脊髓損傷之康復(fù)

1、脊髓損傷之復(fù)健一、 前言脊髓損傷因其往往造成病人重大殘障，被全民健康保險(xiǎn)局列為重大傷病之一。脊髓損傷尤其容易發(fā)生在青壯年，對(duì)病人本身，其家庭，甚至社會(huì)造成很大的損失。一發(fā)生脊髓損傷后，無論在醫(yī)療或復(fù)健方面，面對(duì)的問題及困難特別多，需要各科醫(yī)師及醫(yī)事人員之同心協(xié)力，以及家庭、社會(huì)與政府之配合，才能有滿意的治療成果。二、 脊髓神經(jīng)的構(gòu)造及功能脊髓神經(jīng)位于后背部，存在于脊椎骨所形成的管腔中，由延腦沿伸到上腰部，其直徑約為人的指頭寬，長約 50 公分，柔軟且具伸縮性看起來與市場(chǎng)上看到的豬的龍骨骨隨相同約每隔半公分左右兩側(cè)各分出一條呈索狀的神經(jīng)根。脊髓神經(jīng)共有頸髓 8 節(jié)、胸髓 12 節(jié)、腰髓 5 節(jié)以

2、及薦髓 4-5 節(jié)。脊髓的功能就像雙向的電話線，其功能在于溝通腦部與周圍神經(jīng)，也就是說，它可傳達(dá)腦部的訊息到四肢或內(nèi)臟，也可傳達(dá)四肢或內(nèi)臟的感覺到腦部，是腦部與四肢的信號(hào)交換站。腦部發(fā)出的信號(hào)經(jīng)由脊髓當(dāng)作轉(zhuǎn)送站傳到四肢及軀干的肌肉，并將全身的感覺、觸覺、冷熱覺等信號(hào)再傳到腦部告訴大腦現(xiàn)在全身是在什么樣的情況。除此之外，脊髓神經(jīng)也傳達(dá)著自律神經(jīng)的信息；自律神經(jīng)是由交感神經(jīng)以及副交感神經(jīng)所構(gòu)成，二者互相協(xié)調(diào)支配內(nèi)臟的活動(dòng)，包括血壓的調(diào)節(jié)、胃腸汝動(dòng)及排便功能、膀胱收縮及排尿功能、體溫的調(diào)節(jié)。三、 脊髓損傷的原因及其病變機(jī)轉(zhuǎn)脊髓損傷系一種脊髓（包含神經(jīng)根）的急性創(chuàng)傷，脊髓一旦損傷就會(huì)造成不同程度之運(yùn)動(dòng)

3、及感覺功能的喪失，因而產(chǎn)生許多的問題，包括：運(yùn)動(dòng)感覺機(jī)能障礙、排尿排便困難、呼吸機(jī)能障礙、性功能障礙、皮膚并發(fā)病、自主神經(jīng)機(jī)能異常等。 造成脊髓機(jī)能障礙的原因可分為兩大類，一為外傷性脊髓損傷，另一為非外傷性脊髓疾病，兩者約為四比一。在臺(tái)灣地區(qū)，造成外傷性脊髓損傷的原因，以車禍居多，幾乎占一半的病例，其次為高處跌落、被重物壓傷、運(yùn)動(dòng)傷害例如：跳水、刀槍傷等。常造成一個(gè)或許多個(gè)脊椎的斷裂或脫臼，這些脊椎骨頭受壓其碎片侵入脊髓而使脊髓失去作用。 至于引起脊髓損傷的非外傷性原因，則以神經(jīng)腫瘤、血管瘤、血管畸形、腦脊髓炎以及結(jié)核性脊椎病變的并發(fā)癥居多。因?yàn)槟[瘤或癌癥引起的腫脹，對(duì)脊髓神經(jīng)造成壓迫，使其漸

