutaneo

3、us electrodes)或是植入式電極片(inplanted electrode) 。 第六張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電極片種類：導(dǎo)電性金屬片碳矽橡膠電極片 目前使用上皆以合成性膠片加導(dǎo)電膠片較普通且便利，但仍依臨床適用與皮膚敏感性而定。 由於FES大部份會(huì)引起肌肉之收縮而產(chǎn)生動(dòng)作，因此電極片以具柔軟度會(huì)緊貼皮膚較佳。第七張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月導(dǎo)電性金屬片：為增加導(dǎo)電性，金屬片與皮膚間加潮濕海棉墊(moistened sponge)或加潮濕羊毛氈(moistened feltpad)。這種電極片適用短期12次使用者，在尋找運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(motor point)

4、時(shí)尤其方便。第八張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月碳矽橡膠電極片(carbon-impregnated silicon-rubber electrode)：加於這類電極片上，增加導(dǎo)電性之物質(zhì)可分以下種：(1)加導(dǎo)電性軟膠(conductive gel)：通常似牙膏狀，每次使用時(shí)擠出適量加在電極片上，再貼在病人皮膚上。阻抗低，電極片使用期限較長(zhǎng)，但較不方便。(2)卡拉亞片(Karaya pad)：一種天然具導(dǎo)電性之膠狀片，較合成性導(dǎo)電膠片不會(huì)引起過敏。(3)合成性導(dǎo)電膠片(synthetic copolymer gel pad)：通常與電極片一體成型，屬自黏式，但使用幾次其導(dǎo)電性或黏性不

5、佳時(shí)就需更換 第九張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電極片選擇標(biāo)準(zhǔn)1低皮膚一電極片阻抗；2傳導(dǎo)之電流其強(qiáng)度均勻分布；3與皮膚可均勻且完全接觸；4不會(huì)使皮膚有過敏反應(yīng)；5低成本高效益；6不會(huì)妨礙動(dòng)作之產(chǎn)生 第十張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電極片尺寸與放置位置在固定電壓下，電流強(qiáng)度與電阻成反比，因此若能減少阻抗(impedance)，則用較低之電量即可引起同樣之收縮。應(yīng)將電極片置放處用酒精或用水清洗乾凈，并去除皮膚角質(zhì)層以增加傳導(dǎo)性。電極片不要放在脂肪堆積或骨突處。兩個(gè)電極片擺放通常平行肌肉纖維方向。第十一張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月理想的電極片尺寸與肌肉大小、

6、電極片放置位置相關(guān) 。1電極片愈小，則電流強(qiáng)度密度愈大，較易引起去極化(depolarization)但較痛；2電極片愈大，則可刺激到之肌肉范圍愈大，肌肉收縮反應(yīng)愈強(qiáng)；3在可能范圍內(nèi)，電極片愈大，則可以在不痛狀況下產(chǎn)生最大肌肉收縮，因此大肌肉通常使用大的電極片；4主動(dòng)電極(active pad)使用之電極片小於分散式電極 (dispersive electrode)，如此可單獨(dú)刺激到運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(motor point)，較不會(huì)有擴(kuò)散(overflow)到不欲刺激肌肉之現(xiàn)象 第十二張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月5在單相波電刺激狀況下，主動(dòng)電極在運(yùn)動(dòng)點(diǎn)(motor point)或神經(jīng)近皮膚

7、表層處，參考電極(reference electrode)在遠(yuǎn)端；在雙相波電刺激狀況下，兩電極片置放在欲刺激之肌肉或肌肉群上，但由於電流密度是愈近電極片愈高，因此仍有一電極片在運(yùn)動(dòng)點(diǎn)上較易引發(fā)肌肉收縮；6兩電極片間之距離愈接近，則電流在兩極間較淺層肌肉組織處流動(dòng)；若距離較遠(yuǎn)，電流在較深處流動(dòng)；7一般電刺激器會(huì)提供兩組(channels)電刺激管線，即正負(fù)電極片各2組，因此可同時(shí)治療二個(gè)肌肉群，可用同步(synchronous)、或交互(reciprocal)模式；即受刺激之兩組肌肉同時(shí)收縮(co-contraction)或交替收縮(alternating contraction)。此外，也可使

