干扰电疗法对重症监护下意识障碍患者肌肉萎缩的预防作用研究
黄敏东 袁晓思 黄嘉斌 刘康安
广东省揭阳市人民医院神经外二科，广东揭阳 522000
[摘要]目的 探索干扰电疗法对重症监护下意识障碍患者肌肉萎缩的预防作用。方法 选取2017年1月—2020年6月揭阳市人民医院收治的40 例意识障碍患者作为研究对象，按照随机数字表法分为试验组（20 例）与对照组（20 例）。对照组患者采用被动运动方法治疗，试验组患者在对照组基础上增加1 次/d 干扰电治疗。通过CT 观察比较两组患者股前肌室（AT）、股后肌室（PT）、腿前肌室（AL）和腿后肌室（PL）的横截面积变化，以入院时的肌肉横截面积为100%计算肌肉横截面积百分比的变化，表征干扰电疗法对患者肌肉萎缩的预防作用。当患者下肢活动能力或者意识水平改善后，停止干扰电疗法。结果 6 例试验组患者在干扰电疗法治疗过程中意识水平改善，患者AT、PT、AL 和PL 面积百分比高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）；14 例试验组患者接受干扰电治疗后，大腿肌肉横截面积百分比在治疗第14、21、28、35 和42 天时高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。结论 干扰电疗法可以有效地预防重症监护下意识障碍患者的肌肉萎缩，有助于维持患者的肌肉功能，为患者苏醒后的康复治疗打下了良好基础。
[关键词]干扰电；意识障碍；肌肉萎缩；肌肉横截面积
长期意识障碍患者在卧床4～6 周后，肌肉质量急剧下降，表现为肌肉力量6%～40%不同程度的下降[1]。干扰电疗法已经用于重度慢性肺阻塞病和慢性心脏病患者的肌肉功能维持，以提升生活质量[2-4]。近年来，肌肉减少症引起了临床的广泛关注[5-6]。肌肉减少症是一种以进行性和全面性的骨骼肌质量和力量丧失为特征的综合征，有导致身体残疾、生活质量差和死亡等不良后果的风险[6]。为了预防和治疗肌肉减少症，人们采用了各种营养、运动和药物治疗方法[7-9]。本研究考察了干扰电疗法作为一种替代运动形式对意识障碍患者下肢废用性萎缩的预防效果。本研究的目的是评估长期卧床期间下肢肌肉萎缩的情况，并阐明在重症监护下中风或创伤性脑损伤后急性期使用干扰电疗法能否预防昏迷患者下肢肌肉的废用性萎缩，对阐明肌肉减少症的机制和设计新的治疗方法提供新思路。
1 资料与方法
1.1 一般资料
选择2017年1月—2020年6月揭阳市人民医院神经外科收治的40 例意识障碍患者作为研究对象。采用随机数字表法分为试验组和对照组，每组各20 例。两组患者的一般资料比较如表1 所示，差异无统计学意义（P＜0.05），具有可比性。纳入标准：①住院前24 h 内昏迷；②年龄在16～75 岁；③首次出现中风或者脑部外伤，一侧或双下肢瘫痪，研究只纳入完好的下肢；④在急性脑损伤之前有独立生活能力。排除标准：①患有肌肉疾病；②伴随其他相关的胸部或者腹部损伤。本研究已经通过医院医学伦理委员会审核批准，并取得全部患者或其授权代表签署的知情同意书。
表1 两组患者一般资料的比较
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1.2 方法
对照组患者只进行被动运动。试验组患者除进行被动运动外，还进行干扰电治疗。试验组患者的干扰电治疗在入院7 d 后开始进行，1 次/d。刺激部位包括双下肢伸肌和双下肢屈肌侧，共30 min。30 min 内包括热身3 min，刺激25 min，降温2 min；在训练的25 min 内，电流输出10 s，暂停10 s，间歇进行。电流输出参数设置为30～40 mA，治疗过程中肉眼判断肌肉收缩情况。当患者下肢活动能力或者意识水平显著改善后，停止干扰电疗法。
1.3 观察指标
每周通过CT 检查测量患者下肢肌肉的横截面积变化来评估干扰电疗法的治疗效果，包括股前肌室（anterior femoral compartment，AT）、股后肌室（posterior femoral compartment，PT）、腿前肌室（anterior leg compartment，AL）和腿后肌室（posterior leg compartment，PL）面积，大腿部肌肉的横断面积以髌骨底部以上10 cm 处断面为准，以入院时的肌肉横截面积定义为100%，计算患者肌肉横截面积的百分比变化。采用同一台仪器对所有数据进行采集和计算，由同一位研究人员通过观看CT 影像判断每个肢体隔室的横截面区域的边缘。
1.4 统计学方法