4、漸失去功能。脊髓損傷以 20 歲至 29 歲之年齡層的發(fā)生率最高。以性別而言，男女之比約為五比一。 四、 脊髓損傷的癥狀脊髓損傷后產(chǎn)生的癥狀，依損傷部位的高低以及損傷的嚴(yán)重性而有很大的差別。臨床上可分成下列幾項(xiàng)： 1. 麻痹：脊髓受損部位在胸腰部而造成兩下之及需干運(yùn)動(dòng)及感覺傳導(dǎo)受阻礙，這種阻礙可能是完全性的，即任何信號(hào)都無法通過叫做兩下肢完全麻痹。也可能是不完全性的，即意外或疾病后仍有部分的運(yùn)動(dòng)及感覺的傳導(dǎo)存在，叫做兩下肢部分麻痹。 2. 四肢麻痹：指神經(jīng)傳導(dǎo)阻礙存在較高的頸部，使四肢雙手、雙腳都受影響而失去運(yùn)動(dòng)或感覺的功能，因同時(shí)會(huì)有呼吸機(jī)的麻痹而引起呼吸動(dòng)作受限制，同時(shí)咳痰的動(dòng)作不易進(jìn)行。

5、3. 自主神經(jīng)失調(diào)：因?yàn)槿梭w的脊髓神經(jīng)掌管部分的自主神經(jīng)功能包括心跳、血壓、排汗、大小便控制和性功能。所以脊髓損傷常會(huì)造成大小便失禁、體位性低血壓以及性功能失常等。五、 物理治療第一階段：受傷后的臥床期。 1. 是當(dāng)?shù)呐P床姿勢(shì)與翻身以預(yù)防褥瘡。 2. 運(yùn)動(dòng)：麻痹的部位作關(guān)節(jié)被動(dòng)運(yùn)動(dòng)以預(yù)防關(guān)節(jié)攣縮；沒有麻痹的部位，自己做自主運(yùn)動(dòng)以預(yù)防肌力衰退或萎縮。 3. 呼吸訓(xùn)練及咳痰訓(xùn)練以改善呼吸功能及預(yù)防肺炎。 第二階段：可坐起或離床做輕微的活動(dòng)。 1. 克服姿勢(shì)性低血壓：脊髓損傷者經(jīng)一段時(shí)間臥床后要坐起或站起來，會(huì)有低血壓的現(xiàn)象，就是會(huì)有血壓下降，心跳加快，臉色發(fā)白。需要經(jīng)過傾斜臺(tái)訓(xùn)練來逐漸適應(yīng)直立姿勢(shì)

6、。另外穿著束腹和長筒彈性襪，防止血液滯留腹部及下肢，有助于克服姿勢(shì)性低血壓。 2. 坐姿平衡訓(xùn)練：如果能坐椅子二個(gè)小時(shí)而沒有不舒服的感覺，即可開始平衡訓(xùn)練。 3. 背架：練坐或練站時(shí)，如因脊椎骨尚未穩(wěn)固，需要帶頸圈或穿背架，一般約穿戴三至六個(gè)月。 4. 降低痙攣：盡量避免會(huì)引起不正常反射的誘因：包括：蓋背太重、鞋子太緊、壓瘡、泌尿道感染。另外一般物理治療亦可降低痙攣，如適當(dāng)?shù)臄[位、冷熱療。 5. 墊上運(yùn)動(dòng)：強(qiáng)調(diào)練習(xí)翻身、俯臥、由躺而坐。 6. 行走訓(xùn)練：四肢麻痹者，練習(xí)操作輪椅；下肢麻痹者，開始在平行趕練站或練走。 第三階段：積極的肌力及耐力訓(xùn)練。 1. 肌力的訓(xùn)練：強(qiáng)調(diào)抗阻力式的運(yùn)動(dòng)，尤其是

