先天性肌强直

首页 » 常识 » 常识 » 科研进展利用样本熵分析针刺肌筋膜疼痛
TUhjnbcbe - 2021/4/15 20:11:00

肌筋膜疼痛触发点(Myofascialtriggerpoints,MTrPs)[1]是位于骨骼肌上能够激惹疼痛的某一特定位置,其本质是一种区域性堆集并具有异常肌电信号的挛缩肌纤维。目前临床上触发点的治疗报道较多,Tough等人总结了临床上常见的治疗技术[2]:理疗、牵张、喷雾、干针和湿针疗法等,而相关的疗效研究往往存在样本量不足、疗程不一致、缺少统一的评价标准等诸多问题,所以各种方法间疗效差异尚无定论。

大量人体和动物的触发点肌电生理研究发现:静息状态下,触发点局部可以记录到一种具有特定模式自发性放电活动,为持续性低电压噪声伴随偶发性高压尖波[3-4],触发点所具有的这种特定模式肌电信号是触发点诊断中具有重要意义的一个指标,可用来与其他原因导致的疼痛进行鉴别诊断[5]。由于触发点引起的肌电信号具有客观性和特异性,本研究尝试使用肌电信号的特征参数对触发点活性进行评价。由于生物个体间的差异,治疗前后电极位置的移动,外界环境变化等因素,传统的特征参数(均值、功率、中值频率等)[6-7]难以获得好的一致性;肌电信号作为生物电信号的一种,具有很强的非线性和不平稳性[8-9],有研究认为肌电信号是一种高维混沌信号[10],因此使用非线性动力学指标对其进行描述更符合其本质;触发点能够引起具有特定模式的肌电信号,由于包含了这类有意义的结构,整个信号的复杂度下降,基于以上原因本研究使用样本熵(Sampleentropy,SampEn)对触发点治疗前后的肌电信号进行分析。样本熵对数据长度、噪声、幅值不敏感,具有较好的一致性,是目前复杂度分析中的常用指标,它代表了嵌入维数变化时序列产生新模式的条件概率,因此能够用于分析触发点引起的同时包含确定性成分和随机性成分的肌电信号[11]。目前,还未发现国内外文献中,使用样本熵对肌筋膜疼痛触发点的肌电信号进行分析的文章。

1材料与方法

1.1实验动物与分组

24只7周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠,购自上海杰思捷实验动物有限公司,正常饲养于上海体育学院清洁级动物实验室,常规配套国标混合饲料和饮用水,自然照明,自由摄食、饮水,室温25℃左右。将大鼠随机分为空白组、干针组、牵张组和干针牵张组,每组6只。记录并比较第1周平均体质量,空白组(±17)g,干针组(±15)g,被动牵张组(±13)g,干针结合被动牵张组(±16)g,各组间比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。动物实验方案遵循美国NIH公布的实验动物使用指南,并经上海体育学院伦理委员会批准。

1.2模型制备

空白组大鼠常规饲养12周,正常活动,自由饮食,不进行任何干预。对干针组、牵张组和干针牵张组(以下合并称造模组)进行慢性肌筋膜疼痛触发点

造模。对大鼠的左后肢腓肠肌肌腹中央进行标记,前8周造模期,每周第1天在大鼠麻醉状态下(麻醉剂为异氟烷,吸入浓度为2%)用自制木制打击器自

由垂直落下的方法,打击标记部位,下降高度20cm,打击直径1cm,动能2.46J[9],解剖证实此法所致肌肉钝挫伤的成功率为%[10]。打击后第

2天进行m的后肢腓肠肌离心运动,大鼠在倾斜角度为-16°的电动跑台上进行持续性下坡跑训练,速度逐渐增至16m/min,每次训练时间90min[11]。1周的其余6d正常喂养,不进行任何干预。造模期8周完成后,进入4周的恢复期,所有动物正常喂养,不进行任何干预。在第13周,所有大鼠进行腹腔麻醉(10%水合氯醛3mL/kg),触诊大鼠左后肢,找到局部膨大的紧张带和挛缩结节[12],进行标记,并用一根针电极插入此标记部位,在旁开1cm处插入另一根针电极并记录静息状态下的肌电数据,记录时间为1min,观察干预前1min是否存在自发电位,若存在自发电位,则确定造模成功,进行治疗。