采用SPSS 23.0 统计学软件进行数据分析，计量资料用均数±标准差（
±s）表示，两组间比较采用独立样本t 检验，两组间多时间点比较采用重复测量方差分析；计数资料采用率表示，组间比较采用χ2 检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。
±s）表示，两组间比较采用独立样本t 检验，两组间多时间点比较采用重复测量方差分析；计数资料采用率表示，组间比较采用χ2 检验，以P＜0.05 为差异有统计学意义。2 结果
2.1 干扰电疗法在意识改善患者中的疗效评估
试验组20 例患者在治疗过程中，14 例患者在治疗过程中意识状态未出现显著改善，另有6 例患者在治疗过程中意识水平出现显著改善，因此这6 例患者干扰电治疗时间未满42 d。
试验组6 例意识水平显著改善的患者和对照组在第14 天时下肢肌肉的变化，结果见表2。试验组的各肌室面积百分比大于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。对试验组来说，在14 d 的干扰电治疗下，所有测量室萎缩率仅为1%。
表2 试验组意识改善患者的肌肉面积百分比与对照组的比较（%，±s）
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2.2 干扰电疗法在治疗患者肌肉萎缩的疗效评估
试验组剩余14 例患者和对照组在整个治疗过程42 d 中的下肢（大腿）肌肉横截面积的变化，以入院时的大腿肌肉横截面积为100%，结果见表3。整体分析发现：两组患者大腿肌肉横截面积百分比的时间、组间、交互作用比较差异有统计学意义（P＜0.05）。组内比较： 对照组患者大腿肌肉横截面积百分比在治疗第14、21、28、35 和42 天时逐渐减少，差异有统计学意义（P＜0.05）。试验组患者大腿肌肉横截面积百分比在治疗第14、21、28、35 和42 天时逐渐增加，差异有统计学意义（P＜0.05）。组间比较：试验组患者在治疗第14、21、28、35 和42 天时大腿肌肉横截面积百分比高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。试验组患者腿部肌肉CT 照片见图1。
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图1 试验组患者腿部肌肉CT 照片
a：入院时；b：干扰电治疗7 d 后；c：干扰电治疗14 d 后；d：干扰电治疗21 d 后；e：干扰电治疗28 d 后；f：干扰电治疗35 d 后
表3 两组患者大腿肌肉横截面积百分比的比较（%，±s）
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与对照组同期比较，aP＜0.05；与本组第7 天比较，bP＜0.05；与本组第14 天比较，cP＜0.05；与本组第21 天比较，dP＜0.05
3 讨论
长期意识障碍患者的肢体常出现肌肉萎缩。许多危重疾病的幸存者在出院后几个月到几年都会处于虚弱状态[10-12]。因此，在疾病的早期预防肌肉萎缩尤为重要。本研究证明，在患者意识障碍后，试验组患者大腿肌肉横截面积百分比在治疗第14、21、28、35和42 天时高于对照组，差异有统计学意义（P＜0.05）。从第14 天到第42 天，试验组横截面积测量到的肌肉萎缩程度小于对照组肌肉萎缩程度，差异有统计学意义（P＜0.05），提示干扰电治疗可以有效预防意识障碍患者的腿部肌肉萎缩。因此，在患者病情稳定后应尽早进行干扰电疗法有利于预防出现肌肉萎缩。
运动是肌肉合成和肌肉细胞生长的有力刺激因素。在哺乳动物中，雷帕霉素信号通路对整体肌纤维大小的调节非常重要[13]。已有研究[14]报道，人类骨骼肌中雷帕霉素信号通路的活性与运动后早期恢复阶段肌肉蛋白质合成速率的增加有关。本研究结果提示采用干扰电疗法可预防肌肉萎缩，而被动运动对于预防肌肉萎缩的作用非常有限。从这一结果推测，当使用干扰电疗法时，促进肌肉蛋白质合成的机制可能不同于运动中发生的机制。干扰电疗法耐受性良好。几十年来一直被安全地用作健康受试者和运动员的力量训练工具，以及作为慢性阻塞性肺疾病和慢性心脏病患者的康复和预防工具[15-18]。本研究中，试验组20 例患者在治疗过程中，有6 例患者在治疗过程中意识水平出现显著改善。
本研究仍然存在一些有待改进的问题。第一，本研究样本量相对较小，部分患者家属认为临床收益很小因此不同意进行干扰电疗法治疗。第二，干扰电疗法不能用于复苏后脑病或蛛网膜下腔出血患者。第三，本研究假设干扰电疗法刺激到了所有肌肉，肉眼观察到了治疗过程中的表面肌收缩，通过CT 证实了干扰电疗法可以预防肉眼所看不到的深部肌肉萎缩。
