趙少珩，趙 睿，張 航(綜述)，叢 銳(審校)

(第四軍醫(yī)大學(xué)西京醫(yī)院骨科，西安 710032)

周圍神經(jīng)分為腦神經(jīng)、脊神經(jīng)和自主神經(jīng)，遍及全身皮膚，黏膜、肌肉等。周圍神經(jīng)可因?yàn)榍懈?、牽拉、擠壓等而損傷，使其功能減退或喪失，稱為周圍神經(jīng)損傷。周圍神經(jīng)損傷后應(yīng)用外科修復(fù)技術(shù)、藥物治療可以在一定程度上促進(jìn)神經(jīng)再生，但是神經(jīng)纖維再生速度和數(shù)量仍很不理想。與此同時(shí)，肌肉也會(huì)發(fā)生萎縮。因此，神經(jīng)肌肉電刺激在周圍神經(jīng)損傷恢復(fù)中有良好的應(yīng)用前景。

1 神經(jīng)肌肉電刺激對(duì)周圍神經(jīng)的影響

很少有藥物可以可靠地提高神經(jīng)再生的速率及其完整性。正是由于這樣的局限性，神經(jīng)肌肉電刺激的利用取得了不斷的發(fā)展。Asensio-Pinilla等[1]研究表明，神經(jīng)損傷后早期給予神經(jīng)肌肉電刺激,配合肌肉的運(yùn)動(dòng)練習(xí)，能夠加快神經(jīng)軸突生長(zhǎng)，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。Hoang等[2]在大鼠坐骨神經(jīng)擠壓傷模型中，用電刺激作用于受損的坐骨神經(jīng)，結(jié)果表明，電刺激雖然不能加速受損神經(jīng)感覺的恢復(fù)，但是可以減緩神經(jīng)性疼痛，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)的再生。Al-Majed等[3]、Brushart等[4]和Ahlborn等[5]在研究中發(fā)現(xiàn)，用雙相電流刺激受損神經(jīng)，不但可以促進(jìn)神經(jīng)纖維運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)，還可以激發(fā)感覺神經(jīng)元內(nèi)在的再生能力。研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)肌肉電刺激可以增加周圍神經(jīng)的再生和復(fù)原能力，提高感覺和運(yùn)動(dòng)功能[6-8]。

2 神經(jīng)肌肉電刺激可以控制神經(jīng)損傷相關(guān)的疼痛

周圍神經(jīng)損傷后，由于不完全再生，可能會(huì)導(dǎo)致共濟(jì)失調(diào)，并且會(huì)出現(xiàn)一些疼痛的癥狀。Hoang等[2]研究發(fā)現(xiàn)，電刺激雖然沒有加速感覺神經(jīng)的恢復(fù)，但是可以減輕疼痛相關(guān)的癥狀，可能的原因是電刺激后可以增加一些抑制疼痛的物質(zhì)產(chǎn)生，如阿片樣肽、γ氨基丁酸、生長(zhǎng)激素抑制素等。Goldman等[9]認(rèn)為，電刺激可以導(dǎo)致腺苷的產(chǎn)生增加，從而產(chǎn)生鎮(zhèn)痛效果。Claydon等[10]經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)，以較高電流強(qiáng)度的電刺激作用于損傷的周圍神經(jīng)，無論頻率的高低，均具有明顯的鎮(zhèn)痛效果。神經(jīng)電刺激作用于機(jī)體產(chǎn)生的某些化學(xué)物質(zhì)，對(duì)于促進(jìn)神經(jīng)纖維再生、緩解慢性病理性疼痛具有重要作用[1-3]。

3 神經(jīng)肌肉電刺激可以延緩和預(yù)防肌肉的萎縮

神經(jīng)損傷修復(fù)后肌肉功能的恢復(fù)程度與其萎縮程度密切相關(guān)。但是肌肉的萎縮程度與許多因素有關(guān)，如神經(jīng)損傷修復(fù)的完整程度、患者的年齡以及損傷的種類。Williams[11]應(yīng)用植入式刺激系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，表明高頻肌肉電刺激似乎可以保護(hù)肌纖維，減輕肌肉的疲勞，延緩肌肉的萎縮，通過形態(tài)學(xué)和功能學(xué)分析，電刺激組的肌肉萎縮程度明顯優(yōu)于對(duì)照組。在后來的一些動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，對(duì)失神經(jīng)支配的肌肉進(jìn)行一定模式的電刺激完全可以使肌肉達(dá)到正常收縮的效果，行使運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的生理功能。Willand等[12]對(duì)22只經(jīng)過腓腸神經(jīng)移植修復(fù)的Lewis大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)神經(jīng)修復(fù)后立即給予電刺激可以減少肌肉的萎縮程度，并且不會(huì)影響神經(jīng)的再支配。