8、用引動(dòng)式(trigger)，配合動(dòng)作進(jìn)行，於適當(dāng)時(shí)間壓下控制鈕引起收縮。 第十三張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電刺激參數(shù)極性電極波波型電流強(qiáng)度波長(zhǎng)波頻刺激周期坡升時(shí)間和坡降時(shí)間治療時(shí)間與治療頻率第十四張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月極性在雙極刺激狀況下，若使用不對(duì)稱雙相波，則負(fù)極當(dāng)主動(dòng)電極可引起較大肌肉收縮。因負(fù)極有較高濃度帶負(fù)電離子，可造成去極化引發(fā)動(dòng)作電位或神經(jīng)沖動(dòng) 第十五張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電極波波型單相波雙相波單脈波脈波叢第十六張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月雙相波，一相產(chǎn)生刺激作用，另一相當(dāng)平衡波，可降低電刺激導(dǎo)致之化學(xué)作用。大肌

9、肉電刺激一般使用對(duì)稱性雙相方波若刺激小肌肉則使用不對(duì)稱性雙相方波較能產(chǎn)生反應(yīng)。單脈波之電刺激通常在攜帶型與非攜帶型電刺激器皆有提供，對(duì)於小肌肉之電刺激常用。增強(qiáng)下肢肌肉力量，通常比較適用於不可攜帶型電刺激器產(chǎn)生出之中頻波。如蘇聯(lián)波 第十七張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電流強(qiáng)度 一般最高是100毫安培(mA)，一般人於10-20毫安培之電流強(qiáng)度即有反應(yīng)，會(huì)先有痛之感覺，在電流強(qiáng)度增至某種程度才引起肌肉收縮。逐漸增強(qiáng)電流強(qiáng)度，可逐漸增加肌肉收縮強(qiáng)度，治療時(shí)依刺激感覺神經(jīng)或動(dòng)作神經(jīng)之目的而調(diào)整電流強(qiáng)度，但應(yīng)在受刺激者可忍受范圍內(nèi)。 第十八張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月波長(zhǎng)(P

10、ulse Duration)波寬在是否可引起有效的肌肉收縮及病人的舒服度之影響占著非常重要之角色。小于40微秒時(shí)，則需要非常高的電流量才能夠引起動(dòng)作神經(jīng)之沖動(dòng)，而波寬較長(zhǎng)時(shí)，則僅需較小的電流強(qiáng)度，就可引起神經(jīng)電位之變化。300微秒波寬比50微秒或1000微秒造成較好舒服度，因此大部份NMES電刺激器采用此固定波寬。引起肌肉收縮之理想波寬為200至400微秒，因此臨床上以200至400微秒最多見。 第十九張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月波頻(Pulse Rate) 波頻之單位為每秒之脈波數(shù)(pulse per second，簡(jiǎn)稱pps)。波頻與肌肉收縮的品質(zhì)與肌肉疲乏的快慢有關(guān)系，要引

11、起持續(xù)而穩(wěn)定之肌肉收縮產(chǎn)生動(dòng)作，則必須大於30 pps。理論上波頻愈高，則阻抗愈低、愈能產(chǎn)生較大肌肉收縮力量，但神經(jīng)肌肉交接處之神經(jīng)傳導(dǎo)物質(zhì)愈快用完，因此容易造成疲乏。在尋找運(yùn)動(dòng)點(diǎn)時(shí)，通常使用15 pps，一般訓(xùn)練時(shí)皆使用3050pps，但另需考量肌肉大小與病況。 第二十張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月刺激周期刺激周期為刺激時(shí)間除以全部周期之百分比。又可以刺激與休息時(shí)間比(on time：off time ratio)來表示。在施行電刺激時(shí)，若休息時(shí)間較長(zhǎng)，較不易導(dǎo)致肌肉疲乏，但要達(dá)到同樣之肌肉收縮次數(shù)與運(yùn)動(dòng)量耍花較多治療時(shí)間。中樞神經(jīng)障礙病患通常以1：5開始，而骨科病患以1：3開始

12、，隨著病患進(jìn)步，再逐步調(diào)整刺激周期。臨床上一般刺激時(shí)間為520秒，休息時(shí)間為560秒，刺激周期須與波頻同時(shí)考慮，較高波頻較易引起肌肉疲乏，因此需給予較長(zhǎng)休息時(shí)間。 第二十一張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月坡升時(shí)間(Ramp Up Time)與坡降時(shí)間(Ramp Down Time) 為使刺激較舒服，電流強(qiáng)度通常采漸升及漸降之方式。坡升時(shí)間可由0.1至10秒，坡降時(shí)間也由0至數(shù)秒鐘。 第二十二張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月治療時(shí)間與治療頻率治療時(shí)間依病患種類、癥狀嚴(yán)重度與治療目的而不同，通常一次15分至數(shù)小時(shí)，由一星期2次至每天數(shù)次 。第二十三張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2