综上所述，干扰电疗法可以有效地预防重症监护下意识障碍患者的肌肉萎缩，有助于维持患者的肌肉功能，为患者苏醒后的康复治疗打下了良好基础。
[参考文献]
[1]Smeuninx B，Elhassan YS，Manolopoulos KN，et al.The effect of short-term exercise prehabilitation on skeletal muscle protein synthesis and atrophy during bed rest in older men[J].J Cachexia Sarcopenia Muscle，2020，12（1）：52-69.
[2]Schoenrock B，Zander V，Dern S，et al.Bed rest，exercise ountermeasure and reconditioning effects on the human resting muscle tone system[J].Front Physiol，2018，3（9）：810-816.
[3]Akar OG，Ersin M，Ulasli SS，et al.Efficacy of neuromuscular electrical stimulation in patients with COPD followed in intensive care unit[J].Clin Respir J，2017，11（6）：743-750.
[4]Doehner W，Turhan G，Leyva F，et al.Skeletal muscle weakness is related to insulin resistance in patients with chronic heart failure[J].Esc Heart Failure，2015，2（2）：85-89.
[5]Antoun S，Morel H，Souquet PJ，et al.Staging of nutrition disorders in non-small-cell lung cancer patients：utility of skeletal muscle mass assessment[J].J Cachexia Sarcopenia Muscle，2019，10（4）：782-793.
[6]Cruz-Jentoft AJ，Bahat G，Bauer J，et al.Sarcopenia：revised European consensus on definition and diagnosis[J].Age Ageing，2019，48（4）：601.
[7]Schmidt T，Bjarnason-Wehrens B，Mommertz S，et al.Development of exercise-related values in heart failure patients supported with a left ventricular assist device[J].Int J Artif Organs，2019，42（4）：201-206.
[8]Beaudart C，Dawson A，Shaw SC，et al.Nutrition and physical activity in the prevention and treatment of sarcopenia：systematic review[J].Osteoporos Int，2017，28（6）：1817-1833.
[9]Band MM，Sumukadas D，Struthers AD，et al.Leucine and ACE inhibitors as therapies for sarcopenia （LACE trial）：study protocol for a randomised controlled trial[J].Trials，2018，19（1）：6-12.
[10]Strewe C，Zeller R，Feuerecker M，et al.Planhab study：consequences of combined normobaric hypoxia and bed rest on adenosine kinetics[J].Sci Rep，2018，8（1）：1762.