4 神經(jīng)肌肉電刺激的發(fā)展

4.1刺激方式種類 臨床上常用的神經(jīng)肌肉電刺激方式主要分為三種：表面電刺激、經(jīng)皮神經(jīng)肌肉電刺激、植入式電刺激[13]，均可以在一定程度上促進(jìn)神經(jīng)的再生和修復(fù)。

4.2刺激時(shí)機(jī)的選擇 神經(jīng)肌肉電刺激應(yīng)用于患者和動(dòng)物模型時(shí)，盡管理想的刺激時(shí)機(jī)還未完全研究清楚，但通常認(rèn)為神經(jīng)肌肉電刺激盡快地運(yùn)用于受損的神經(jīng)可能是最有益處的，因?yàn)閯?chuàng)傷介導(dǎo)的免疫系統(tǒng)的激活可以促進(jìn)電刺激介導(dǎo)的周圍神經(jīng)恢復(fù)[14-15]。延遲使用神經(jīng)電刺激治療對(duì)于再生神經(jīng)的恢復(fù)可能是低效的。Zanakis[16]認(rèn)為，電刺激應(yīng)該在神經(jīng)受損的早期進(jìn)行，這樣可以達(dá)到較好的恢復(fù)效果。后來的大量報(bào)道也說明了同樣的現(xiàn)象，即電刺激應(yīng)該盡早進(jìn)行。同樣，Alrashdan等[17]在離斷大鼠坐骨神經(jīng)30 min后，立即應(yīng)用電刺激，神經(jīng)纖維的再生速度顯著加快。Geremia等[18]和English等[19]在神經(jīng)損傷后立即在神經(jīng)近端給予電刺激，發(fā)現(xiàn)電刺激可促進(jìn)神經(jīng)再生，加快神經(jīng)內(nèi)膜的血流速度。Yeh等[20]在SD大鼠坐骨神經(jīng)上制造了一個(gè)10 mm的缺損，放入硅膠管，通過經(jīng)皮神經(jīng)電刺激技術(shù)(電流強(qiáng)度：1 mA,頻率：2 Hz)，分別在術(shù)后1、8、15 d開始給予電刺激，42 d后進(jìn)行組織學(xué)評(píng)價(jià)和電生理檢查，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，術(shù)后8 d給予電刺激，有髓神經(jīng)纖維的數(shù)量最多，有更高水平的神經(jīng)再支配，證明了電刺激開始時(shí)間在周圍神經(jīng)恢復(fù)中是一個(gè)很重要的因素，一個(gè)適當(dāng)?shù)碾姶碳ら_始時(shí)間可以加速神經(jīng)的再生。

4.3刺激參數(shù)的選擇 影響神經(jīng)肌肉電刺激治療效果的因素很多，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行回顧性研究。

4.3.1電流電壓 為了研究電壓對(duì)于受損神經(jīng)的形態(tài)和功能特點(diǎn)的影響，Teodor等[21]利用20只Wistar大鼠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將電流(最小電壓100 V，100 Hz，100 μs)作用于坐骨神經(jīng)受損的大鼠后肢，通過功能性步態(tài)分析(坐骨神經(jīng)指數(shù))和組織學(xué)分析，結(jié)果表明高壓電刺激組再生神經(jīng)的軸突直徑和髓鞘厚度較對(duì)照組高，高壓電刺激可以顯著加速再生神經(jīng)纖維的成熟和功能的恢復(fù)，減少巨噬細(xì)胞的數(shù)量，從而加速神經(jīng)纖維修復(fù)。