13、022年6月安全準(zhǔn)則絕對(duì)禁忌癥：裝配有心臟起搏器、出血或有血栓性栓塞危險(xiǎn)性病患，病情尚未穩(wěn)定之病患相對(duì)禁忌癥：一般心臟病患、感覺缺失病患、癲癇病患或懷孕婦女也要小心使用。第二十四張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月電極片應(yīng)避免放置於頸部前方，電刺激不要橫跨或穿越胸廓，傷口或傷疤處與脂肪組織堆積處不要放電極片，電極片也不宜太接近傷口縫合處。對(duì)於剛完成骨科手術(shù)病患，在使用NMES配合運(yùn)動(dòng)治療時(shí)，需與開刀醫(yī)師討論肌肉活動(dòng)之安全限度。對(duì)脊髓損傷病患要注意使用電剌激中或後有無反射失常癥狀。第二十五張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月為避免電極片施用對(duì)病患產(chǎn)生電學(xué)、化學(xué)或機(jī)械性傷害，需注意不得

14、使用太小之電極片(直徑不得小於15公分)，電極片與皮膚要完全且均勻接觸，當(dāng)病患對(duì)某一類電極片有過敏反應(yīng)時(shí)，應(yīng)更換電極片；貼電極片時(shí)，將貼處皮膚擺在最大張力之位置；電刺激前，剃除貼電極片處之長(zhǎng)毛發(fā)，或順毛發(fā)生長(zhǎng)方向緩慢且小心撕下電極片。對(duì)於有周圍神經(jīng)病變患者，要使用功能性電刺激引起中度以上肌肉收縮可能有困難。 第二十六張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月肢體肌肉之刺激 第二十七張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月踝背屈肌第二十八張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月踝跖屈肌骨科關(guān)節(jié)炎病人或中樞神經(jīng)障礙（SCI、CP）患者。刺激腓腸?。褐鲃?dòng)電極放在小腿后側(cè)較上方處刺激比目魚肌：主動(dòng)

15、電極放在腓腸肌下方第二十九張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月股四頭肌 接受人工關(guān)節(jié)置換之關(guān)節(jié)炎病人，手術(shù)後或膝關(guān)節(jié)軟骨受傷或韌帶受傷的手術(shù)後病人，可以藉由功能性電刺激來增加其股四頭肌之肌力。對(duì)於中樞神經(jīng)受傷之病人，行走時(shí)可用電刺激股四頭肌，有取代支架或作為動(dòng)作再教育。 第三十張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月一般將主動(dòng)電極放在股外側(cè)肌的肌腹上，將分散電極放在髖骨上方。若要同時(shí)刺激到四條肌肉可使用雙組電極之方式，將兩個(gè)主動(dòng)電極放在股內(nèi)側(cè)肌與股外側(cè)肌，分散電極則使用共同的分散電極放在髕骨的上方，如使用平衡雙相波，則分散電極之位置(即遠(yuǎn)端電極)必須稍接近上方肌腹處效果較好。 第三十一

16、張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月髖外展肌對(duì)於髖外展肌之刺激，主要為臀中肌及闊筋膜張肌，常用在其髖外展肌較晚恢復(fù)的不完全的脊髓損傷病患；或是中樞神經(jīng)病患，有明顯的剪刀腳姿勢(shì)。使用髖外展肌電刺激可協(xié)助其行走之穩(wěn)定與改善走路姿勢(shì)。主動(dòng)電極通常放在骨盆嵴之稍下方，視活動(dòng)為要合并髖屈曲或髖伸直動(dòng)作，而稍前移或後移；分散電極則放在股骨大轉(zhuǎn)子上方，注意主動(dòng)電極片與分散電極間，至少有1英寸之距離。 第三十二張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月髖伸直肌使用電刺激用來增強(qiáng)髖伸直肌，協(xié)助維持良好直立的髖伸直姿勢(shì)非常有效。其電極片擺放位置，主動(dòng)電極可以放在上后髂嵴之稍下方，分散電極可放在臀部下沿臀大肌

17、的肌肉上，如果使用雙相波之電刺激，則分散性電極可以稍為往上移 第三十三張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月肩關(guān)節(jié)處肌肉通常用於加強(qiáng)肌力或誘發(fā)動(dòng)作，對(duì)於有中樞神經(jīng)損傷或脊髓損傷之病患，加強(qiáng)其肩部外展、屈曲之動(dòng)作，同時(shí)對(duì)於冰凍肩或肩手癥候群之病患，也可用電刺激降低其疼痛。為增加病患肩關(guān)節(jié)上舉，其電極片之放置，主動(dòng)電極放在前三角肌上，分散電極放于中三角肌。對(duì)于中風(fēng)病患，預(yù)防或治療肩關(guān)節(jié)脫位，主動(dòng)電極在後三角肌大約13之地方，分散電極片則放在岡上肌上。 第三十四張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十五張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月肘伸直肌通常為增強(qiáng)神經(jīng)科病患其肘伸直之動(dòng)作控