1.3治疗方法空白组不予治疗,造模组进行1次治疗后立即插入电极继续采集肌电数据6min。干针组:采用规格为0.3mm×50mm的毫针对大鼠进行干针治疗,快速直刺触发点核心部位后,向四周由浅入深提插进针,深达打击伤处组织基底部约10mm,之后沿腓肠肌肌腹的长轴和短轴,以触发点为中心朝着上、下、左、右的方向60°斜刺进针,捻转提插至肌肉抽搐颤动。牵张组:使大鼠处于仰卧位,缓慢将左侧后肢的髋关节和膝关节伸直至°左右,使得踝关节背伸约至90°左右,对其左侧腓肠肌进行被动缓慢牵张,用力适度均匀,持续时间为1min,休息1min。重复牵张3次[13]。干针牵张组:先进行干针治疗,方法同干针组,随后进行被动牵张锻炼,方法同牵张组。

1.4数据采集和预处理用上海诺诚Z2J-MB-NCC08型插入式肌电图仪监测大鼠肌电信号,使用电池供电以减少电源干扰,设备采样率:50kHz,带通滤波器:20Hz~5kHz。记录治疗前静息状态下的肌电原始信号。空白组主要为峰峰值5uV以内的电噪声和ADC量化噪声,偶见散发、波幅固定而微小的终板去极化电位;而造模组可持续观察到高频低幅的背景电位和峰峰值20~uV的尖峰脉冲。由于肌电仪采样频率较高(50kHz),数据量较大,需要对原始数据进行降采样以减少后续计算量。使用Welch方法[14]对触发点肌电数据进行功率谱密度估计(信号长度1min,窗函数Hammingwindow,窗长度2s,重叠率50%),造模组肌电信号能量主要集中在2kHz以内。因此根据采样定理将50kHz降采样到5kHz(fs=2.5fmax),其中蓝色虚线为原始数据,红色圆点为降采样后数据。见图1。

1.6统计分析

使用SPSS20.0软件计算治疗前1min样本熵均值和治疗完毕静息5min后的1min样本熵均值,用均数±标准差表示,均值检验采用单因素方差分析(多重比较,方差齐时选Tukey,方差不齐时选Games-Howell),以P≤0.05表示差异有统计学意义。

2结果

如图2所示,空白组大鼠样本熵估计值均为1左右。由于治疗前肌电信号中包含了由触发点引起的有序结构,各造模组大鼠样本熵值均处于低位,治疗后肌电信号中此类有序结构减少,样本熵估计值均有不同程度的提高,并在4min后趋于稳定。因此取各组治疗完毕静息5min后的1min(即第6min)样本熵均值进行了定量比较。

如图3所示,空白组肌电信号样本熵(0.±0.)高于各个造模组治疗前的均值[干针组(0.±0.)、牵张组(0.±0.)、干针牵张组(0.±0.)]差异均具有统计学意义(P<0.01)。治疗后干针组(0.±0.)、牵张组(0.±0.)、干针牵张组(0.±0.)肌电信号样本熵与治疗前相比均上升(P<0.01);牵张组样本熵低于干针组和干针牵张组(P<0.01);干针组和干针牵张组样本熵比较差异无统计学意义(P>0.05)。

3讨论

3.1关于评价指标

样本熵估计是由Richman和Moorman对近似熵(ApproximateEntropy,ApEn)算法[19]改进而来。样本熵估计对信号幅度变化不敏感,有一定抗噪能力,由于其本质是一种条件概率,因此同时适用于随机过程和确定过程。在实际应用中,样本熵只需要很短的数据即可获得稳定的估计,且分析效果优于均值、方差等传统指标[19]。样本熵估计这些特点使得它尤其适合生物信号分析,在脑电、心电分析中得到了大量应用[20-21]。目前触发点的活性评价以时域指标和频域指标为主[6-7],对于触发点疗效评价主要依靠疼痛评分和调查问卷[22],这些方法难以对各类治疗方法进行客观、科学地评价。