7、上臂及軀干的肌力，甚至要訓(xùn)練的比普通人發(fā)達(dá)，以利于日后持拐杖行走訓(xùn)練。 2. 耐力的訓(xùn)練：良好的心肺耐力訓(xùn)練方法包括：快速推輪椅、推手搖機(jī)、用拐杖走路、游泳。 3. 攣縮的防治：隨著病程進(jìn)展，痙攣漸增，如果缺少關(guān)節(jié)活動(dòng)，易造成關(guān)節(jié)攣縮。關(guān)節(jié)的被動(dòng)運(yùn)動(dòng)是預(yù)防關(guān)節(jié)攣縮的不二法門，至少每天早晚各做一次。 第四階段：社會(huì)適應(yīng)期 1. 居家運(yùn)動(dòng)：持續(xù)以前所學(xué)的運(yùn)動(dòng)方式，每天運(yùn)動(dòng)。 2. 參加小區(qū)活動(dòng)或殘障運(yùn)動(dòng)比賽：運(yùn)動(dòng)時(shí)除了注意安全考慮外，尤其要注意運(yùn)動(dòng)時(shí)體溫的改變。 3. 神經(jīng)抽痛：為病人出院后最為困擾病人的問題之一，除了心理、藥物與手術(shù)治療外，經(jīng)皮神經(jīng)電刺激亦有部份療效。六、 肌電回饋引發(fā)功能性電刺

8、激之神經(jīng)機(jī)轉(zhuǎn)腦部受損會(huì)對(duì)于感覺運(yùn)動(dòng)(sensorimotor)訊息的傳遞XIX及整合造成影響。由于神經(jīng)系統(tǒng)具有塑性(neural plasticity)【7】，因此會(huì)有重組現(xiàn)(reorganization)。重復(fù)的感覺刺激及重復(fù)的動(dòng)作訓(xùn)練可刺激神經(jīng)系統(tǒng)的塑性。因此，可利用環(huán)境的刺激及重復(fù)的動(dòng)作訓(xùn)練來影響患者的神經(jīng)重塑【7】。功能性電刺激可興奮皮膚(cutaneous)感覺的神經(jīng)纖維，經(jīng)Ia神經(jīng)纖維傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，可增進(jìn)知覺、促進(jìn)運(yùn)動(dòng)功能。功能性電刺激也可興奮運(yùn)動(dòng)神經(jīng)纖維及肌肉組織而引發(fā)肌肉收縮。電刺激所興奮的神經(jīng)纖維是由直徑越大的纖維越先興奮，與自主收縮相反，故可征召(recruit)在自主

9、收縮時(shí)沒有被活化的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元(motorneuron)，產(chǎn)生更大的肌肉收縮【6】。另外，功能性電刺激引發(fā)之肌肉收縮所造成的關(guān)節(jié)活動(dòng)可提供運(yùn)動(dòng)覺(kinesthetic) 及本體感覺等傳入訊息以不同的傳導(dǎo)路徑傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，而造成對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)自主(automatic)及認(rèn)知(cognitive)程度的影響【2】。肌電生物回饋將肌肉收縮情況立即藉由視覺或聽覺的回饋加強(qiáng)本體感覺，并征召較多運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元以誘發(fā)動(dòng)作學(xué)習(xí)，建立新的外在回饋回路(external feedback loop)。經(jīng)由上述不同的神經(jīng)傳導(dǎo)路徑將將訊息傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)可能會(huì)增加到達(dá)適當(dāng)?shù)恼现袠?integrative cent

10、er)之機(jī)會(huì)。藉由這些不同的傳導(dǎo)路徑來建立新的動(dòng)作控制策略而XX有較正常的動(dòng)作模式(movement pattern)【2】。中風(fēng)患者使用肌電回饋引發(fā)功能性電刺激可提供中樞神經(jīng)系統(tǒng)感覺、本體感覺、運(yùn)動(dòng)覺之輸入，建立回饋回路并增加運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元之征召(recruitment)。因此，在重復(fù)練習(xí)動(dòng)作的過程中，可建立患側(cè)肢體對(duì)較正常之動(dòng)作模式的運(yùn)動(dòng)控制而增進(jìn)患側(cè)肢體之功能。七、 功能性電激一般而言，人體之所以可以產(chǎn)生自主性的動(dòng)作是藉由中樞經(jīng)系統(tǒng)（Central Nervous System ,CNS）的控制、命與判斷等動(dòng)作，再經(jīng)由中樞經(jīng)發(fā)出之動(dòng)作電位的傳導(dǎo)而達(dá)到肌肉，另外再藉由骨骼肌的收縮與舒張，帶動(dòng)所