4.3.2電流頻率 一般認(rèn)為，低頻是2～5 Hz,高頻是10 Hz以上。Lu等[22]認(rèn)為，高頻率電刺激對(duì)神經(jīng)的再生作用不如低頻率,在有關(guān)坐骨神經(jīng)的研究中，通過組織學(xué)定量分析，2 Hz對(duì)大鼠坐骨神經(jīng)的再生效果最好，再生軸突的直徑、再生神經(jīng)面積、再生軸突數(shù)目顯著高于對(duì)照組；新生的神經(jīng)有更加成熟的結(jié)構(gòu)、更高的軸突密度、更快的血流速度；電生理檢查發(fā)現(xiàn)，新生神經(jīng)的潛伏期縮短，有更快的傳導(dǎo)速度。Chen等[23]用電流(頻率2 Hz，強(qiáng)度0.8～1.0 mA)直接刺激坐骨神經(jīng)，與對(duì)照組比較發(fā)現(xiàn)，這樣的刺激頻率可以顯著促進(jìn)神經(jīng)纖維的再生，增加神經(jīng)內(nèi)膜中新生血管的數(shù)量。Haastert-Talini等[24]通過短期的低頻電刺激作用于SD大鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，新生神經(jīng)纖維可以穿過13 mm的神經(jīng)缺損達(dá)到再生和功能恢復(fù),而且這一技術(shù)在臨床實(shí)踐中也得到了應(yīng)用[25]。

4.3.3刺激強(qiáng)度 由于個(gè)體的耐受性不同，刺激強(qiáng)度是不太固定的，應(yīng)該盡量使研究對(duì)象保持愉悅的心情，并且肌肉可以達(dá)到適度的收縮。Lu等[6]認(rèn)為，適宜的電刺激強(qiáng)度可以促進(jìn)神經(jīng)的再生，但是過量的直流電流可以阻礙神經(jīng)的再生。

4.3.4電極位置 Inoue等[26]將間歇性直流電刺激(陰極位于神經(jīng)斷端遠(yuǎn)端)應(yīng)用于臨床研究，用于治療7個(gè)周圍神經(jīng)損傷導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)功能受損的患者，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在人體間歇性直流電刺激的陰極放置于神經(jīng)斷端以遠(yuǎn)，可以加速周圍神經(jīng)的再生，進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這種方法促進(jìn)神經(jīng)再生的機(jī)制主要是神經(jīng)黏附分子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子、神經(jīng)生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)因子可以電泳運(yùn)動(dòng)至陰極，造成陰極部位濃度梯度增加，促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)。

5 神經(jīng)肌肉電刺激促進(jìn)神經(jīng)損傷后再生的機(jī)制

神經(jīng)肌肉電刺激促進(jìn)周圍神經(jīng)再生的機(jī)制還不明確，但大量的研究表明主要與血液供應(yīng)、神經(jīng)生長(zhǎng)因子，神經(jīng)膜細(xì)胞等一些因素密切相關(guān)。神經(jīng)受損后，電刺激可以增加再生相關(guān)基因的表達(dá)(生長(zhǎng)相關(guān)蛋白43，Tα1微管蛋白),有助于增加周圍神經(jīng)的可塑性、生長(zhǎng)性、穩(wěn)定性[18]。電刺激可以使神經(jīng)生長(zhǎng)促進(jìn)因子——腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子和特異性受體的表達(dá)。Gordon等[27]對(duì)坐骨神經(jīng)損傷后修復(fù)的大鼠應(yīng)用咯利普蘭，之后進(jìn)行功能性電刺激實(shí)驗(yàn)，認(rèn)為電刺激的作用機(jī)制有可能增加神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子和腺苷環(huán)磷酸的含量。Zanakis[16]認(rèn)為，電場(chǎng)是神經(jīng)的營(yíng)養(yǎng)劑，適宜的電刺激促進(jìn)神經(jīng)周圍血液循環(huán)的改善，促進(jìn)神經(jīng)的再生。

6 結(jié) 語

隨著研究的不斷深入，很多動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明，神經(jīng)肌肉電刺激可以促進(jìn)周圍神經(jīng)的再生，防止肌肉的萎縮，控制神經(jīng)性疼痛。但是應(yīng)該意識(shí)到，神經(jīng)肌肉電刺激對(duì)于受損神經(jīng)具有雙重影響，不同的電流參數(shù)可以有完全不同的生理效應(yīng)，可能有積極的作用，促進(jìn)神經(jīng)再生；也可能有消極作用，抑制神經(jīng)再生。神經(jīng)肌肉電刺激對(duì)于神經(jīng)再生的效果還有很多問題沒有得到解決:①具體作用于人體的電刺激參數(shù)最佳搭配還未確立，只有一個(gè)大致的了解；②其效果還有待大量臨床試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證；③電刺激促進(jìn)神經(jīng)再生的原理和機(jī)制還沒有完全闡明；④目前對(duì)于長(zhǎng)節(jié)段神經(jīng)缺失治療的電刺激研究相對(duì)有限。但是毋庸置疑，神經(jīng)肌肉電刺激技術(shù)以后一定會(huì)在周圍神經(jīng)損傷再生中發(fā)揮舉足輕重的作用。

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