18、制，或降低肘屈曲肌之?dāng)伩s或痙攣。電極擺放位置應(yīng)避免刺激到引起肘關(guān)節(jié)屈曲之肱橈肌，因此其主動(dòng)電極需要較小，放在後三角肌下沿，而其分散電極放在鷹嘴突上方。第三十六張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月肘關(guān)節(jié)屈曲肌 肘關(guān)節(jié)屈曲肌常與肘關(guān)節(jié)伸直肌一同進(jìn)行交互性的電刺激，引起肘關(guān)節(jié)之動(dòng)作。肱二頭肌的肌肉較肱三頭肌小，所以電極片也相對(duì)較小，主動(dòng)電極通常放在肱二頭肌的肌腹上，分散性電極則在肱二頭肌的肌腹遠(yuǎn)端上 。第三十七張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第三十八張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月腕/手指伸直肌通常為促進(jìn)動(dòng)作控制、增進(jìn)肌肉力量，以及改善高張力及關(guān)節(jié)攣縮之現(xiàn)象。若要誘發(fā)腕伸直

19、肌，主動(dòng)電極位在肱骨外髁的下側(cè)方；若要增強(qiáng)手指伸直肌，則主動(dòng)電極要稍往遠(yuǎn)端栘，約在手前臂的中央；若要同時(shí)達(dá)到腕關(guān)節(jié)伸直與手指伸直動(dòng)作，則主動(dòng)電極放在可以引起手指伸直處，使用稍大的電極片，分散式電極在遠(yuǎn)端靠近腕關(guān)節(jié)處。 第三十九張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月腕/指屆曲肌通常用來增加肌肉力量或是增加腕指關(guān)節(jié)屈曲活動(dòng)度，較常使用中小型的電極片；若欲刺激腕屈曲肌，主動(dòng)電極放在比較近端的前側(cè)手臂，分散電極則放在手臂前側(cè)遠(yuǎn)端處，在屈曲肌腱上；若要刺激手指屈曲肌，則需要更小的主動(dòng)電極片，在前臂比較靠近肘關(guān)節(jié)內(nèi)側(cè)，分散電極片放在接近腕關(guān)節(jié)處。 第四十張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月掌內(nèi)肌

20、肉通常為剌激蚯蚓肌與骨間肌，以加強(qiáng)夾握(lumbrical grip)的能力。其電極擺放之位置為，將小電極片當(dāng)主動(dòng)電極片，放在腕豆骨骨頭的近端，將分散電極放置在前臂掌側(cè)，靠近手指屈曲肌的肌腱上，以造成掌指關(guān)節(jié)彎屈以及指間關(guān)節(jié)伸直之動(dòng)作。若要造成整個(gè)手指屈曲之抓握(hand grasp)東西之動(dòng)作，可用兩組電極再合并手指屈曲肌之刺激。 第四十一張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第四十二張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月拇指肌中樞神經(jīng)障礙，如中風(fēng)或腦性麻痹病患，手指通常有屈肌痙攣，以至於大拇指常保持在內(nèi)縮與屈曲之姿勢(shì)。治療時(shí)可使用功能性電刺激，加強(qiáng)手指、大拇指之外展與伸直之動(dòng)作，以

21、協(xié)助抓握東西時(shí)準(zhǔn)備之動(dòng)作。其電極擺放在靠近拇指之外側(cè)，在拇指對(duì)掌肌之外側(cè)，分散式電極則放在前臂背側(cè)遠(yuǎn)端13處，腕及指伸直肌肌腱上，因此可造成功能性大拇指伸直與外展動(dòng)作，以協(xié)助手部之操作。 第四十三張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月臨床應(yīng)用行走時(shí)功能性支架的應(yīng)用改善不明原因的脊柱側(cè)彎改善肩關(guān)節(jié)脫位兒童疾患使用神經(jīng)肌肉電刺激的注意事項(xiàng)第四十四張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月行走時(shí)功能性支架的應(yīng)用矯正垂足步態(tài)：主要要刺激患側(cè)之踝關(guān)節(jié)屈曲肌及膝關(guān)節(jié)伸直肌，於擺動(dòng)期時(shí)刺激踝屈曲肌，站立期時(shí)刺激膝伸直肌。其觸動(dòng)開關(guān)(trigger control)或可在腳跟，或于助行器之扶手工。 第四十五張，PPT共五十一頁，創(chuàng)作于2022年6月第五節(jié)頸椎以上的四肢癱瘓的病患，功能性電刺激是唯一可以促進(jìn)病患上動(dòng)抓握的功能，要求周圍神經(jīng)不能有