11、需運(yùn)動(dòng)之骨骼而產(chǎn)生我們所需要的動(dòng)作。而當(dāng)肌肉所需之動(dòng)作電位因?yàn)橹袠薪?jīng)受傷而無法發(fā)出命時(shí)，或是傳導(dǎo)動(dòng)作電位之徑無法傳導(dǎo)動(dòng)作訊號(hào)，會(huì)使肌肉接收到至中樞經(jīng)訊號(hào)指，而造成癱瘓現(xiàn)象。一般這的損傷僅限于中樞經(jīng)部分發(fā)生障礙，但是周邊經(jīng)與肌肉還保有原始的功能，因此可以用功能性電激（Functional Electrical Stimulation; 簡(jiǎn)稱FES）控制肌肉收縮及舒張的方法恢。病患患部肢體的殘余運(yùn)動(dòng)功能。而功能性電激簡(jiǎn)單的就是用外部產(chǎn)生的控制電壓及電的方式，代替受損的中樞經(jīng)并活化興奮運(yùn)動(dòng)經(jīng)元，使局部肌肉產(chǎn)生收縮運(yùn)動(dòng)以達(dá)成人們所需要的功能性動(dòng)作，在健治上可對(duì)病患提供相當(dāng)?shù)膸椭?。在床醫(yī)學(xué)研究上功能性電

12、激的應(yīng)用非常廣泛，如圖1 所示，舉凡肌肉動(dòng)作，內(nèi)分生長，消化機(jī)制等，在此域有相當(dāng)?shù)膶W(xué)者與研究，故許多的醫(yī)機(jī)構(gòu)皆對(duì) FES 醫(yī)的應(yīng)用上產(chǎn)生莫大的興趣。起初功能性電激的技術(shù)是應(yīng)用在經(jīng)肌肉損傷的患者，如中風(fēng)（stroke）患者，腦部受到傷害及脊髓經(jīng)損傷患者。由于應(yīng)用的層面同，所以FES 在使用上的方式也有同，但以所有相關(guān)的應(yīng)用而言，F(xiàn)ES 在健上的應(yīng)用算是最有進(jìn)展的一種【4】。功能性電激在床醫(yī)學(xué)研究上，從十八世紀(jì)中Danchenne就開始研究人骨骼肌肉的運(yùn)動(dòng)，他發(fā)現(xiàn)使用電激可以讓肌肉收縮。1961 Liberson 與 Holmquest 首先將電激應(yīng)用在腦血管病變(cerebral vascula

13、r accident，CVA)患者， 他們用電激去矯正患者走時(shí)的垂足問題，Liberson 等研究人員當(dāng)時(shí)稱之為Functional Electrotherapy。功能性電激提供健醫(yī)學(xué)一種主動(dòng)式的健方法，所以在床上，依照FES 應(yīng)用的方式同及電極的使用同，可以分成三種形式：1. 皮膚表面激（cutaneous stimulation）：此為用黏貼于皮膚表面的電極片進(jìn)電激，這是最方安全且無侵入性的電激方式，故較容進(jìn)床測(cè)試，患者的接受也較高。但由于每次黏貼的位置固定，加上每次電激點(diǎn)也同樣難以掌握，且電極片的黏貼范圍較廣，只能激肌肉群，沒辦法非常準(zhǔn)確的激復(fù)雜的經(jīng)肌肉，同時(shí)因?yàn)榻?jīng)由表面較準(zhǔn)又大范圍的電

