同步表面肌電圖作為評估面肌聯動患者生物反饋訓練效果的客觀方法

《Scientific Reports》:Synchronous surface electromyography as objective method to evaluate the outcome of a biofeedback training in patients with facial synkinesis

【字體: 時間:2025年05月20日 來源:Scientific Reports 3.8

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  面肌聯動及肌高張力缺乏客觀評估方法。本研究中,研究人員運用高分辨率表面肌電圖(HR-sEMG),對 36 例面肌聯動患者訓練前后的面部肌肉活動進行分析。結果顯示,生物反饋訓練可降低雙側肌肉活動,HR-sEMG 可客觀評估訓練效果,為面癱康復提供新方向。

  
面癱,即面神經麻痹,是一種常見的神經系統疾病,會導致面部肌肉運動障礙。其中,面肌聯動(facial synkinesis)是面癱后神經異常再生的典型后遺癥,表現為自主運動時伴隨非自主肌肉收縮,如說話時不自主閉眼,同時常伴有面部肌肉高張力(hypertonicity)。這些癥狀不僅影響面部功能,還會給患者帶來心理負擔,如抑郁、自卑等。然而,長期以來,臨床缺乏客觀評估面肌聯動治療效果的方法,主要依賴主觀的面部評分或患者自我報告,存在可靠性不足的問題。因此,尋找一種科學、客觀的評估手段,對于優化面癱康復治療方案至關重要。

為解決這一難題,德國耶拿大學醫院(Jena University Hospital)的研究人員開展了相關研究。他們假設高分辨率表面肌電圖(high-resolution surface electromyography, HR-sEMG)能夠客觀量化面部肌肉活動,從而評估生物反饋訓練對面肌聯動的治療效果。該研究成果發表在《Scientific Reports》上。

研究人員采用了以下關鍵技術方法:

  1. 生物反饋訓練:對 36 例面肌聯動患者進行為期 9 天的視覺與肌電圖(EMG)結合的生物反饋訓練,每天 3 小時 upervised 訓練加 2 小時自主訓練,旨在通過實時反饋幫助患者控制目標肌肉,減少聯動反應。
  2. HR-sEMG 數據采集:在訓練前后(T0 和 T9),使用 58 枚電極同步記錄雙側面部肌肉在 11 種標準化表情任務(如閉眼、微笑等)中的肌電活動,采用 Fridlund 和 Kuramoto 兩種電極布局方案。
  3. 數據分析:運用線性混合效應模型(LMM)比較訓練前后患側與對側肌肉活動的差異,分析整體肌肉活動、不同表情任務及單個電極位置的變化。

研究結果


1. 生物反饋訓練降低整體面部肌肉活動


訓練后,患側和對側的整體肌肉活動均顯著降低(Fridlund 方案:患側 F=378.09,p<0.001,對側 F=342.02,p<0.001;Kuramoto 方案:患側 F=415.67,p<0.001,對側 F=322.52,p<0.001)。盡管患側活動仍高于對側,但兩側差異在訓練后縮。↘uramoto 方案:p=0.002),表明訓練有效改善了面部肌肉張力失衡。

2. 不同表情任務中的肌肉活動變化


在大多數表情任務中(如閉眼、微笑等),訓練前患側肌肉活動顯著高于對側,訓練后雙側活動均下降,尤以患側更明顯。例如,用力閉眼時,患側眼輪匝。╫rbicularis oculi muscle, OOc)活動從訓練前的高位顯著降低,而對側變化較小。值得注意的是,靜止狀態(R)下雙側肌肉活動無顯著差異,提示高張力主要存在于運動狀態。

3. 單個電極位置的特異性變化


通過 Fridlund 方案分析特定肌肉發現,患側下唇降。╠epressor labii inferioris muscle, DLL)、口輪匝。╫rbicularis oris muscle, OOr)等在下半面部任務中活動降低顯著;額。╢rontalis muscle)、皺眉。╟orrugator supercilii muscle, CS)等在上半面部任務中聯動反應減少。Kuramoto 方案雖不對應單一肌肉,但顯示各電極區域的聯動活動均因訓練而降低,進一步驗證了訓練效果的普遍性。

研究結論與意義


本研究首次證實,HR-sEMG 可作為客觀評估面肌聯動治療效果的工具。結合視覺與 EMG 的生物反饋訓練能有效降低面部肌肉高張力,減少聯動反應,且對患側的改善更為顯著。這一發現為面癱康復領域提供了雙重價值:

  1. 方法學突破:HR-sEMG 彌補了傳統主觀評估的不足,其高重測信度為量化治療效果提供了可靠手段,有助于標準化臨床研究。
  2. 治療優化:生物反饋訓練通過實時肌電反饋,幫助患者建立新的運動模式,提示個性化康復方案(如針對特定肌肉的訓練)具有可行性。

盡管研究存在樣本量較小、缺乏對照組等局限性,但其創新性地將 HR-sEMG 與生物反饋訓練結合,為后續隨機對照試驗奠定了基礎。未來若結合無線 EMG 技術(如柔性電極貼片),可進一步提升評估的便捷性,推動面癱精準康復的發展?傊,該研究為面肌聯動的客觀評估與治療開辟了新路徑,有望改善全球數百萬面癱患者的生活質量。

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