本研究将肌电信号序列样本熵估计作为触发点活性评价指标,应用于42组实验样本,结果表明该指标有3个优点:

触发点引起的是一种自发性电位,相对于传统的疼痛评分指标,肌电指标更具有客观性;

本研究中样本熵估计的组内和组间差异较小(对照组标准差0.,造模组标准差0.),表明该指标具有可重复性和较好的一致性;

造模组的样本熵估计值0.,对照组估计值0.,差异显著,表明该指标具有较好的检测灵敏度。

不足之处:样本熵是序列复杂度的估计,无法对序列中的模式进行识别。虽然触发点引起的肌电序列具有特异性,但当肌电数据中存在其他具有特定结构的信号时(如50Hz工频干扰)使用样本熵估计会造成误诊。

3.2关于疗效评价

目前关于触发点的生理机制尚未完全明确,终板功能异常学说[23]是目前研究的热点,也得到了部分实验数据的支持[24]。该理论认为触发点的自发性电活动来源于运动终板功能异常,失效的运动终板释放大量乙酰胆碱(Ach),激活触突后膜Ach受体,产生大量微终板电位和持续去极化,持续去极化造成肌浆网释放大量钙离子,引起肌肉持续痉挛和局部高代谢,代谢产物中的神经激活物质如5-羟色胺、组胺、激肽等造成血管严重收缩,进一步加重局部缺血,这些局部反应通过中枢或交感神经的反射作用又可诱导继续释放Ach,形成恶性循环,因此打破这个恶性循环是治疗的关键。

目前已有较多研究表明干针和牵张疗法能够降低触发点活性或减少触发点引起的疼痛[25]。有研究认为针刺触发点具有以下作用:机械性破坏异常运动终板区;造成微损伤,解除局部痉挛,促进血液循环,改善局部新陈代谢,抑制或消除局部炎性物质;抑制大脑皮层疼痛中枢,增强镇痛作用[26]。而牵张的作用机制主要包括:降低神经兴奋,缓解肌肉痉挛;促进血液循环,改善组织代谢[15]。两种治疗手段均可在不同程度上中断由代谢不可控造成的正反馈,从而使受损的肌筋膜和肌肉得到修复,但其疗效差异尚无权威性的结论。

临床上一般将触发点治疗分为短期目标和长期目标,短期治疗目标主要是灭活触发点以缓解局部疼痛、牵涉痛和一些交感神经症状,而长期治疗目标是恢复因关节周围触发点导致的功能活动障碍,消除所有触发点致病因素以降低复发率[27]。本研究利用肌电信号样本熵对干针、牵张、干针结合牵张疗法的短期疗效进行了定量评价,结果表明3种疗法对触发点均具有显著作用,该结果与之前大部分研究结论相符。此外本研究通过对比发现干针治疗短期疗效显著,明显优于单一被动牵张治疗,能迅速降低大鼠肌筋膜触发点活性,而干针结合牵张在短期内无法观察到疗效的叠加。对于三种治疗方法的长期疗效,还有待进一步实验证实。

注:全文已发表,丁晨莉,马彦韬,*强民,等.利用样本熵分析针刺肌筋膜疼痛触发点的疗效[J].针刺研究,(2):-.

近期肌筋膜触发点MTrPs治疗经验分享

肌筋膜触发点MTrPs近期治疗病例分享

肌筋膜触发点MTrPs近期治疗病例分享

肌筋膜触发点的发病部位在哪里——在运动终板!(多图展示运动终板是怎样的)

肌筋膜触发点MTrPs技术在这些疾病的诊治方面可能有您意想不到的效果---21例报道

预览时标签不可点收录于话题#个上一篇下一篇
1
查看完整版本: 科研进展利用样本熵分析针刺肌筋膜疼痛