14、激，常需要較高的電激能方能激到相對(duì)應(yīng)激點(diǎn)以達(dá)動(dòng)作要求【1】，故一般進(jìn)電激操作時(shí)，皆需由有相當(dāng)經(jīng)驗(yàn)與具豐富床經(jīng)驗(yàn)之操作者與醫(yī)師從旁協(xié)助。2.皮下激（percutaneous stimulation）：主要是使用線電極經(jīng)由皮下注射針穿透皮膚，讓線電極末端去鉤住想要激的肌肉，然后直接控制肌肉。這種方式的最大缺點(diǎn)是方且衛(wèi)生，會(huì)讓患者低使用功能性電激的意愿【5】。3.完全植入式電激（totally implanted stimulation）：由開刀手術(shù)將電線與電極完全埋入手臂或大腿中，它的優(yōu)點(diǎn)在需很高的電激能就可活化被激的肌肉與經(jīng)，并可準(zhǔn)的電激細(xì)微與復(fù)雜的經(jīng)肌肉。經(jīng)由這種方式可以減少輸出的電激能，而且

15、電極能夠病患完全融合，就如同患者身體的一部份，所以患者較排斥這樣的電激方式。缺點(diǎn)就是這種電激方式需由手術(shù)值入，具有侵害性，可能會(huì)遭受到病菌感染的危險(xiǎn)，而且價(jià)格昂貴。而電激器依照輸出的方式同，可區(qū)分為型：定電壓式激器及定電式激器。定電壓式激器的輸出阻抗小，其輸出受身體阻抗所影響，多使用在阻抗固定的地方。定電式激器的輸出阻抗值遠(yuǎn)大于身體組織的阻抗值，所以阻抗變化對(duì)此型激器的整體輸出影響大，所以其輸出電較為穩(wěn)定，應(yīng)用范圍也較前者廣泛。在電激器的波形方面，如圖2 所示，種相當(dāng)多，大致可區(qū)分為單相（monophaic）與雙向（biphasic）種，而其激波形（waveform）、頻（frequency）

16、、振幅（amplitude）與波寬（duration）均可視情況調(diào)整。八、 智能型牽引機(jī)控制器架構(gòu)智能型牽引機(jī)控制架構(gòu)如圖3 所示，模糊控制器包含兩種，一為牽引力控制器，另一為EMG 控制器。本研究將建立一國人適用之EMG 數(shù)據(jù)庫（包含年齡、性別、BMI 指數(shù)等），當(dāng)醫(yī)療人員輸入病患數(shù)據(jù)后，藉由建立之EMG 數(shù)據(jù)庫，可自動(dòng)推論獲得一適當(dāng)?shù)腅MG 值，在藉由牽引力控制器推論出最適當(dāng)?shù)臓恳α?，然后開始做牽引治療。復(fù)健者在牽引過程中，透過肌電訊號(hào)掃描儀持續(xù)監(jiān)測(cè)活動(dòng)肌肉的肌電訊號(hào)，如測(cè)得的肌電訊號(hào)小于參考的肌電訊號(hào)，表示牽引力量不足，透過EMG 控制器提升肌電訊號(hào)進(jìn)而使?fàn)恳刂破髟黾又绷黢R達(dá)的牽引

17、力量，反之，若測(cè)得肌電訊號(hào)大于參考肌電訊號(hào)，則利用EMG 控制器降低肌電訊號(hào)進(jìn)而使?fàn)恳刂破鳒p低直流馬達(dá)牽引力量。在復(fù)健療程中，若肌電訊號(hào)突然異常增加，則控制器會(huì)自動(dòng)察覺，發(fā)出警告燈號(hào)與聲音，并自動(dòng)松開牽引機(jī)，以確保病患的安全。九、 參考文獻(xiàn)【1】 A.Kralj, T.Bajd, R. Turk, J.Krajnik, and H.Benko, ”Gait restorationin paraplegic patients: a feasibility demonstrateion using multichannel surface electrode FES.”, J. Rehabilitation R&D, vol.20, pp.3-20,1983.【2】 Baker LL. Clinical use of Neuromuscular Electrical Stimulation. In Nelson RM, Currier DP. Clinical Electrotherapy.2nd ed. California: Appleton & Lange；1991:143-170.【3】 Basmajian J V. Biofeedbac