[11]Jonghe BD，Sharshar T，Lefaucheur JP，et al.Paresis acquired in the intensive care unit：A Prospective Multicenter Study[J].JAMA，2002，288（22）：2859-2867.
[12]Herridge MS，Cheung AM，Tansey CM，et al.One-year outcomes in survivors of the acute respiratory distress syndrome[J].N Engl J Med，2003，348（8）：683-693.
[13]Morley JE.Pharmacologic options for the treatment of sarcopenia[J].Calcif Tissue Int，2016，98（4）：319-333.
[14]Walden F，Gidlund EK，Liu C，et al.Effect of acute transcranial magnetic stimulation on intracellular signalling in human skeletal muscle[J].J Rehabil Med，2020，52（2）：22-25.
[15]Akkoc O，Caliskan E.The impact of strenght electromyostimulation training on muscle stiffness and blood flow：an exploration using shear wave elastography and superb microvascular imaging[J].Uni J of Edu Res，2019，7（1）：80-86.
[16]Kowza-Dzwonkowska M.Electromyostimulation as an element supporting sports training[J].Quali in Sport，2018，4（1）：27-32.
[17]Adams V.Electromyostimulation to fight atrophy and to build muscle：facts and numbers[J].J Cachexia Sarcopenia Muscle，2018，9（4）：631-634.
[18]Ludwig O，Berger J，Becker S，et al.The impact of wholebody electromyostimulation on body posture and trunk muscle strength in untrained persons[J].Front Physiol，2019，10（8）：10-20.
Study on the preventive effect of interference electric therapy on muscular atrophy in patients with subconscious disorder in intensive care
HUANG Min-dong YUAN Xiao-si HUANG Jia-bin LIU Kang-an
The Second Department of Neurosurgery, Jieyang People′s Hospital, Guangdong Province, Jieyang 522000, China
The Second Department of Neurosurgery, Jieyang People′s Hospital, Guangdong Province, Jieyang 522000, China
[Abstract] Objective To explore the preventive effect of interference electrical therapy on muscle atrophy in patients with subconscious disorder in intensive care. Methods A total of 40 patients with disorders of consciousness admitted to Jieyang People′s Hospital from January 2017 to June 2020 were selected as the research subjects and divided into the experimental group (20 cases) and the control group (20 cases) according to the random number table method. Patients in the control group were treated by passive movement method only, and patients in the experimental group were treated by adding 1 time/d interferential electrotherapy on top of the control group. The changes in the cross-sectional areas of the anterior femoral compartment (AT), posterior femoral compartment (PT), anterior leg compartment (AL) and posterior leg compartment (PL) of the two groups were compared by CT observation, and the changes in the ratio of muscle cross-sectional area were calculated using the muscle cross-sectional area at the time of admission as 100% to characterize the preventive effect of interferential electrotherapy on muscle atrophy in patients. Interferential electrical therapy was discontinued when the patient′s lower extremity mobility or level of consciousness improved. Results The level of consciousness improved in 6 patients in the experimental group during the treatment with interferential electrotherapy, and the percentages of AT, PT, AL and PL area were higher in the patients than those in the control group,and the differences were statistically significant (P＜0.05); the percentage of thigh muscle cross-sectional area in 14 patients in the experimental group after receiving interferential electrotherapy was higher than that in the control group at days 14, 21, 28, 35 and 42 of treatment, and the difference was statistically significant (P＜0.05). Conclusion Interference electrical therapy can effectively prevent muscle atrophy in patients with subconscious disorder in intensive care,help maintain the patient′s muscle function, and lay a good foundation for rehabilitation after the patient wakes up.
[Key words] Interference electricity; Disturbance of consciousness; Muscle atrophy; Muscle cross-sectional area
[中图分类号] R747.9
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-4721（2021）7（a）-0049-04
[基金项目]广东省揭阳市科技计划项目（2018wsyl014）
（收稿日期：2020-12-29）